Suvremena elektroprivreda jedinstvena je kombinacija klasičnih i alternativnih načina dobivanja energije. Zbog postupnog iscrpljivanja zemljinih resursa, potraga za drugim izvorima postala je prioritetni smjer razvoja cijele industrije. Naravno, utvrđene metode ne gube na važnosti, ali također prolaze kroz izmjene i optimizacije kako bi se povećala njihova učinkovitost.
Čimbenik okoliša igra važnu ulogu: svi moderni razvoji usmjereni su ne samo na poticanje rasta produktivnosti, već i na nanošenje minimalne štete okolišu.
Metode proizvodnje električne energije: prednosti i nedostaci
Moderna elektroprivreda nudi mnogo načina za proizvodnju električne energije. Konvencionalno se mogu podijeliti u dvije velike kategorije: klasične i alternativne.
Klasične metode uključuju sve uobičajene načine dobivanja energije. Najčešće zahtijevaju korištenje dodatnih izvora kao što su nafta, ugljen ili plin. Drugim riječima, koriste se neobnovljivi izvori.
Klasične metode proizvodnje energije uključuju:
- Hidroelektrana. Ogromne performanse i niska cijena. Pritom se narušava ravnoteža okoliša, u slučaju proboja postoji opasnost od velikog broja ljudskih žrtava.
- NPP. Relativna ekološka prihvatljivost i učinkovitost. Problemi uključuju odlaganje otpada, ranjivost i katastrofalne posljedice nesreće.
- TE. Manje opasno od hidroelektrana ili nuklearnih elektrana. Jako zagađuje okoliš, troši puno resursa.
Važno je napomenuti da, unatoč raširenom mišljenju o opasnosti i radioaktivnom zračenju nuklearnih elektrana, upravo termoelektrane ispuštaju najviše radioaktivnih tvari u atmosferu – produkata prerade ugljena. Takve se emisije, za razliku od otpada nuklearnih elektrana, s vremenom raspadaju u atmosferi, ali do tog trenutka štetno djeluju na cijelo područje.
Alternativne metode uključuju korištenje obnovljivih prirodnih resursa. To uključuje:
- Solarni. Najviše obećava, iako nerazvijen smjer. Najveći izazov je projektiranje najučinkovitijih solarnih panela.
- Vjetar. Najsavladanija metoda. Moderne vjetrenjače mogu se samostalno prilagoditi uvjetima kako bi postigle maksimalnu učinkovitost.
- Energija plime i oseke. Unatoč svojoj nepopularnosti, ovu metodu je učinkovit.
U većini slučajeva najveću poteškoću uzrokuje samo implementacija ovih tehnologija i prilično visoka cijena takve električne energije.
Moderna elektroprivreda u Rusiji
Unatoč globalnom trendu smanjenja korištenja nuklearnih elektrana, u Rusiji se njihov rad ne samo nastavlja, već se razmatra i pitanje izgradnje novih nuklearnih elektrana. Grafikon u nastavku izvrsno prikazuje sveukupni trend povećanja proizvodnje energije.
Moderna elektroprivreda države trenutno se oslanja na ovaj izvor električne energije. Osobitosti funkcioniranja takvih poduzeća također omogućuju izgradnju i korištenje novih nuklearnih elektrana u svrhu grijanja stambenih prostorija: prijenos topline stanica dovoljan je za takve svrhe.
Opći trendovi u razvoju ruske elektroprivrede ukazuju na rastuće proizvodne pokazatelje.
Razlog neuspjeha u 2009. godini bio je gospodarski pad, no već 2010. proizvodnja električne energije ponovno je počela zamahnuti.
Alternativne metode se još uvijek ne koriste na državnoj razini, ali privatne tvrtke i pojedinci već koriste solarne ploče.
Moderna elektroprivreda u Rusiji više je usmjerena na optimizaciju postojećih proizvodnih pogona nego na razvoj novih metoda proizvodnje električne energije.
Više o suvremenoj elektroprivredi: metode, metode, trendovi u Rusiji i drugim zemljama možete saznati na izložbi Electro.
Pročitajte naše ostale članke:Poznavanje povijesti razvoja elektroprivrede pomaže u razumijevanju logike odabira smjera njezina razvoja, prirode problema s kojima se suočava i moguće načine njihove odluke.
Formiranje elektroprivrede kao samostalne grane industrije i gospodarstva
Povijest znanosti i tehnologije seže u razvoj elektroenergetike od 1891. godine, kada je na međunarodnoj izložbi elektrotehnike u Frankfurtu na Majni ispitan trofazni sustav prijenosa električne energije.
U hidroelektrani Laufen električnu energiju proizvodio je hidraulički agregat koji se sastoji od turbine, konusnog zupčanika i trofaznog sinkronog generatora (snage 230 kVA, brzine vrtnje 150 o/min, napona 95 V, spoja namota u zvijezdu) . Laufen i Frankfurt imali su po tri transformatora uronjena u spremnike napunjene uljem.
Trožilni vod izveden je na drvenim nosačima prosječnog raspona oko 60 m. Bakrena žica promjera 4 mm pričvršćena je na porculansko-uljne izolatore. Zanimljiv detalj voda bila je ugradnja osigurača na strani visokog napona: na početku voda u prekid svake žice uključena je dionica dužine 2,5 m koja se sastoji od dvije bakrene žice promjera 0,15 mm. Da bi se odvojio vod u Frankfurtu, pomoću jednostavnog uređaja stvoren je trofazni kratki spoj, osigurači su izgorjeli, turbina je počela razvijati veliku brzinu, a vozač ju je, primijetivši to, zaustavio.
Na izložbenom mjestu u Frankfurtu instaliran je silazni transformator iz kojeg se napajalo 1000 žarulja sa žarnom niti smještenih na ogromnoj ploči na naponu od 65 V. Ovdje je ugrađen i trofazni asinkroni motor Dolivo-Dobrovolsky koji pokreće hidrauličku pumpu snage oko 100 KS. s., hranjenje malog umjetnog vodopada. Istovremeno s ovim snažnim motorom, M.O. Dolivo-Dobrovolsky je izložio asinkroni trofazni motor snage oko 100 W s ventilatorom na osovini i motor od 1,5 kW s istosmjernim generatorom na osovini.
Testovi prijenosa električne energije koje je provela Međunarodna komisija dali su sljedeće rezultate: minimalna učinkovitost prijenosa električne energije (omjer snage na sekundarnim terminalima transformatora u Frankfurtu i snage na osovini turbine u Laufenu) - 68,5%, maksimalna - 75,2 % na linijskom naponu od oko 15 kV, a na naponu od 25,1 kV maksimalna učinkovitost bila je 78,9%.
Rezultati ispitivanja prijenosa energije u Laufen-Frankfurtu ne samo da su pokazali mogućnost prijenosa energije na velike udaljenosti u obliku električne energije, već su i stavili točku na dugogodišnju raspravu između pristaša istosmjerne ili izmjenične struje u korist izmjenične Trenutno.
Stvaranje trofaznog sustava najvažnija je faza u razvoju elektroprivrede i elektrifikacije. Nakon zatvaranja frankfurtske izložbe, elektrana u Laufenu prelazi u vlasništvo grada Heilborna, koji se nalazi 12 km od Laufena, a puštena je u rad početkom 1892. godine. Električna energija je korištena za napajanje cijele mreže gradske rasvjete, kao i niz malih tvornica i radionica. Snižavajući transformatori ugrađeni su izravno kod potrošača.
Također 1892. godine puštena je u promet linija Bülach-Oerlikon (Švicarska). Električna energija proizvedena u hidroelektrani s gromoglasnim trofaznim generatorima snage 150 kW svaki, izgrađenoj na vodopadu u Bülachu, prenosila se na udaljenost od 23 km za napajanje elektrane.
Nakon ovih prvih instalacija, u kratkom vremenu izgrađeno je više elektrana; najveći broj ih je bio u Njemačkoj.
U SAD-u (u Kaliforniji) prva trofazna instalacija izgrađena je krajem 1893. Tempo implementacije trofaznog sustava u Americi je u početku bio osjetno manji nego u Europi, zbog upornih pokušaja jednog od najveće američke tvrtke - tvrtku Wsstinghouse - za razvoj radova na izgradnji elektrana i električnih mreža po Teslinom sustavu, tj. dvofaznom.
Prijelazno razdoblje u bilo kojem području tehnologije karakteriziraju pokušaji kombiniranja zastarjelog i novog tehnička rješenja. Tako se gotovo dva desetljeća pokušavaju “pomiriti” trofazni sustavi s drugim sustavima. Tih godina bilo je elektrana koje su istovremeno pokretale generatore istosmjerne, izmjenične jednofazne, dvofazne i trofazne struje ili bilo koju njihovu kombinaciju. Naponi i frekvencije bili su različiti, potrošači su se napajali preko zasebnih vodova. Pokušaji da se očuvaju zastarjeli sustavi, a s njima i električna oprema kojom su gospodarile tvornice, doveli su do stvaranja kombiniranih sustava.
