Întregul sector energetic este împărțit în facilități mari și instalații cu putere redusă, care funcționează folosind combustibili tradiționali și netradiționali. Conform documente de reglementare, nu există o definiție clară a „producției de energie mică”. Cu toate acestea, foarte des, centralele mici includ centrale cu o putere care nu depășește 30 MW și unități cu o capacitate unitară de cel mult 10 MW. De regulă, astfel de stații vin în trei subclase:

Microcentrale - putere nu mai mare de 100 kW;

Minicentrale - capacitate 100 kW-1 MW;

Mic - putere nu mai puțin de 1 MW.

Datorită energiei la scară mică, devine posibil atunci când consumatorul nu mai este dependent de alimentarea centralizată cu energie, precum și de starea acesteia. Poate folosi alte opțiuni mai optime pentru sursele de producere a energiei. Pe lângă termenul „putere mică”, există și alte concepte, de exemplu, „putere distribuită”.

Energia distribuită reprezintă un anumit sistem de organizare a alimentării termice sau electrice a regiunii. Aceasta este amploarea capacităților dispozitivelor care pot fi utilizate ca surse de generare la instalațiile împrăștiate în regiune și, de asemenea, vor funcționa într-un sistem comun. Astfel, în regiune ia naștere o rețea distribuită de stații. Se pare că energia mică și cea distribuită sunt sinonime.

Dezvoltarea energiei mici

Ca urmare a deteriorării echipamentelor principale la centralele electrice și a rețelelor electrice, precum și a penuriei de energie electrică în zonele industriale, numărul și durata întreruperilor în furnizarea de energie electrică din sistem centralizat. De aceea multe întreprinderi și instituții, atât publice, cât și private, suferă mari pierderi politice și financiare. La rândul lor, acești consumatori încep să rezolve singuri această problemă.

Printre motivele semnificative pentru care consumatorii decid să-și construiască singur centrală autonomă, puteți specifica următoarele:

1. Energie termică sau electrică furnizată din sursa proprie, are un cost redus comparativ cu costul energiei din alte surse.

2. Fondurile cheltuite pentru construirea unei stații autonome sunt proporționale cu prejudiciul dintr-o întrerupere a furnizării de energie electrică, a cărei durată este de cel puțin 2 ore. Pentru alte afaceri, costul poate fi proporțional cu daunele de la o pauză de 15-20 de minute.

3. Costurile totale de capital asociate cu îndeplinirea condițiilor de conectare la un sistem centralizat pentru majoritatea întreprinderilor pot fi semnificativ mai mari decât construirea propriei surse de energie.

4. Fiabilitatea funcționării stației autonome este de multe ori mai mare decât fiabilitatea sistemului centralizat, mai ales dacă este prevăzut modul paralel al stației autonome cu un sistem extern.

5. Datorită prezenței stației proprii, întreprinderea are suveranitate energetică, prin urmare, are independență economică față de piața energiei.

Luând în considerare toate cerințele clienților cu privire la producerea de energie electrică la scară mică și creșterea constantă a numărului de clienți care au decis să-și creeze propria centrală termică autonomă, este posibil să se evidențieze principalele direcții de dezvoltare a unui mic modern. -generarea de energie la scară.

Dezvoltarea producției moderne de energie la scară mică:

1. Crearea surselor de căldură şi energie electrica, care se bazează pe motoare cu piston pe gaz, a căror eficiență este de 45 la sută.

2. Îmbunătățirea echipamentelor pentru sistemul de cogenerare a căldurii, în urma căreia se reduc greutatea, dimensiunea și indicatorii de cost, se mărește indicele de eficiență și se îmbunătățesc alte caracteristici tehnice.

3. Producerea unei stații autonome în formă bloc-modulară, bazată pe module de pregătire maximă din fabrică, prin urmare, timpul de construire a stațiilor este minimizat.

4. Apariţia introducerii maxime a surselor de energie bazate pe hidrocentrale pentru exploatarea energiei râurilor.

5. Îmbunătățirea surselor de energie prin utilizarea dispozitivelor combinate de producere a energiei.

În viitorul apropiat, energia distribuită la scară mică va utiliza pe scară largă echipamente bazate pe dezvoltarea primelor patru zone. Aceste patru domenii necesită o sumă de investiții care este destul de în puterea companiilor lider care operează piata moderna energie mică. În plus, a cincea direcție necesită o sumă destul de mare de investiții, care pot fi alocate doar de către întreprinderile străine de top.

Acestea pot fi amplasate în cadrul sistemului centralizat de alimentare cu energie electrică și într-o zonă izolată unde nu există Electricitatea rețelei. În primul rând, facilitățile sunt situate în acele zone în care este convenabil pentru întreprinderi să folosească propria generație. De exemplu, acestea pot fi întreprinderi mici, servicii de urgență etc.

În plus, energia distribuită la scară mică poate reprezenta facilități în care întreprinderile anunță o creștere a sarcinilor în prezența unui deficit de energie existent. Și, de asemenea, acolo unde alimentarea publică cu energie are nevoie de crearea unor centrale de cogenerare.

O trăsătură caracteristică a instalațiilor în energie distribuită este compactitatea unităților generatoare, în timp ce există mobilitate a sistemelor. Marea majoritate a instalațiilor funcționează pe gaz și motorină. Consumatorii primesc energie electrică de la stații mobile sau fixe. O centrală electrică mică are o putere medie de 340 kW.

Datorită dezvoltării producției de energie electrică la scară mică, crește stabilitatea și eficiența funcționării sectorului energetic, limitând creșterea prețurilor la energia electrică și, prin urmare, satisfacerea mai bine a nevoilor consumatorilor. Pentru a se dezvolta cu succes și a concura cu marile companii energetice, energia mică distribuită are nevoie de noi soluții legislative, finanțare îmbunătățită a proiectelor și alte măsuri.

Deprecierea morală și fizică a capacităților de generare existente ale „industriei marii puteri” este la început nivel critic, iar noi investiții de mai multe miliarde de dolari, în criză, sunt imposibile, o ieșire în revizuirea dezvoltării conceptului energetic, în direcția asigurării economisirii energiei și eficienței energetice a producției, chiar și în acele zone în care energia la scară largă. a fost considerat până acum necontestat. Lipsa investițiilor în capacitatea rețelei a dus la introducerea de taxe pentru legatura tehnologica la rețele. Pentru consumator, acestea sunt sume semnificative și uneori „insuportabile”. Mai mult, există regiuni în care este imposibil să obțineți energie chiar și contra cost - pur și simplu nu există.

În acest caz, soluția optimă (și uneori singura) este energie mică. Conceptul de „putere mică” include de regulă instalațiile de generare a energiei electrice cu o capacitate de până la 25 MW situate în imediata apropiere a unui consumator sau a unui grup de consumatori.

Facilitățile energetice la scară mică includ centrale hidroelectrice mici și centrale termice, centrale de biogaz, eoliene și solare, centrale pe gaz și diesel. Avantajele unor astfel de instalații sunt autonomie și eficiență ridicate, respectarea mediului înconjurător, investiții semnificativ mai mici și timp scurt de construcție, ceea ce permite consumatorului să nu depindă de sursa de alimentare centralizată și de starea acesteia și să utilizeze sursele și mijloacele de producere a energiei optime pentru conditii date. Construcția la cheie a unei centrale de cogenerare de 1 MW costă în medie 1.000.000-1.200.000 de euro.

Prin urmare, astăzi există un mare interes pentru generarea de energie la scară mică, atât din partea proprietarilor întreprinderilor industriale, cât și din partea liderilor regionali și municipali. Nevoia de instalații energetice la scară mică și reconstrucția celor existente este atât de mare încât practic nu există localitate, întreprindere industrială sau zonă în care nu ar fi necesară o nouă generație.

În Rusia, centralele termice pe gaz și diesel funcționează pe principiul cogenerare.

Cogenerarea este o tehnologie pentru generarea combinată a două forme de energie utilă (electricitate și căldură) dintr-o singură sursă primară de combustibil. Numai cu utilizarea optimă a ambelor forme de energie este cea mai mare efect economic cogenerareîn energie scăzută.

Estimarea factorului mediu de utilizare a combustibilului în producția separată de energie electrică și termică într-o mare industrie energetică:

În același timp, pierderile în timpul transportului de energie electrică pe distanțe lungi pot ajunge la 30%, iar căldura, în cazul rețelelor uzate - 70%.

Estimarea factorului mediu de utilizare a combustibilului din ciclul de cogenerare:

Trebuie remarcat faptul că, în același timp, instalația de cogenerare se remarcă prin costuri de exploatare semnificativ mai mici (o unitate a echipamentului principal produce ambele tipuri de energie într-un singur ciclu), ușurință de întreținere, ușurință și costuri reduse de instalare, livrare scurtă și timpii de productie.

Cele mai rentabile proiecte pentru construcția de centre energetice la întreprinderile industriale cu două sau trei schimburi. În acest caz, factorul de încărcare a echipamentului va fi aproape de 90%, ceea ce va reduce semnificativ perioada de rambursare a proiectului (3-5 ani).

Este benefic să participați la reconstrucția tehnică a instalațiilor energetice la scară mică existente, folosind echipamente noi și tehnologii moderne. Astfel de obiecte, de regulă, sunt situate într-o zonă cu o infrastructură dezvoltată și nu există probleme cu vânzarea de căldură și energie electrică.

