Ядерная физика
Электротехника
АЭС России
Курсовые по энергетике
Ядерные реакторы
РБМК
ВВЭР
БН
Атомные батареи
Термоядерный реактор
Ядерное оружие
Экология
Ядерные двигатели
Тепловая энергетика
Системы контроля
Карта

Единая энергетическая система (ЕЭС) РФ

Российская энергетика сегодня - это порядка 600 тепловых, 100 гидравлических и 9 атомных электростанций. Функционирует несколько электростанций, использующих в качестве первичного источника солнечную, ветровую, гидротермальную, приливную энергию, но доля производимой ими энергии очень мала по сравнению с тепловыми, атомными и гидравлическими станциями (не превышает 1% от суммарно вырабатываемой энергии в ЕЭС РФ).

Основную часть мощности энергосистемы России (около 80%) составляют тепловые электростанции (ТЭС). Мощности гидравлических (Гначала к образованию нескольких десятков районных энергетических систем (Мосэнерго, Пермэнерго, Челябэнерго и др.), затем к объединению их в региональные энергосистемы, а именно - к созданию семи объединенных энергосистем (ОЭС) Центра, Урала, Сибири, Востока и др.), и, наконец, к созданию единой энергосистемы (ЕЭС) России. К слову сказать, ЕЭС к 1990 г. в СССР уже успешно функционировала и охватывала практически всю обжитую территорию страны. Обмен электроэнергией между отдельными ЭС достигал 25% от общей выработанной в ЕЭС энергии, однако с распадом СССР распалась и ЕЭС СССР. ЕЭС России в значительной мере унаследовала энергетичекие мощности СССР, причем создавалась на принципиально новых отношениях субъектов производства и потребления электроэнергии. Создание в начале 90-х годов оптового рынка купли/продажи электроэнергии (ФОРЭМ) и торговля электроэнергией с 2003 г. по схеме “Энергопул” явилось закономерным процессом в условиях формирующихся рыночных отношений.

Установленная мощность большинства электростанций районных энергосистем, входящих в ЕЭС, превышает 1 млн. кВт, а у отдельных электростанций превышает 10 млн. кВт. Суммарная установленная мощность электростанций региональных энергосистем составляет единицы-десятки млн. кВт, а суммарная установленная мощность электростанций ЕЭС России составляет порядка 150 млн. кВт. При этом суммарная выработка электроэнергии в 2003 г. превысила 800 млрд. кВт∙часов.

ЕЭС России представляет собой развивающийся комплекс электростанций и сетей, объединенных общим технологическим циклом с единым оперативно-диспетчерским управлением.

Характерные особенности ЕЭС РФ: Метод средних потерь Сущность метода состоит в определении средних потерь мощности ΔРср за цикл работы Д и сопоставление их с номинальными потерями, при этом рассматривается достаточно длительный цикл работы Д, в котором средний перегрев не изменяется.

- жесткое взаимодействие в едином производственном процессе большого количества энергетических объектов, размещенных на очень большой территории, при непрерывном процессе производства, распределения и потребления электроэнергии;

- существенная неравномерность суточных, сезонных, территориальных графиков электрических и тепловых нагрузок.

Для обеспечения устойчивости, надежности (живучести) работы ЕЭС РФ применяют следующие меры:

- создание резерва мощности и энергоресурсов;

- обеспечение функционирования электростанций в пиковых режимах, т. е. создание дополнительных генерирующий мощностей для покрытия переменной части графика нагрузки электроэнергии;

- увеличение пропускной способности основной (системообразующей) электрической сети напряжением 330-500-750 кВ переменного тока;

- развитие средств релейной защиты, автоматики и телемеханики (РЗА и Т).

Создание ЕЭС позволило обеспечить ряд важных преимуществ:

- снижение требуемой установленной морщности электростанций за счет разновременности наступления максимумов нагрузки в отдельных энергосистемах; при этом общие резервы оперативной мощности снижаются, а суточный график электрической нагрузки заметно выравнивается;

- обеспечение строгого соответствия генерации и потребления электроэнергии в каждый момент времени (баланс мощности);

- оптимизация загрузки совместно работающих электростанций, и, как следствие, снижение удельного расхода топлива на отпущенную потребителю электроэнергию;

- повышение надежности электроснабжения за счет многостороннего электроснабжения регионов;

- эффективное использование водных ресурсов при работе ГЭС в многоводье и компенсация, тем самым, недовыработки электроэнергии в маловодье, а также возможность регулирования стока рек в интересах регионов;

- облегчение условий проведения ремонтов.

