Курсовая работа: Значение электроэнергетики в хозяйственном комплексе России. (Курс лекций) Современное состояние и тенденции развития электроэнергетики России

Электроэнергетика наряду с другими отраслями народного хозяйства рассматривается как часть единой народно- хозяйственной экономической системы. В настоящее время без электрической энергии наша жизнь немыслима. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Представить без электроэнергии наш быт также невозможно. Столь широкое распространение объясняется ее специфическими свойствами:

  • - возможности превращаться практически во все другие виды энергии (тепловую, механическую, звуковую, световую и другие);
  • - способности относительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах;
  • - огромным скоростям протекания электромагнитных процессов;
  • - способности к дроблению энергии и образование ее параметров (изменение напряжения, частоты).

Основным потребителем электроэнергии остается промышленность, хотя ее удельный вес в общем полезном потреблении электроэнергии по стране значительно снижается. Электрическая энергия в промышленности применяется для приведения в действие различных механизмов и непосредственно в технологических процессах. В настоящее время коэффициент электрификации силового привода в промышленности составляет 80%. При этом около 1/3 электроэнергии расходуется непосредственно на технологические нужды. За последние годы отрасли промышленности потребили:

Таблица 1 - Количество потребления электроэнергии в промышленности

Отрасль промышленности

Потребление электроэнергии, млрд. кВт/ч.

Всего по промышленности

В том числе:

черная металлургия

цветная металлургия

химическая промышленность

нефтехимическая промышленность

топливная промышленность

машиностроение и металлообработка

остальные отрасли

В сельском хозяйстве электроэнергия применяется для обогрева теплиц и помещений для скота, освещения, автоматизации ручного труда на фермах.

Огромную роль электроэнергия играет в транспортном комплексе. Большое количество электроэнергии потребляет электрифицированный железнодорожный транспорт, что позволяет повышать пропускную способность дорог за счет увеличения скорости движения поездов, снижать себестоимость перевозок, повышать экономию топлива. Электрифицированный номинал железных дорог в России, составлял по протяженности 38% всех железных дорог страны и около 3% 1 железных дорог мира, обеспечивает 63% 2 грузооборота железных дорог России и 1/4 3 мирового грузооборота железнодорожного транспорта.

Электроэнергия в быту является основной частью обеспечения комфортабельной жизни людей. Многие бытовые приборы (холодильники, телевизоры, стиральные машины, утюги и другие) были созданы благодаря развитию электротехнической промышленности.

Электрификацию не минули тенденции торможения, которые действуют в народном хозяйстве в последнее время. Вот уже многие годы не увеличивается прирост потребления электроэнергии. Из-за недостатка мощностей и дефицита топлива на электростанциях нарушается нормальное энергоснабжение народного хозяйства. В последние годы недостаточными темпами осуществляется разработка и внедрение прогрессивных электротехнологий и новейшего электрооборудования во многих отраслях народного хозяйства.

Россия уступает 17 странам мира, среди которых США, Франция, Германия, от многих из этих стран отстает по уровню электровооруженности труда в промышленности и сельском хозяйстве. Потребление электроэнергии в быту и сфере услуг в России 2-5 раз ниже, чем в других развитых странах. При этом эффективность и результативность использования электроэнергии в России заметно меньше, чем в ряде других стран.

Таблица 2 - Потребление электроэнергии

Электроэнергетика - важнейшая часть жизнедеятельности человека. Уровень ее развития отражает уровень развития производительных сил общества и возможности научно-технического прогресса.

Введение

Электроэнергетика - это комплексная отрасль хозяйства, которая включает в свой состав отрасль по производству электроэнергии и передачу ее до потребителя. Электроэнергетика является важнейшей базовой отраслью промышленности России. От уровня ее развития зависит все народное хозяйство страны, а так же уровень развития научно-технического прогресса в стране.

Специфической особенностью электроэнергетики является то, что её продукция не может накапливаться для последующего использования, поэтому потребление соответствует производству электроэнергии и по размеру (с учетом потерь) и во времени.

