Типы электростанций.
ТЭС – тепловые, вырабатывают электрическую энергию;
ТЭЦ – электроцентрали, вырабатывающие электроэнергию + тепло (расстояние передачи тепла не более 20- 30 км );
ГРЭС – государственные районные электростанции.
Уголь, газ, мазут, торф => по этому можно строить везде.
– быстро строят, и строительство обходится дешевле, чем строительство ГЭС и АЭС;
– способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний;
ГЭС – гидроэлектростанция на равнинных и горных реках;
ПЭС – приливная электростанция (высоту приливов и отливов).
Вода равнинных и горных рек.
Движение воды во время приливов и отливов.
– экономичны, простота управления;
– обслуживает сравнительно немногочисленный персонал;
– маневренны при изменении нагрузки выработки электроэнергии;
– длительный срок эксплуатации (до 100 и более лет);
– низкая себестоимость электроэнергии;
– ГЭС – комплексное гидротехническое сооружение;
– плотина используется для транспортных связей между берегами (таблица);
– около них образуются промышленные центры (Тольятти, Набережные Челны, Балаково);
– процесс выработки электроэнергии не сопровождается загрязнением окружающей среды;
АЭС – атомная электростанция, вырабатывает электроэнергию;
АЭЦ – атомная электроцентраль (тепло + энергия).
Ядерное топливо (плутоний и уран). При расходе 1 кг урана образуется энергии как при сгорании 2500 кг угля.
– на 20-30 тонн ядерного топлива АЭС работает несколько лет;
– в высшей степени концентрированное и транспортабельное топливо;
– размещение (там, где нужна электроэнергия, но нет других источников сырья (мало)).
– сравнительно небольшие затраты при строительстве;
– работа станции не приводит к усилению парникового эффекта.
– процесс выработки электроэнергии не сопровождается загрязнением окружающей среды;
Несмотря на неоспоримые преимущества электростанций в добыче энергии перед топливной промышленностью и необходимостью их существования и востребованность, у них всё же существует целый ряд серьёзных проблем и недостатков, требующих внимательного изучения и решения.
1. Работают на невозабновимых ресурсах.
2. Дают много отходов (самые чистые на природном газе).
3. Режим работы меняется медленно (для разогрева котла необходимо 2-3 суток).
4. Энергия дорогая, так как для эксплуатации станции, добычи и транспортировки топлива требуется много людей.
Урок в 9-м классе по теме «Электроэнергетика России»
Разделы: География
Цели: сформировать у учащихся представление об электроэнергетике России как об авангардной отрасли народного хозяйства страны.
Задачи:
Тип урока: комбинированный
Средства обучения: физическая карта России, карта «электроэнергетика России», атласы учащихся, интерактивная доска, фотографии различных электростанций, таблицы, схемы.
Терминологический аппарат: электростанция, ТЭС, ГЭС, АЭС, альтернативные источники энергии, энергосистема
Ход урока
1. Организационный момент (1 мин)
2. Опрос домашнего задания (8 мин)
Тест
1. Самые крупные запасы угля (общегеологические) сосредоточены в
А) Кузнецком бассейне
Б) Печорском бассейне
В) Тунгусском бассейне
Г) Донецком бассейне
2. Первое место в России по запасам угля занимает бассейн
А) Кузнецкий Б) Печорский В) Южно-Якутский
3. Самый дешёвый уголь (в 2-3 раза дешевле кузнецкого) в бассейне
А) Печорском Б) Донецком В) Канско-Ачинском
4. Крупнейшая нефтегазовая база России – это
А) Западная Сибирь Б) Поволжье В) Баренцево море
5. На территории России насчитывается
А) 26 НПЗ Б) 22 НПЗ В) 30 НПЗ Г) 40 НПЗ
6. Общая протяжённость газопроводов России составляет
А) 140 тыс. км Б) 150 тыс. км В) 170 тыс. км Г) 120 тыс. км
7. По запасам газа Россия занимает в мире
А) 1-е место Б) 2-е место В) 3-е место
Ответы: 1) В; 2) А; 3) В; 4) А; 5) А; 6) Б; 7) А.