Este benefic, în primul rând, din punct de vedere politic, să se asigure purtători de energie pentru locuințe și servicii comunale, economia, în astfel de proiecte, se află pe plan secund. Deși rambursarea pe șapte ani a proiectelor este, de asemenea, atractivă.

Energia la scară mică necesită un climat investițional favorabil, sprijin adecvat de stat (atât regional, cât și federal), abordând problemele de gazeificare a unei regiuni sau a unei singure întreprinderi. În prima etapă, acestea sunt atât probleme tehnice, cât și limite de gaz. În a doua etapă, se selectează o soluție tehnică, se selectează echipamentul, organizarea proiectului, schema de finantare, antreprenor general.

De regulă, în regiuni nu există specialiști capabili să conducă procesul de organizare a construcției centrelor energetice de la stadiul inițial până la punerea în funcțiune. Și ca rezultat, capcanele și consultanții fără scrupule îl așteaptă pe Client în fiecare etapă. Ca urmare, timpul de construcție încetinește, se pierde atractivitatea financiară a proiectului.

SRL „TransDorStroy” rezolvă astăzi întreaga gamă de probleme legate de construcția de instalații energetice la scară mică, de la finanțarea construcției, gazeificare, obținerea tuturor avizelor și avizelor necesare, până la punerea în funcțiune a instalației la cheie și exploatarea ulterioară.

Geografia proiectelor deja finalizate este extinsă: regiunea Kursk, Regiunea Novosibirsk, Teritoriul Altai, Republica Altai, Regiunea Moscova, Republica Komi etc.

Rezultatul colaborării cu noi este un efect economic semnificativ, dintr-o creștere generală a eficienței și stabilității sistemului energetic prin reducerea pierderilor și creșterea eficienței, economisirea resurse naturale, îmbunătățirea situației de mediu.

Înainte de a începe să luăm în considerare problemele industriei energiei electrice, este necesar să înțelegem ce este energia în general, ce probleme rezolvă, ce rol joacă ea în viața umană?

Energia este un domeniu de activitate umană, care include primirea (extracția), prelucrarea (conversia), transportul (transmiterea), stocarea (cu excepția energiei electrice), distribuția și utilizarea (consumul) resurselor energetice și purtătorilor de energie de toate felurile. S-a dezvoltat energia, profundă, internă și relații Externe. Dezvoltarea sa este inseparabilă de toate aspectele activității umane. Astfel de structuri complexe cu diverse conexiuni externe și interne sunt considerate sisteme mari.

Definiția unui sistem energetic mare (BVB) conține condițiile pentru împărțirea unui sistem mare în subsisteme - ierarhia structurii sale, dezvoltarea legăturilor între subsisteme, unitatea sarcinilor și prezența unor obiective independente pentru fiecare subsistem, subordonarea a scopurilor private la cel general. Aceste subsisteme includ energia combustibilului, energie nucleară, hidroenergie, energie termică, energie electrică și alte subsisteme. Industria energetică ocupă un loc aparte în această serie, și nu numai pentru că face obiectul studiului nostru, ci mai ales pentru că electricitatea este un tip special de energie cu proprietăți specifice care ar trebui să fie discutată mai detaliat.

1.2. Electricitatea este un tip special de energie

Proprietățile specifice ale energiei electrice includ:

- posibilitatea obtinerii acestuia din alte (practic din orice) tipuri de energie (din mecanica, termica, chimica, solara si altele);

- posibilitatea de a o transforma în alte tipuri de energie (în mecanică, termică, chimică, luminoasă, în alte tipuri de energie);

- posibilitatea de a-l converti în energie electrică a oricăror parametri necesari (de exemplu, în tensiune de la microvolți la sute și chiar mii de kilovolți - "Cea mai mare linie de curent alternativ trifazat de 1610 km lungime a fost pusă în Rusia și Kazahstan și transmite curent cu o tensiune de 1200 (1150) kV ");

– posibilitatea transmiterii pe distanțe semnificative (mii de kilometri);

– un grad ridicat de automatizare a producției, transformării, transportului, distribuției și consumului;

– imposibilitatea (încă) de stocare în cantități mari pentru o perioadă lungă de timp: procesul de producere și consum de energie electrică este un act unic;

- curățenia relativă a mediului.

Astfel de proprietăți ale energiei electrice au dus la utilizarea pe scară largă în industrie, transport, acasă, în aproape orice domeniu al activității umane - acesta este cel mai frecvent tip de energie consumată.

1.3. Consumul de energie electrică. Diagrame de încărcare a consumatorului

Un număr mare de consumatori diferiți sunt implicați în procesul de consum de energie electrică. Consumul de energie de către fiecare dintre ei în timpul zilei și anului este inegal. Poate fi pe termen lung și scurt, periodic, regulat sau aleatoriu, în funcție de zilele lucrătoare, weekend-uri și sărbători, de munca întreprinderilor în una, două sau trei schimburi, de durata orelor de zi, de temperatura aerului etc.

Se pot distinge următoarele grupuri principale de consumatori de energie electrică: - întreprinderile industriale; - constructie; – transport electrificat; - Agricultură; - consumatorii casnici și sectorul de servicii al orașelor și așezărilor muncitorilor; - nevoile proprii ale centralelor electrice etc. Receptoarele de energie electrica pot fi motoare electrice asincrone, cuptoare electrice, instalatii electrotermale, de electroliza si sudare, iluminat si electrocasnice, aer conditionat si unități frigorifice, instalatii radio si televiziune, instalatii medicale si alte instalatii motiv special. În plus, există un consum tehnologic de energie electrică asociat cu transportul și distribuția acesteia în rețelele electrice.

Orez. 1.1. Programe zilnice de încărcare

Modul de consum de energie poate fi reprezentat prin curbele de sarcină. Un loc special printre acestea îl ocupă programele zilnice de încărcare, care sunt continue imagine grafică modul de consum de energie electrică de către consumator în timpul zilei (Fig. 1.1, A). Este adesea mai convenabil să folosiți curbele de sarcină aproximate în trepte (Fig. 1.1, b). Au primit cea mai mare utilizare.

Fiecare instalație electrică are curba de sarcină caracteristică. De exemplu, în fig. 1.2 arată programele zilnice: consumatorii de utilitati orașe cu sarcină predominant luminoasă (Fig. 1.2, a); întreprinderilor industria ușoară cu lucru în două schimburi (Fig. 1.2, b); o rafinărie de petrol cu ​​trei schimburi (Fig. 1.2, c).

Graficele sarcinilor electrice ale întreprinderilor din diverse industrii, orașe, localități de lucru fac posibilă prezicerea sarcinilor maxime așteptate, modul și dimensiunea consumului de energie electrică și proiectarea în mod rezonabil a dezvoltării sistemului.

Datorită continuității procesului de producere și consum de energie electrică, este important să se cunoască câtă energie electrică trebuie să fie generată la fiecare moment specific, pentru a stabili programul de expediere pentru producerea de energie electrică de către fiecare centrală electrică. Pentru comoditatea întocmirii graficelor dispecerelor pentru producerea de energie electrică, graficele zilnice de consum de energie electrică sunt împărțite în trei părți (Fig. 1.1, a). partea de jos, unde R<R noapte min se numește bază. Există un consum continuu de energie electrică în timpul zilei. partea de mijloc, unde R noapte min<R< R zile min se numește semi-vârf. Aici există o creștere a încărcăturii dimineața și o scădere seara. sus, unde P > P zile min se numește vârf. Aici, în timpul zilei, sarcina este în continuă schimbare și atinge valoarea maximă.

1.4. Producția de energie electrică. Participarea centralelor electrice la producerea energiei electrice

În prezent, în țara noastră, precum și în întreaga lume, cea mai mare parte a energiei electrice este produsă la centrale puternice, unde un alt tip de energie este transformat în energie electrică. În funcție de tipul de energie care este transformată în energie electrică, există trei tipuri principale de centrale electrice: termice (TPP), hidraulice (HPP) și centrale nucleare (NPP).

Pe centrale termice Sursa primară de energie este combustibilul organic: cărbune, gaz, păcură, șisturi petroliere. Dintre centralele termice, trebuie să se distingă în primul rând centralele în condensare (CPP). Acestea sunt, de regulă, centrale electrice puternice situate în apropierea extragerii combustibilului cu conținut scăzut de calorii. Ele au o pondere semnificativă în acoperirea sarcinii sistemului de alimentare. Eficiența IES este de 30…40%. Eficiența scăzută se datorează faptului că cea mai mare parte a energiei se pierde odată cu aburul fierbinte de evacuare. Centralele termice speciale, așa-numitele centrale combinate de căldură și energie (CHP), permit ca o parte semnificativă a energiei aburului evacuat să fie utilizată pentru încălzire și procese tehnologice în întreprinderile industriale, precum și pentru nevoile casnice (încălzire, alimentare cu apă caldă). Ca urmare, randamentul CHP ajunge la 60…70%. În prezent, în țara noastră, centralele de cogenerare furnizează aproximativ 40% din toată energia electrică produsă. Caracteristicile procesului tehnologic la aceste centrale electrice, în care sunt utilizate unități de turbină cu abur (STP), sugerează un mod de funcționare stabil, fără modificări bruște și profunde ale sarcinii, funcționează în partea de bază a programului de sarcină.