Ali već počevši od 1901.-1905. Uglavnom se grade trofazne elektrane, koje su isprva bile pretežno tvorničkog tipa. Trofazna tehnologija omogućila je izgradnju velikih elektrana na mjestu vađenja goriva ili na odgovarajućoj rijeci, te prijenos proizvedene energije dalekovodima u industrijska područja i gradove. Takve elektrane počele su se nazivati rejonskim.
Prve regionalne elektrane izgrađene su u drugoj polovici 90-ih. XIX. st., au idućem stoljeću činile su osnovu za razvoj elektroprivrede. Hidroelektrana Niagara smatra se prvom regionalnom elektranom. Izgradnja takvih elektrana postala je raširena od početka 20. stoljeća. Tome je pridonio porast potrošnje električne energije povezan s uvođenjem električnih pogona u industriju, razvojem električnog prometa i električnog osvjetljenja gradova. Električne stanice postale su velika industrijska poduzeća, ujedinile su se mreže različitih stanica i nastali prvi energetski sustavi. Energetski sustav se počeo shvaćati kao skup elektrana, elektroenergetskih vodova, podstanica i toplinskih mreža povezanih zajedništvom režima i kontinuitetom procesa proizvodnje i distribucije električne i toplinske energije.
Potreba za objedinjavanjem rada više elektrana u zajedničku mrežu počela se javljati već 90-ih godina. XIX stoljeće To je zbog činjenice da se pri zajedničkom radu potrebna rezerva na svakoj stanici pojedinačno smanjuje, postaje moguće popraviti opremu bez odvajanja glavnih potrošača i stvaraju se uvjeti za izravnavanje rasporeda opterećenja baznih stanica radi učinkovitijeg korištenja energetski resursi. Prva poznata kombinacija dviju trofaznih elektrana izvedena je 1892. godine u Švicarskoj.
Ruski inženjeri elektrotehnike brzo su mogli cijeniti prednosti trofaznog sustava. Već u siječnju 1892. godine na 4. Peterburškoj elektrotehničkoj izložbi prikazana su dva trofazna stroja sustava Dolivo-Dobrovolsky snage 15 kW. U Rusiji, prvo poduzeće s trofaznim napajanjem bilo je dizalo Novorossiysk. Bila je to golema građevina, a problem distribucije energije po katovima i raznim zgradama mogao se riješiti najbolji način samo pomoću električne energije. Dizalo je elektrificirano 1893. godine. Svi strojevi prema nacrtima razvijenim u inozemstvu proizvedeni su u vlastitim radionicama dizala. U elektrani, izgrađenoj uz dizalo, ugrađena su četiri sinkrona generatora snage po 300 kW. U to vrijeme bila je to najjača trofazna elektrana na svijetu. U prostorijama dizala radili su trofazni motori snage 3,5-15,0 kW, koji su pokretali razne strojeve i mehanizme. Dio energije korišten je za rasvjetu.
Prvi dalekovod značajne duljine u Rusiji izgrađen je u rudniku Pavlovsky u regiji rudnika zlata Lensky u Sibiru. Kod električne centrale izgrađene 1896. na rijeci. Nygra, ugrađen je trofazni generator (98 kW, 600 o/min, 140 V) i transformator odgovarajuće snage, čime je napon povećan na 10 kV. Električna energija se prenosila u rudnik koji se nalazi 21 km od postaje. U rudniku su za pogon drenažnih uređaja korišteni trofazni asinkroni motori snage 6,5-25,0 litara. S. (napon 260 V). Od 1897. počinje elektrifikacija velikih gradova: Moskve, Petrograda, Samare, Kijeva, Rige, Harkova itd.
Zanimljivo je napomenuti da je tijekom naglog razvoja trofaznog visokonaponskog prijenosa električne energije (do 150 kV) M.O. Dolivo-Dobrovolsky je na temelju tehničko-ekonomskih proračuna došao do zaključka da je pri prijenosu energije na više stotina kilometara na naponu većem od 200 kV preporučljivo generirati i distribuirati energiju izmjeničnom strujom, a prijenos visokom napon istosmjerna struja. Istosmjerni vod na početku i na kraju mora biti spojen na pretvaračke trafostanice u kojima su ugrađeni živini ispravljači. On je došao do tog zaključka, a da nije ni znao za takav problem dalekovoda izmjenične struje velike snage kao što je stabilnost.
Danas se njegovo predviđanje obistinilo i UHVDC dalekovodi uspješno rade u mnogim zemljama (za više detalja vidi 11.6). Na sl. 1.1 i 1.2 prikazana je dinamika rasta radnog napona nadzemnih dalekovoda izmjenične i istosmjerne struje.
Riža. 1.1.
(rekordirati) naponske klase
Riža. 1.2.
(rekord) sati napona
Daljnji razvoj elektroprivrede u našoj zemlji odvijao se u nekoliko faza:
- povezivanje elektrana za paralelni rad i formiranje prvih elektroenergetskih sustava;
- formiranje teritorijalnih udruga energetskih sustava (UPS);
- stvaranje Jedinstvenog energetskog sustava (UES);
- funkcioniranje Jedinstvenog energetskog sustava Rusije nakon formiranja neovisnih država na području bivšeg SSSR-a.
Osnova za stvaranje energetskih sustava u našoj zemlji postavljena je Državnim planom za elektrifikaciju Rusije (GOELRO), odobrenim 1920. Taj je plan predviđao centralizaciju opskrbe električnom energijom izgradnjom velikih elektrana i električnih mreža s njihovu dosljednu integraciju u energetske sustave. Plan GOELRO također je predvidio sveobuhvatni razvoj domaće elektroindustrije, oslobađajući je od dominacije stranog kapitala, čiji je udio bio u njoj početkom 20-ih. 70%. Za rješavanje svih pitanja elektrotehnike i osposobljavanje visokokvalificiranih stručnjaka, u listopadu 1921. osnovan je Državni eksperimentalni elektrotehnički institut, koji je kasnije preimenovan u All-Union Electrotechnical Institute (VEI).
Pod vodstvom vodećih članova komisije GOELRO (glava G. M. Krzhizhanovsky) projektirano je i izgrađeno više elektrana i dalekovoda: Shaturskaya GRES (snage 48 MW, puštena u rad 1925.), Volkhovskaya HE (66 MW, 1926.) , Nizhnesvirskaya HE (90 MW, 1933.), Dnjepar HE (580 MW, 1932.). Hidroelektrana Dnjepar bila je u to vrijeme najveća u Europi.
Prvi elektroenergetski sustavi - Moskva i Petrograd - stvoreni su 1921. Godine 1922. u Moskovskom elektroenergetskom sustavu pušten je u rad prvi dalekovod napona 110 kV Kashirska GRES - Moskva, dug 120 km, a 1933. pušten je dalekovod napona 220 kV Nizhnesvirskaya HE - Lenjingrad. (Prvi 220 kV vod u Francuskoj izgrađen je samo šest mjeseci ranije). Formirani su novi energetski sustavi: Donbas (1926), Ivanovo (1928), Rostov (1929) itd.
U 15-godišnjem razdoblju plan GOELRO je značajno premašen. Instalirani kapacitet elektrana u zemlji iznosio je 1935. 6,9 milijuna kW, a godišnja proizvodnja električne energije dosegnula je 26,8 milijardi kWh. Po proizvodnji električne energije Sovjetski Savez je bio drugi u Europi i treći u svijetu.
Proces objedinjavanja energetskih sustava započeo je u prvoj polovici tridesetih godina prošlog stoljeća. od stvaranja mreža 110 kV elektroenergetskih sustava u područjima Centra i Donbasa. Godine 1940. stvorena je zajednička dispečerska služba za upravljanje paralelnim radom energetskih sustava Gornje Volge (Gorki, Ivanovo i Jaroslavlj). U vezi s planiranim objedinjavanjem elektroenergetskih sustava Juga, 1938. godine stvoren je Zavod za elektroenergetski sustav Juga, koji je potom pretvoren u Operativni dispečerski ured Juga; 1940. godine puštena je u rad prva međusustavna veza napona 220 kV Dnjepar-Donbas.
Kapacitet svih elektrana u zemlji 1940. dosegao je 11,2 milijuna kW, proizvodnja električne energije iznosila je 48,3 milijarde kWh.
Intenzivan planski razvoj elektroprivrede prekinut je Velikom Domovinski rat. Preseljenje industrije zapadnih regija na Ural i istočne regije zemlje zahtijevalo je ubrzani razvoj energetskog sektora Urala, Kazahstana, Središnjeg Sibira, Srednje Azije, Povolžja, Zakavkazja i Daleki istok. Posebno veliki razvoj dobila je elektroprivreda Urala, gdje je proizvodnja električne energije od 1940. do 1945. povećana 2,5 puta.
Tijekom rata elektroprivreda je pretrpjela goleme štete: dignuta je u zrak, spaljena ili djelomično uništena 61 velika elektrana i veliki broj malih ukupne snage 5 milijuna kW, odnosno gotovo polovica do tada instaliranih kapaciteta. . Uništeno je 10 tisuća km magistralnih visokonaponskih dalekovoda i velik broj trafostanica.