Работа у доски: учащийся выходит к доске и заполняет пустые клетки в опорно-логической схеме «Топливно-энергетический комплекс», комментирует свой ответ.
Работа с текстом. По запасам нефти (20 млрд. т, 13% мировых запасов) Россия занимает (1)четвёртое место после Саудовской Аравии, США и Ирака. Добыча нефти в последние годы постоянно (2)увеличивалась и в 2005 году составила 356 млн.т. основной нефтяной базой России является (3)Волго-Уральская, на территории которой добывается 70% всей нефти России. Крупнейшими из месторождений являются Самотлор, Сургут, Мегион. Однако из них уже извлечено 50-60% нефти. Однако, по оценкам специалистов, в данном регионе извлечено всего (4)25% нефти. Поэтому в ближайшей перспективе (до 2015 – 2020 гг.) эта база останется ведущей. Большие запасы нефти обнаружены на шельфе северных морей, омывающих Россию. Их доля в добыче нефти на сегодняшний день составляет (5)5-6%. Добытая нефть по трубопроводам передаётся для переработки на нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ), которых насчитывается по всей стране (6)35. Общая протяжённость нефтепроводов составляет (7)56 тыс. км. (Учащиеся получают карточки с текстом, выявляют ошибки в нём и исправляют их.)
Ответы: 1) второе (после Саудовской Аравии); 2) снижалась; 3) Западно-Сибирская; 4) 12%; 5) 1%; 6) 26 НПЗ; 7) 47 тыс. км.
3. Новая тема (30 мин)
Значение электроэнергетики. Электроэнергетика входит в состав топливно-энергетического комплекса, образуя в нём, как говорят, «верхний этаж». Можно сказать, что она является одной из базовых отраслей народного хозяйства России. Эта роль её объясняется необходимостью электрификации всех отраслей промышленности, а также различных сфер человеческой деятельности. Поэтому электроэнергетика, также как и машиностроение, по темпам своего развития должна опережать всё хозяйство страны. (Задание: вспомните условную пропорцию развития машиностроения и народного хозяйства страны; ответ: 1:2:4, это означает, что за единицу принимаются темпы развития всего народного хозяйства страны, машиностроение должно развиваться в 2 раза быстрее, а авангардные отрасли машиностроения (точное, энергетическое машиностроение) должны развиваться в 4 раза быстрее темпов развития промышленности страны в целом) В России в 2007 году было произведено 1 трлн. кВт*ч (4-е место в мире). Далее учащимся предлагается проанализировать две диаграммы. (Выводятся на интерактивную доску)
Рисунок 1. Основные потребители электроэнергии
Рисунок 2. Структура электроэнергетики России
Типы электростанций.
Дополнительный материал (учащиеся готовят дома доклады и представляют их на уроке). Пока учащиеся представляют свои доклады, остальные слушают их и попутно заполняют следующую таблицу. При выступлении учащиеся показывают местоположение основных электростанций на карте «Электроэнергетика России», а также демонстрируют на интерактивной доске фотографии (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)различных типов электростанций.
Тип электростанций
Крупнейшие электростанции
Факторы
размещения
Строительство и эксплуатация
Воздействие на
окружающую среду
Строятся дольше, дорогие, себестоимость энергии минимальна. Легко включаются и выключаются.
АлЭС
(ПЭС, ГТЭС)
Не оказывают отрицательного воздействия.
