Производство электрической энергии

Уголь.

Уголь - твердый, черный углеродный материал, содержит в горючей массе от 75 до 97% углерода, от 9 до 45% летучих веществ. Теплота сгорания 7200-8750 ккал/ кг. Образует инертные остатки (золу) при сжигании.

В начале века основными видами топлива были ка­менный и бурый уголь. Значение угля уменьшилось с от­крытием нефти, и многие сферы применения переключились на это более удобное и экономичное топливо. Но благода­ря огромным разведанным запасам угля он и в будущем останется очень важным топливом.

Разведанные мировые запасы каменного угля оце­ниваются в 12 трлн.т. В мире насчитывается более 3000 угольных месторождений. Они расположены на всех мате­риках. Даже в Антарктиде под слоем льда имеются уголь­ные залежи.

Запасы угля в России составляют около 25% извест­ных мировых запасов. Он есть в разных регионах. Можно выделить Донбасс (на границе с Украиной), Печорский бас­сейн, Кузбасс и Канско-Ачинское месторождение. Большая часть угля добывается для российских потребителей, по­скольку он широко применяется как топливо для выработ­ки электроэнергии на тепловых электростанциях.

Техника добычи угля зависит от формы и глубины разрабатываемого угольного пласта. При шахтной добы­че используются вертикальные и горизонтальные шахты для доступа к глубоким подземным залежам угля. Так добыва­ется уголь более высокого качества, этот способ добычи очень дорог. Карьерная добыча (открытая разработка) при­меняется там, где угольные пласты залегают горизонталь­но и относительно близко к поверхности. Это недорогой способ, но угольные пласты обычно плохого качества. Транспорт угля в основном производится по железной до­роге. Напряженность грузовых потоков на железных доро­гах очень велика. По железным дорогам выгодно перево­зить только высококалорийный уголь. А вот Канско-Ачин-ский, содержащий до 50% золы, транспортировать на большие расстояния, например в Европейскую часть, невыгодно. У потребителя он станет самым дорогим топ­ливом.

Основная масса потребителей сосредоточена в евро­пейской части России, к которой можно причислить и Уральский промышленный регион. Почти 2/3 всех топлив­но-энергетических ресурсов потребляется в европейской части и на Урале.

Один из способов использования дешевых углей Канско-Ачинского месторождения - перерабатывать этот уголь в осмоленный полукокс с теплотворной способнос­тью 6500 ккал/кг. Такое топливо можно перевозить и на дальние расстояния, и освоение бассейна можно развора­чивать полным ходом. Пока что запасы Канско-Ачинских углей из-за неэкономичности их транспортировки исполь­зуются только в пределах Сибири.

На рис.7 приведена диаграмма, отражающая добы­чу угля в России. В 1997 году предусматривалось обеспе­чить добычу угля в объеме 262 млн.т, продолжить реализа­цию программы реконструктуризации угольной промыш­ленности и на ее основе повысить эффективность ее деятель­ности и ослабить социальное напряжение в трудовых кол­лективах страны.

Рис. 7. Добыча угля в России (по материалам Петербургского экономического форума, июнь 1998 г.)

Фактически было добыто 244,4 млн.т. Тенденция к снижению добычи угля продолжает сохраняться.

В России по состоянию на 1.01.98 г. было 156 уголь­ных шахт и 82 угольных разреза. Цена одной тонны угля возросла с 99 руб. в 1995 г. до 147 руб. в 1997 г.

Вводятся дополнительные мощности по добыче угля на Дальнем Востоке и в Забайкалье.

Одним из главных потребителей топлива являются электростанции. В разные периоды отдавалось предпочте­ние различным видам топлива. В начале нашего столетия главным энергетическим топливом был уголь. Он обеспе­чивал на 95% мировые потребности в энергии. Сейчас ин­тенсивно используются нефть и природный газ. Как в про­шлом, так и сейчас, электрическая энергия в основном вы­рабатывается на тепловых электростанциях с использова­нием органического топлива.

Тепловые электростанции вырабатывают и тепло­вую энергию, которая используется в виде горячей воды и пара. Их доля в общем производстве тепловой энергии составляет примерно 40%.

