Курсовая работа: География электроэнергетики РФ

Ленинградская атомная электростанция.

Строительство АЭС началось в 1970 г. на берегу Финского залива к юго-западу от Ленинграда в г. Сосновый Бор. С 1981 г. в эксплуатации находятся четыре энергоблока с реакторами РБМК-1000. С пуском Ленинградской АЭС положено начало осуществлению строительства станций с реакторами такого типа. Успешная эксплуатация энергоблоков станции - убедительное доказательство работоспособности и надежности АЭС с реакторами РБМК. С 1992 г. Ленинградская АЭС - самостоятельная эксплуатирующая организация, выполняющая все задачи по обеспечению безопасной эксплуатации энергоблоков атомной станции.

Основные положительные свойства АЭС:

- их можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов;

- атомное топливо отличается большим содержанием энергии;

- АЭС не делают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы;

- не поглощают кислород.

Отрицательные свойства АЭС:

- существуют трудности в захоронении радиоактивных отходов. Для их вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле набольших глубинах в геологически стабильных пластах;

- катастрофические последствия аварий на АЭС вследствие не совершенной системы защиты;

- тепловое загрязнение используемых АЭС водоемов.

Важнейшей проблемой современной ядерной энергетики считается управляемый термоядерный синтез. Им серьезно принялись заниматься не менее 40 лет назад. И, начиная с середины 70-х гг., уже несколько раз объявлялось о переходе к строительству полупромышленной установки. Последний раз говорилось, что это может случиться к 2000г. Если это произойдет, то человечество будет располагать практически неисчерпаемым источником энергии. Но пока этого не произошло, делаются попытки, с каждым годом все более активные, использовать так называемые нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. К наиболее важным таким источникам относят солнечную, ветровую, приливную, геотермальную энергию и энергию биомассы.

?????????????? ??????????. ????????? ???????.???????? ?? ??, ??? ?????? ?? ??????? ????????????? ??? ?????????? ?????????????? ? ?????????????? ????? ??????? ????????? ???? ? ?????? ??????? ????? ????, ???????? ????? ??????????? ????? ??????? ????????, ???????? ???????? ??????? ?????????? ??????.

Наиболее традиционным источником «нетрадиционной» энергии считается солнечная энергия. Общее количество солнечной энергии, достигающее поверхности Земли в 6,7 раз больше мирового потенциала ресурсов органического топлива. Использование только 0,5 % этого запаса могло бы полностью покрыть мировую потребность в энергии на тысячелетия. На Сев. Технический потенциал солнечной энергии в России (2,3 млрд. т усл. топлива в год) приблизительно в 2 раза выше сегодняшнего потребления топлива.

???????? ?????????? ???????????? ?????? ? ?????? ?????????? ????????? ??????? ??????? ???????????? ? ???????????? ??????, ?? ?????? ??????? ?????? ? ???? ??????????? ????????? ?????? ??????????? ????????, ????????????? ????? ????????? ??????????. ? ?????????? ??????? ????????? ????????? ?????? ?????????? ????????? ??????? ???????? ?????????????? ?? ? ????????????? ? ????????. ??????????, ????????????? ????????? ??????? ? ?????????????, ?????????? ?????????????????? ??? ???????????????????, ? ???????, ????????????? ????????? ??????? ? ????????, - ????????????. ?????????? ??? ???????? ??????????? ? ???????? ????????? ??????????: ??????? ??????????? ??????? ????????? ???????? ? ???????? ????????? ????????????????, ???????????? ?? ?????????? ?????????? ????????? ?????. ??? ???????????????, ? ???? ???????, ????? ??????? ?? ??? ??????; ??????????????????? ? ??????????????????. ? ???????????????? ??????? ???? ????????? ???? ??????????????? ?? ????????? ???????, ??????????? ???????? ?????????? ?? 3000??. ????? ????????? ??? ??????????. ??? ????????????, ????????, ??? ?????? ????????. ????? ?????????????? ????? ????????? ???????????????? ???????? ??? ??????? ??????? ???????????? ? ??????? 100-200??. ? ?? ??????? ??????????? ????, ???????????? ??, ????????? ?? ????????. ? ????????? ?????? ??????? ????. ?????????????????? ????????? ?????? ????? ?????, ?????? ? ???? ???????????? ????????. ??????? ?????? ????? ?????????????? ???? ??? ???????? ????? ? ?????? ? ?????? ?????. ????????? ????????? ??????????? ?? ??????? ???????????????? ????????, ?? ????????? ? ??????? ? ??????? ?????? ???? ?? ?? ?????????? ? ??????????? ? ???????. ???????? ??? ????? ??????????. ?? ??-?? ??????????? ????????? ????? ?????? ???????????? ??? ????????????? ??????? ???????, ???????????? ?? ???????? ? ???????????? ???, ???????????? ?? ????????? ??????? ???????? 8 ??² , ?????????? ????????? ????. ??????? ????????? ???????, ????????????? ??????? ???????? ? ??????? ???? ???????? ???? ? ??????????? ??????????? ???????? ??????, ??-????????, ?? ???????? ???????? ? ???????????? ?????? ????????? ??????? ? ?????????? ??????????.??????? ?????.

