Elektromos áram - a bázis ága az orosz gazdaság (p
1.1. Jelentése, funkciók, technológiai szerkezet és az üzemanyag elektromos bázis
Elektromosság lehet hasonlítani a levegőben, ami ritkán látható, de ami nélkül az élet lehetetlen. Ha a villamosenergia-ellátás megállították, azt találjuk, hogy a legegyszerűbb, hétköznapi kényelem tapasztalt hirtelen elérhetetlenné válnak, és eszközöket felváltja őket 100 évvel ezelőtt, már régóta használaton kívül van. Gazdasági ágazatokban, amelyek nem használnak álló energiaforrások és nem működik a nemzeti hálózat, a mai gazdasági helyzetben inkább kivétel - mint a közúti, vízi és légi közlekedés, termés, mezőgazdasági vagy feltárása. De még ezekben az iparágakban a folyamatokat, amelyek megkövetelik energiaforrások. Áram nélkül a legtöbb termék lehetetlen lenne, vagy kerülne tízszer drágább.
Bizonyos értelemben a villamos energia - a lényege a modern műszaki és gazdasági civilizáció. Mégis, 150 évvel ezelőtt, a közelmúltban, nem volt áram a gazdasági életben. A vezető energiaforrás megjelent az élő erő az emberek és állatok. Csak a XVI században kezdték használni a víz mozgását energia ipari célokra (pl. N. gyárak működő víz „), és a XVIII. volt egy gőzgép közepén a XIX. - egy belső égésű motor. A találmány XIX. villamosenergia-termelés technológia lehetővé tette, hogy a széles körű elektromos mechanizmusok drámaian megnövelte a munka termelékenysége Sok gyártási művelet. Azonban felszerelések energiatermelés közel kell elhelyezni a készüléket, akkor a kényelmes és költséghatékony technológiák átadása volt energia.
Technológiai forradalom, amely megváltoztatta az arcát a gazdaságok az összes ország volt a találmány a villamos energia átalakító technológia feszültség és áramerősség, vigye át a nagy távolságok. Ez tette a végeredmény az energiatermelés, egyéb áruk és szolgáltatások nagymértékben függetlenek egymástól, és amennyiben nőtt a gazdaság hatékonyságát.
Creation a huszadik században. nemzeti és regionális villamosenergia-rendszerek bebetonozta az átmenet az ipari fejlődési szakaszában a világgazdaság. A gazdasági növekedés alapja elsősorban extenzív tényezők: a bővítés az erőforrásokat és a foglalkoztatás növelése. Szinte az utolsó harmadában a XX században. a technológiai fejlődés és a növekedés a termelés növekedése kísérte az energiafogyasztás, a munkatermelékenység növekedése rendelkezésre álló teljesítmény.
Utilities - az alapvető infrastruktúra ágazat, amelyben végre folyamatok termelés, szállítás, elosztás villamos. Ez kapcsolódik a minden gazdasági ágazatban, biztosítva számukra a villamos energia és a termelt hő és hogy néhány ezeket a forrásokat a működésükhöz (ábra. 1.1.1).
Gépek és berendezések
Ábra. 1.1.1. Áramszolgáltatóivá a modern gazdaságban
Funkciók, mint a villamos energia ipar sajátosságai miatt a fő termék - a villamos energia, valamint a természet a termelési folyamatok és a fogyasztás.
Villany a tulajdonságai, mint szolgáltatás: a gyártási idő egybeesik a fogyasztás ideje. Azonban ez a hasonlóság nem jellemző tulajdonsága a fizikai erő - a helyzet változni fog, ha lenne egy hatékony villamosenergia-tárolási technológia nagy méretekben. Bár alapvetően más típusú elemek és szivattyús tároló állomás.
Az elektromos áramot kell készíteni termelés, átvitel és a villamos energia, amikor a kereslet, ideértve a csúcs kötet, amelynek köze a szükséges tartalék kapacitás és az üzemanyag-ellátás. Minél nagyobb a maximális (bár rövid) értéke a kereslet, annál nagyobbnak kell lennie a hatalom, hogy biztosítsa készségét a szolgáltatásnyújtás.