Представить себе жизнь без электрической энергии уже невозможно. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос, наш быт. Её специфическое свойство - возможность превращаться практически во все другие виды энергии (топливную, механическую, звуковую, световую и т.п.)

В промышленности электроэнергия применяется как для приведения в действие различных механизмов, так и непосредственно в технологических процессах. Работа современных средств связи основана на применении электроэнергии.

Электроэнергия в быту является основной частью обеспечения комфортабельной жизни людей.

Огромную роль электроэнергия играет в транспортной промышленности. Электротранспорт не загрязняет окружающую среду.

Значение электроэнергетики в экономике Российской Федерации

Стабильное развитие экономики невозможно без постоянно развивающейся энергетики. Электроэнергетика является основой функционирования экономики и жизнеобеспечения. Надежное и эффективное функционирование электроэнергетики, бесперебойное снабжение потребителей - основа поступательного развития экономики страны и неотъемлемый фактор обеспечения цивилизованных условий жизни всех ее граждан. Электроэнергетика является элементом ТЭК. ТЭК России является мощной экономико-производственной системой. Он определяющим образом влияет на состояние и перспективы развития национальной экономики, обеспечивая 1/5 производства валового внутреннего продукта, 1/3 объема промышленного производства и доходов консолидированного бюджета России, примерно половину доходов федерального бюджета, экспорта и валютных поступлений.

При развитии энергетики огромное значение придается вопросам правильного размещения электроэнергетического хозяйства. Важнейшим условием рационального размещения электрических станций является всесторонний учет потребности в электроэнергии всех отраслей народного хозяйства страны и нужд населения, а также каждого экономического района на перспективу.

Одним из принципов размещения электроэнергетики на современном этапе развития рыночного хозяйства является строительство преимущественно небольших по мощности тепловых электростанций, внедрение новых видов топлива, развитие сети дальних высоковольтных электропередач.

Существенная особенность развития и размещения электроэнергетики - широкое строительство теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) для теплофикации различных отраслей промышленности и коммунального хозяйства. ТЭЦ размещают в пунктах потребления пара или горячей воды, поскольку передача тепла по трубопроводам экономически целесообразна лишь на небольшом расстоянии.

Важным направлением в развитии электроэнергетики является строительство гидроэлектростанций. Особенность современного развития электроэнергетики - сооружение электроэнергетических систем, их объединение и создание Единой энергетической системы (ЕЭС) страны.

Электроэнергия вырабатывается на специальных предприятиях - электростанциях, преобразующих в электрическую другие виды энергии: химическую энергию топлива, энергию воды, ветра, атомную энергию и др. Выработанная электростанцией электроэнергия передается по воздушным или кабельным линиям электросетей различным потребителям - промышленным, коммунальным, сельскохозяйственным, бытовым и т.д. В зависимости от используемого вида энергии различают электростанции тепловые, гидравлические, ветровые, атомные и др.

Энергетическое хозяйство представляет собой комплекс устройств и процессов, предназначенных для обеспечения народного хозяйства топливно-энергетическими ресурсами в виде непосредственно топлива, электрической и тепловой энергии, горячей и холодной воды, сжатого и кондиционированного воздуха и т. п.

В энергетике существуют связи и системы внутри энергетического хозяйства и внешние связи с другими хозяйственными и отраслевыми системами и структурами. Можно выделить два направления энергетики: первое объединяет энергодобывающие (нефтяная, газовая, угольная, атомная и т.п.) и энергопроизводящие (электроэнергетика и теплоэнергетика) отрасли; второе - энергопотребляющие, т.е. потребляющие непосредственно топливо, электроэнергию, тепло и другие энергоресурсы.

Для обеспечения различными видами энергоресурсов отраслей народного хозяйства и населения страны (потребителей) используются: транспорт (железнодорожный, автомобильный, трубопроводный и др.), электрические и тепловые сети, склады топливных ресурсов, генерирующие, аккумулирующие, трансформирующие, передающие и распределительные устройства. Все эти системы взаимосвязаны и призваны обеспечивать предусмотренное энергоснабжение с достаточным уровнем надежности.