În ultimii ani, unitățile cu turbine cu gaz (GTU) și-au găsit aplicație și o distribuție crescândă la centralele termice, în care combustibilul gazos sau lichid, atunci când este ars, creează gaze fierbinți de eșapament care rotesc turbina. Avantajul centralelor termice cu turbine cu gaz este că nu necesită apă de alimentare și, ca urmare, o întreagă gamă de dispozitive aferente. În plus, turbinele cu gaz sunt foarte mobile. Ele durează câteva minute pentru a porni și opri (câteva ore pentru PTU), permit reglarea profundă a puterii generate și, prin urmare, pot fi utilizate în partea semi-vârf a curbei de sarcină. Dezavantajul turbinelor cu gaz este absența unui ciclu de răcire închis, în care o cantitate semnificativă de energie termică este emisă cu gazele de eșapament. În același timp, eficiența GTU este de 25…30%. Cu toate acestea, instalarea unui cazan de căldură reziduală pe turbina cu gaze de evacuare poate crește eficiența până la 70 ... 80%.

Pe centrale hidroelectrice energia apei în mișcare în hidroturbină este convertită în energie mecanică, iar apoi în generator - în energie electrică. Puterea stației depinde de diferența de niveluri ale apei creată de baraj (cap) și de masa de apă care trece prin turbine pe secundă (debitul de apă). Centralele hidroelectrice furnizează peste 15% din toată energia electrică produsă în țara noastră. O caracteristică pozitivă a centralelor hidroelectrice este mobilitatea lor foarte mare (mai mare decât turbinele cu gaz). Acest lucru se explică prin faptul că hidroturbina funcționează la temperatura ambiantă și nu necesită timp pentru a se încălzi. Prin urmare, HPP-urile pot fi utilizate în orice parte a programului de încărcare, inclusiv în vârf.

Un loc special în rândul CHE îl ocupă centralele electrice cu acumulare prin pompare (PSPP). Scopul centralei cu acumulare prin pompare este egalizarea programului zilnic de sarcină al consumatorilor și creșterea eficienței centralelor termice și centralelor nucleare. În timpul orelor de sarcină minimă, unitățile PSP funcționează în regim de pompare, pompând apă din rezervorul inferior în cel superior și astfel crescând încărcătura TPP-urilor și CNE-urilor; în timpul orelor de vârf, acestea funcționează în regim de turbină, evacuând apa din rezervorul superior și descarcând CTE și CNE din sarcinile de vârf pe termen scurt. Eficiența sistemului în ansamblu crește.

Pe centrale nucleare tehnologia de producere a energiei electrice este aproape aceeași ca la IES. Diferența este că centralele nucleare folosesc combustibil nuclear ca sursă primară de energie. Acest lucru impune cerințe suplimentare de securitate. După dezastrul de la Cernobîl, aceste centrale electrice ar trebui să fie construite la cel puțin 30 km de așezări. Modul de funcționare ar trebui să fie același ca la CPP - stabil, fără o reglare profundă a puterii generate.

Sarcina tuturor consumatorilor trebuie să fie distribuită între toate centralele electrice, a căror capacitate totală instalată depășește puțin cea mai mare sarcină maximă. Acoperirea părții de bază a programului zilnic este atribuită: a) centralelor nucleare, a căror reglare a puterii este dificilă; b) la centrale termice, a căror randament maxim apare atunci când puterea electrică corespunde consumului de căldură (trecerea aburului în treapta de joasă presiune a turbinelor către condensatoare trebuie să fie minimă); c) la CHE în cantitatea corespunzătoare debitului minim de apă cerut de cerințele sanitare și condițiile de navigație. În timpul inundațiilor, participarea CHE la acoperirea părții de bază a programului de sistem poate fi crescută, astfel încât, după umplerea rezervoarelor la nivelurile calculate, excesul de apă să nu fie evacuat inutil prin barajele deversatoare. Acoperirea părții de vârf a programului este atribuită centralelor hidroelectrice, centralelor cu acumulare prin pompare și unităților cu turbine cu gaz, ale căror unități permit pornirea și oprirea frecventă și o schimbare rapidă a sarcinii. Restul graficului, aliniat parțial cu sarcina centralei de acumulare prin pompare atunci când funcționează în modul de pompare, poate fi acoperit de CES, a cărui funcționare este cea mai economică cu o sarcină uniformă (Fig. 1.3).

Pe lângă cele luate în considerare, există un număr semnificativ de alte tipuri de centrale electrice: solare, eoliene, geotermale, valurilor, mareelor ​​și altele. Ei pot folosi surse de energie regenerabile și alternative. Peste tot în lumea modernă, acestor centrale electrice li se acordă o atenție considerabilă. Ele pot rezolva unele dintre problemele cu care se confruntă omenirea: energie (rezervele de combustibil organic sunt limitate), de mediu (reducerea emisiilor de substanțe nocive în producerea energiei electrice). Cu toate acestea, acestea sunt tehnologii foarte costisitoare pentru generarea de energie electrică, deoarece sursele alternative de energie sunt de obicei surse cu potențial scăzut. Această împrejurare îngreunează utilizarea lor. În țara noastră, energia alternativă reprezintă mai puțin de 0,1% din producția de energie electrică.

Pe fig. 1.4 arată participarea diferitelor tipuri de centrale electrice la producția de energie electrică.

Orez. 1.4.

1.5. sistem de alimentare electrică

Dezvoltarea industriei energiei electrice a început în a doua jumătate a secolului al XIX-lea odată cu construirea de mici centrale electrice în apropiere și pentru consumatori specifici. Era în principal încărcătură de iluminat: Palatul de Iarnă din Sankt Petersburg, Kremlinul din Moscova etc. Alimentarea s-a realizat în principal pe curent continuu. Cu toate acestea, invenția din 1876 de către Yablochkov P.N. transformatorul a determinat dezvoltarea în continuare a energiei pe curent alternativ. Posibilitatea de modificare a parametrilor de tensiune prin transformatoare a făcut posibilă, pe de o parte, coordonarea parametrilor generatoarelor și combinarea acestora pentru funcționarea în paralel, iar pe de altă parte, creșterea tensiunii și transmiterea energiei pe distanțe lungi. Odată cu apariția unui motor electric asincron trifazat în 1889, dezvoltat de MO Dolivo-Dobovolsky, dezvoltarea ingineriei electrice și a industriei energiei electrice a primit un impuls puternic.

Utilizarea pe scară largă a motoarelor electrice asincrone simple și fiabile în întreprinderile industriale a condus la o creștere semnificativă a puterii electrice a consumatorilor, iar după ei, a puterii centralelor electrice. LA 1914 cea mai mare putere a turbogeneratoarelor era 10 MW, cea mai mare hidrocentrala avea o capacitate 1,35 MW, cea mai mare centrală termică avea o capacitate 58 MW, capacitatea totală a tuturor centralelor electrice din Rusia - 1,14 GW. Toate centralele au funcționat izolat, cazurile de funcționare în paralel au fost excepționale. Cea mai mare tensiune stăpânită înainte de Primul Război Mondial a fost 70 kV.

22 decembrie 1920 la cel de-al 8-lea Congres al Sovietelor a fost adoptat planul GOELRO, proiectat pe 10-15 ani și care prevede construirea a 30 de noi centrale termice regionale și hidrocentrale cu o capacitate totală de 1,75 GWși construirea rețelei 35 și 110 kV pentru a transfera puterea către nodurile de încărcare și pentru a conecta centralele electrice pentru funcționare în paralel. LA 1921 creată primele sisteme de alimentare: MOGES la Moscova și Electrotok la Leningrad. Un sistem energetic este înțeles ca un ansamblu de centrale electrice, linii electrice, substații și rețele de încălzire conectate printr-un mod comun și continuitatea proceselor de producție, transformare, transport, distribuție a energiei electrice și termice.

Odată cu funcționarea în paralel a mai multor centrale electrice, a fost necesară asigurarea unei distribuții economice a sarcinii între stații, reglarea tensiunii în rețea și prevenirea perturbărilor în funcționarea stabilă. Soluția evidentă la aceste probleme a fost centralizarea: subordonarea lucrărilor tuturor stațiilor sistemului unui singur inginer responsabil. Astfel s-a născut ideea controlului expedierii. În URSS, pentru prima dată, funcțiile de dispecer au început să fie îndeplinite din 1923 de către inginerul de serviciu la stația 1 din Moscova, iar în 1925 a fost organizat un centru de dispecer în sistemul Mosenergo. În 1930, au fost create primele centre de control în Urali: în regiunile Sverdlovsk, Chelyabinsk și Perm.

Următoarea etapă în dezvoltarea sistemelor energetice a fost crearea de linii de transmisie puternice care combină sisteme individuale în sisteme energetice integrate (IPS) mai mari.

Până în 1955, trei ECO neînrudite operau în URSS:

- Centru ECO(sisteme energetice Moscova, Gorki, Ivanovo, Yaroslavl);

- IPS Sud(sisteme energetice Donbass, Nipru, Rostov, Volgograd);

- IPS Urali(Sverdlovsk, Chelyabinsk, sisteme energetice Perm).

În 1956 au fost puse în funcțiune două circuite de transmisie a puterii pe distanțe lungi. 400 kV Kuibyshev - Moscova, conectând IPS-ul Centrului și sistemul energetic Kuibyshev. Odată cu această unificare pentru funcționarea paralelă a sistemelor energetice din diferite zone ale țării (Centrul și Volga Mijlociu), a fost pusă la punct formarea Sistemului Energetic Unificat (UES) al părții europene a URSS. În 1957, ODU-ul Centrului a fost redenumit în ODU-ul UES din partea europeană a URSS.

