Elektriğin değerini abartmak zordur. Aksine, bilinçaltında küçümsüyoruz. Sonuçta, etrafımızdaki ekipmanın neredeyse tamamı elektrik şebekesinden besleniyor. Temel aydınlatma hakkında konuşmaya gerek yok. Ancak elektrik üretimi pratik olarak bizim için ilgi çekici değil. Nereden geliyor ve elektrik nasıl korunuyor (ve genel olarak tasarruf etmek mümkün müdür)? Elektrik üretiminin maliyeti ne kadardır? Ve çevre için ne kadar güvenli?
Ekonomik değer
Okul tezgahından, elektriğin yüksek emek üretkenliği elde etmenin temel faktörlerinden biri olduğunu biliyoruz. Elektrik, tüm insan faaliyetlerinin çekirdeğidir. Onsuz yapabilecek bir sanayi yok.
Bu endüstrinin gelişmesi, devletin rekabet gücünün yüksek olduğunu gösterir, mal ve hizmet üretimindeki büyüme oranını karakterize eder ve neredeyse her zaman ekonominin sorunlu bir sektörü haline gelir. Elektrik üretme maliyetleri çoğu zaman, uzun yıllar boyunca ödeyecek olan önemli ve net yatırımlara neden olmaktadır. Tüm kaynaklarına rağmen, Rusya istisna değildir. Gerçekten de, ekonominin önemli bir kısmı enerji yoğun sektörlerden oluşmaktadır.
İstatistikler bize 2014 yılında Rusya tarafından elektrik üretiminin henüz Sovyet 1990 seviyesine ulaşmadığını söylüyor. Çin ve ABD ile karşılaştırıldığında, Rusya Federasyonu - sırasıyla - 5 - 4 kat daha az elektrik üretiyor. Bu neden oluyor? Uzmanlar bunun açık olduğunu savunuyorlar: en yüksek imalat dışı maliyetler.
Kim elektrik tüketir
Tabii ki, cevap açıktır: herkes. Ancak şimdi endüstriyel ölçekte ilgileniyoruz, bu da öncelikle elektriğe ihtiyaç duyan sektörler anlamına geliyor. Ana pay sanayiye düşer - yaklaşık% 36; Yakıt ve enerji kompleksi (% 18) ve konut sektörü (% 15'ten biraz fazla). Üretilen elektriğin kalan% 31'i imalat dışı sektörlerden, demiryolu taşımacılığından ve ağ kayıplarından kaynaklanmaktadır.
Bölgeye bağlı olarak tüketim yapısının önemli ölçüde değiştiğine dikkat edilmelidir. Dolayısıyla, Sibirya'da, elektriğin gerçekten% 60'ından fazlası sanayi ve yakıt ve enerji kompleksi tarafından kullanılmaktadır. Ancak, daha fazla yerleşim bulunduğu ülkenin Avrupa bölgesinde, konut sektörü en güçlü tüketicidir.
Enerji santralleri endüstrinin temelidir
Rusya'da elektrik üretimi, yaklaşık 600 enerji santrali tarafından sağlanmaktadır. Her birinin gücü 5 MW'ı aşıyor. Tüm santrallerin toplam kapasitesi 218 GW'dir. Nasıl elektrik alıyoruz? Rusya'da, aşağıdaki enerji santralleri kullanılır:
- termal (toplam üretim hacmindeki payları yaklaşık% 68,5'tir);
- hidrolik (% 20,3);
- atomik (neredeyse% 11);
- alternatif (% 0,2).
Alternatif elektrik kaynaklarına gelince, yel değirmenleri ve güneş panelleri ile romantik resimler akla geliyor. Ancak, belirli şartlar ve bölgelerde, bunlar en karlı elektrik üretimi türleridir.
Termik Santraller
Tarihsel olarak, termik santraller (TPP'ler) üretim sürecinde önemli bir yer tutar. Rusya bölgesinde, elektrik üreten TPP'ler aşağıdaki kriterlere göre sınıflandırılır:
- enerji kaynağı - fosil yakıtlar, jeotermal veya güneş enerjisi;
- üretilen enerjinin türü - ısıtma, yoğuşma.