Гидроэнергетика. Важнейшим фактором размещения ГЭС является сырьевой, то есть наличие гидроэнергоресурсов. ГЭС производят самую дешёвую электроэнергию, однако их размещение зависит от рельефа территории. Основной гидроэнергетический потенциал страны сосредоточен в Восточной Сибири (35%) и на Дальнем Востоке (30%). Поэтому крупнейшие ГЭС, мощностью до 6,4 млн. кВт*ч построены на Ангаре и Енисее – Иркутская, Братская, Усть-Илимская, Красноярская, Саяно-Шушенская и др. строительство электростанций происходит дольше и обходится дороже, что компенсируется дешёвой электроэнергией, а также упрощённой работой в энергосистеме. Они легко выключаются и включаются. Однако также оказывают неблагоприятное влияние на окружающую среду, что проявляется в затоплении огромных территорий, вырубке лесов, уничтожении почвенного покрова при строительстве, а также в загрязнении рек и речных долин, нарушение путей миграции рыб.
Атомная энергетика. Главный фактор размещения АЭС – потребительский. Основной промышленный потенциал и население России концентрируются в тех регионах, где ощущается дефицит топливных ресурсов и где ощущается огромная потребность в электроэнергии. К таким регионам относится практически вся Европейская Россия. Также АЭС должны располагаться вдали от разломов в земной коре и зон взаимодействия литосферных плит. Первая АЭС была построена в 1954 году в городе Обнинск Калужской области. В настоящее время действуют Кольская, Ленинградская, Смоленская, Курская, Нововоронежская и др. АЭС. В 2001 году введён первый, а в 2006 году – второй энергоблок Ростовской АЭС (всего 10 АЭС). Строительство АЭС, как и ГЭС, обходится дороже, но получаемая электроэнергия имеет низкую себестоимость вследствие применения сравнительно малого количества топлива. К примеру, 1 кг урана или плутония эквивалентен 2,5-3 тоннам высококачественного угля, 1,5-2 тоннам мазута. АЭС на нескольких тоннах атомного топлива способна работать в течении нескольких лет и беспрестанно обеспечивать энергией такие крупные города, как Москва, Санкт-Петербург и др. работа в энергосистеме отличается особой сложностью, так как требуются высококлассные специалисты для обслуживания АЭС, атомный реактор легко запустить, но сложно остановить. При работе без происшествий воздействие на среду незначительно, основные проблемы заключаются в захоронении радиоактивных отходов и обеспечении радиоактивной безопасности.
Электростанции, работающие на альтернативных источниках топлива, в России не получили пока столь широкого распространения. Их доля в обшей структуре электроэнергетики России составляет всего 1%. К ещё альтернативным источникам топлива относятся энергия ветра, солнца, приливов и отливов, а также геотермальная энергия. Строительство подобных электростанций долговременно и по его стоимости сопоставимо со строительством АЭС, но получаемая электроэнергия обходится еще дешевле, чем гидравлическая, так сырьё является возобновляемым и неисчерпаемым. Более того, подобные электростанции не оказывают на окружающую среду практически никакого отрицательного воздействия. Крупных электростанций, работающих на альтернативных источниках топлива в России мало. Крупнейшими из них являются Кислогубская ПЭС (приливная) в Мурманской области и Паужетская ГТЭС (геотермальная) в Камчатской области.
В итоге у учащихся после заполнения таблица должна выглядеть следующим образом (выводится на интерактивную доску):
Тип электростанций
Крупнейшие электростанции
Факторы
размещения
Строительство и эксплуатация
Воздействие на окружающую среду
LiveInternetLiveInternet
—Рубрики
—Метки
—Видео
—Приложения
—Музыка
—Поиск по дневнику
—Подписка по e-mail
—Друзья
—Постоянные читатели
—Сообщества
—Трансляции
—Статистика
Себестоимость электроэнергии.
Приводимые цифры являются усреднением по всем существующим электростанциям.