Энергетическое хозяйство имеет два направления: теплофикация и электрификация. Особенно большое значение имеет электрификация. Это определяется ее особыми свойствами: легкостью превращения в другие виды (тепловую, механическую, световую), возможностью обеспечить необходимые параметры протекания производственных процессов, комплексностью механизации и автоматизации производства, повышением производительности труда. Электроэнергия может быть распределена на отдельные потоки и передана на значительные расстояния. Без применения электроэнергии невозможны электрохимические и электрофизические процессы, привод станков-автоматов, манипуляторов, роботов и другие производственные процессы.

Электроэнергетика - ведущая часть энергетики, обеспечивающая электрификацию страны на основе рационального производства и распределения электрической энергии. Электроэнергетика имеет важное значение в хозяйстве любой страны, что объясняется такими преимуществами электроэнергетики перед энергией других видов, как относительная легкость передачи ее на большие расстояния, распределения между потребителями, а также преобразования в другие виды энергии (механическую, тепловую, химическую, световую и др.).

Топливно-энергетический комплекс России - один из межотраслевых народнохозяйственных комплексов, представляющий собой совокупность тесно связанных и взаимозависимых отраслей топливной промышленности и электроэнергетики, действующих как единое целое для удовлетворения потребностей народного хозяйства и населения страны в топливно-энергетических ресурсах. Он является стержнем экономики страны, обеспечивающим жизнедеятельность всех отраслей национального хозяйства и населения, а также интеграцию регионов и стран СНГ.

Важнейшая задача энергетической политики - повышение эффективности использования всех видов энергии внутри страны. В этом случае экспорт в основном поддерживался бы не простым увеличением объемов добычи нефти и газа, а за счет энергосбережения внутри страны, огромного потенциала, составляющего примерно 450...500 млн т у.т.

В топливно-энергетический комплекс как объект народного хозяйства входят электроэнергетика, топливная промышленность, включающая в себя угольную и торфяную промышленность, а также геологоразведочные работы на нефть, газ, уголь и урановые руды.

При передаче электрической энергии от электрических станций к потребителям во всех звеньях электрических сетей имеются потери активной мощности и энергии. Эти потери возникают как в кабельных и воздушных линиях различных напряжений, так и в трансформаторах повысительных и понизительных подстанций.

В среднем потери в сетях энергосистемы составляют примерно 10% от отпускаемой в сеть энергии. Значительная часть этих потерь расходуется в линиях передачи всех напряжений и меньшая часть - в трансформаторах.

Нагрузка потребителей колеблется в течение суток и времени года, поэтому изменяется и размер величины потерь мощности.

Для составления баланса мощности используют графики электрических нагрузок, отображающие изменение потребляемой мощности в течение рассматриваемого периода времени. Графики нагрузки могут выражать режим электропотребления отдельных предприятий, подотраслей, районов, районных и объединенных энергосистем. От режимов потребления электроэнергии зависят режимы работы энергетических установок: основного оборудования электростанций, линий электропередачи и трансформаторных подстанций. Режимы электропотребления могут быть представлены в форме таблиц или в виде графиков. Графики электрической нагрузки рассматриваются как для активной нагрузки, так и для реактивной. Несовпадение конфигураций этих графиков определяется различиями в режимах потребления активной и реактивной мощности отдельными видами потребителей.

В зависимости от длительности рассматриваемого периода различают:

    суточные, недельные, месячные и годовые графики нагрузок;

    зимние, весенние, летние и осенние.

При планировании нагрузок пользуются типовыми (усредненными) графиками. Их составляют для разных групп потребителей (промышленных, сельскохозяйственных, коммунально-бытовых) и заданных периодов времени. В типовом графике каждая ордината нагрузки является среднеарифметической величиной для рассматриваемого периода.