În iulie 1958 a fost dat în funcțiune primul tronson ( Kuibyshev - Bugulma) transmisie de putere cu un singur circuit pe distanțe lungi 400 kV Kuibyshev - Ural. Sistemele energetice ale Cis-Urals (tătar și Bashkir) au fost conectate la lucrul paralel cu IPS al Centrului. În septembrie 1958 a fost pusă în funcțiune a doua secțiune ( Bugulma - Hrisostom) transmisie de putere 400 kV Kuibyshev - Ural. Sistemele energetice ale Uralilor au fost conectate la funcționarea paralelă cu IPS-ul Centrului. În 1959 a fost dat în funcțiune ultima secțiune ( Zlatoust - Shagol - Sud) transmisie de putere 400 kV Kuibyshev - Ural. Funcționarea paralelă a sistemelor energetice din Centru, Volga Mijlociu, Cis-Ural și Urali a devenit modul normal al UES din partea europeană a URSS. Până în 1965, ca urmare a unificării sistemelor energetice din Centru, Sud, regiunea Volga, Ural, Nord-Vest și cele trei republici transcaucaziene, s-a creat Sistemul Energetic Unificat al Părții Europene a URSS a fost finalizată, a cărei capacitate totală instalată a depășit 50 de milioane de kW.

Începutul formării UES al URSS ar trebui atribuit anului 1970. În acest moment, ca parte a UES, UES Centrului (22,1 GW), Urali (20,1 GW), Volga Mijlociu (10,0 GW), Nord-Vest (12,9 GW), Sud (30,0 GW) ), Caucazul de Nord (3,5 GW) și Transcaucazia (6,3 GW), inclusiv 63 de sisteme energetice (inclusiv 3 regiuni energetice). Trei IPS - Kazahstan (4,5 GW), Siberia (22,5 GW) și Asia Centrală (7,0 GW) - funcționează separat. IPS East (4,0 GW) este în proces de formare. Formarea treptată a Sistemului Energetic Unificat al Uniunii Sovietice prin aderarea la sistemele energetice unificate a fost finalizată practic până în 1978, când IPS-ul Siberiei s-a alăturat UES, care până atunci era deja conectat la IPS-ul Estului.

În 1979, au început lucrări paralele între UES al URSS și ECO din țările membre CMEA. Odată cu includerea în UES al URSS a sistemului energetic unificat al Siberiei, care are conexiuni electrice cu sistemul energetic al MPR și organizarea funcționării paralele a UES al URSS și ECO a țărilor membre CMEA, a fost creată o asociație interstatală unică a sistemelor energetice ale țărilor socialiste cu o capacitate instalată de peste 300 GW, care acoperă un teritoriu vast de la Ulaanbaatar până la Berlin.

Prăbușirea Uniunii Sovietice în 1991 într-un număr de state independente a dus la consecințe catastrofale. Economia socialistă planificată s-a prăbușit. Industria practic s-a oprit. Multe afaceri s-au închis. Amenințarea colapsului complet planează asupra sectorului energetic. Cu toate acestea, cu prețul unor eforturi incredibile, a fost posibil să se păstreze UES-ul Rusiei, să-l restructurați și să-l adaptăm la noile relații economice.

Sistemul energetic unificat modern al Rusiei (Fig. 1.5) este format din 69 de sisteme energetice regionale, care, la rândul lor, formează 7 sisteme energetice unificate: Est, Siberia, Urali, Volga Mijlociu, Sud, Centru și Nord-Vest. Toate sistemele de alimentare sunt conectate prin linii de transmisie de înaltă tensiune intersistem cu o tensiune de 220 ... 500 kV și mai mare și funcționează în mod sincron (în paralel). Complexul de energie electrică al UES din Rusia include peste 600 de centrale electrice cu o capacitate de peste 5 MW. La sfârșitul anului 2011, capacitatea totală instalată a centralelor electrice ale UES din Rusia se ridica la 218.235,8 MW. În fiecare an, toate stațiile generează aproximativ un trilion de kWh de energie electrică. Economia de rețea a UES din Rusia are peste 10.200 de linii electrice din clasa de tensiune 110...1150 kV.

În paralel cu UES din Rusia, funcționează sistemele energetice din Azerbaidjan, Belarus, Georgia, Kazahstan, Letonia, Lituania, Moldova, Mongolia, Ucraina și Estonia. Prin sistemul energetic al Kazahstanului, în paralel cu UES al Rusiei, funcționează sistemele energetice din Asia Centrală - Kârgâzstan și Uzbekistan. Prin instalarea Complexului de convertizoare Vyborg, împreună cu UES din Rusia, funcționează sistemul energetic al Finlandei, care face parte din interconectarea energetică a sistemelor energetice din Scandinavia, NORDEL. Rețelele electrice din Rusia furnizează, de asemenea, energie electrică în anumite zone din Norvegia și China.

Orez. 1.5. Sistemul energetic unificat al Federației Ruse

Integrarea sistemelor energetice individuale în UES a țării oferă o serie de beneficii tehnice și economice:

Fiabilitatea alimentării cu energie a consumatorilor este crescută datorită manevrării mai flexibile a rezervelor centralelor și sistemelor individuale, rezerva totală de putere este redusă;

Este prevăzută posibilitatea creșterii capacității unitare a centralelor electrice și instalarea unor unități mai puternice pe acestea;

Sarcina maximă totală a sistemului combinat este redusă, deoarece maximul combinat este întotdeauna mai mic decât suma maximelor sistemelor individuale;

Capacitatea instalată a sistemului energetic unificat este redusă din cauza diferenței de timp a vârfurilor de sarcină în sistemele energetice situate la o distanță considerabilă pe direcția de la est la vest („efectul latitudinal”);

Este facilitată capacitatea de a seta moduri economic mai profitabile pentru orice centrale electrice;

Eficiența utilizării diferitelor resurse energetice crește.

1.6. Electricitatea rețelei

Sistemul energetic unificat, așa cum se arată mai sus, are o structură ierarhică clară: este împărțit în sisteme energetice unificate, care la rândul lor sunt împărțite în sisteme energetice regionale. Fiecare sistem de alimentare este o rețea electrică.

Rețelele electrice reprezintă o verigă intermediară în sistemul sursă-consumator; asigură transportul energiei electrice de la surse la consumatori și distribuția acesteia. Rețelele electrice sunt împărțite condiționat în distribuție (consumator), district (furnizare) și coloana vertebrală.

Receptoarele electrice sau consumatorii integrați de energie electrică (fabrică, întreprindere, combine, întreprindere agricolă etc.) sunt conectați direct la rețelele electrice de distribuție. Tensiunea acestor rețele este de 6…20 kV.

Rețelele electrice raionale sunt destinate transportului și distribuției de energie electrică pe teritoriul unor producții industriale, agricole, de petrol și gaze și (sau) altele asemenea. district. Aceste rețele, în funcție de caracteristicile locale ale unui anumit sistem de alimentare, au o tensiune nominală de 35 ... 110 kV.

Rețelele electrice care formează sistemul cu linii principale de transport a energiei la tensiuni de 220 ... 750 (1150) kV asigură conexiuni puternice între nodurile mari ale sistemului energetic, iar în sistemul energetic unificat - conexiuni între sistemele de putere și asociațiile de putere.

De la editor: Astăzi, disputele cu privire la fezabilitatea și eficacitatea utilizării în comun a instalațiilor energetice „mici” și „mari” nu scad. Vă aducem la cunoștință un articol în care este dată opinia unuia dintre cei mai importanți experți ruși.

Rolul energiei „mici” în rezolvarea problemelor energiei „mari”.

Ph.D. A. A. Salikhov, Director al Departamentului de Instruire în Mobilizare pentru Control Operațional, Apărare Civilă și Situații de Urgență în Complexul Energetic și Combustibil, Ministerul Energiei al Federației Ruse

(din cartea lui A.A. Salikhov „Energie „mică” neapreciată și nerecunoscută”, M .: Editura „News of heat supply”, 2009)

Probleme de fiabilitate a sursei de alimentare

Una dintre cele mai importante sarcini cu care se confruntă astăzi inginerii energetici este de a crește fiabilitatea aprovizionării cu energie a consumatorilor. Depinde de multe motive, dar principalele sunt:

■ apariţia într-o serie de regiuni ale Rusiei a unui deficit de energie electrică din cauza creşterii consumului de energie;

■ îmbătrânirea morală și fizică a echipamentelor întreprinderilor energetice;

■ Echilibrul insuficient între consum și producție combinat cu capacitatea de transport dărăpănată și insuficientă a rețelelor electrice;

■ amenințarea cu acte teroriste împotriva instalațiilor energetice, liniilor electrice, conductelor de gaz și petrol;

■ fenomene climatice anormale şi naturale.

Din punct de vedere istoric, în teritoriile cu generație dezvoltată, numărul de centrale electrice ajunge la o duzină, în timp ce în majoritatea republicilor, teritoriilor și regiunilor acestea pot fi numărate pe degete. De exemplu, nu există deloc surse de generare pe teritoriul Kalmykia, în regiunea Kurgan există o centrală termică, republicile Mari și Mordovia au fiecare 2-3 surse, a căror capacitate totală variază de la 250 la 350 MW. , în regiunile Ivanovo și Omsk există doar 3 centrale electrice fiecare. Și această listă poate fi continuată. Este clar că fiabilitatea alimentării cu energie electrică a consumatorilor finali într-o astfel de situație este determinată în principal de fiabilitatea funcționării economiei rețelei electrice din regiune (substații și rețele electrice).