Приведенные цифры отвечают затратам на производство электроэнергии, но, они отнюдь не равны рыночной стоимости электроэнергии для потребителей. Например, себестоимость электроэнергии производимой на Красноярской ГЭС, за последние несколько лет, изменяется в пределах 8-12 копеек за киловатт*час, с учетом общезаводских расходов (бухгалтерия, заводоуправление, прибыль акционеров, охрана территории предприятия и пр.), цена продажи электроэнергии компании “Красэнерго” (основной покупатель) составляет около 15-20 копеек за кВт*час. Розничная цена электроэнергии для потребителей за тот же период составляет 1,4-1,8 рубля за кВт*час. Для промышленных предприятий цена еще дороже (точной цифры мне не попадалось, но, примерно на 30-60% больше чем тариф для населения).
Итак, себестоимость электроэнергии в зависимости от типа электростанции:
1. Стоимость электроэнергии ТЭС. Основным топливом современных ТЭС являются угли, на них приходится примерно 70-80% всей вырабатываемой на ТЭС электроэнергии. Одна тонна угля сегодня имеет оптовую стоимость для предприятий в районе 2 тыс. руб. То есть, один килограмм обходится 2 рубля. Тепловая машина с КПД=1%, при мощности 1 кВт, на час работы расходует примерно 3,7 кг угля. КПД современных ТЭС составляет 20-38%. Чем крупнее электростанция, чем современнее оборудование и меньше степень его износа, а так же, выше качество угля, тем выше КПД. Значит, с учетом КПД (примем для расчетов КПД=30% при округлении 3,7 кг до 4 кг.), в течение часа ТЭС сжигает на 1 кВт*час: 4/30 = 0,13 кг угля. Цена данного угля: 0,13*2=26 копеек. Таким образом, только покупка и доставка угля для выработки 1 кВт*час электроэнергии на современной тепловой электростанции обходится в 26 копеек.
Кроме покупки угля, необходимо учесть амортизацию оборудования, зарплату рабочих, прибыль акционеров, и пр. расходы. В сумме это как минимум еще 24 копейки. Стоит учесть, что каждая ТЭС и ТЭЦ производит не только электроэнергию, но и пар для систем отопления и технологических нужд. С паром уходит почти столько же энергии, сколько и превращается в электричество, условно примем, что стоимость пара и отопления близки по цене к выше приведенным 24 коп.
Если ТЭС потребляет мазут или природный газ, тогда несколько проще транспортировка топлива, а так же, на несколько процентов выше КПД. Кроме того, природный газ и мазут имеют в 2-3 раза выше теплоту сгорания, чем угли. В то же время, мазут и природный газ стоят значительно дороже углей. В результате имеем, что в зависимости от региона и ситуации на рынке энергоносителей, себестоимость электроэнергии произведенной на ТЭС находится в пределах 22-35 копеек и выше.
2. Электроэнергия ГЭС. Сегодня на ГЭС в мире производится порядка 20% всей электроэнергии, при этом, вклад ГЭС постепенно растет. Хотя ресурсы речной энергетики ограничены, но, она играет весомую роль в промышленности и народном хозяйстве.
Наименьшую себестоимость электричества имеем для крупных горных рек с каменистыми берегами. К сожалению, у меня нет достоверных сведений о себестоимости такой электроэнергии (да и таких ГЭС в мире очень мало). При уменьшении размеров ГЭС и при переходе на равнинные реки, имеем резкое увеличение стоимости электроэнергии. Красноярская ГЭС входит в десятку крупнейших гидроэлектростанций в мире, кроме того, это достаточно современная и уже давно оправдавшая стоимость своего строительства ГЭС. Себестоимость электроэнергии Красноярской ГЭС сегодня (с учетом общезаводских затрат) составляет порядка 15-20 копеек за кВт*час. Полагаю, что это одна из самых низких цен на электроэнергию в мире. Хотя, крупные современные ГЭС на горных реках и водопадах могут иметь себестоимость электроэнергии вплоть до 10-12 копеек за кВт*час.
3. Себестоимость электроэнергии АЭС. Атомные электростанции сегодня очень широко используются во всем мире. В ряде стран (Швеция, Норвегия, Япония, Франция, Великобритания и др.) на их долю приходится до 50-70% всей выработки электроэнергии. Несмотря на то, что всего через 35-45 лет, все разведанные богатые месторождения урановой руды истощатся, на долю атомной энергетики в мировом масштабе приходится порядка 18-21% всей выработки электроэнергии.