Различные виды нетрадиционных видов энергии находятся на различных стадиях освоения. Как это ни парадоксально, наибольшее применение получил самый изменчивый и непостоянный вид энергии – ветер. Особенно активно развивается ветроэнергетика – 24% в год. Сейчас это наиболее быстро растущий сектор энергетической промышленности в мире.

В начале ХХ века интерес к воздушным винтам и ветроколесам не был обособлен от общих тенденций времени – использовать ветер, где это только возможно. Первоначально наибольшее распространение ветроустановки получили в сельском хозяйстве. В России к началу ХХ века вращалось около 2500 тысяч ветряков общей мощностью миллион киловатт. После 1917 года мельницы остались без хозяев и постепенно разрушились. Правда, делались попытки использовать энергию ветра уже на научной и государственной основе. В 1931 году вблизи Ялты была построена крупнейшая по тем временам ветроэнергетическая установка мощностью 100 кВт, а позднее разработан проект агрегата на 5000 кВт. Но реализовать его не удалось, так как Институт ветроэнергетики, занимавшийся этой проблемой, был закрыт.

Существенным недостатком энергии ветра является ее изменчивость во времени, но его можно скомпенсировать за счет расположения ветроагрегатов. Если в условиях полной автономии объединить несколько десятков крупных ветроагрегатов, то средняя их мощность будет постоянной. При наличии других источников энергии ветрогенератор может дополнять существующие. И, наконец, от ветродвигателя можно непосредственно получать механическую энергию. Принцип действия всех ветродвигателей один: под напором ветра вращается ветроколесо с лопастями, передавая крутящий момент через систему передач валу генератора, вырабатывающего электроэнергию, водяному насосу. Чем больше диаметр ветроколеса, тем больший воздушный поток оно захватывает и тем больше энергии вырабатывает агрегат. Использование энергии ветра эффективно в районах со среднегодовой скоростью ветра более 5 м/с. В России это побережье Северного Ледовитого океана и Приморье. Наиболее перспективно уставать здесь ветроустановки для выработки электроэнергии для местных автономных потребителей. К сожалению, мощные ветряные системы оказывают нежелательное воздействие на окружающую среду. Они непривлекательны внешне, занимают большие площади, создают много шума, а в случае аварии очень опасны. К тому же стоимость сооружения таких систем вдоль побережий для выработки электроэнергии столь велика, что полученная ими энергия оказывается в несколько раз дороже энергии из обычных источников.

В России валовой потенциал ветровой энергии - 80 трлн. кВт/ч в год, а на Северном Кавказе - 200 млрд. кВт/ч (62 млн. т усл. топлива). (I,6) Эти величины существенно больше соответствующих величин технического потенциала органического топлива.

Таким образом, потенциала солнечной радиации и ветровой энергии в принципе достаточно для нужд энергопотребления, как страны, так и регионов. К недостаткам этих видов энергии можно отнести нестабильность, цикличность и неравномерность распределения по территории; поэтому использование солнечной и ветровой энергии требует, как правило, аккумулирования тепловой, электрической или химической. Однако возможно создание комплекса электростанций, которые отдавали бы энергию непосредственно в единую энергетическую систему, что дало бы огромные резервы для непрерывного энергопотребления.

Приливные электростанции.

Эксперименты с использованием энергии приливов и отливов на Кольском полуострове (Кислогубская ПЭС) были закончены несколько лет назад из-за прекращения финансирования опытной установки. Тем не менее накопленный опыт утилизации приливов и отливов показал, что это вовсе не беспроблемное предприятие. Для эффективной работы станции требуется высота приливной волны более 5 м. К сожалению, почти повсеместно приливы имеют высоту около 2 м, и только примерно 30 мест на Земле удовлетворяют указанным требованиям. В России это Белое море и Гижигинская губа на Дальнем Востоке. Приливные станции могут иметь важное местное значение в будущем, поскольку являются одной из энергетических систем, которые действуют без серьезного ущерба для окружающей среды.

Геотермальная энергия.