Электрические станции

В зависимости от источника энергии (сырья) различают тепловые элек­трические станции (ТЭС), гидравлические электростанции (ГЭС), гидравлические аккумулирующие электростанции (ГАЭС), атомные электростанции (АЭС), а также геотермальные, ветровые, сол­нечные и приливные электрические станции.

ТЭС являются основой электроэнергетики. Электрическая и тепловая энергия на них вырабатывается в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. По типу энергетического оборудования, установленного на ТЭС (типу первичного двигателя), их подразделя­ют на паротурбинные, газотурбинные и дизельные. Находят применение также комбинированные схемы с паротурбинными и газотурбинными установками, называемые парогазовыми установками. Газотурбинные и парогазовые ТЭС имеют ограниченное применение, хотя и обладают весьма ценным свойством – высокой маневренностью. Дизельные электростанции применяют, как правило, только в качестве автономных электростанций, резервных и аварийных источников энергии.

Паро­турбинные ТЭС являются основными электростанциями большинства энергосистем и подразделяются на конденсационные электростанции (КЭС) и теплофикационные электроцентрали (ТЭЦ).

КЭС предназначены только для производства электроэнергии и имеют турбины чисто конденсационного типа. Для крупных КЭС исторически широко используется термин ГРЭС – Государственная районная электростанция.

ТЭЦ  предназначены для комбинированного производства электроэнергии и тепла в виде горячей воды или пара, получаемого из отборов турбин. КПД ТЭС может достигать 70-75% по сравнению с КПД КЭС, достигающем только 40%.

Электрическая энергия измеряется в киловатт-часах (кВтч), мощность установок — в кВт, а основными параметрами электрической энергии являются напряжения и ток. Напряжение измеряется в вольтах (киловоль­тах), ток — в амперах (килоамперах).

Тепловая энергия измеряется в килокалориях (гигакалориях), а ее основные параметры — температура (T, °C) и давление (Р, МПа).

На современных КЭС работают энергоблоки “котел-турбина-генератор-трансформатор”. Мощности энергоблоков КЭС: 150, 200, 300, 500, 800, 1200 МВт. На ряде КЭС сохранились в работе малоэкономичные турбогенераторы 25, 50, 100 МВт. КЭС на высококачественном топливе (см. гл. 2) с большой теплотворной способностью (газ, мазут, лучшие марки угля) располагают, по возможности, вблизи центров потребления электроэнергии. КЭС на низкокачественном топливе (торфе, бурых углях) выгоднее располагать вблизи источника топлива.

Мощность и состав агрегатов ТЭЦ определяются параметрами тепловых нагрузок. Наиболее крупные агрегаты имеют мощность 100, 135, 175, 250 МВт и выполнены по блочной схеме. Мощности ТЭЦ, как правило, не превышают 500 МВт, однако для теплоснабжения крупных городов могут быть большими и достигать 1250 МВт (ТЭЦ-22 Мосэнерго). В связи с нецелесообразностью дальней передачи тепла (свыше 50 км) ТЭЦ располагают в непосредственной близости от городов и крупных предприятий.

ГЭС предназначены для выработки только электроэнергии и, как дорогостоящие электростанции, сооружаются обычно в составе гидротехнических комплексов, одновременно решающих задачи судоходства, водоснабжения, ирригации и др. Наиболее крупные ГЭС РФ построены в сибири: Красноярская (6 млн. кВт с агрегатами 500 МВт), Саянская (6,4 млн. кВт с агрегатами 640 МВт). В европейской части РФ наиболее мощными являются Волгоградская ГЭС (2,5 млн. кВт) и Самарская ГЭС (2,3 млн. кВт).

Для повышения маневренности энергосистем строятся крупные гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), участвующих в выравнивании суточного графика нагрузки ТЭС и АЭС двойной мощностью (покрытие пика нагрузки при разряде и заполнение ночного провала в графике нагрузки за счет заряда). Первая из этой серии в РФ – Загорская ГАЭС мощностью 1,2 млн. кВт с агрегатами мощностью 200 МВт.

На АЭС применяются энергетические реакторы на тепловых (медленных) нейтронах. В блоке с агрегатами 440 МВт устанавливаются по 2 турбоагрегата мощностью 220 МВт, с реакторами по 1000 МВт - по 2 турбоагрегата мощностью 500 МВт. В связи с малыми объемами расхода топлива теоретически АЭС целесообразно размещать вблизи центров потребления электроэнергии, однако вследствие специфики производства электроэнергии, потребности в больших объемах технического водоснабжения, АЭС располагают на значительном удалении от узлов энергопотребления.


На главную