Нагрузку потребителей и пропорциональное ей изменение величины потерь мощности обычно изображают в виде графика нагрузки. Годовой график нагрузки показывает в некотором масштабе количество энергии, передаваемое по сети в течение года.

Электроэнергетика наряду с другими отраслями народного хозяйства рассматривается как часть единой народно-хозяйственной экономической системы. В настоящее время без электрической энергии наша жизнь немыслима. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос.

Выделяют четыре направления энергетики: традиционная энергетика на органическом топливе (уголь, газ, нефть, нефтепродукты); гидроэнергетика; атомная энергетика; возобновляемые источники энергии (ВИЭ).

Кроме того, в энергетике пользуются следующими понятиями: большая и малая энергетика; альтернативные источники энергии; централизованная энергетика и автономные источники энергии; нетрадиционная энергетика; нетрадиционные возобновляемые источники энергии (НВИЭ).

В понятие нетрадиционная энергетика вкладывается четыре основных направления.

1. Возобновляемые источники энергии (солнечная энергия, ветровая, биомасса, геотермальная, низкопотенциальное тепло земли, воды, воздуха, гидравлическая, включая мини-ГЭС, приливы, волны). Подчеркнем, что большие ГЭС обычно не включаются в возобновляемые источники энергии.

2. Вторичные возобновляемые источники энергии (твердые бытовые отходы – ТБО, тепло промышленных и бытовых стоков, тепло и газ вентиляции).

3. Нетрадиционные технологии использования невозобновляемых и возобновляемых источников энергии (водородная энергетика; микроуголь; турбины в малой энергетике; газификация и пиролиз; каталитические методы сжигания и переработки органического топлива; синтетическое топливо – диметиловый эфир, метанол, этанол, моторные топлива).

4. Энергетические установки (или преобразователи), которые существуют обычно независимо от вида энергии. К таким установкам следует отнести: тепловой насос, машину Стирлинга, вихревую трубку, гидропаровую турбину и установки прямого преобразования энергии – электрохимические установки и, прежде всего, топливные элементы, фотоэлектрические преобразователи, термоэлектрические генераторы, термоэмиссионные установки, МГД-генераторы.

Значение электроэнергетики в экономике России, так же как и её общественной жизни трудно переоценить – это основа всей современной жизни (рисунок 1). В сельском хозяйстве электроэнергия применяется для обогрева теплиц и помещений для скота, освещения, автоматизации ручного труда на фермах. Огромную роль электроэнергия играет в транспортном комплексе.


Рисунок 1 – Связь электроэнергетики с отраслями народного хозяйства

Большое количество электроэнергии потребляет электрифицированный железнодорожный транспорт, что позволяет повышать пропускную способность дорог за счет увеличения скорости движения поездов, снижать себестоимость перевозок, повышать экономию топлива. Электроэнергия в быту является основной частью обеспечения комфортабельной жизни людей. Многие бытовые приборы (холодильники, телевизоры, стиральные машины, утюги и другие) были созданы благодаря развитию электротехнической промышленности (таблица 1).

Таблица 1 – Значение электроэнергии в хозяйственном комплексе страны

Электрическая энергия в промышленности применяется для приведения в действие различных механизмов и непосредственно в технологических процессах. Электрическая энергия является также товаром, который приобретают участники оптового рынка (энергосбытовые компании и крупные потребители-участники опта) у генерирующих компаний и потребители электрической энергии на розничном рынке у энергосбытовых компаний. Цена на электрическую энергию выражается в рублях и копейках за потребленный киловатт-час (коп/кВт·ч, руб./кВт·ч) либо в рублях за тысячу киловатт-часов (руб./тыс кВт·ч). Последнее выражение цены используется обычно на оптовом рынке. В эпоху индустриализации подавляющий объем электроэнергии вырабатывается промышленным способом на электростанциях .

В последнее время в связи с экологическими проблемами, дефицитом ископаемого топлива и его неравномерного территориального распределения становится целесообразным вырабатывать электроэнергию используя ветроэнергетические установки, солнечные батареи, малые газогенераторы.