Obnova energetskog sektora započela je već krajem 1941. Godine 1942. radovi na obnovi su obavljeni u središnjim regijama europskog dijela SSSR-a, a do 1945. ti su se radovi proširili na cijeli oslobođeni teritorij zemlje.
Godine 1946. ukupni kapacitet elektrana SSSR-a dosegnuo je prijeratnu razinu: 1947. zemlja je u proizvodnji električne energije zauzela prvo mjesto u Europi i drugo u svijetu.
Godine 1954. u Obninsku je puštena u pogon prva nuklearna elektrana u svijetu snage 5 MW.
Godine 1955. ukupni kapacitet elektrana dosegnuo je 37,2 milijuna kW, proizvodnja električne energije iznosila je 170,2 milijarde kWh.
Prijelaz na sljedeću, kvalitativno novu fazu u razvoju elektroenergetike bio je povezan s puštanjem u pogon snažnih Volžskih hidroelektrana i dalekovoda od 400-500 kV. Godine 1956. pušten je u pogon prvi prijenos električne energije od 400 kV od Kujbiševa (danas Samara) do Moskve.
Dalekovod 400 kV Kuibyshev-Moskva ujedinio je elektroenergetske sustave Srednje Volge, liniju Kuibyshev-Ural - s elektroenergetskim sustavima Urala i Urala. Time je započelo objedinjavanje energetskih sustava različitih regija i stvaranje Jedinstvenog energetskog sustava europskog dijela SSSR-a.
Tijekom 60-ih. završeno je formiranje Jedinstvenog energetskog sustava europskog dijela SSSR-a, a 1970. godine započela je sljedeća faza u razvoju elektroenergetike zemlje - formiranje Jedinstvenog energetskog sustava SSSR-a koji se sastojao od: Jedinstvene energije Sustav centra, Urala, srednje Volge, sjeverozapada, juga, sjevernog Kavkaza i Zakavkazja, koji je uključivao 63 energetska sustava; tri teritorijalne IPS - Kazahstan, Sibir i Središnja Azija radile su odvojeno; UES Dalekog istoka bio je u fazi formiranja.
Godine 1972. UES Kazahstana postao je dio UES-a SSSR-a. Godine 1973. bugarski elektroenergetski sustav povezan je za paralelni rad s Jedinstvenim energetskim sustavom SSSR-a preko međudržavne veze 400 kV Moldavske državne elektrane - Vulcanesti-Dobrudzha.
Godine 1978., dovršetkom izgradnje tranzitne veze 500 kV, Sibir-Kazahstan-Ural pridružio se paralelnom radu Sibirskog IPS-a. Iste godine završena je izgradnja međudržavne veze 750 kV između Zapadne Ukrajine i Albertirse (Mađarska), a 1979. paralelni rad UES SSSR-a i UES zemalja članica Vijeća za ekonomsku uzajamnu pomoć. (CMEA) započela je.
Električna energija izvozila se iz UES mreža SSSR-a u Mongolsku Narodnu Republiku, Finsku, Tursku i Afganistan; Preko DC pretvaračke trafostanice u regiji Vyborg, UES SSSR-a povezao se s energetskim udruženjem skandinavskih zemalja NORDEL.
Dinamika strukture proizvodnih kapaciteta 70-ih i 80-ih godina. karakterizira: sve veće puštanje u rad kapaciteta nuklearnih elektrana u zapadnom dijelu zemlje i daljnje puštanje u rad kapaciteta visokoučinkovitih hidroelektrana uglavnom u istočnom dijelu zemlje; početak radova na prvoj fazi stvaranja energetskog kompleksa Ekibasguz; opće povećanje koncentracije proizvodnih kapaciteta i povećanje jedinične snage jedinica. Kapacitet najvećih elektrana u Rusiji trenutno iznosi: TE - 4800 MW (Surgutskaya GRES-2), NE - 4000 MW (Balakovskaya, Leningradskaya, Kurskaya), HE - 6400 MW (Sayano-Shushenskaya).
Tehnički napredak u razvoju okosnih mreža karakterizirao je dosljedan prijelaz na više naponske razine. Razvoj napona 750 kV započeo je puštanjem u pogon 1967. godine pilot industrijskog prijenosa električne energije Konakovskaya GRES - Moskva. Tijekom 1971.-1975 U IPS-u Juga izgrađena je 750 kV latitudinalna magistrala Donbass - Dnepar - Vinnitsa - Zapadna Ukrajina. Godine 1975. izgrađena je međusistemska veza 750 kV Lenjingrad-Konakovo, što je omogućilo prijenos viška snage Sjeverozapadne IPS u IPS centar. Za stvaranje snažnih veza s istočnim dijelom Jedinstvenog energetskog sustava izgrađen je glavni dalekovod Sibir-Kazahstan-Ural od 1150 kV. Također je započeta izgradnja dalekovoda istosmjerne struje od 1500 kV od Ekibastuza do Tsntra.
U tablici U tablici 1.1 prikazani su podaci o instaliranoj snazi elektrana i duljini električnih mreža 220-1150 kV UES SSSR-a za razdoblje 1960.-1991.
U poslijeratnih godina elektrifikacija je postala temelj znanstvenog i tehnološkog napretka zemlje. Na njezinoj osnovi odvijalo se kontinuirano usavršavanje tehnologija u industriji, prometu, komunikacijama, poljoprivreda te je izvršena izgradnja, mehanizacija i automatizacija proizvodni procesi. Rast proizvodnje električne energije u tim je godinama 1,6 puta nadmašio rast nacionalnog dohotka.
Tablica 1.1
Rast instaliranog kapaciteta elektrana i duljine električnih mreža 220-1150 kV UES SSSR-a
|
Indeks | |||||||
|
Instalirana snaga |
|||||||
|
elektrane, milijuna kW |
|||||||
|
Najviši napon, kV |
|||||||
|
Duljina električne |
|||||||
|
mreže, tisuća km: |
|||||||
Do 1991. godine upravljanje elektroprivredom zemlje odvijalo se u uvjetima monopola državnog vlasništva nad svim poduzećima u industriji. Sve elektrane i dalekovodi pripadali su državi i građeni su na teret državnog proračuna. Izgradnja elektroenergetskih objekata odvijala se prema kriteriju minimalnih ekonomskih troškova. Ovakav pristup razvoju industrije, uz potpunu državnu regulaciju, minimizirao je troškove proizvodnje. Izbor lokacije za nove elektrane i njihov kapacitet određen je dostupnošću goriva i energetskih resursa na tom području i ekonomskom opravdanošću njihovog korištenja.
Svaka velika elektrana građena je tako da električnom energijom opskrbljuje područje koje pokriva nekoliko susjednih regija ili republika. Za takve elektrane koristio se izraz “državna regionalna elektrana” - GRES, odnosno elektrana izgrađena javnim sredstvima, u vlasništvu države, koja opskrbljuje električnom energijom veliko područje radijusa do 500-600 km ili više. . U pravilu su te velike kondenzacijske elektrane ili nuklearne elektrane projektirane za proizvodnju velikih količina električne energije. Takve su elektrane bile glavni proizvođači električne energije unutar Jedinstvenog energetskog sustava SSSR-a.
Toplinska energija u državnoj elektrani proizvodila se u malim količinama za vlastite potrebe elektrane i za obližnja naselja.
Kombinirane toplinske i elektrane (CHP), koje proizvode električnu i toplinsku energiju kombiniranim ciklusom, bile su smještene na mjestima gdje su koncentrirana velika toplinska opterećenja, kao što su velika industrijska poduzeća ili urbana područja. U svakom većem gradu izgrađena je jedna ili više termoelektrana. Oni su stanovništvu i industriji osiguravali, prije svega, toplinsku energiju, a ujedno i jeftinu električnu energiju proizvedenu iz toplinskog opterećenja.
Učinkovitost elektroprivrede osiguravala se centraliziranim upravljanjem načinima rada elektrana i električnih mreža, planiranjem i praćenjem njihovih tehničko-ekonomskih pokazatelja. Sustav direktiva omogućio je jednostavnu preraspodjelu ekonomskog učinka iz aktivnosti različitih elektroenergetskih poduzeća, na temelju interesa nacionalnog gospodarstva zemlje, a ekonomske proturječnosti između proizvođača i potrošača rješavala je sama država. Konzistentnost interesa razvoja i funkcioniranja pojedinih elektroenergetskih poduzeća tijekom ovog razdoblja osigurana je jedinstvenim regulatornim okvirom koji su formirala središnja državna tijela (Gosplan SSSR-a i Ministarstvo energetike SSSR-a).