Себестоимость электроэнергии на всех атомных электростанциях мира сильно разнится, но, цены находятся в пределах 20-50 копеек за кВт*час.
Экономическое отступление: Читателя, вероятно, может слегка удивить, что автор использует столь мало употребляемую на мировом рынке валюту, как рубль. И на первый взгляд, эта оценка может показаться не корректной. Но, внесу немного пояснений.
Мне привычно все цены выражать в том виде, в котором они встречаются мне, переводить по курсам валют это долгое и неблагодарное занятие. Стоит отметить, что изменение курса рубля за последние 2 года почти никак не отразилось на себестоимости выработки электроэнергии на упомянутой выше Красноярской ГЭС. Рыночная же цена, как для бытового потребления внутри страны, так и для международного рынка, всегда сильно отличается от себестоимости, и может очень сильно варьировать в широких пределах, в зависимости от курса валют, цен на нефть, политической обстановки в мире, эмбарго и пр.
В заключение стоит отметить, что курс доллара (мировой валюты) устанавливает ФРС, причем произвольно (у них есть для этого широчайший инструментарий, от политической пропаганды, до манипулирования ценами на фондовой бирже; печатный станок, в конце-то концов). Курс Евро на 95% привязан к курсу доллара, следовательно, его так же, устанавливает ФРС. ОФИЦИАЛЬНЫЙ курс рубля устанавливает центробанк РФ, который не имеет никакого отношения к правительству РФ (сомневающихся прошу обратиться к конституции РФ), и косвенно управляется тем же ФРС. Курс цен на нефть устанавливает совет ОПЭК, чья штаб-квартира расположена в Лондоне, а 80% власти находится у выше упомянутого ФРС (сомневающихся направляю к книге весьма компетентного историка, Н. Старикова “Кризис. Как это делается”).
Таким образом, ОФИЦИАЛЬНЫЙ курс доллара, евро, рубля, цена на нефть и пр., практически никак не связаны с реальным положением дел в промышленности и могут прыгать произвольно. Кто считает иначе, просто идет на поводу у политической пропаганды, и ее главного рупора – СМИ. Электроэнергетика
4. Электроэнергия ветряных электростанций. Стоит отметить, что главной составляющей цены на электроэнергию ветряных электростанций,является цена самих ветряков и стоимость их установки. Чем крупнее ветряки, тем дешевле получается электроэнергия. Если Вы сами купите ветряк на 0,5 кВт и поставите его на крыше дачного домика, стоимость электроэнергии запросто достигнет 3-4 рублей за кВт*час и даже выше. Промышленные установки мощностью 500-2000 кВт намного рентабельнее. Даже использование небольших 50-ти кВт электрогенераторов вкупе с 13-17 метровыми ветряками, дает себестоимость электроэнергии на конкурентоспособном уровне, но, при условии монтажа сразу 200-500 ветряков на одной станции. Наиболее экономически целесообразно использовать ветряную энергетику там, где сильный стабильный ветер, и не очень холодный климат. Лучше всего подходят морские платформы, высокогорье и прибрежные равнинные регионы, так же, пустыни и степи.
Стоимость электроэнергии промышленной ветряной энергетики сегодня находится в пределах 30-90 копеек за кВт*час. С течением времени, за счет расширения производства ветряных генераторов, эта цена должна существенно упасть. Стоимость ветряной электроэнергии для океанских платформ с 4-12 ветровыми генераторами на каждой, должна быть не более чем в полтора раза больше стоимости самой дешевой электроэнергии на сегодняшний день, то есть, порядка 20-28 копеек за кВт*час.