Lehetetlensége az elektromos tároló ipari méretekben határozza meg egységét az egész technológiai folyamat termelési, szállítási és fogyasztás. Ez talán az egyetlen olyan ágazat a modern gazdaságban, ahol a termelés folyamatosságának kell kísérnie ugyanazt a folyamatos fogyasztása. Mivel ezt a funkciót az energetikai szektor, vannak szigorú műszaki követelmények minden egyes szakaszában a technológiai termelési ciklus, a szállítási és felhasználási termék, beleértve a frekvencia az elektromos áram és a feszültség.
A fő jellemzője a villamos energia, mint termék, ami megkülönbözteti az összes többi áru és szolgáltatás, hogy a felhasználó befolyásolhatja a stabilitást a termelőtől. Az utóbbi körülmény, nyilvánvaló okokból, lehet, hogy nagy számú egészen váratlan következményekkel járhat.
Nyilvánvaló, hogy a gazdaság és a társadalom a villamos energia igények függ az időjárási viszonyoktól, a napszak, a különböző technológiai termelési módok folyamatok iparágak fogyaszt, a jellemzői a háztartás és még TV-műsorok. A különbség a maximális és minimális a fogyasztás szintje határozza meg, hogy az úgynevezett szabad kapacitása, amelyek szerepelnek csak a fogyasztás szintje elér egy bizonyos értéket.
Gazdaságos áramfejlesztő jellemzői típusától függ a növényi és az eljárás típusát üzemanyag, a töltési foka és működését. Azonos körülmények között a legnagyobb mértékben átveszi a villamos erőművek, amely gerjeszti azt a megfelelő időben és a megfelelő mennyiségben a legalacsonyabb költségek mellett.
Mindezen funkciókat a villamosenergia szükséges és megfelelő egyesítése készülékek energia előállítására - generátor a hálózatra. ami csökkenti a teljes termelési költség, és csökkenti annak szükségességét, hogy fenntartják a termelési kapacitás. Ezek a tulajdonságok határozzák meg, hogy létezik egy üzemeltető számára, amely ellátja a koordináló funkciót. Szabályozza a menetrend és mennyisége a termelés és a villamosenergia-fogyasztás. A döntéseket a rendszerirányító alapján a piaci jelek a gyártók a lehetőségekről és a költség a villamosenergia-termelés a fogyasztók - a kereslet rá bizonyos időközönként. Végül, a berendezés üzemeltetője felelős a megbízható és biztonságos működését a villamosenergia-rendszer, hatékonyan megfeleljen a villamos energia iránti kereslet. Tevékenységét tükrözi a működési és pénzügyi eredmények minden villamosenergia-piac résztvevői, valamint a befektetési döntéseket.
A legtöbb villamosenergia-termelés a világon végezzük erőművek három típusba sorolhatók:
· A hőerőművek (TPP), ahol a hőenergia. égése során a fosszilis tüzelőanyagok (szén, gáz, olaj, tőzeg, olajpala, és így tovább. d.) használják a forgó turbina hajtja a generátort, és ezáltal átalakítja elektromos árammá. A tapasztalatok azt mutatják hatékonyságának egyidejű hő- és villamos energiát a CHP, ami oda vezetett, hogy a terjedését több országban távfűtési;
· A vízenergia (HPP), ahol a villamos energia alakul át mechanikai energiát a víz áramlását a hidraulikus turbina, forgó generátorok;
· A atomerőmű (NPP), ahol a villamos energia átalakul hőenergiává nyert nukleáris láncreakció radioaktív elemek a reaktorban.
Három típusú villamos összetételének meghatározására használt elektromos energiát. Ezek osztható elsődleges és másodlagos, a megújuló és nem megújuló.
Primer energia - a nyersanyag természetes formában a feldolgozás előtt, mint a szén, kőolaj, földgáz és uránérc. Köznyelvben ezeket az anyagokat nevezzük egyszerűen „primer energia”. A napsugárzás, szél, víz - ők is az elsődleges energia.
Másodlagos energia - a termék a feldolgozás, a „finomítás” primer energia, mint például a villamos energia, benzin, fűtőolaj. Az energia, mely közvetlenül a fogyasztónak, az úgynevezett végső energia. Leggyakrabban ez a másodlagos energia - elektromos áram vagy fűtőolaj, de időnként előfordul, és a végső energia az elsődleges, például fa, napsugárzás, vagy a földgáz.