Centralizirana raspodjela kapitalnih ulaganja u razvoj i rad elektroenergetskih objekata nije bila izravno vezana uz rezultate gospodarske aktivnosti pojedinih poduzeća, a neproduktivni rashodi nerentabilnih poduzeća pokrivani su preraspodjelom dohotka unutar same industrije na trošak profitabilnih poduzeća. Direktivno upravljanje bilo je usmjereno uglavnom na postizanje planiranih tehničkih i ekonomskih pokazatelja i ograničavalo je inicijativu poduzeća da poboljšaju svoje aktivnosti, budući da se ekonomski učinak uspješnih aktivnosti mogao jednostavno preraspodijeliti u korist drugog, neprofitabilnog poduzeća. Ti su se troškovi centralizacije jasno očitovali tijekom tranzicije zemlje u Ekonomija tržišta i postala je poticaj za radikalnu reformu elektroprivrede.
Elektroprivreda je temeljna gospodarska grana čiji je razvoj neophodan uvjet za razvoj gospodarstva i drugih sfera društvenog života. U svijetu se proizvede oko 13.000 milijardi kWh, od čega samo na SAD otpada do 25%. Više od 60% svjetske električne energije proizvodi se u termoelektranama (u SAD-u, Rusiji i Kini - 70-80%), oko 20% - u hidroelektranama, 17% - u nuklearnim elektranama (u Francuskoj i Belgiji - 60%, Švedska i Švicarska - 40-45%).
Najopskrbljenije električnom energijom po glavi stanovnika su Norveška (28 tisuća kW/h godišnje), Kanada (19 tisuća), Švedska (17 tisuća).
Elektroprivreda, zajedno s industrijom goriva, uključujući istraživanje, proizvodnju, preradu i transport izvora energije, kao i sama električna energija, čini najvažniji gorivno-energetski kompleks (FEC) za gospodarstvo svake zemlje. Oko 40% svjetskih primarnih izvora energije troši se na proizvodnju električne energije. U nizu zemalja glavni dio kompleksa goriva i energije pripada državi (Francuska, Italija, itd.), Ali u mnogim zemljama glavnu ulogu u kompleksu goriva i energije ima mješoviti kapital.
Elektroprivreda se bavi proizvodnjom električne energije, njezinim transportom i distribucijom. Posebnost elektroprivrede je u tome što se njezini proizvodi ne mogu akumulirati za kasniju upotrebu: proizvodnja električne energije u svakom trenutku mora odgovarati veličini potrošnje, uzimajući u obzir potrebe samih elektrana i gubitke u mrežama. . Stoga su veze u elektroprivredi stalne, kontinuirane i izvode se trenutno.
Električna energija ima veliki utjecaj na teritorijalnu organizaciju gospodarstva: omogućuje razvoj izvora goriva i energije u udaljenim istočnim i sjevernim regijama; razvoj magistralnih visokonaponskih vodova doprinosi slobodnijem smještaju industrijskih poduzeća; velike hidroelektrane privlače energetski intenzivne industrije; u istočnim regijama, elektroprivreda je grana specijalizacije i služi kao osnova za formiranje teritorijalnih proizvodnih kompleksa.
Smatra se da za normalan gospodarski razvoj rast proizvodnje električne energije mora biti brži od rasta proizvodnje u svim ostalim sektorima. Najviše Proizvedenu električnu energiju troši industrija. Po proizvodnji električne energije (1015,3 milijarde kWh u 2007.) Rusija je na četvrtom mjestu nakon SAD-a, Japana i Kine.
Što se tiče razmjera proizvodnje električne energije, razlikuju se Središnja ekonomska regija (17,8% ukupne ruske proizvodnje), Istočni Sibir (14,7%), Ural (15,3%) i Zapadni Sibir (14,3%). Među sastavnim entitetima Ruske Federacije u proizvodnji električne energije vodeći su Moskva i Moskovska regija, Hanti-Mansijski autonomni okrug, Irkutska regija, Krasnojarsko područje i Sverdlovska regija. Štoviše, elektroprivreda Centra i Urala temelji se na uvoznom gorivu, dok sibirske regije rade na lokalnim energetskim resursima i prenose električnu energiju u druge regije.
Elektroenergetiku moderne Rusije uglavnom predstavljaju termoelektrane koje rade na prirodni plin, ugljen i loživo ulje; posljednjih godina udio prirodnog plina u bilanci goriva elektrana raste. Oko 1/5 domaće električne energije proizvodi se u hidroelektranama, a 15% u nuklearnim elektranama.
Termoelektrane koje rade na ugljen niske kvalitete, u pravilu, gravitiraju prema mjestima gdje se on vadi. Za elektrane na loživo ulje optimalno ih je smjestiti u blizini rafinerija nafte. Elektrane na plin, zbog relativno niskih troškova njegovog transporta, prvenstveno gravitiraju potrošaču. Štoviše, prije svega elektrane u velikim i većim gradovima prelaze na plin, budući da je to ekološki čistije gorivo od ugljena i loživog ulja. Kombinirana toplinska i električna postrojenja (koja proizvode i toplinu i električnu energiju) gravitiraju prema potrošaču, bez obzira na gorivo na kojem rade (rashladna tekućina se brzo hladi kada se prenosi na udaljenost).
Najveće termoelektrane s kapacitetom većim od 3,5 milijuna kW svaka su Surgutskaya (u autonomnom okrugu Khanty-Mansiysk), Reftinskaya (u regiji Sverdlovsk) i Državna elektrana Kostroma. Kirishskaya (blizu Sankt Peterburga), Ryazanskaya (središnja regija), Novocherkasskaya i Stavropolskaya (Sjeverni Kavkaz), Zainskaya (regija Volga), Reftinskaya i Troitskaya (Ural), Nizhnevartovskaya i Berezovskaya u Sibiru imaju kapacitet veći od 2 milijuna kW.
Geotermalne elektrane, koje koriste duboku toplinu Zemlje, povezane su s izvorom energije. U Rusiji, Pauzhetskaya i Mutnovskaya GTPP rade na Kamčatki.
Hidroelektrane su vrlo učinkoviti izvori električne energije. Koriste obnovljive izvore, lako se njima upravlja i imaju vrlo visok omjer učinkovitosti. korisna radnja(više od 80%). Dakle, cijena električne energije koju proizvode je 5-6 puta niža nego u termoelektranama.
Najekonomičnije je graditi hidroelektrane (HE) na planinskim rijekama s velikom visinskom razlikom, dok je na nizinskim rijekama potrebno napraviti velike akumulacije za održavanje konstantnog pritiska vode i smanjenje ovisnosti o sezonskim kolebanjima količina vode. Radi potpunijeg iskorištavanja hidroenergetskog potencijala grade se kaskade hidroelektrana. U Rusiji su izgrađene kaskade hidroelektrana na Volgi i Kami, Angari i Jeniseju. Ukupni kapacitet kaskade Volga-Kama je 11,5 milijuna kW. A uključuje 11 elektrana. Najsnažnije su Volzhskaya (2,5 milijuna kW) i Volgogradskaya (2,3 milijuna kW). Tu su i Saratov, Čeboksari, Votkinsk, Ivankovsk, Uglič i drugi.
Još snažnija (22 milijuna kW) je kaskada Angara-Yenisei, koja uključuje najveće hidroelektrane u zemlji: Sayanskaya (6,4 milijuna kW), Krasnoyarsk (6 milijuna kW), Bratsk (4,6 milijuna kW) , Ust-Ilimskaya (4,3 milijuna kW).
Plimne elektrane koriste energiju plime u zaljevu odsječenom od mora. U Rusiji postoji eksperimentalna TE Kislogubskaja na sjevernoj obali poluotoka Kola.
Nuklearne elektrane (NPP) koriste gorivo koje se lako prenosi. S obzirom da 1 kg urana zamjenjuje 2,5 tisuće tona ugljena, nuklearne elektrane je svrsishodnije smjestiti u blizini potrošača, prvenstveno u područjima lišenim drugih vrsta goriva. Prva nuklearna elektrana u svijetu izgrađena je 1954. u Obninsku (Kaluška oblast). Trenutno u Rusiji postoji 8 nuklearnih elektrana, od kojih su najjače Kursk i Balakovo (Saratovska oblast) sa po 4 milijuna kW. U zapadnim regijama zemlje nalaze se i Kola, Lenjingrad, Smolensk, Tver, Novovoronež, Rostov, Belojarsk. U Chukotki - Bilibino ATPP.
Najvažniji trend u razvoju elektroprivrede je integracija elektrana u energetske sustave za proizvodnju, prijenos i distribuciju električne energije među potrošačima. Predstavljaju teritorijalnu kombinaciju elektrana različiti tipovi, radeći na općem opterećenju. Integracija elektrana u energetske sustave doprinosi mogućnosti odabira najekonomičnijeg načina opterećenja za različite tipove elektrana; u uvjetima velikog opsega stanja, postojanja standardnog vremena i neusklađenosti vršnih opterećenja u pojedinim dijelovima ovakvih energetskih sustava, moguće je manevrirati proizvodnjom električne energije u vremenu i prostoru i po potrebi je prenositi u suprotnim smjerovima .
Trenutno funkcionira Jedinstveni energetski sustav (UES) Rusije. Uključuje brojne elektrane u europskom dijelu i Sibiru, koje rade paralelno, u jednom načinu rada, koncentrirajući više od 4/5 ukupne snage elektrana u zemlji. U regijama Rusije istočno od Bajkalskog jezera djeluju mali izolirani energetski sustavi.