Fiabilitatea funcționării centralelor electrice în sine și, în consecință, fiabilitatea furnizării de produse către rețea, depinde de numărul de turbine și cazane care funcționează simultan. Vara, la unele CET, din cauza absenței sau refuzului consumatorilor de la încărcături termice, există moduri când este necesar

lăsați un turbogenerator cu un cazan în funcțiune. În același timp, probabilitatea de aterizare a acestei stații la zero crește brusc.

De asemenea, este bine cunoscut faptul că capitalele republicilor, regiunilor și teritoriilor, adică. marile orașe ale regiunilor, în special „milionarii”, iarna și vara, se confruntă cu o penurie de energie electrică, care este livrată în mod tradițional prin linii aeriene - 500, 220 kV din surse mari de energie - hidrocentrale, centrale raionale de stat, centrale nucleare situate departe de aceste orase. Prin urmare, fiabilitatea alimentării cu energie electrică în orașele mari este, de asemenea, în mare măsură vulnerabilă din cauza lipsei de echilibru între generare și consum în interiorul orașului însuși.

Despre termenul „mică” energie

Trebuie să spun că în literatura energetică nu există încă o interpretare clară a acestui concept.

De obicei, conceptul de energie „mică” include centrale generatoare cu o capacitate de până la 30 MW - acestea sunt centrale termice și electrice combinate de capacitate redusă (în străinătate sunt numite mai des „centrale de cogenerare”), centrale hidroelectrice mici, centrale care procesează energia eoliană și solară etc. Un alt termen este cunoscut - energie „distribuită”. Acesta este un anumit mod de organizare a sistemului de alimentare cu energie electrică și termică în regiune. Acesta este un rezervor și o gamă de capacități de unități care pot fi instalate potențial ca surse generatoare la instalații împrăștiate în regiune, care funcționează într-o rețea comună, precum și la centralele existente, în special la centralele termice. Se formează o așa-numită rețea distribuită (dispersată) de centrale electrice (sau energie distribuită) pe teritoriul regiunii, în principal din instalații energetice „mici”.

Deci, termenii de energie „mică” și „distribuită” în acest caz sunt sinonimi și sunt folosiți pentru a desemna nișa care nu este încă solicitată și nu este ocupată în sectorul energetic intern.

Obiecte de energie „mică” și plasarea lor

Energia „mică” poate juca un rol foarte important și pozitiv în îmbunătățirea indicatorilor complecși ai eficienței și fiabilității energiei „mare”.

Pentru a înțelege mai bine unele dintre aspectele tehnice ale energiei distribuite, imaginați-vă următoarele. În teritoriile în care anterior se aflau 2-3 surse mari de generare apar câteva zeci de centre de generare, situate în principal în centre regionale, orașe mici și pe teritoriile întreprinderilor. Acești consumatori primeau energie electrică de la distanță prin rețelele electrice, dar acum este produsă și consumată în principal direct la fața locului. Dacă există un surplus, atunci produsele sunt eliberate în rețeaua externă; dacă există un deficit, atunci partea care lipsește din sold, ca și înainte, vine prin rețelele electrice.

Este evident că fiabilitatea alimentării cu energie a consumatorilor cu aspectul obiectelor de energie „distribuită” crește dramatic. Anterior, oprirea singurei rețele electrice principale care funcționează ar fi dus la oprirea tuturor consumatorilor conectați la această linie. Odată cu apariția surselor de generare la sol, este posibil să se creeze astfel de sisteme și conexiuni stabile, încât, dacă nu toate, atunci mulți consumatori nu vor simți deconectarea uneia sau alteia din anumite motive. Deși în unele cazuri (de exemplu, cu o capacitate suficient de dezvoltată a centralelor eoliene), acestea pot complica munca operatorului de sistem, dar această problemă este pur inginerească și ușor de rezolvat. Cu toate acestea, se pare că nimeni nu se îndoiește de faptul că energia „mică” sub formă de surse generatoare distribuite în întreaga regiune crește semnificativ fiabilitatea aprovizionării cu energie a consumatorilor. Implementarea conceptului de energie distribuită va contribui la reducerea pierderilor fizice în rețelele electrice existente datorită scăderii depășirilor prin liniile electrice. Prin urmare, problemele dezvoltării și reechipării tehnice a rețelelor electrice și amplasarea surselor de generare în regiuni ar trebui analizate într-un mod complex și în comun. Acest lucru poate contribui la optimizarea (reducerea semnificativă) a costurilor atât în ​​plasarea producției, cât și în reînnoirea economiei de rețea pe teren în comparație cu opțiunea de rezolvare a acestor probleme independent unele de altele. La rândul lor, operatorii de rețea vor avea ocazia să concentreze resurse financiare pentru implementarea proiectelor de construcție a liniilor de transport și a substațiilor importante din punct de vedere strategic care contribuie la dezvoltarea în continuare a Rețelei Energetice Unificate a Rusiei. Va fi posibilă transferarea capacităților marilor centrale termice pe cărbune promițătoare din Siberia, centralelor hidroelectrice în zonele din regiunile Ural și Central, precum și construirea de linii pentru livrările de export în străinătate.

Amplasarea surselor de generare a energiei „mice” nu ar trebui să fie un scop în sine. Rezultatul implementării sale ar trebui să fie creșterea nu numai a fiabilității, ci și a eficienței și a altor indicatori importanți ai producției de energie. În primul rând, este necesar să conștientizăm posibilitatea eliminării sau reducerii deficitului de capacități energetice în orașele mari cu jumătate de milion și un milion de locuitori. De regulă, acestea sunt centre regionale și regionale, capitalele republicilor. Instalațiile moderne de energie distribuită fac posibilă implementarea acestui plan cu un mare efect economic.

Astăzi, pentru mulți este deja clar că centralele de cogenerare tradiționale existente (funcționând de obicei cu combustibil gazos) sunt un obiect excelent pentru instalarea acolo de turbine cu gaz cu o capacitate de 20 până la 150 MW, ca supliment la infrastructura existentă. Există 486 de termocentrale în sectorul de alimentare cu căldură al țării, iar potențialul lor de suprastructură este de așa natură încât termocentralele rusești sunt pregătite să găzduiască mai multe proiecte de investiții de 30-40 mii MW.

Aceste instalații energetice „distribuite” destul de puternice vor fi amplasate pe teritoriul centralelor termice existente în așa fel încât capacitatea lor instalată să poată crește, în funcție de nevoile orașului și ale regiunii, cu câteva sute de megawați, până la echilibrarea nevoia orașului de electricitate și energie.

Următoarele obiecte potențial interesante de plasare a surselor generatoare „mici” sub formă de turbine cu gaz sunt numeroasele case de cazane situate nu numai în orașele mari, ci și în orașele mici, precum și în așezările de tip urban. Există aproximativ 6,5 mii dintre ele în țară de la 20 la 100 Gcal/h, peste 180 de mii de cazane de capacitate mai mică, unde, din punct de vedere termodinamic, gazele sunt arse nerezonabil.

În prezent, în multe regiuni, 40-60% din combustibilul gazos arde în cazanele comunale și în viața de zi cu zi pentru nevoile populației. Aici, instalațiile energetice „mici” cu o capacitate de la sute de kW la câțiva MW pot fi utilizate pe scară largă. Și vor fi de fapt distribuite în întreaga regiune.

Problema amplasării unor instalații energetice „mici” pe teritoriile întreprinderilor existente

Oponenții suprastructurii centralelor termice existente cu turbine pe gaz citează foarte des astfel de argumente precum lipsa spațiului pe planul general al centralelor existente. În acest sens, este necesar să precizăm următoarele. Aproape toate centralele noastre termice și cazanele care funcționează, construite conform normelor și regulilor de proiectare a instalațiilor de energie din epoca sovietică, ocupă suprafețe mari. Experții occidentali din aceleași domenii, conform standardelor lor, în loc de una dintre facilitățile noastre, au mai multe.

În același timp, stațiile occidentale nu pierd în fața noastră nici din punct de vedere estetic, nici din punct de vedere tehnic și economic.

Este de mult așteptată revizuirea multor Norme și Reguli care împiedică introducerea noilor tehnologii. Acest lucru se aplică și GOST-urilor și SNiP-urilor și altor NTD-uri. De exemplu, cerința SNiP de a interzice așezarea conductelor de gaz de înaltă presiune prin teritoriul orașelor și orașelor din țara noastră complică construcția centralelor cu turbine cu gaz. În majoritatea țărilor din Europa de Vest, conductele de gaz sub o presiune de 60-70 kgf/cm2 sunt așezate în centrul marilor orașe, ceea ce simplifică în mod natural introducerea tehnologiilor cu turbine cu gaz.

Noile Reguli ar trebui să introducă astfel de cerințe și norme precum MW/ha pentru planurile generale, MW/m 2 și MW/m 3 pentru clădirile principale.

Pe de altă parte, „nu există rău fără bine”. Pe suprafețe mari ale centralelor și cazanelor noastre, asigurând toate cerințele de siguranță industrială, este posibilă construirea sau adăugarea unor capacități semnificative bazate pe tehnologii moderne. De exemplu, suprastructura CHPP-1 Kazanskaya cu două turbine cu gaz de 25 MW practic nu a condus la o schimbare semnificativă a infrastructurii și zonelor existente.