Наиболее стабильным источником может служить геотермальная энергия. Валовой мировой потенциал геотермальной энергии в земной коре на глубине до 10 км оценивается в 18 000 трлн. т усл. топлива, что в 1700 раз больше мировых геологических запасов органического топлива. В России ресурсы геотермальной энергии только в верхнем слое коры глубиной 3 км составляют 180 трлн. т усл. топлива. Использование только около 0,2 % этого потенциала могло бы покрыть потребности страны в энергии. Вопрос только в рациональном, рентабельном и экологически безопасном использовании этих ресурсов. Именно из-за того, что эти условия до сих пор не соблюдались при попытках создания в стране опытных установок по использованию геотермальной энергии, мы сегодня не можем индустриально освоить такие несметные запасы энергии. Геотермальная энергия подразумевает использование термальных вод для отопления и горячего водоснабжения и пароводяной смеси при сооружении геотермальных электростанций. Предполагаемые запасы пароводяной смеси, сосредоточенной в основном в Курило-Камчатской зоне, могут обеспечить работу геоТЭС мощностью до 1000 МВт, что превышает установленную мощность Камчатской и Сахалинской энергосистем, вместе взятых. В настоящее время на Камчатке функционирует Паужетская геоТЭС, использующая подземное тепло для производства электроэнергии. Она работает в автоматическом режиме и отличается низкой себестоимостью отпускаемой электроэнергии. Предполагается, что геотермальная энергия, подобно энергии приливов, будет иметь сугубо местное значение и не сыграет большой роли в глобальном масштабе. Имеющийся опыт говорит, что эффективно может быть извлечено не более 1% тепловой энергии геотермального бассейна.

Следует отметить тот факт, что большинство возобновляемых источников энергии в условиях экономической нестабильности в России неконкурентоспособно в сравнении с традиционными электростанциями из-за высокой удельной стоимости электроэнергии.

Таким образом, попытки использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в России носят экспериментальный и полуэкспериментальный характер или в лучшем случае такие источники играют роль местных, строго локальных производителей энергии. Последнее относится и к использованию энергии ветра. Это происходит потому, что Россия пока не испытывает дефицита традиционных источников энергии и ее запасы органического топлива и ядерного горючего пока достаточно велики. Однако и сегодня в удаленных или труднодоступных районах России, где нет необходимости строить большую электростанцию, да и обслуживать ее зачастую некому, «нетрадиционные» источники электроэнергии — наилучшее решение проблемы.

§ 2.2 Характеристика размещения по территории

Система российской электроэнергетики характеризуется довольно сильной региональной раздробленностью вследствие современного состояния линий высоковольтных передач. В настоящее время энергосистема Дальневосточного района не соединена с остальной частью России и функционирует независимо. Соединение энергосистем Сибири и европейской части России также очень ограниченно. Энергосистемы пяти европейских регионов России (Северо-Западного, Центрального, Поволжского, Уральского и Северо-Кавказского) соединены между собой, но пропускная мощность здесь в нем намного меньше, чем внутри самих регионов. Энергосистемы этих пяти регионов, а также Сибири и Дальнего Востока рассматриваются в России как отдельные региональные объединенные энергосистемы . Они связывают 68 из 77 существующих региональных энергосистем внутри страны. Остальные 9 энергосистем полностью изолированы.

Если говорить о территориальном расположении ТЭС, то выясняется, что тепловые электростанции построены, как правило, в районах добычи дешёвого топлива (низкокачественный уголь) или в районах значительного энергопотребления (работающие на мазуте и газе). Основные электростанции размещаются возле крупных промышленных центров (Канаповская ТЭС). Наиболее крупные ГРЭС России сосредоточены в Центре и на Урале. Мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива. Чем крупнее электростанция, тем дальше она может передавать энергию. Тепловые электростанции, использующие местные виды топлива, ориентированы на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов.

Что же касается территориального размещения ГЭС, то наиболее перспективными районами России считаются Восточная Сибирь и Дальний Восток. В Восточной Сибири сосредоточена 1/3 потенциала энергоресурсов России. Поэтому в прежние годы здесь планировалось строительство порядка 40 электростанций в бассейне Енисея. Дальневосточный район также считался перспективным, поскольку здесь используется только 3% имеющегося потенциала гидроэнергоресурсов из 1/4 имеющихся. В Западной зоне новое строительство рассматривалось в существенно меньших масштабах. На данный момент, к крупнейшим ГЭС относят Братская на реке Ангара, Саяно - Шушенская на реке Енисей, Красноярская на реке Енисей.

Атомные электростанции выигрывают тем, что их можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов. Так, крупнейшие АЭС построены в Саратовской области – Балаковская АЭС, в Ленинградской области – Ленинградская, в Курской области – Курская.