Ruska energetska strategija za sljedeće desetljeće predviđa daljnji razvoj elektrifikacija kroz ekonomski i ekološki prihvatljivo korištenje termoelektrana, nuklearnih elektrana, hidroelektrana i netradicionalnih obnovljivih vrsta energije, povećanje sigurnosti i pouzdanosti postojećih nuklearnih elektrana.
Elektroprivreda je osnovni infrastrukturni sektor koji opskrbljuje električnom i toplinskom energijom sve ostale sektore gospodarstva.
Razina društveno-ekonomskog razvoja, opća poslovna aktivnost i život svake osobe izravno su povezani s potrošnjom energije.
Samo tijekom posljednjeg desetljeća globalna proizvodnja električne energije povećala se gotovo 1,5 puta. Događaju se značajne promjene u omjeru korištenih vrsta goriva iu geografskoj strukturi globalnog energetskog tržišta.
Dva najveća proizvođača električne energije, daleko ispred svih, su Kina i Sjedinjene Države.
Elektroprivreda je temeljna infrastrukturna grana u kojoj se ostvaruju procesi proizvodnje, prijenosa i distribucije električne energije. Povezan je sa svim sektorima gospodarstva opskrbljujući ih proizvedenom električnom i toplinskom energijom te od nekih prima resurse za svoje funkcioniranje (slika 1).
Riža. 1. Elektroprivreda u moderna ekonomija
Izvor: Ekonomika i menadžment u elektroprivredi. Elektrotehnički portal Ruske Federacije.
Uloga elektroprivrede u 20. stoljeću ja V. ostaje iznimno važan za društveno-ekonomski razvoj svake zemlje i svjetske zajednice u cjelini. Potrošnja energije usko je povezana s poslovnom aktivnošću i životnim standardom stanovništva.
Znanstveno-tehnološki napredak i pojava novih sektora i gospodarskih grana, unapređenje tehnologija, poboljšanje kvalitete i uvjeta života ljudi dovode do širenja područja korištenja električne energije i povećanja zahtjeva za pouzdanom i nesmetanom opskrbom energijom. .
Osobitosti elektroprivrede kao industrije određene su specifičnostima njezina glavnog proizvoda. Električna energija po svojim je svojstvima slična usluzi: vrijeme njezine proizvodnje podudara se s vremenom potrošnje.
Elektroprivreda mora biti spremna za proizvodnju, prijenos i opskrbu električnom energijom kada se pojavi potražnja, uključujući i vršne količine, imajući za to potrebne rezervne kapacitete i rezerve goriva.
Što je veća maksimalna (čak i kratkoročna) vrijednost potražnje, to mora biti veći kapacitet da se osigura spremnost za pružanje usluge. (Situacija će se promijeniti ako se pojave učinkovite tehnologije za skladištenje električne energije. Za sada su to uglavnom baterije raznih vrsta, kao i pumpne stanice.)
Nemogućnost skladištenja električne energije u industrijskim razmjerima unaprijed određuje tehnološko jedinstvo cjelokupnog procesa njezine proizvodnje, prijenosa i potrošnje. Ovo je vjerojatno jedina industrija u modernom gospodarstvu gdje kontinuitet proizvodnje mora biti popraćen istom kontinuiranom potrošnjom. Zbog ove značajke u elektroprivredi postoje strogi tehnički zahtjevi za svaku fazu tehnološkog ciklusa, uključujući frekvenciju električna struja i napetosti.
Temeljna značajka električne energije kao proizvoda, koja je razlikuje od svih drugih vrsta dobara i usluga, jest da njezin potrošač može utjecati na održivost proizvođača.
Potrebe gospodarstva i društva za električnom energijom značajno ovise o vremenskim čimbenicima, dobu dana, tehnološkim režimima raznih proizvodnih procesa u potrošačkim djelatnostima, karakteristikama kućanstva, pa i o televizijskim programima.
Razlika između maksimalne i minimalne razine potrošnje određena je potrebom za takozvanim rezervnim kapacitetima koji se uključuju tek kada razina potrošnje dosegne određenu vrijednost.
Ekonomska svojstva proizvodnje električne energije ovise o vrsti elektrane, stupnju njezina opterećenja i načinu rada te vrsti goriva. Uz sve ostale uvjete, najveća potražnja bit će za električnom energijom onih stanica koje je proizvedu u pravo vrijeme iu pravoj količini uz najniže troškove.
Uzimajući u obzir sve ove značajke, uobičajeno je spajanje energetskih uređaja (generatora) u jedinstveni energetski sustav, čime se smanjuju ukupni troškovi proizvodnje i smanjuje potreba za rezerviranjem proizvodnih kapaciteta. Sustavu je potreban operater koji obavlja koordinirajuće funkcije. Njime se regulira raspored i obujam proizvodnje i potrošnje električne energije.
Operator sustava donosi odluke na temelju tržišnih signala proizvođača (o mogućnostima i cijeni proizvodnje električne energije) i potrošača (o potražnji za istom u određenim vremenskim intervalima). U konačnici, operator sustava mora osigurati pouzdan i siguran rad elektroenergetskog sustava te učinkovito zadovoljiti potražnju za električnom energijom. Svojim djelovanjem utječe na proizvodne i financijske rezultate svih sudionika na tržištu električne energije, kao i na njihove investicijske odluke.
Glavni proizvođači električne energije su:
termoelektrane(TE), gdje se toplinska energija nastala izgaranjem organskog goriva (ugljen, plin, loživo ulje, treset, škriljevac itd.) koristi za rotaciju turbina koje pokreću električni generator.
Mogućnost istodobne proizvodnje topline i električne energije dovela je do širenja centralizirane opskrbe toplinom kogeneracijskih postrojenja u nizu zemalja;
hidroelektrane(hidroelektrana), gdje se mehanička energija protoka vode pretvara u električnu pomoću hidrauličkih turbina koje rotiraju električne generatore;
nuklearne elektrane(NPP), gdje se toplinska energija dobivena lančanom nuklearnom reakcijom radioaktivnih elemenata u reaktoru pretvara u električnu energiju.
Tri Glavne vrste elektrana određuju vrste korištenih energetskih resursa. Obično se dijele na primarne i sekundarne, obnovljive i neobnovljive.
Primarni energenti su sirovine u svom prirodnom obliku prije bilo kakve tehnološke prerade, kao što su ugljen, nafta, prirodni plin i uranova ruda. U kolokvijalni govor ti se materijali jednostavno nazivaju primarna energija. To također uključuje sunčevo zračenje, vjetar i vodene resurse.
Sekundarna energija je proizvod prerade, “nadogradnje” primarne energije, npr. benzina, loživog ulja, nuklearnog goriva.
Neke vrste resursa mogu se relativno brzo obnoviti u prirodi, nazivaju se obnovljivim: ogrjevno drvo, trska, treset i druge vrste biogoriva, riječni hidropotencijal. Resursi koji nemaju tu kvalitetu nazivaju se neobnovljivi: ugljen, sirova nafta, prirodni plin, uljni škriljevac, uranova ruda. Uglavnom su to minerali. Energija sunca, vjetra i morske mijene spadaju u neiscrpne obnovljive izvore energije.
Trenutačno najzastupljenija vrsta tehnološkog goriva u svjetskoj elektroprivredi je ugljen. Ovajzbog relativne jeftinoće i široke dostupnosti rezervi ove vrste goriva.
Međutim, transport ugljena na velike udaljenosti dovodi do visokih troškova, što u mnogim slučajevima čini njegovu upotrebu neisplativom. Pri proizvodnji energije iz ugljena dolazi do visoke emisije onečišćujućih tvari u atmosferu, što uzrokuje značajnu štetu okolišu. U posljednjim desetljećima XX. stoljeća. Pojavile su se tehnologije koje omogućuju korištenje ugljena za proizvodnju električne energije uz veću učinkovitost i manje štete za okoliš.
Ekspanzija korištenja plina u svjetskoj elektroenergetskoj industriji posljednjih godina objašnjava se značajnim povećanjem njegove proizvodnje, pojavom visoko učinkovitih tehnologija proizvodnje električne energije temeljenih na korištenju ove vrste goriva, kao i pooštravanjem politike zaštite okoliša. .
Uporaba urana postaje sve raširenija. Ovo gorivo ima ogromnu učinkovitost u usporedbi s drugim izvorima sirove energije. Međutim uporaba radioaktivnih tvari povezana je s rizikom od onečišćenja okoliša velikih razmjera u slučaju nesreće. Osim toga, izgradnja nuklearnih elektrana i zbrinjavanje istrošenog goriva iznimno je kapitalno zahtjevna. Razvoj ove vrste energije komplicira činjenica da do sada malo zemalja može osigurati obuku znanstvenih i tehničkih stručnjaka sposobnih za razvoj tehnologija i osiguranje kvalificiranog rada nuklearnih elektrana.