Bir diğer önemli gösterge, elektrik yükü çizelgesinin kapsamına katılım derecesidir.Yılda minimum 5000 saat kullanım süresine sahip olan temel termik santraller burada ayırt edilir; yarı tepe (aynı zamanda manevra kabiliyeti de denir) - yılda 3000-4000 saat; tepe (yalnızca yoğun saatlerde kullanılır) - yılda 1500-2000 saat.
Yakıttan enerji üretimi için teknoloji
Tabii ki, çoğunlukla tüketiciler tarafından elektrik üretimi, iletimi ve kullanımı, fosil yakıtlarla çalışan TPP'lerin pahasına gerçekleşir. Üretim teknolojisi ile ayırt edilirler:
- buhar türbini;
- dizel;
- gaz türbini;
- Kombine çevrim.
Buhar türbini tesisleri en yaygın olanlarıdır. Sadece kömür ve gaz değil, aynı zamanda akaryakıt, turba, şeyl, yakacak odun ve odun atıklarının yanı sıra işlenmiş ürünler de dahil olmak üzere tüm yakıt türleri üzerinde çalışırlar.
Fosil yakıtlar
En büyük üretim hacmi Elektrik sadece Rusya Federasyonu topraklarında değil, aynı zamanda Avrasya kıtasında da en güçlü olan Surgutskaya GRES-2'ye düşüyor. Doğal gaz üzerinde çalışarak, 5600 MW'a kadar elektrik üretiyor. Kömür ve Reftinskaya Eyalet Bölgesi Elektrik Santrali en büyük kapasiteye sahip - 3800 MW. Kostroma ve Surgut GRES-1 tarafından 3.000 MW'tan fazla tedarik edilebilir. GRES kısaltmasının Sovyetler Birliği'nden bu yana değişmediğine dikkat edilmelidir. Eyalet Bölge Elektrik Santralinin kısaltmasıdır.
Endüstri reformu sırasında, termik santrallerde elektriğin üretimi ve dağıtımına, mevcut istasyonların teknik yeniden donanımı ve yeniden inşası eşlik etmelidir. Öncelikler arasında ayrıca yeni enerji üretme kapasitelerinin inşaatı da yer almaktadır.
Yenilenebilir elektrik
Hidroelektrik santralleri tarafından üretilen elektrik, devletin birleşik enerji sisteminin istikrarında önemli bir unsurdur. Elektrik üretimini birkaç saat içinde artırabilen hidroelektrik santralleridir.
Rus hidroelektrik endüstrisinin büyük potansiyeli, dünyanın su rezervlerinin neredeyse% 9'unun ülkede yer alması gerçeğinde yatmaktadır. Bu dünyadaki en büyük ikinci su kaynağıdır. Brezilya, Kanada ve Amerika Birleşik Devletleri gibi ülkeler geride kalır. Dünyadaki hidroelektrik santraller nedeniyle elektrik üretimi, inşaatları için en uygun yerlerin yerleşim yerlerinden veya endüstriyel işletmelerden önemli ölçüde kaldırılması nedeniyle biraz karmaşıktır.
Bununla birlikte, hidroelektrik santralinde üretilen elektrik sayesinde ülke yaklaşık 50 milyon ton yakıt tasarrufu sağladı. Tüm hidroelektrik potansiyelinden yararlanmayı başarabilseydi, Rusya 250 milyon tona kadar tasarruf sağlayabilir. Bu da ülkenin ekolojisine ve enerji sisteminin esnek gücüne ciddi bir yatırımdır.
Hidro istasyonlar
Bir hidroelektrik santralinin inşası, enerji üretimi ile ilgili olmayan birçok sorunu çözer. Bu, tüm bölgeler için su temini ve sanitasyon sistemlerinin yaratılmasını ve tarım için çok gerekli olan sulama şebekelerinin ve taşkın kontrolünün, vb. Yapılmasını içerir.