Структура экономики России в 90-е гг. менялась в противоположном мировым тенденциям направлении. Удельный вес сырьевой продукции, в том числе энергоресурсов, в структуре мирового ВВП постоянно снижается. В развитых странах прирост ВВП приходится, главным образом, на обрабатывающую промышленность и сферу услуг. В России же на долю ТЭК приходится около 30% объема промышленного производства, 32% доходов консолидированного и 54% федерального бюджета, 54% экспорта, около 45% валютных поступлений.



Сейчас Россия занимаем ведущее место лишь по ресурсному потенциалу и производству первичных энергоресурсов: 1-е место по добыче газа, 2-е – по нефти, 4-е – по выработке электроэнергии, 6-е – по добыче угля. По потреблению же первичных энергоресурсов на душу населения, несмотря на высокую энергоемкость экономики, мы все сильнее отстаем от развитых стран. Если еще в 1995 г. По общему объему энергопотребления США и Китай превосходили Россию, соответственно, в 3,5 и 1,4 раза, то уже в 2000 г., соответственно, в 3,8 и 2 раза.

Страна обладает существенными запасами энергетических ископаемых и потенциалом возобновимых источников, входит в десятку наиболее обеспеченных энергоресурсами государств. Однако доля возобновимых источников в энергетике в процентном отношении невелика, в отличие от энергетического комплекса Европы, где политика Евросоюза направлена на постепенный рост использования возобновляемых источников энергии и замещение ими традиционных .

По важному показателю – выработке на одного жителя в 2005 г. Страна находилась приблизительно на одном уровне с такими энергоимпортирующими государствами как Германия и Дания имеющими меньшие транспортные потери и затраты на отопление. Однако после спада в 90-х с 1998 г. Потребление постоянно растёт, в частности в 2007 г. Выработка всеми станциями единой энергосистемы составила 997,3 млрд кВт·ч (1082 млрд кВт·ч в 1990 г.).

Потребление электроэнергии по видам экономической деятельности представлено в таблице 2, а расход электроэнергии на производство отдельных видов продукции в таблице 3.

Таблица 2 – Потребление электроэнергии по видам экономической деятельности (млрд. кВт-ч).

Виды экономической деятельности
Добыча полезных ископаемых 89,0 97,1 102,9
из нее:
добыча топливно-энергетических полезных ископаемых 66,3 73,3 78,5
в том числе:
добыча каменного угля, бурого угля и торфа 7,4 7,6 7,8
добыча сырой нефти и природного газа; предоставление услуг в этих областях 57,9 64,7 69,7
добыча полезных ископаемых, кроме 22,7 23,8 24,4
топливно-энергетических
Обрабатывающие производства 287,9 296,3 303,2
из них:
производство пищевых продуктов, включая напитки, и табака 13,4 14,8 14,0
текстильное и швейное производство 3,2 3,0 2,8
производство кожи, изделий из кожи и производство обуви 0,3 0,3 0,2
обработка древесины и производство изделий из дерева 3,4 3,5 3,7
целлюлозно-бумажное производство; издательская и полиграфическая деятельность 15,8 16,5 16,5
производство кокса и нефтепродуктов 19,1 17,3 16,8
химическое производство 33,6 36,1 35,8
производство резиновых и пластмассовых изделий 3,9 3,3 3,8
производство прочих неметаллических минеральных продуктов 14,5 16,1 17,6
металлургическое производство и производство готовых металлических изделий 139,6 145,1 149,6
производство машин и оборудования 8,8 8,9 10,1
производство электрооборудования, электронного и оптического оборудования 6,0 5,3 5,3
производство транспортных средств и оборудования 11,8 11,3 11,6
Производство и распределение электроэнергии, газа и воды 92,5 107,9 105,9

Таблица 3 – Удельный расход электроэнергии на производство отдельных видов продукции и работ (кВт ч/тонн)