Hidroresursi i dalje imaju veliku važnost u strukturi izvora električne energije, iako se njihov udio u proteklim desetljećima nešto smanjio. Prednosti ovog izvora su njegova obnovljivost i relativna jeftinost.
Ali izgradnja hidroelektrana ima nepovratan utjecaj na okoliš, jer obično zahtijeva plavljenje velikih površina prilikom stvaranja akumulacija. Osim toga, neravnomjerna raspodjela vodnih resursa na planeti i ovisnost o klimatskim uvjetima ograničiti njihov hidroenergetski potencijal.
Značajno smanjenje korištenja nafte i naftnih derivata za proizvodnju električne energije u posljednjih tridesetak godina objašnjava se kako povećanjem cijene ove vrste goriva, visokom učinkovitošću njegove uporabe u drugim industrijama, tako i visokim troškovima njegovog transporta preko velike udaljenosti, kao i povećani zahtjevi za sigurnost okoliša.
Pozornost prema obnovljivim izvorima energije raste. Konkretno, aktivno se razvijaju tehnologije za korištenje energije sunca i vjetra, čiji je potencijal ogroman. Istina, naDanas se korištenje solarne energije u industrijskim razmjerima u većini slučajeva pokazuje manje učinkovitim u usporedbi s tradicionalnim vrstama izvora.
Što se tiče energije vjetra, u razvijenim zemljama (prvenstveno pod utjecajem ekoloških kretanja) njezino korištenje u elektroprivredi značajno je poraslo. Također je nemoguće ne spomenuti geotermalnu energiju, koja može biti od ozbiljne važnosti za neke države ili pojedine regije (Island, Novi Zeland, u Rusiji - za Kamčatku, Stavropol i Krasnodarski teritorij, Kaliningradska oblast). Razvoj proizvodnje električne energije temeljen na obnovljivim izvorima i dalje zahtijeva državne potpore.
Krajem XX. - početkom XXI V. Zanimanje za izvore bioenergije naglo je poraslo. U nekim zemljama (primjerice Brazil) proizvodnja električne energije korištenjem biogoriva čini značajan udio u energetskoj bilanci. Sjedinjene Države usvojile su poseban program subvencioniranja biogoriva. Ali postoje i sumnje u perspektivu ovog područja elektroenergetike. Prvenstveno se odnose na učinkovito korištenje prirodnih resursa kao što su zemlja i voda; Stoga je dodjela golemih površina obradive zemlje za proizvodnju biogoriva doprinijela udvostručenju cijena prehrambenih žitarica.
Slika 1 daje ideju o promjenama u strukturi proizvodnje električne energije tijekom proteklih desetljeća. 2.
Riža. 2. Promjene u strukturi proizvodnje po vrsti goriva, %
1973. godine.
2011.
* Uključujući obnovljivu geotermalnu energiju, solarnu energiju, energiju vjetra, energiju plime i oseke, biogoriva i otpad itd.
Izvor: Međunarodna agencija za energiju. Ključne svjetske energetske statistike za 2013. Pariz
2013.
Trenutno, kao i 1973. godine, velika većina proizvodnje električne energije dolazi iz fosilnih goriva. Međutim, njihov se udio smanjio sa 75% na 68%. Istodobno, zamjetno je porastao udio nuklearne energije - s 3% na 13%, te ostalih obnovljivih izvora - s 1% na 4%. Smanjila se uloga hidroenergije.
Najdramatičniji pomaci dogodili su se unutar fosilnih goriva. Udio nafte naglo je pao - s 25% na 5%. Istodobno su porasli pokazatelji prirodnog plina - s 12% na 22% - i tradicionalnog goriva poput ugljena - s 38% na 41%. Potonji je i dalje glavni resurs za proizvodnju električne energije u svijetu.
Struktura globalnog tržišta
Tijekom proteklog desetljeća globalna proizvodnja električne energije porasla je gotovo 1,5 puta, dosegnuvši 21 trilijun kWh u 2012. (slika 3).
Riža. 3. Svjetska proizvodnja električne energije za 2000.-2012.
milijardi kuna. DoW-
h
IzvorD.
C.
Najveći proizvođači električne energije u svijetu su Kina (4,7 trilijuna kWh) i SAD (4,3 kWh), koje su po ovom pokazatelju znatno ispred ostalih zemalja (slika 4).
Riža. 4. Najveći proizvođači električne energije u 2011. godini, mlrd kWh
Izvor: SAD Uprava za energetske informacije. Međunarodna energetska statistika. Struja.
NAS. Odjel za energetiku. Pranje. D.
C.
Posljednjih desetljeća zabilježene su značajne regionalne promjene u proizvodnji električne energije (Slika 5). Udio razvijenih zemalja (OECD) značajno se smanjio - sa 73% u 1973. na 49% u 2011. Istodobno, udjeli zemalja u razvoju u Africi, Latinskoj Americi i Aziji, prvenstveno Kine, koja sada čini više od 20 % svjetske proizvodnje električne energije, povećan ( 1973. - 3%).
Riža. 5. Regionalni pomaci u proizvodnji električne energije, %
1973. godine.
2011.
* Bez Kine.
Izvor: Međunarodna agencija za energiju. Ključne svjetske energetske statistike za 2013. Pariz 2013.
Zanimljivo je primijetiti da najveći proizvođači električne energije nisu uvijek i najveći izvoznici. Tako su na listi vodećih prodavača samo Francuska, Rusija, Kanada i Kina, dok su SAD i Brazil ujedno i vodeći svjetski kupci električne energije (tablica 1).
Kina
Kina je jedna od rijetkih zemalja u svijetu u kojoj se velika većina električne energije proizvodi iz ugljena (do 80%). Uloga hidroelektrana je prilično značajna (15%), ali je udio nuklearne energije i drugih oblika proizvodnje minimalan.
Riža. 6.
Izvor: SAD Uprava za energetske informacije. Međunarodna energetska statistika. Struja.
NAS. Odjel za energetiku. Pranje. D.
C.
Glavno tijelo odgovorno za regulaciju kineske elektroenergetske industrije je Državna regulatorna komisija za električnu energiju (SERE), osnovana 2002. Nadležnost SCRE uključuje:
·
opća regulacija elektroprivrede zemlje, stvaranje transparentnog regulatornog sustava i izravno upravljanje regionalnim odjelima Državne energetske regulatorne komisije;
·
razvoj pravni okvir industrija i regulativa tržišta električne energije;
·
sudjelovanje u izradi planova razvoja elektroprivrede i tržišta električne energije;
·
praćenje rada tržišta, osiguranje poštenog tržišnog natjecanja na tržištu, reguliranje nekonkurentnih vrsta djelatnosti proizvodnje i prijenosa električne energije;
·
sudjelovanje u izradi i provedbi tehničkih i sigurnosnih normi, kvantitativnih i kvalitativnih normi u elektroprivredi;
·
praćenje usklađenosti sa zakonodavstvom o zaštiti okoliša;
·
unos na temelju njih tržišni uvjeti prijedloge o određivanju tarifa državnom tijelu nadležnom za određivanje cijena, reviziju tarifnih razina, regulaciju tarifa i naknada za usluge sustava;
·
istraživanje kršenja propisa od strane sudionika na tržištu i rješavanje međusobnih sporova;
·
praćenje provedbe odredbi politike kako bi se osigurala univerzalna elektrifikacija;
·
organiziranje provedbe programa reforme industrije u skladu s uputama Državnog vijeća.
U sektoru proizvodnje električne energije glavni igrači su:
5 grupa proizvodnih društava nastalih kao rezultat reorganizacije Državne energetske korporacije na principu jedinstvene raspodjele imovine. Ove grupe poduzeća su pod nacionalnom kontrolom i njihov udio u ukupnoj proizvodnji je 39%;
ostale nacionalne proizvodne tvrtke (10%);
regionalne državne energetske tvrtke (45%);
nezavisni producenti (6%).
Organizacije odgovorne za prijenos električne energije u Kini su State Grid Corporation i South China Electric Grid Corporation. Oni kontroliraju 7 regionalnih i 31 pokrajinsku mrežnu tvrtku.
Distribuciju električne energije obavlja više od 3000 regionalnih distribucijskih mrežnih tvrtki, također većinom podređenih elektromrežnim društvima.
Kineska reforma električne energije imala je za cilj izgraditi sustav tržišta električne energije koji bi stvorio poticaje za konkurenciju, povećao učinkovitost, optimizirao troškove, poboljšao mehanizme određivanja cijena, optimalno rasporedio resurse, promicao razvoj industrije i izgradnju mrežne infrastrukture u cijeloj zemlji.
Prvi korak bilo je stvaranje Državne energetske korporacije 1997. godine, što je omogućilo odvajanje komercijalnih aktivnosti od administrativne regulative. Daljnje faze reforme formulirane su u 10. petogodišnjem planu Narodne Republike Kine (2001.- 2005):
·
razdvajanje proizvodnje i mrežnih aktivnosti;
·
funkcionalna podjela neciljanih aktivnosti unutar korporacije (planiranje, modeliranje, izgradnja itd.);
·
pružanje izravnog pristupa tržištu za velike potrošače;
·
formiranje konkurentnih regionalnih tržišta električne energije;
·
izrada sustava za prijavu pristupa mreži;
·
usklađivanje maloprodajnih tarifa sa zahtjevima tržišta.