Rolul energiei „mice” în asigurarea securității energetice a Rusiei

Energia „mică” este capabilă să joace un rol pozitiv în asigurarea securității energetice a țării. Cercetările de marketing efectuate pentru evaluarea piețelor pentru lucrări de construcții și instalații, lucrări de proiectare și sondaje, echipamente, materiale de construcție necesare implementării proiectelor din programul de investiții pe 5 ani al Holdingului RAO UES pentru instalații de generare termică au arătat că capacitățile interne inginerii nu sunt în măsură să satisfacă planurile țării de actualizare a generației termice a țării. În ceea ce privește capacitatea de a fi pusi în funcțiune, vom fi nevoiți să apelăm la serviciile firmelor străine. Și aceasta, în primul rând, se referă la echiparea unităților puternice PGU 400, 800 MW.

După cum sa menționat deja, potențialul puternic existent al pieței termice a numeroaselor case de cazane nu a fost încă utilizat în procesul de producere a energiei electrice ieftine. Potrivit rapoartelor statistice, valoarea sa pentru întreaga țară este estimată la 1 miliard Gcal.

În același timp, capacitatea lor instalată totală pentru utilizare pe tot parcursul anului ar fi de 100.000 MW. După cum puteți vedea, acestea sunt aproape trei programe de investiții pe 5 ani ale Holdingului pentru 34 mii MW fiecare. Dacă ne uităm la acest potențial din punctul de vedere al creșterii eficienței utilizării gazului furnizat, atunci arderea acestuia în mod cogenerare ar reduce consumul de gaz de până la 1,5 ori, sau ar crește generarea de energie electrică și căldură cu aceeași cantitate. menţinând în acelaşi timp nivelul de consum al gazului furnizat.

Pentru suprastructura acestor cazane, pot fi solicitate GPU-uri și turbine cu gaz cu o gamă de putere de la 1 la 30 MW. Până în prezent, aproape nu există GCU de producție internă care să îndeplinească cerințele industriei energetice. Dar producătorii autohtoni de turbine cu gaz cu o gamă de putere de la 2,5 la 25 MW s-au aliniat literalmente la început și așteaptă doar un acord. Acestea sunt fabrici interne de avioane de constructii de motoare. Echipamentele lor au trecut deja de stadiul de testare în scopuri terestre, sunt utilizate pe scară largă la instalațiile Gazprom și sunt folosite ca surse pilot de energie în alte industrii. Potențialul ingineriei aeronavelor interne pentru sectorul energetic nu este încă solicitat nici din partea inginerilor energetici, nici din partea utilităților publice. Pentru turbinele cu gaz de generație „mică” de energie, echipamentele aferente: cazane de căldură reziduală, generatoare etc. pot fi furnizate și de producătorii autohtoni. Pe măsură ce se dobândește experiența, numărul de ore de utilizare și numărul de unități și îmbunătățirea ulterioară, energia „mică” autohtonă va putea concura cu succes cu unitățile produse de firme străine de top. Chiar și acum, indicatorii de performanță ai multora dintre ei sunt deja la nivel mondial avansat, deși, după cum am menționat mai sus, cu o metodă combinată de utilizare a acestora, acest indicator nu joacă un rol decisiv. Posibilitatea producerii acestora la mai multe fabrici autohtone ofera clientului dreptul de a alege, optimizandu-le costul. La rândul său, „mică” industrie a energiei poate aduce o mare contribuție la asigurarea independenței energetice a Rusiei.

Energie— include economice activitatea economică umană, care combină subsisteme naturale și artificiale care servesc la distribuția și utilizarea resurselor energetice. Scopul energiei este de a furniza energie tuturor tipurilor de producție prin conversia energiei primare naturale în energie secundară, de exemplu, în energie electrică sau termică. Această transformare trece prin mai multe etape:

1. primirea și concentrarea resurselor energetice, de exemplu - pentru extragerea, procesarea și îmbogățirea combustibilului nuclear;

2. transferul acestor resurse către centralele electrice, de exemplu, livrarea de păcură la o centrală termică;

3. converti energia primară în energie secundară folosind centrale electrice, de exemplu, transformă energia chimică a cărbunelui în energie electrică sau termică;

4. transferul energiei secundare către consumatori, de exemplu, prin liniile electrice.

Structura energetică include următoarele concepte: industria energiei electrice, furnizarea de căldură, combustibil energetic și sisteme energetice.

Industria energetică este un subsistem de energie eti s-a angajat în producția de energie electrică la centralele electrice și livrarea acesteia către consumatori prin linia electrică. Elementele sale principale sunt centralele electrice. Industria energiei electrice poate fi tradițională și netradițională.

Electro tradițională Industria energetică s-a impus de mult timp ca principalul furnizor de energie electrică în centralele tradiționale, unde puterea electrică depășește 1000 MW. Industria electrică tradițională are mai multe direcții, cum ar fi: energie termică, hidroenergie și energie nucleară.

Energie termală produce energie electrică la centralele termice, care se împart în:

Centrale electrice cu turbine cu abur, unde energia este convertită folosind o instalație cu turbină cu abur;

centrale cu turbine cu gaz, unde energia este convertită folosind o instalație cu turbină cu gaz;

Centrale electrice cu ciclu combinat, unde energia este convertită folosind o centrală cu ciclu combinat.

hidroenergie produce energie electrică la Centralele Hidroelectrice (CHP) folosind energia debitului de apă.

Energie nucleară produce electricitate la centralele nucleare (NPP) folosind energia unei reacții nucleare în lanț, cum ar fi uraniul.

Industria de energie electrică netradițională se bazează pe principiile tradiționale obișnuite, singura diferență este că energia primară este eoliană, geotermală. Energia netradițională se remarcă prin curățenia ecologică și prin faptul că pentru ea se cheltuiesc cheltuieli foarte mari, de exemplu, pentru a construi o centrală solară puternică, sunt necesare oglinzi foarte scumpe de dimensiuni uriașe. Domeniile prioritare ale industriei electrice netradiționale sunt

Hidrocentrale mici, energie solară, energie geotermală, energie eoliană, bioenergie,

Energie cu hidrogen, instalații de celule de combustie, energie termonucleară.

La noțiune Putere mică„putem include centrale electrice cu o capacitate de 30 MW, ale căror unități au o capacitate de 10 MW. Funcționează pe combustibili fosili și includ centrale cu piston pe gaz și diesel, precum și centrale cu turbine pe gaz cu putere redusă.

Rețelele electrice sunt o colecție de substații și diverse dispozitive de distribuție conectate prin linii electrice. Rețelele electrice sunt destinate distribuției și transportului către consumatorul de energie și asigură transportul energiei centralelor pe distanțe mari. De asemenea, rețelele electrice convertesc energia la substații și o distribuie pe întreg teritoriul până la punctul final de recepție a energiei electrice de către receptoarele electrice.

Pe lângă electricitate, energia termică este, de asemenea, foarte importantă pentru oameni. Furnizarea de căldură joacă un rol foarte important în viața omului modern. În scopuri casnice, este necesar să se folosească atât apă caldă, cât și încălzire în incintă, deoarece sănătatea umană depinde de aceasta. Prin urmare, în țările dezvoltate, condițiile de temperatură din diferite încăperi au propriile reguli și standarde, care pot fi respectate în timp ce se asigură în mod constant spațiile cu apă caldă și încălzire. Întreprinderile industriale necesită uneori abur special cu o presiune de unu până la trei MPa. Toate acestea sunt asigurate de un sistem format din următoarele elemente:

o cameră de cazane, un receptor de căldură, cum ar fi o baterie de încălzire a apei, rețele de încălzire, cum ar fi conductele de abur sau apă caldă.

Furnizarea de căldură poate fi centralizată și descentralizată. Incalzire centrala are o rețea extinsă de încălzire care alimentează consumatori atât de mari precum: fabrici, spații rezidențiale, agenții guvernamentale. Și există două tipuri de surse. Acestea sunt centrale termice și electrice combinate (CHP) și casele de cazane, care la rândul lor sunt împărțite în: apă caldă și abur.

Furnizare descentralizată de căldură- aceasta este o sursă de căldură care combină atât o sursă de căldură, cât și un radiator. Furnizarea descentralizată de căldură poate fi individuală, dacă clădirea are propria sa mică cameră de cazane sau dacă fiecare cameră folosește dispozitive de încălzire separate, precum cele electrice. Tipurile de încălzire descentralizată includ: cazane mici și cele electrice. Și electrice sunt împărțite în: cuptor, direct, pompă de căldură și depozitare.

Furnizarea de căldură include și rețelele de căldură, care sunt structuri de inginerie și construcții foarte complexe care transportă căldura folosind apă, abur, lichid de răcire dintr-o sursă (CHP sau centrală termică) direct către consumator. Conductele principale de căldură furnizează apă caldă așezărilor de la colectoarele de apă directă din rețea. Numeroase ramuri ale conductelor de căldură principale sunt conectate prin cablare la punctele de căldură, unde echipamentul de schimb de căldură în sine este amplasat cu regulatoare, care, la rândul lor, oferă consumatorilor căldură și apă caldă. Pentru a asigura alimentarea neîntreruptă a căldurii în timpul accidentelor și reparațiilor și pentru a îmbunătăți fiabilitatea alimentării cu căldură, rețeaua de căldură a cazanelor și a CET-urilor învecinate sunt conectate prin jumperi la supapele de închidere. Și așa vedem că rețeaua de încălzire a oricărui oraș este un complex foarte complex de conducte de căldură, sursele de căldură în sine și consumatorii săi.

Combustibilul energetic este un element important al mixului energetic, deoarece extracția, procesarea și livrarea combustibilului sunt vitale pentru oameni. Există două tipuri de astfel de combustibil - combustibil fosil și combustibil nuclear. La rândul său, combustibilul organic este împărțit în gazos, lichid și solid. Și fiecare dintre ele poate fi naturală și artificială. Ponderea combustibililor fosili în sectorul energetic global este de 65%, din care 39% cărbune, 16% gaze naturale și 9% combustibil lichid.