Вид производства
Добыча угля 36,2 26,8 25,4 26,4 22,7 22,7 22,9 22,7 21,2
Добыча нефти, включая газовый конденсат 102,9 98,6 102,1 96,0 94,8 97,4 104,3 107,9 123,4
Хлеб и хлебобулочные изделия
Бумага
Переработка нефти, включая газовый конденсат 51,8 49,9 50,2 48,4 47,4 46,8 46,6 46,4 46,0
Каучук синтетический
Цемент
Электросталь 781,5 714,1 711,3 690,3 671,9 640,8 631,7 564,7 535,1
Прокат черных металлов 168,6 151,7 150,4 148,9 150,1 144,6 139,0 137,5 138,9
Электроферросплавы

В структуре потребления выделяется промышленность – 36%, ТЭК – 18%, жилой сектор – 15% (несколько заместивший в 90-х гг. Провал потребления в промышленности), значительны потери в сетях достигающие 11,5%. По регионам структура резко отличается – от высокой доли ТЭК в западной Сибири и энергоёмкой промышленности в Сибирской системе, до высокой доли жилого сектора в густонаселённых регионах европейской части.

атомный электроэнергетика экономика рынок

Введение

Научно-технический прогресс невозможен без развития энергетики, электрификации. Для повышения производительности труда первостепенное значение имеет механизация и автоматизация производственных процессов, замена человеческого труда машинным. Но подавляющее большинство технических средств механизации и автоматизации (оборудование, приборы, ЭВМ) имеет электрическую основу.

В работе рассмотрены традиционные источники электрической энергии. Цель работы - прежде всего, ознакомиться с современным положением дел в этой необычайно широкой проблематике.

Традиционная электроэнергетика уже несколько сотен лет хорошо освоена и проверена в различных условиях эксплуатации. Традиционные источники электрической энергии: тепловая ТЭС, энергия потока воды - ГЭС, атомная энергия - АЭС.

Значение электроэнергетики в мировом хозяйстве

Электроэнергетика занимается производством и передачей электроэнергии и является важнейшей базовой отраслью промышленности. От уровня ее развития зависит все народное хозяйство страны.

Особенностью электроэнергетики является то, что ее продукция не может накапливаться для последующего использования, поэтому потребление соответствует производству электроэнергетики. Существуют устойчивые межрайонные связи по ввозу и вывозу электроэнергетики. Электроэнергетика является отраслью специализации Приволжского и Сибирского федеральных округов. Крупные электростанции играют значительную районообразующую роль. На их базе возникают энергоемкие и теплоемкие производства (выплавка алюминия, титана, ферросплавов, производство химических волокон и др.), например, Саянский ТПК (на базе Саяно-Шушенской ГЭС) - сооружается Саянский алюминиевый завод, завод по обработке цветных металлов, строится молибденовый комбинат, в перспективе намечается строительство электрометаллургического комбината.

Представить сегодня нашу жизнь без электроэнергетической энергетики невозможно. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Немыслим без электроэнергии и наш быт. Столь широкое распространение объясняется ее специфическими свойствами:

  • - возможность превращаться практически во все другие виды энергии (тепловую, механическую, звуковую, световую и т.п.);
  • - способностью относительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах;
  • - огромными скоростями протекания электромагнитных процессов;
  • - способностью к дроблению энергии и изменению параметров - напряжения, частоты.

В промышленности электрическая энергия применяется для приведения в действие различных механизмов и непосредственно в технологических процессах. Работа современных средств связи (телефона, радио, телевидения, интернета) основана на применении электроэнергии. Без нее не возможно было бы развитие кибернетики, вычислительной техники, космической отрасли.

Огромную роль электроэнергия играет в транспортной промышленности. Электротранспорт не загрязняет окружающую среду. Большое количество электроэнергии потребляет электрифицированный железнодорожный транспорт, что позволяет повышать пропускную способность дорог за счет увеличения скорости движения поездов, снижать себестоимость перевозок, повышать экономию топлива.

Электроэнергия в быту является основным фактором обеспечения комфортабельной жизни людей. Уровень развития электроэнергетики отражает уровень развития производительных сил общества и возможности научно-технического прогресса.