Elektrik üretimi, iletimi ve dağıtımı şu anda birimi 100 MW'ı aşan 102 hidroelektrik santralinde yapılmaktadır. Rus hidroelektrik santrallerinin toplam kapasitesi 46 GW'a yaklaşıyor.
Elektrik üreten ülkeler düzenli olarak derecelendirmelerini derlemektedir. Böylece, Rusya artık yenilenebilir kaynaklardan elektrik üretiminde dünyadaki 5. sırayı aldı. En önemli hedefler Zeya hidroelektrik santrali (sadece Uzak Doğu'da inşa edilen ilk değil, aynı zamanda oldukça güçlü - 1330 MW), Volga-Kama santrallerinin bir kaskadı (toplam elektrik enerjisi üretimi ve iletimi 10.5 GW'dan daha fazla), Bureyskaya hidroelektrik santral ( 2010 MW), vs. Ayrı olarak, Kafkasya Hidroelektrik Santrali'ni not etmek istiyorum. Bu bölgedeki düzinelerce çalışan arasında en belirgin olanı 65 MW'ın üzerinde kapasiteye sahip yeni (halihazırda faaliyete geçen) Kashhatau hidroelektrik santralidir.
Kamçatka'nın jeotermal hidroelektrik santralleri özel bir ilgiyi hak ediyor. Bunlar çok güçlü ve mobil istasyonlar.
En güçlü hidroelektrik santralleri
Daha önce belirtildiği gibi, elektrik üretimi ve kullanımı ana tüketicilerin uzaklığı tarafından engellenmektedir. Ancak devlet bu sanayiyi geliştirmekle meşgul. Sadece var olanları yeniden inşa etmekle kalmıyor, aynı zamanda yeni hidroelektrik santralleri inşa ediliyor. Kola Yarımadası ve Kamçatka kaynaklarının yanı sıra, Kafkasya'nın dağ nehirlerine, yüksek suya sahip Ural nehirlerine hakim olmaları gerekir. En güçlüler arasında, birkaç hidroelektrik santraline dikkat ediyoruz.
Sayano-Shushenskaya onları. P. S. Neporozhny 1985 yılında Yenisey Irmağı üzerine inşa edilmiştir. Mevcut kaza, 2009 kazası sonrası yeniden yapılanma ve onarım ile bağlantılı olarak tahmini 6.000 MW'a ulaşmamıştır.
Krasnoyarsk hidroelektrik santralinde elektrik üretimi ve tüketimi, Krasnoyarsk alüminyum dökümcüsü için tasarlanmıştır. Bu, 1972'de görevlendirilen hidroelektrik santralinin tek “müşterisi”. Nominal kapasitesi 6.000 MW'tır. Krasnoyarsk hidroelektrik santrali, gemi asansörünün kurulu olduğu tek istasyon. Yenisey Nehri üzerinde düzenli navigasyon sağlar.
Bratsk Hidroelektrik Santrali 1967 yılında tekrar devreye alındı. Barajı, Bratsk şehri yakınlarındaki Angara Nehri'ni kaplıyor. Krasnoyarsk hidroelektrik santrali gibi, Bratskaya, Bratsk alüminyum fabrikasının ihtiyaçları için çalışıyor. 4500 MW elektrik harcıyor. Ve şair Yevtushenko bu hidroelektrik istasyonuna bir şiir adadı.
Angara Nehri üzerinde başka bir hidroelektrik istasyonu var - Ust-Ilimskaya (3800 MW'ın biraz üzerinde kapasite). İnşaatı 1963'te başlamış ve 1979'da sona ermiştir. Daha sonra ana tüketiciler için ucuz elektrik üretimi başladı: Irkutsk ve Bratsk alüminyum tesisleri, Irkutsk uçak fabrikası.
Volzhskaya hidroelektrik santrali Volgograd'ın kuzeyinde yer almaktadır. Kapasitesi neredeyse 2600 MW. Avrupa'daki bu en büyük hidroelektrik santral, 1961'den beri faaliyet gösteriyor. Uzak olmayan, büyük hidroelektrik santrallerinin “en eskisi” olan Togliatti, Zhigulevskaya. 1957 yılında görevlendirildi. 2330 MW'lık hidroelektrik santralinin kapasitesi, Rusya'nın orta kısmının, Uralların ve Orta Volga'nın elektrik ihtiyacını karşılamaktadır.