Bizonyos típusú források helyreállítható viszonylag gyorsan a természetben, és hívják megújuló: fa, nád, tőzeg és egyéb bioüzemanyagok vízenergia potenciál a folyók. Erőforrások, amelyek nem rendelkeznek ilyen minőségű úgynevezett nem-megújuló szén, kőolaj, földgáz, olajpala, a nukleáris üzemanyag, a legtöbb esetben ezek az ásványi anyagok. Napenergia, szélenergia, árapály utal kimeríthetetlen megújuló energiaforrások.
Jelenleg a leggyakoribb típus a feldolgozáshoz használt üzemanyag a globális energiaipar mellett a szén. Ez azzal magyarázható, a relatív olcsóság és prevalenciája az ilyen típusú tüzelőanyag-tartalékok. Azonban, szállítás szén nagy távolságokra magas költségekhez vezet, ami sok esetben teszi veszteségessé ilyen típusú üzemanyag erőművek található egy jelentős távolságra attól a helytől, a szénbányászat. Ha áramfejlesztő segítségével szén magas szennyezőanyag-kibocsátás, amely jelentős környezeti károkat okoz. Az elmúlt évtizedben a huszadik században voltak technológiák szén használatát a villamos energia előállítására nagyobb hatékonysággal és kisebb szennyezést képest, ahogy volt, az első két harmada a huszadik században.
A jelentős növekedés a gáz használata a globális hatalom iparág az elmúlt években a jelentős növekedés a termelés, az Advent a nagy hatásfokú energiatermelő technológiák alkalmazásán alapuló ilyen típusú üzemanyag, valamint a szigorodó környezetvédelmi politika. A gáz energiatermelésre csökkentheti a szennyezőanyag-kibocsátás, elsősorban a szén-dioxid.
A növekvő forgalmazás kap villamosenergia-termelés alkalmazása révén az uránt. Ez az üzemanyag óriási hatékonyság, összehasonlítva más energiaforrásokkal, a nyersanyag. Azonban a radioaktív urán és más anyagok kockázatával jár nagyszabású környezetszennyezés baleset esetén, valamint a rendkívül magas tőke építése atomerőművek és a kiégett fűtőelemek. Ezen túlmenően, a korlátozó tényező a fejlesztés ilyen típusú energia a technológiai összetettségének a nukleáris energiát. Míg néhány ország képes biztosítani a képzés tudományos és műszaki szakemberek, akik képesek fejleszteni a technológia és szakképzett atomerőmű.
Megtartják nagy jelentőséget a szerkezet energiaforrások vízenergia, bár arányuk csökkent az elmúlt évtizedben. Ennek fontosságát energiaforrás a relatív olcsóság és megújuló. Ugyanakkor az építőiparban a vízerőművek jár visszafordíthatatlan hatással van a környezetre, mivel általában megköveteli az árvíz nagy területek létrehozása tározók. Továbbá az egyenlőtlen tározók a világon, és a függőség a víz az éghajlati viszonyok korlátozzák a potenciális vízerőmű.
A jelentős csökkenést az olaj és olajtermékek villamosenergia-termelés az elmúlt harminc évben, egyrészt az emelkedő üzemanyagárak, nagy hatásfokú felhasználása más iparágakban, valamint a magas szállításának költségeit is nagy távolságokra, valamint a megnövekedett követelményeknek a környezeti biztonság.
Az elmúlt évtizedben ugrásszerűen megnőtt a figyelmet a megújuló energiaforrások. Különösen aktívan technológiákat fejleszt használja a nap- és szélenergia. A potenciális az energiaforrások hatalmas. Azonban a mai napig, a villamosenergia-termelés ipari méretekben napenergiából a legtöbb esetben kiderül, hogy kevésbé hatékony, mint a termelés hagyományos típusú források. Ami a szélenergia, a helyzet kissé más. A fejlett országokban, különösen a hatása alatt a környezetvédelmi mozgalom, szélenergia átalakítása villamos energia jelentősen nőtt. Nem is beszélve a geotermikus energia, ami súlyos következményekkel járhat egyes országokban vagy régiókban: Izland, Új-Zéland, Oroszország (Kamcsatka, Sztavropol Krasznodar régió kalinyingrádi régióban ..). Eddig azonban az összes ilyen típusú energiatermelés sikeresen fejlődő azokban az országokban, ahol a termelés és (vagy) a villamosenergia-fogyasztás a megújuló forrásokból támogatott az állam.