Combustibilii gazoși naturali includ gazul natural, în timp ce combustibilii artificiali includ gazul de cocs, gazul de furnal, produsele de distilare a petrolului, gazul generator, gazul de sinteză și gazul de gazeificare subterană.

Combustibili organici lichizi naturali includ ulei și produse artificiale de distilare a uleiului: ulei solar, kerosen, benzină, păcură.

Combustibilii organici solizi naturali includ: cărbune, șisturi bituminoase, biomasă, cărbune brun, antracit, lemn de foc, deșeuri de lemn, combustibil vegetal.

Iar combustibilii solizi artificiali includ: cocs și semi-cocs, cărbune, brichete de cărbune, deșeuri de îmbogățire a cărbunelui.

Combustibilul nuclear ca tip de combustibil energetic este obținut din uraniul natural, care este extras în mine, cariere și leșiere subterană. După ce uraniul este extras, acesta este trimis la o fabrică de îmbogățire pentru procesare, unde după procesare, 90 la sută din uraniul sărăcit este stocat, iar 10 la sută este îmbogățit la câteva procente (3,3 la 4,4 la sută pentru reactoarele de putere). . Și dioxidul de uraniu deja îmbogățit este trimis din nou la fabrică și acolo este transformat în tablete în formă de cilindru și plasat în tuburi de zirconiu sigilate de patru metri, așa-numitele TVEL (elemente de combustibil), apoi câteva sute dintre ele sunt combinate în ansambluri de combustibil (FA).Toate acestea sunt făcute pentru a îmbogăți uraniul, deoarece acest tip de uraniu este folosit la centralele nucleare.

Unul dintre elementele structurii energetice include sistemele energetice, care includ absolut toate tipurile de resurse energetice, precum și metodele și mijloacele de producere, distribuție, transformare și utilizare a acestora și care în cele din urmă asigură consumatorilor toate tipurile de energie. Sistemele energetice includ sisteme de alimentare cu petrol și gaze, industria cărbunelui, energie electrică, energie nucleară și altele. Și toate aceste sisteme din întreaga țară sunt combinate într-un singur sistem energetic, care altfel este numit complexul intersectorial de combustibil și energie.

Într-un sens mai restrâns, conceptul de sistem energetic presupune un ansamblu de centrale electrice, incluzând atât rețele electrice, cât și rețele termice, care sunt legate între ele prin moduri comune de procese continue de conversie, distribuție și transmitere a energiei termice și electrice, care permite în cele din urmă controlul centralizat al unui sistem atât de complex. Cea mai comună și modernă furnizare de energie electrică a consumatorilor provine din centralele electrice care sunt construite aproape de consumatori, iar energia este transmisă prin liniile electrice. Dacă centrala electrică este situată la o distanță îndepărtată, atunci transmiterea energiei electrice trebuie efectuată la o tensiune crescută, iar pentru aceasta va fi necesară construirea unor substații suplimentare. Prin liniile electrice cu ajutorul unor astfel de substații, centralele electrice comunică între ele și funcționează în paralel pentru o sarcină comună. Și în același mod, cu ajutorul conductelor termice, punctele termice combină casele de cazane și centralele termice. Toate acestea împreună se numesc sistem de alimentare, care are următoarele avantaje tehnice și economice:

Asigurarea siguranței și fiabilității energiei electrice și termice pentru consumator;

Reducerea capacității de rezervă necesare a centralelor electrice;

Reducerea semnificativă a costului energiei electrice și termice;

Creșterea eficienței de funcționare a diferitelor tipuri de centrale electrice.

Capacitatea sistemelor energetice crește în fiecare an.

Dintre cele mai mari țări industriale ale lumii, Rusia este singura țară care nu numai că se asigură cu combustibil și resurse energetice, ci și exportă energie electrică și combustibil în cantități mari în toate țările lumii. Ponderea Rusiei în echilibrul mondial Numărul total de resurse de combustibil și energie este mare și reprezintă mai mult de 40% din rezervele de gaze naturale și se află pe primul loc și aproximativ 10% din producția și rezervele de petrol și ocupă locul trei după Statele Unite și Arabia Saudită. Industria energetică a Rusiei este cea mai importantă verigă în economia de piață a țării. Atât sfera industrială de activitate, cât și producția de materiale depind de prețurile gratuite la energie, care se apropie de prețurile pieței mondiale. Rusia este cea mai rece țară de pe planeta noastră, așa că o parte semnificativă a energiei este cheltuită pentru a depăși frigul. În plus, datorită lungimii sale de 8 mii de km, trebuie să cheltuiți multă energie pentru transportul de mărfuri și pasageri. Prin urmare, Rusia produce anual 19 tone de combustibil de cărbune per persoană.

Un alt motiv pentru care se cheltuiește multă energie în Rusia este că există o mulțime de industrii grele în economia țării, care sunt dominate de tehnologii care irosesc energie. Și în plus, există și pierderi directe ro energie în producție, viața de zi cu zi, în rețele. Dacă ar fi posibil să se evite astfel de pierderi, atunci consumul de energie în Rusia ar scădea cu 5-7%.

Și în prezent, din astfel de motive, consumul de energie al Rusiei este de 2-3 ori mai mare decât în ​​Europa de Vest și Statele Unite și 4 ori mai mult decât în ​​Japonia. Cu toate acestea, în ciuda unui consum atât de mare de energie, Rusia rămâne cea mai mare putere de combustibil și energie din lume.

Printre cele mai mari companii energetice, cele mai cunoscute sunt: ​​FGC UES, OGK-1, OGK-4, Atomenergokomplekt, Kva companie de generație (TGK-4), TGK-2, Kuzbassenergo, Kubanenergo, TGK-11, Yenisei TGK (TGK-13), S.P. Korolev RSC Energia, TITAN-2 Holding, Electrocentromontazh, Far Eastern Distribution Grid. Toate aceste companii sunt cei mai mari furnizori de energie electrică, ale căror principale sarcini sunt să asigure întreprinderilor resurse materiale și tehnice, livrarea acestora, repararea echipamentelor și rețelelor de încălzire, inclusiv construcția acestora. Să aruncăm o privire mai atentă la alte companii.

Holding IDGC- acesta este X o veche societate de administrare care deține și administrează filiale și afiliate. Include, de asemenea, institute de cercetare și proiectare. 100 de filiale aparținând acestei companii sunt situate pe vastul teritoriu al Federației Ruse. IDGC Holding JSC a fost înființată în octombrie 2007 și i-au fost transferate toate acțiunile numeroaselor sucursale distribuite în toată Rusia.

Până în prezent, toate sucursalele au în circulație un total de 43.116,90. 3.368 de acţiuni, atât preferenţiale, cât şi ordinare. De asemenea, o mulțime de acțiuni în circulație sunt deținute de filiale și afiliate. Există un total de patruzeci și șapte de astfel de societăți. În plus, există unsprezece participații de control deținute de companii de rețea de distribuție, institute de cercetare și proiectare, precum și organizații de construcții și vânzări. De la începutul activității sale, JSC IDGC Holding a alocat 185,6 miliarde de ruble pentru investiții de capital. Peste două milioane de kilometri ajung la liniile electrice comune puse de JSC IDGC Holding.Specialiştii companiilor IDGC Holding sunt tineri foarte educaţi şi promiţători, a căror vârstă medie nu depăşeşte 30 de ani.

De asemenea, energie foarte solidă companie agitată IES-Holding(CJSC Sisteme Energetice Integrate, IES), cu sediul la Moscova. Potrivit revistei Forbes, în 2009, compania a fost cea mai mare ca dimensiune, în ciuda vârstei sale fragede, a cărei naștere este în 2002.

Activitatea principală a companiei este realizarea de proiecte în sectorul energetic al locuințelor și serviciilor comunale, care își desfășoară activitatea în 22 de regiuni ale țării. Valoarea totală a acțiunilor companiei este de 4 miliarde de ruble. Centrale electrice deținute de companie, a generat o capacitate de circa 16 mii MW. Principalul obiectiv strategic al IES-Holding este de a crea o companie energetică eficientă care acoperă toate segmentele industriei energiei electrice. Pentru aceasta, se lucrează mult pentru a consolida activele de bază, pentru a stabilirea unui sistem de management al afacerilor, introducerea tehnologiilor moderne de producție. Deoarece specialiștii companiei țin pasul cu vremurile, ei acordă o mare atenție utilizării ultimelor dezvoltări din domeniul tehnologiei informației pentru a rezolva toate problemele holdingului.

Operatorul centralelor nucleare rusești este o companie energetică rusă Rosenergoatom Concern OJSC , a fost înființată la 8 septembrie 2001. Preocuparea include centralele nucleare și întreprinderile care prestează servicii gi pentru repararea, operarea și suportul științific și tehnic. Rosenergoatom este o organizație responsabilă responsabilă cu asigurarea securității nucleare, la incendiu și tehnică în toate etapele de viață ale unei centrale nucleare, inclusiv în caz de urgență. Astăzi, Rosenergoatom Concern OJSC reunește 10 centrale nucleare rusești cu o capacitate totală de 23,24 GW(e). În ceea ce privește producerea de energie electrică, preocuparea a ieșit pe primul loc în rândul companiilor producătoare din țară. Revista lunară proprie a lui Rosenergoatom, care este publicată, descrie toate realizările și perspectivele de dezvoltare a companiei în următorii ani.