То, что тепловые, а не другие, станции стали глав­ным источником энергии, объясняется не только нашими богатейшими запасами органического топлива, но и эко­номическими причинами. Тепловые электростанции могут быть построены непосредственно в том месте, где требует­ся энергия: в городе, населенном пункте, у предприятия. При этом нет необходимости в строительстве протяженных ли­ний электропередач. Правда, если станция удалена от топ­ливного бассейна, то надо транспортировать топливо. Но железнодорожный и трубопроводный транспорт топлива всегда дешевле, чем транспорт энергии по линиям электро­передач. Другим важнейшим экономическим преимуще­ством тепловых электростанций является то. что они при прочих равных условиях существенно дешевле гидравлических и атомных станций. Ну, и наконец, срок стро­ительства тепловых станций в 2 раза меньше, чем гидро­станций, и меньше, чем у атомных станций.

Названные причины и определили преимуществен­ное строительство тепловых электростанций. Это обеспе­чило быстрый прирост электрической энергии и позволи­ло создать базу для электрификации народного хозяйства. Начиная с 1970 года темпы прироста мощностей тепловых электростанций начали снижаться. Это произошло в виду изменения обстановки с топливными ресурсами и повыше­ния стоимости топлива.

Известно, что основная масса потребителей сосре­доточена в европейской части России и Уральском промыш­ленном районе. В этой зоне сосредоточено около 80% всего населения страны. Вместе с тем, только 1/10 топливно-энер­гетических ресурсов расположена на этой территории.

Иное положение с топливно-энергетическими ресур­сами за Уралом, на востоке страны. Высококалорийные угли залегают в Кузбассе. Угля здесь много. В другом бога­тейшем Канско-Ачинском угольном бассейне по оценкам специалистов балансовые запасы составляют 123 млрд.т. Однако этот уголь без специальной переработки транспортировать нельзя.

Уникальным является Западно-Сибирский нефте­газовый комплекс. Он дает большую часть общей добычи нефти и природного газа. По уникальности параметров и сроков строительства транспортных трубопроводов он яв­ляется непревзойденным.

Стоимость топлива постоянно растет как за счет того, что все более усложняются условия добычи, так и за счет увеличения дальности перевозок. 2/3 топлива для теп­ловых электростанций европейской части страны - привоз­ное.

Эпоха дешевого топлива кончилась!

Все это предопределило снижение темпов ввода мощностей тепловых станций. На смену тепловым станциям приходят атомные.

Состояние атомной энергетики на сегодняшний день таково: количество действующих станций - 9, количество блоков - 29, установленная мощность - 21242 МВт.

Действующие атомные станции в России приведены в таблице 1.

Электрическая энергия в России в основном выра­батывается из ископаемых видов топлива на более чем 600 теплоэлектростанциях. В совокупности они дают около 70% всей получаемой электроэнергии. На долю гидроэлектрос­танций приходится 19%, атомных - 13% получаемой элект­роэнергии. Структура производства электроэнергии при­ведена на рис.8.

Таблица № 1

АЭС	Мощность, МВт
Балаковская	1000 x 4
Белоярская	600 х 1
Билибинская	12 x 4
Калининская	1000 x 2
Кольская	440 х 4
Курская	1000 х 4
Ленинградская	1000 x 4
Нововоронежская	440 x 2 1000 x 1
Смоленская	1000 х 3

Производство электроэнергии в целом по России в 1997 году составило 834 млрд.кВтч, в том числе на тепло­вых электростанциях - 567,7 млрд.кВтч, на гидростанциях -157,7 млрд.кВтч, на атомных - 108,5 млрд.кВтч. Спрос на электроэнергию будет расти и, следовательно, будут строиться новые электростанции.

Рис. 8. Структура производства электроэнергии в России (в 1997 году)

В России создан крупнейший в мире топливно-энер­гетический комплекс. Страна способна полностью обеспе­чивать свои потребности в топливно-энергетических ресур­сах. Кроме того, часть ресурсов мы вывозим за границу. Однако нельзя не отметить, что и нам приходится сталки­ваться в данной области с новыми проблемами. Они связа­ны с возрастанием затрат на добычу топлива, необходи­мостью разработки новых, относительно более трудно до­ступных месторождений, перестройки народнохозяйствен­ного комплекса для обеспечения необходимого уровня про­изводства и потребления энергии.

Важно научиться бережно и разумно использовать наше национальное богатство - энергетические ресурсы страны.

Мы и не заметили как век безрассудного, безогляд­ного владения дарами недр земли ушел в прошлое, ушел раньше века двадцатого. На пороге - новая эпоха.

Раздел 2

Дата добавления: 2015-06-27