Ancak Uzak Doğu'nun ihtiyaçları için gerekli olan elektrik üretimi Bureyskaya HES tarafından sağlanmaktadır. Hala oldukça “genç” olduğunu söyleyebiliriz - devreye alma sadece 2002'de gerçekleşti. Bu hidroelektrik santralin kurulu gücü 2010 MW elektriktir.
Deneysel Açık Deniz Hidroelektrik Santrali
Çoklu okyanus ve deniz koyları da hidroelektrik potansiyeline sahiptir. Nitekim, çoğu gelgit sırasında yükseklik farkı çoğu 10 metreyi aşıyor. Bu da büyük miktarda enerji üretebileceğiniz anlamına gelir. 1968'de, Kislogubskaya deneysel gelgit istasyonu açıldı. Kapasitesi 1,7 MW'dir.
Huzurlu atom
Rus nükleer enerjisi tam zamanlı bir teknolojidir: uranyum cevheri madenciliğinden elektrik üretimine. Bugün ülkede 10 nükleer santralde 33 santral çalışıyor. Toplam kurulu kapasite 23 MW'tan biraz fazladır.
2011'de azami nükleer enerji üretildi. Bu rakam 173 milyar kW / s idi. Kişi başına nükleer enerji üretimi, bir önceki yıla göre% 1,5 arttı.
Tabii ki, nükleer enerjinin geliştirilmesinde öncelikli alan operasyonel güvenlik. Ancak küresel ısınmaya karşı mücadelede nükleer santraller önemli bir rol oynamaktadır. Ekolojistler sürekli olarak şunu söylüyor; bunun yalnızca Rusya'da atmosfere karbondioksit salınımını yılda 210 milyon ton azaltabilmesinin mümkün olduğunu vurgulamak.
Nükleer enerji esas olarak Kuzeybatı ve Rusya’nın Avrupa kesiminde geliştirildi. 2012'de tüm nükleer santraller üretilen tüm elektriğin yaklaşık% 17'sini üretti.
Rusya'nın nükleer santralleri
Rusya'daki en büyük nükleer enerji santrali Saratov bölgesinde bulunuyor. Balakovo NES'in yıllık kapasitesi 30 milyar kWh elektriktir. Beloyarsk NPP'de (Sverdlovsk Bölgesi) şu anda sadece 3. ünite çalışıyor. Ancak bu bile, onu en güçlülerinden biri olarak adlandırmamıza izin veriyor. Hızlı nötron reaktörü sayesinde 600 MW elektrik gücü elde edilir.Bunun, endüstriyel ölçekte elektrik üretmek için kurulan dünyadaki ilk hızlı nötron güç ünitesi olduğu belirtilmelidir.
Bilibino Nükleer Santrali, 12 MW elektrik üreten Chukotka'ya kurulur. Kalinin Nükleer Santrali yakın zamanda inşa edilmiş sayılabilir. İlk birimi 1984'te, sonuncusu (dördüncü) yalnızca 2010'da devreye alındı. Tüm güç ünitelerinin toplam kapasitesi 1000 MW'tır. 2001 yılında Rostov Nükleer Santrali inşa edildi ve işletmeye alındı. İkinci güç ünitesi 2010 yılında bağlandığından beri, kurulu gücü 1000 MW'ı aştı ve kapasite kullanım oranı% 92,4 olarak gerçekleşti.
Rüzgar enerjisi
Rusya'da rüzgar enerjisinin ekonomik potansiyelinin yılda 260 milyar kW / s olduğu tahmin ediliyor. Bu, bugün üretilen tüm elektriğin neredeyse% 30'udur. Ülkede faaliyet gösteren tüm rüzgar türbinlerinin kapasitesi 16,5 MW enerjidir.
Uralların ve Kafkasların okyanusları, eteklerinde ve dağları gibi bölgeler bu endüstrinin gelişimi için özellikle elverişlidir.