Majoritatea hidrocentralelor din țară sunt deținute de cea mai mare companie generatoare în ceea ce privește capacitatea instalată a stațiilor - SA RusHydro , sediu - al cărui apartament este situat în Moscova.

Odată cu începerea reformelor în sectorul energetic, compania a fost înființată în decembrie 2004, iar în prezent capitalul autorizat se ridica la 290,3 miliarde de ruble.

RusHydro include două centrale de stocare prin pompare (PSPP), t 6 stații geotermale în Kamchatka, 55 de hidrocentrale și singura centrală maremotrică din țară. Cea mai mare centrală electrică din Rusia -

CHE Sayano-Shushenskaya este, de asemenea, deținută de JSC RusHydro. În proiectele din 2011-13, este planificat să se construiască despre

Complexul energetic și metalurgic Boguchansky cu o capacitate de 3000 MW și uzina de aluminiu Boguchansky cu o capacitate de 600 mii tone de aluminiu pe an. Este planificată să cheltuiască aproximativ 58 de miliarde de ruble pentru reechiparea tehnică a CHE Sayano-Shushenskaya. Și, de asemenea, în planuri - cu construirea a 4 hidrocentrale mici în Caucazul de Nord și Altai, a centralei mareomotrice de Nord în regiunea Murmansk și a două centrale geotermale în Kamchatka.

Operatorul liniilor principale este o companie energetică rusă SA FGC UES, creat la 25 ianuarie 2002. ca organizație pentru gestionarea unei rețele electrice unificate integral rusești, al cărei scop va fi sarcina dezvoltării și păstrării acesteia. Sediu gunoaie la Moscova. Domeniile prioritare ale companiei sunt:

Furnizarea de energie electrică și racordarea la rețeaua electrică a entităților din piața angro;

Abilitatea de a gestiona rețeaua electrică pe întreg teritoriul Federației Ruse;

Verificări tehnice pentru nivelul stării instalațiilor rețelei electrice;

Respectarea controlului asupra stării posibile a rețelelor electrice;

Precum și monitorizarea constantă a activităților de investiții în dezvoltarea unei rețele electrice unificate integral rusești.

SA „Inter RAO UES” - una dintre cele mai mari companii holding de energie, a cărei direcție principală este producția și vânzarea de energie electrică atât în ​​Rusia, cât și în străinătate. Cifra de afaceri a companiei în 2010 s-a ridicat la 2 miliarde de euro, iar un profit net de 290 de milioane de euro.

Din 2011, INTER RAO controlează acțiunile OAO Mosenergosbyt, OAO Petersburg Energy Retail Company, precum și OAO OGK-1, OAO OGK-3 și OAO TGK-11. Acţionarii principali sunt organizaţiile de stat.

Si INTER RAO are drepturi asupra unui număr de active de distribuție în străinătate.

Până în 2020, INTER RAO intenționează să ocupe unul dintre primele locuri printre cele mai mari companii energetice din Europa și din lume.

JSC „Bashkirenergo” este o companie regională de energie din Rusia, înființată la 30 octombrie 1992, sediu în orașul Ufa. Compania include: două hidrocentrale, zece termocentrale, o centrală raională de stat, mai multe hidrocentrale mici și microcentrale.

Irkutskenergo este o companie energetică independentă de RAO UES din Rusia, fondată în 1992. cu mărimea celui autorizat să capital 4.766,8 milioane RUB Asemenea centrale hidroelectrice mari precum: CHE Ust-Ilimskaya, CHE Bratskaya, CHE Irkutsk sunt sub controlul Irkutskenergo. În plus, 9 centrale termice, rețele termice și electrice sunt subordonate companiei.

După reformele adoptate, RAO „UES din Rusia” a creat o companie de generare angro nr. 1 (OGK-1), care include Kashirskaya, Urengoyskaya, Permskaya, Verkhnetagilskaya, Nizhnevartovskaya și Iriklinskaya GRES cu o capacitate totală de 9531 MW.

Cea mai mare companie de energie din Italia a-a companie din lume este Enel OGK-5, care pe bună dreptate ocupă locul al doilea în Europa ca putere. Activitatea principală a companiei este distribuția și vânzarea de energie electrică și gaze. Compania detine o retea larga de centrale termice, hidrocentrale si centrale nucleare. O sarcină strategică importantă a companiei este dezvoltarea unei producții ecologice. Enel a fost prima companie din lume care a înlocuit contoarele mecanice tradiționale cu contoare electronice. Enel operează centrala electrică rusă Sever-Zapadnaya CHPP din Sankt Petersburg și deține un pachet de 59,8% dintr-o societate pe acțiuni numită Fifth Generating Company of the Wholesale Electricity Market (OGK-5).

Creată și ca urmare a reformei RAO UES din Rusia, OAO OGK-4 este o companie energetică rusă Compania a fost înregistrată în Surgut în martie 2005. Include: Shaturskaya GRES, Smolenskaya GRES, Berezovskaya GRES,

Surgutskaya GRES-2, Yaivinskaya GRES cu o capacitate totală de 10.295 MW.

Compania energetică care operează în regiunea Orientului Îndepărtat a țării ania - SA „Far East Generating Company” cu sediul în orașul Khabarovsk, înregistrată la 19 decembrie 2005.

Compania JSC Far East Generating include: Blagoveshchenskaya CHPP, Amur Generation,

Raychikhinskaya GRES, Primors Centrala electrică de stat Kaya, Complexul de combustibil și energie Luchegorsk, Centrala electrică de stat Neryungrinskaya, Artemovskaya TPP, Vladivostokskaya TPP-1, Primorskiye Thermal Networks, Vladivostokskaya TPP-2 și altele.

Novosibirskenergo este una dintre cele mai vechi companii energetice rusești. Sos Lista companiei include: 4 CHPP-uri în Novosibirsk, CHPP-2, CHPP-3, CHPP-4, CHPP-5. Există, de asemenea, un GRES în Kuibyshev și Barabinskaya GRES.

O altă companie creată ca urmare a reformei RAO „UES din Rusia” este JSC „Fortum” - o companie energetică rusă care operează care şi activele de producţie sunt concentrate în Siberia de Vest şi Urali.

95 la sută din acțiunile companiei aparțin concernului energetic finlandez Fortum.

Compania include: Chelyabinsk CHPP-1, Argayashskaya CHPP, Nyaganskaya GRES, Tobolsk CHPP, Chelyabinsk CHPP-2,

CCE Chelyabinsk-3, CCE Tyumenskaya-1, CCE Tyumenskaya-2, Centrala electrică din districtul de stat Chelyabinsk. Precum și filiale: OJSC Chelyabenergoremont, LLC TGK-10-Invest, OJSC Ural Heat Network Company, OJSC Ural Energy Company.

Lenenergo este una dintre companiile energetice din Sankt Petersburg, cu un capital autorizat de 1.019.285.990 de ruble.

Lenenergo a fost înființat la 16 iulie 1886 de către împăratul Alexandru al III-lea. Până în prezent, compania furnizează energie electrică orașului Sankt Petersburg și Leningrad regiune cu o finanțare de 19 miliarde de ruble.

Una dintre cele mai mari companii de energie electrică din teritoriul Krasnodar și Republica Adygei este OJSC Kubanenergo. Din iulie 2008, JSC Kubanenergo face parte din JSC IDGC Holding, cu 49% din acțiunile cu drept de vot.țiuni. Sarcina principală a SA „Kubanenergo” este distribuția și transportul de energie electrică pentru consumatorii din Teritoriul Krasnodar și Republica Adygei. SA „Kubanenergo” include 11 sucursale, 54 de rețele de distribuție electrică și 200 de secții de rețea.

Industria energetică din Yakutia a început să se dezvolte în 1914 și astăzi ocupă o poziție de lider în ceea ce privește suprafața de serviciu, de peste 20 de mii de km și are cel mai mare număr de centrale diesel, deși toată lumea știe că Yakutia este o regiune a permafrost. În componența lui Otk dig societate pe acțiuni "Yakutskenergo" include: Yakutsk State District Power Plant, Cascada de Vilyuisk HPPs numit după. E.N. Batenchuk, Yakutskaya CHPP și patru filiale: companiile pe acțiuni deschise Sakhaenergo, Yakutsk Energy Repair Company, Energotranssnab.

În ultimii ani, Yakutskenergo a construit peste 1.000 km de linii de transport electric. Și în acest moment, sarcina principală a OAO AK Yakutskenergo este să înlocuiască toate centralele diesel cu energie din cascada Yakutskaya GRES și Vilyuisky HPP folosind linii electrice. Și acest lucru va face posibilă reducerea costului energiei electrice de aproape cinci ori sau chiar mai mult.

O condiție prealabilă pentru buna funcționare a companiilor energetice este achiziția și disponibilitatea echipamentelor electrice, a căror producție o astfel de industrie precum ingineria energetică este animată. Această industrie produce echipamente electrice de următoarele tipuri: generatoare electrice, turbine, transformatoare de putere pentru centrale termice, nucleare și hidroelectrice. Precum și echipamente de alimentare cum ar fi: transformatoare coborâtoare și superioare, mașini electrice care funcționează în modul generator și în regim motor, linii electrice (linii electrice), trasee de cabluri și electromagneți.

⇑ Începutul paginii

Site 2009-2019 - echipamente pentru afaceri si industrie. Portal rusesc și platformă de tranzacționare pentru piața de echipamente.