Neke od faza reforme provedene su do 2002. godine, kada je osnovana Državna regulatorna komisija za električnu energiju i reorganizirana Državna energetska korporacija. Tijekom procesa reforme, korporacija je podijeljena prema vrsti djelatnosti na proizvodne i mrežne tvrtke.
Godine 2004. pokrenuti su pilot projekti za tržišta električne energije u zapadnoj i sjeverozapadnoj Kini.
Tržišta električne energije u Kini su u fazi formiranja i razvoja. Planiran je postupni razvoj konkurencije. Trenutno se konkurencija odvija isključivo između proizvođača, au budućnosti se planira stvoriti uvjete za pojavu konkurentskih mehanizama, prvo na veleprodajnom, a potom i na maloprodajnom tržištu.
Cjelokupni koncept predviđa stvaranje strukture na tri razine - nacionalno tržište, regionalna tržišta i pokrajinska tržišta električne energije. Model nacionalnog tržišta podrazumijeva bilateralne transakcije međuregionalne trgovine električnom energijom, dok će veliki proizvođači imati mogućnost podnošenja zahtjeva izravno na nacionalno tržište, zaobilazeći regionalnu razinu.
Glavni cilj nacionalnog tržišta je osigurati opskrbu energetski deficitarnih regija na račun regija s viškom proizvodnje.
Provedeni su pilot projekti za regionalna tržišta po dva različita modela. Sjeverozapadna Kina ima jedinstveno regionalno veleprodajno tržište, dok tržište Zapadne Kine ima hijerarhijsku strukturu u kojoj tržišta na razini provincije koegzistiraju s tržištem cijele regije.
Međutim, kao rezultat oštrog skoka cijena koji se dogodio 2006. godine, rad ovih modela je obustavljen. Sadašnji model pretpostavlja da proizvođači, osim što opslužuju lokalne potrošače, mogu podnositi zahtjeve na regionalnom tržištu, a tvrtke koje opskrbljuju maloprodajne potrošače mogu tamo kupovati nedostajuću električnu energiju. Transakcije se provode jednom mjesečno, a glavni faktor koji ih ograničava je zagušenje dalekovoda koji povezuju pokrajine unutar iste regije.
Provincijske tržnice osmišljene su prema modelu jednog kupca. Aukcije se održavaju jednom do dva puta mjesečno. U većini slučajeva reklamacije se mogu ostvariti samo za 30% proizvedene električne energije, a ostatak električne energije odabire se po principu osiguranja jednakog broja sati proizvodnje godišnje (odnosno 30% električne energije se prodaje na slobodnom tržištu, a 70% se u jednakim omjerima dijeli potrošačima). Kako bi se zaštitio od tržišne manipulacije, organizator trgovanja postavlja gornju granicu licitiranih cijena.
SAD
U usporedbi s globalnom prosječnom generacijskom strukturom, SAD je relativno višu vrijednost imaju elektrane na ugljen (koje čine 48% proizvodnje električne energije u zemlji) i nuklearne elektrane (20%). Udio hidroenergije je neznatan i iznosi 6% (slika 7).
Riža. 7. Struktura proizvodnje električne energije prema vrsti goriva
Izvor: SAD Uprava za energetske informacije. Međunarodna energetska statistika. Struja.
NAS. Odjel za energetiku. Pranje. D.
C.
Glavni državni regulatori u elektroenergetskoj industriji SAD-a uključuju Ministarstvo energetike, FERC (Savezna komisija za regulaciju energije) i državna povjerenstva za komunalne usluge.
Ministarstvo energetike SAD-a razvija cjelokupnu energetsku politiku, nadzire industriju električne energije i odgovorno je za održavanje pouzdanosti i ekonomske održivosti energetskog sustava i osiguravanje sigurnosti okoliša.
Nadležnost FERK-a je reguliranje međudržavnog (međudržavnog) trgovanja i prijenosa električne energije. Od svog osnivanja 1977. godine, glavni napori FERK-a bili su usmjereni na razvoj veleprodajnog tržišta električne energije i poboljšanje pouzdanosti i učinkovitosti elektroprijenosnih sustava.
Regulaciju električne energije na državnoj razini provode povjerenstva za javna komunalna poduzeća (mogu imati različite nazive i ovlasti u različitim državama). Nadležnost regionalnih vlasti u pravilu uključuje regulaciju maloprodaja i distribucija električne energije, pitanja organizacije i djelatnosti komunalnih energetskih društava.
North American Electric Reliability Corporation (NERC) igra važnu ulogu u industriji.- samoregulirajuća neprofitna organizacija, koja uključuje predstavnike energetskih tvrtki, vladine agencije, potrošači. Glavne funkcije NERC-a uključuju razvoj i koordinaciju standarda pouzdanosti elektroenergetskog sustava, praćenje i analizu problema pouzdanosti.
Ako su ranije takvi standardi u pravilu bili savjetodavne prirode i nisu bili potkrijepljeni učinkovitim sankcijama, sada su obvezni za industrijske subjekte.
1930. godine - U 1980-ima, američka elektroenergetska industrija bila je regulirani monopol. Istodobno, vertikalno integrirana komunalna poduzeća posjedovala su i proizvodnu i mrežnu imovinu, a proizvodnja, prijenos i distribucija električne energije bili su objedinjeni u jedinstvenu uslugu - opskrbu potrošača električnom energijom po tarifama.
Izgradnja kapitalno intenzivnih objekata velikih razmjera, poput nuklearnih elektrana, u pozadini gospodarskog pada američkog gospodarstva i smanjenja potrošnje električne energije 70-ih godina dvadesetog stoljeća. dovela je do povećanja cijena električne energije, što je izazvalo zabrinutost i proteste potrošača.
Kako bi se poboljšala ušteda energije i energetska učinkovitost, kao i osigurala energetska sigurnost, Kongres SAD-a je 1978. godine donio Zakon o regulatornoj politici javnih komunalnih usluga (PURPA). Ovim je zakonom započeo proces reforme američke elektroenergetske industrije i prelaska s reguliranog monopola na konkurenciju.
Zakonom je predviđena pojava nove kategorije proizvođača električne energije - “kvalificiranih elektrana”, koja uključuje elektrane instalirane snage manje od 50 MW, koje koriste kogeneracijske tehnologije i obnovljive izvore energije (OIE). Komunalna poduzeća su bila dužna kupovati električnu energiju od “kvalificiranih elektrana” po cijeni koja je jednaka njihovim vlastitim troškovima proizvodnje električne energije.
Dinamičan rast broja „kvalificiranih elektrana“ u narednim godinama i iskustvo njihovog uspješnog rada doveli su do toga da tradicionalna vertikalno integrirana komunalna poduzeća više nisu jedini izvor opskrbe električnom energijom. Promjene u proizvodnim tehnologijama (pojava plinskoturbinskih jedinica s kombiniranim ciklusom) i prijenosu električne energije značajno su pridonijele razvoju konkurencije u američkoj elektroprivredi.
Godine 1992. Kongres je usvojio Zakon o energetskoj politici (EPACT) kako bi promicao konkurentne cijene i smanjio prepreke ulasku. Najvažnije sredstvo ostvarenja strateškog cilja - razvoja tržišnog natjecanja - bila je podjela djelatnosti na prirodne monopolističke (prijenos električne energije i pogonsko dispečersko upravljanje) i potencijalno konkurentne (proizvodnja, prodaja električne energije, remont i servis), te osiguranje nediskriminirajući pristup uslugama prijenosa električne energije .
Zakon o energetskoj politici iz 1992. zahtijevao je od komunalnih poduzeća da pružaju usluge prijenosa trećim stranama po cijenama jednakim troškovima. Osim toga, ovaj je zakon otvorio vrata za pojavu nove kategorije opskrbljivača električnom energijom, izuzetih od pravila o troškovnoj regulaciji cijena električne energije koja se zahtijeva od svih komunalnih poduzeća (dakle, sada postoje dva modela regulacije cijena - troškovna plus neki bonus, a drugi (pojavio se) - na temelju gornje granice cijene).
Sljedeća faza bila je Naredba FERK-a br. 2000, koja je stupila na snagu početkom 2000. godine, a kojom je predviđeno izdvajanje prijenosa električne energije u neovisnu strukturu koja upravlja regionalnim okosnicama mreža,- Regionalna prijenosna organizacija (RTO).
Kao rezultat transformacije državnog pristupa industriji, pojavili su se moderni obrisi reforme. Sastoji se, prije svega, u razvoju konkurentskih odnosa u elektroprivredi, u vezi s čime se postavljaju zadaće razdvajanja djelatnosti, stvaranja međuregionalnih konkurentnih tržišta, formiranja jedinstvenog operativnog dispečerskog upravljanja i upravljanja elektroprijenosnim mrežama unutar regija i na rješavaju se međuregionalna razina.