Végén XX - elején XXI század meredeken megnövekedett érdeklődés a bioenergia. Egyes országokban (pl: Brazília) energiatermelés bioüzemanyag tett kiemelt helyet az energia-egyensúlyt. Az Egyesült Államokban elfogadott egy speciális labda bioüzemanyag támogatási programot. Azonban jelenleg drámaian megnőtt kételkedik a kilátások fejlesztése ebben az irányban az energiaiparban. Egyrészt, azt találták, hogy a bioüzemanyagok előállítása nagyon hatékony felhasználása a természeti erőforrások, mint a föld és a víz; a másik - eltávolítása nagy területen szántó a bioüzemanyag-termelés hozzájárult a megduplázódása élelmiszer gabona árak. Mindez a közeljövőben ezért nagyon problémás elterjedt bioüzemanyagok felhasználását az energiaiparban.
1.2. Orosz hatalom és annak helyét a világban
Oroszország jelentős tartalékokat a természetes energiaforrásokat, ami lehetőséget teremt a hosszú távú növekedés a villamosenergia-termelést követelményeivel összhangban gazdaságok növekvő kereslet. az összes főbb típusai energiaforrások az orosz gazdaság (lásd. ábra. 1.2.1).
Ábra. 1.2.1. A szerkezet az elsődleges termelés az orosz gazdaságban (a számítás a Energy Research Institute of RAS szerint Rosstat)
A szerkezet a tüzelőanyag-fogyasztás átszámítandó más energiaforrások az orosz gazdaságban (% a teljes fogyasztás)
Megjegyzés. Forrás - Rosstat
Ebben az időszakban voltak bizonyos változások a szerkezetben az előállító, 73-66,6%, míg a részesedése a villamosenergia-termelést hőerőművek aránya, a HPP végül elérte a reformáció előtti szint 15,7%, míg a nukleáris frakció emelkedett 11,2-17,7%.
Jellemzi a fenti elmozdulások a termelési szerkezet és a relatív árak a városokban. vezetett jelentős GDP-növekedés elektromos.
Jelenleg az egyik legnagyobb villamosenergia-fogyasztók - színesfém kohászat, üzemanyag ipar. vas- és acélipar. Az intézet az átmeneti gazdaság (. Ábra 1.2.3), körülbelül 37% a felhasznált villamos energia által ipar elszámolni a kohászatban és 33,0% - az üzemanyag és az energia komplex. Ennek megfelelően a dinamika és az energiahatékonyság a két komplex dominánsan befolyásolja a természet a villamos kapacitás az ipar és a gazdaság.
A globális gazdaságban az orosz energiaipar olyan egyedülálló tulajdonságokkal rendelkezik:
· Legnagyobb rács terület (8 időzóna);
· Egységnyi beépített teljesítmény kapacitás Oroszország rendelkezik a legnagyobb hossza nagyfeszültségű villamos hálózatok: 2.05 km / MW ellen 0,75-0,8 km / MW az Egyesült Államokban és Európában.
Configuration Villamos hálózatok és együttműködés ereje Egységes Energia Rendszer az Orosz Föderáció a szinkron módban, hogy nagyrészt megvalósítani az előnyeit a lehető leghatékonyabb felhasználását termelőkapacitásra alacsony üzemanyag-fogyasztás és megbízhatóságának biztosítása érdekében a villamosenergia-ellátás.
Megjegyzés. Forrás -IEA
Egy erős üzemanyag bázis és elfoglalja jogos helyét a világ szempontjából a telepített kapacitás és villamosenergia-termelés, az orosz gazdaság veszít a fejlett országokban egy ilyen fontos mutatója a GDP elektromos. Oroszország esetében ez a szám (fülre. 1.2.13) 0,59 kW. h egy dollár a GDP vásárlóerő-paritáson, ami lényegesen alacsonyabb, mint a fejlett országokban.
GDP elektromos kWh / GDP (PPP)
Villamosenergia-fogyasztás egy főre jutó népesség, ezer. KWh / év