Электроэнергетика
5. Солнечная энергетика. Сразу отметим, что панели солнечных батарей это весьма дорогостоящее и высокотехнологичное оборудование, их обслуживание, так же, обходится не дешево. Поэтому сегодня солнечная энергетика одна из самых дорогих. Чем более жаркий климат, ниже влажность, расположение выше над уровнем моря, крупнее электростанция, и выше уровень развития промышленности в стране (батареи собственного, серийного производства), тем ниже стоимость электроэнергии. Себестоимость электроэнергии для солнечных электростанций сегодня варьирует в пределах 35-150 копеек за кВт*час.
За последние 30-40 лет наблюдается тенденция к снижению стоимости солнечных батарей, инвестиции в данную сферу промышленности, да и законодательная база в сфере экологии, могут весьма ускорить этот процесс. Следовательно, в обозримом будущем стоит ждать заметного снижения стоимости электроэнергии солнечных электростанций.
В заключение стоит отметить, что приведенные цифры не претендуют на точность, и вряд ли их можно как-то использовать в экономических расчетах, но, они дают вполне точное представление о рентабельности и экономической целесообразности основных видов современных электростанций. Здесь не приведены редкие виды электростанций, типа геотермальных или приливных, к ним мы, возможно, обратимся в одной из наших следующих бесед.
Тарифы на электроэнергию по субъектам Российской Федерации на 2018 год в рублях за кВт*ч (сводная таблица)
Иркутская область 1,01
Республика Хакасия 1,99
Республика Крым 2,04
Республика Дагестан 2,41
Город Севастополь 2,42
Ямало-Ненецкий автономный округ 2,44
Новосибирская область 2,49
Чеченская Республика 2,54
Мурманская область 2,65
Тюменская область 2,68
Ханты-Мансийский автономный округ 2,71
Забайкальский Край 2,76
Оренбургская область 2,81
Республика Башкортостан 2,87
Челябинская область 3,03
Чувашская республика 3,11
Кемеровская область 3,15
Томская область 3,25
Республика Карелия 3,26
Пензенская область 3,27
Республика Тыва 3,3
Саратовская область 3,31
Нижегородская область 3,32
Республика Ингушетия 3,36
Республика Мордовия 3,38
Брянская область 3,43
Липецкая область 3,43
Ярославская область 3,43
Республика Марий Эл 3,49
Орловская область 3,5
Амурская область 3,52
Воронежская область 3,53
Приморский Край 3,54
Ульяновская область 3,55
Республика Татарстан 3,56
Удмуртская Республика 3,57
Кабардино-Балкарская Республика 3,58
Ростовская область 3,6
Смоленская область 3,62
Тамбовская область 3,64
Кировская область 3,65
Курская область 3,68
Омская область 3,68
Белгородская область 3,69
Свердловская область 3,7
Еврейская автономная область 3,76
Пермский Край 3,77
Красноярский Край 3,78
Алтайский Край 3,81
Карачаево-Черкесская Республика 3,82
Самарская область 3,84
Республика Северная Осетия Алания 3,86
Ленинградская области 3,88
Калининградская область 3,92
Курганская область 3,96
Сахалинская область 3,96
Тульская область 4
Волгоградская область 4,02
Тверская область 4,03
Владимирская область 4,05
Ивановская область 4,08
Новгородская область 4,1
Псковская область 4,12
Костромская область 4,18
Рязанская область 4,18
Республика Бурятия 4,24
Вологодская область 4,25
Хабаровский Край 4,27
Краснодарский Край 4,28
Город Санкт-Петербург 4,32
Ставропольский Край 4,33
Республика Калмыкия 4,38
Республика КОМИ 4,43
Республика Адыгея 4,44
Калужская область 4,44
Астраханская область 4,53
Архангельская область 4,59
Республика Алтай 4,81
Ненецкий автономный округ 4,85
Московская область 5,04
Город Москва 5,38
Республика САХА (Якутия) 5,68
Магаданская область 7,26
Камчатский Край 8,174
Чукотский автономный округ 8,2
источник