Konkurencija je dovela do zamjene cijena na temelju troškova tržišnim cijenama na temelju ponude i potražnje. To je pridonijelo razvoju veleprodajnih tržišta električne energije u Sjedinjenim Američkim Državama, koja se uvelike razlikuju po zemljopisnom području (mogu obuhvaćati jednu državu ili nekoliko susjednih država), strukturi, prihvaćenim standardima i mehanizmima trgovanja, sastavu sudionika i drugim pokazateljima. Danas 70% stanovništva SAD-a živi u područjima gdje djeluju konkurentna veleprodajna tržišta električne energije.
(Nastavit će se.)
Kondratjev Vladimir Borisovič- doktor ekonomije, profesor, voditelj Centra za industrijska i investicijska istraživanja na Institutu za svjetsku ekonomiju i međunarodne odnose Ruske akademije znanosti.
Jedan od značajnih gospodarskih sektora je Ruska elektroprivreda. Prema podacima iz 2013. godine iskorišteno je 699 milijuna tona primarnih energetskih resursa; od čega je 53,2% bila potrošnja prirodnog plina, nafte - 21,9%, ugljena - 13,4%, hidroenergije - 5,9%, nuklearne energije - 5,6%.
Događa se da je značajan dio svake proizvodnje energija goriva. Početak prošlog stoljeća doveo je do razvoja energetike u SSSR-u.
U 20-30-im godinama dvadesetog stoljeća, prema odluci Državne komisije za elektrifikaciju Rusije (GOELRO), započeo je grandiozni pothvat izgradnje termoelektrana i hidroelektrana.
Znanstvena dostignuća u području nuklearne energije provedena 50-ih godina prošlog stoljeća dovela su do stvaranja elektrana temeljenih na nuklearnoj energiji. Razdoblje koje je uslijedilo obilježeno je razvojem Sibira i njegovih potencijalnih hidrauličkih mogućnosti te razvojem lokalnih mineralnih naslaga.
Ruska Federacija, država bogata nalazištima energije, nalazi se među deset zemalja najbogatijih energetskim resursima. Izložbeni postav prikazuje najnovija dostignuća na ovom području.
Opće informacije o elektroprivredi u Rusiji i šire
Najveća elektrana na euroazijskom kontinentu je Surgutskaya GRES-2. Podržava jedno od najvažnijih polja u zapadnosibirskoj regiji - naftu i plin.
Elektroprivreda u Rusiji jedan je od temelja modernog života. Pokazatelj proizvodnje električne energije prema podacima za 2005. godinu bio je na razini Njemačke i Danske, zemalja uvoznica električne energije.
U 90-im godinama dvadesetog stoljeća došlo je do značajnog pada potrošnje električne energije, no od 1998. godine ta je brojka počela rasti i do 2007. godine dosegnula 997,3 milijarde kWh.
Energetski najtrošačniji sektor je industrija s udjelom od 36%, 15% je udio potrošnje električne energije u stambenom sektoru. Gubici električne energije u mrežama mogu doseći najviše 11,5%.
Raspodjela potrošnje električne energije razlikuje se regionalno. Gusto naseljene regije u zemlji povećavaju potrošnju energije u stambenim objektima na najvišu razinu u usporedbi s drugim područjima.
Proces restrukturiranja UES-a u Rusiji započeo je 2003. Glavna pozornost posvećena je konačnom formiranju novopridošlica koje su se pojavile na tržištu, implementaciji novih pravila za rad energetskog tržišta, te je odlučeno ubrzati proces liberalizacije.
Od 2008. godine Holding IDGC postao je vlasnik udjela u tvrtkama koje se bave distribucijom energenata po granama i regijama.
Razvoj nuklearne energije u Ruskoj Federaciji
Sve tehnologije uključene u proizvodnju nuklearne električne energije nalaze se u Rusiji, od procesa iskopavanja rude urana do dobivanja energije.
NEK Balakovo jedna je od najvećih nuklearnih elektrana.
Početak 80-ih godina dvadesetog stoljeća dao je poticaj razvoju i izgradnji novih nuklearne elektrane– Gorki i Voronjež, ali do 90-ih oba projekta su obustavljena.
Hidroenergija Ruske Federacije
HE Bratsk, koja je najveća elektrana u svojoj klasi, sadrži proizvodnju aluminija u svojoj bilanci, opskrbljujući je električnom energijom po niskoj cijeni, a također zadovoljava potražnju za energetskim resursom u sibirskoj regiji.
Napredak u razvoju hidroelektrana povezan je s razvojem energetskog potencijala Sibira i dovršetkom izgradnje hidroelektrana na ovom području.
Uz to, postoje programi za razvoj drugih regija države, au tijeku su radovi na izgradnji hidroelektrana na Sjevernom Kavkazu. U budućnosti se razmatraju Kuban i Soči, Sjeverna Osetija i Dagestan.
Pojam energije goriva podrazumijeva vađenje, preradu i prodaju sirovina i gotovih proizvoda u obliku ugljena, plina, nafte, treseta, urana.
Razvoj energetike u Rusiji
Vodećom zadaćom započetih reformi u elektroprivredi smatra se uspostava tržišnog natjecanja u potencijalno konkurentnim područjima rada - proizvodnja i prodaja električne energije u onim područjima gdje je to tehnološki i ekonomski izvedivo, što će, pak, učiniti djelotvornijim okolnostima u području proizvodnje, prijenosa i prodaje električne energije.
Vlada Federacije donijela je Glavne pravce reforme elektroprivrede, kojima je predviđeno provođenje reforme po granama u pravcu 3 međusobno dogovorene prekretnice.
U smjeru prvog koraka nema apsolutne liberalizacije tržišta električne energije, čime bi se izbjegla istodobna kombinacija dva teške procese– restrukturiranje poduzeća i liberalizacija tržišta.
Pokreće se konkurentno veleprodajno tržište u obimu prodaje do 15% od strane elektropostaja, što će nam omogućiti da već u prvoj fazi razvijemo model konkurentnog veleprodajnog tržišta.
U sklopu 2. koraka pokreću se i razvijaju konkurentna veleprodajna i maloprodajna tržišta električne energije. Kako tržište i infrastruktura budu sazrijevali, granice konkurentskih tržišta će se širiti, a broj njegovih članova će se povećavati.
Osnova za konkurentno tržište koje se stvara bit će zamršenost ovlaštene (burzovne) trgovine električnom energijom sa sustavom međusobnih ugovora, dajući pravo sudionicima na tržištu da samostalno uspostavljaju priključke.
Prisutnost učinkovitog sustava regulacije i kontrole, napravljenog tijekom prvog koraka, smanjit će opasnosti prijelaznog razdoblja na liberalizaciju tržišta.
U sklopu trećeg koraka očekuju se značajna ulaganja u kapital elektroprivrednih društava, dovršetak infrastrukture i prelazak elektroprivrede u poziciju stabilnog razvoja.
Reformom grane stvorit će se uvjeti za konkurentnost elektroprivreda na domaćem i inozemnom tržištu, čime će se proširiti izvozni potencijal Ruske Federacije.
Uspostava izvoza električne energije smatra se strateškom zadaćom od državnog značaja, jer, za razliku od izvoza ugljikovodičnih sirovina, omogućuje promociju visokotehnoloških, visokotehnoloških gotovih proizvoda na strana tržišta.
S tim u vezi, Vlada će pružiti funkcionalnu pomoć proširenju izvoza električne energije, uključujući pojednostavljenje postupaka carinskog nadzora, usklađivanje i sinkronizaciju funkcioniranja domaćeg veleprodajnog tržišta električne energije (snage) s općeprihvaćenim standardima i pravilima usvojenim u Europskoj uniji. (UCTE).
Uzimajući u obzir liberalizaciju i demonopolizaciju veleprodajnog tržišta električne energije (snage) i temelje reforme elektroenergetskog sektora Ruske Federacije, kontrolna i regulatorna uloga zemlje u području izvoza električne energije bit će osiguranje nediskriminirajućeg pristupa proizvođača za izvozne isporuke, organizaciju i provedbu antidampinških i antimonopolskih postupaka u okviru zakonodavstva Ruske Federacije.
Na temelju načela financijske nužnosti pri oblikovanju strategije upravljanja u području električne energije, kao i na neosporivoj provedbi temelja energetske sigurnosti Ruske Federacije, Vlada će poticati smislen omjer izvoza/uvoza električne energije.
Uvoz u prvoj fazi reforme elektroprivrede postat će opravdan u slučajevima kada će spriječiti nagli porast carina na domaćem tržištu Ruske Federacije, kao i prevladati manjak u pojedinim dijelovima veleprodajnog tržišta na faza rekonstrukcije i izgradnje novih proizvodnih kapaciteta. Što znači na izložbi "Elektro" trebali biste pogledati nove proizvode u segmentu.
Također na izložbi možete saznati više o trendovima u razvoju elektroenergetske industrije u Rusiji.
Pročitajte naše ostale članke:
