Самый крупный потребитель электроэнергии. Внутреннее потребление электроэнергии

Информация для данного раздела подготовлена на основании данных АО «СО ЕЭС».

Энергосистема Российской Федерации состоит из ЕЭС России (семь объединенных энергосистем (ОЭС) – ОЭС Центра, Средней Волги, Урала, Северо-Запада, Юга и Сибири) и территориально изолированных энергосистем (Чукотский автономный округ, Камчатский край, Сахалинская и Магаданская область, Норильско-Таймырский и Николаевский энергорайоны, энергосистемы северной части Республики Саха (Якутия)).

Потребление электрической энергии

Фактическое потребление электроэнергии в Российской Федерации в 2018 г. составило 1076,2 млрд кВт∙ч (по ЕЭС России 1055,6 - млрд кВт∙ч), что выше факта 2017 г. на 1,6% (по ЕЭС России - на 1,5%).

В 2018 г. увеличение годового объема электропотребления ЕЭС России из‑за влияния температурного фактора (на фоне понижения среднегодовой температуры относительно прошлого года на 0,6°С) оценивается величиной около 5,0 млрд кВт-ч. Наиболее значительное влияние температуры на изменение динамики электропотребления наблюдалось в марте, октябре и декабре 2018 г.,
когда соответствующие отклонения среднемесячных температур достигали максимальных значений.

Кроме температурного фактора на положительную динамику изменения электропотребления в ЕЭС России в 2018 г. повлияло увеличение потребления электроэнергии промышленными предприятиями. В большей степени этот прирост обеспечен на металлургических предприятиях, предприятиях деревообрабатывающей промышленности, объектах нефте-газопроводного и железнодорожного транспорта.

В течение 2018 г. значительный рост потребления электроэнергии на крупных металлургических предприятиях, повлиявший на общую положительную динамику изменения объемов электропотребления в соответствующих территориальных энергосистемах, наблюдался:

• в энергосистеме Вологодской области (прирост потребления 2,7% к 2017 г.) - увеличение потребления ПАО «Северсталь»;
• в энергосистеме Липецкой области (прирост потребления 3,7% к 2017 г.) - увеличение потребления ПАО «НЛМК»;
• в энергосистеме Оренбургской области (прирост потребления 2,5% к 2017 г.) - увеличение потребления АО «Уральская сталь»;
• в энергосистеме Кемеровской области (прирост потребления 2,0% к 2017 г.) - увеличение потребления АО «Кузнецкие ферросплавы».

В составе крупных промышленных предприятий деревообрабатывающей промышленности, увеличивших в отчетном году потребление электроэнергии:

• в энергосистеме Пермской области (прирост потребления 2,5% к 2017 г.) - увеличение потребления АО «Соликамскбумпром»;
• в энергосистеме Республики Коми (прирост потребления 0,9% к 2017 г.) - увеличение потребления АО «Монди СЛПК».

Среди промышленных предприятий нефтепроводного транспорта, увеличивших в 2018 г. годовые объемы потребления электроэнергии:

• в энергосистемах Астраханской области (прирост потребления (1,2% к 2017 г.) и Республики Калмыкия (прирост потребления 23,1% к 2017 г.) - увеличение потребления АО «КТК-Р» (Каспийский трубопроводный консорциум);
• в энергосистемах Иркутской (прирост потребления 3,3% к 2017 г.), Томской (прирост потребления 2,4% к 2017 г.), Амурской областей (прирост потребления 1,5% к 2017 г.) и Южно-Якутского энергорайона энергосистемы Республики Саха (Якутия) (прирост потребления 14,9% к 2017 г.) - увеличение потребления магистральными нефтепроводами на территориях указанных субъектов Российской Федерации.

Увеличение объемов потребления электроэнергии предприятиями газотранспортной системы в 2018 г. отмечено на промышленных предприятиях:

• в энергосистеме Нижегородской области (прирост потребления 0,4% к 2017 г.) - увеличение потребления ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород»;
• в энергосистеме Самарской области (прирост потребления 2,3% к 2017 г.) - увеличение потребления ООО «Газпром трансгаз Самара»;
• в энергосистемах Оренбургской (прирост потребления 2,5% к 2017 г.) и Челябинской областей (прирост потребления 0,8% к 2017 г.) - увеличение потребления ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург»;
• в энергосистеме Свердловской области (прирост потребления 1,4% к 2017 г.) - увеличение потребления ООО «Газпром трансгаз Югорск».

В 2018 г. наиболее значительное увеличение объемов железнодорожных перевозок и вместе с ним увеличение годовых объемов потребления электроэнергии предприятиями железнодорожного транспорта наблюдалось в ОЭС Сибири в энергосистемах Иркутской области, Забайкальского и Красноярского краев и Республики Тыва, а также в границах территорий энергосистем г. Москвы и Московской области и г. Санкт-Петербурга и Ленинградской области.

При оценке положительной динамики изменения объема потребления электроэнергии следует отметить рост в течение всего 2018 г. электропотребления на предприятии АО «СУАЛ» филиал «Волгоградский алюминиевый завод».

В 2018 г. с увеличением объема производства электроэнергии на тепловых и атомных электростанциях наблюдалось увеличение расхода электроэнергии на собственные, производственные и хозяйственные нужды электростанций. Для АЭС это проявилось в значительной мере с вводом в 2018 г. новых энергоблоков №5 на Ленинградской АЭС и №4 на Ростовской АЭС.

Производство электрической энергии

В 2018 г. выработка электроэнергии электростанциями России, включая производство электроэнергии на электростанциях промышленных предприятий, составила 1091,7 млрд кВт∙ч (по ЕЭС России - 1070,9 млрд кВт∙ч) (табл. 1, табл. 2).

Увеличение к объему производства электроэнергии в 2018 г. составило 1,7%, в том числе:

• ТЭС - 630,7 млрд кВт∙ч (падение на 1,3%);
• ГЭС - 193,7 млрд кВт∙ч (увеличение на 3,3%);
• АЭС - 204,3 млрд кВт∙ч (увеличение на 0,7%);
• электростанции промышленных предприятий - 62,0 млрд кВт∙ч (увеличение на 2,9%).
• СЭС - 0,8 млрд кВт∙ч (увеличение на 35,7%).
• ВЭС - 0,2 млрд кВт∙ч (увеличение на 69,2%).

Табл. 1 Баланс электрической энергии за 2018 г., млрд кВтч

Табл. 2 Производство электроэнергии в России по ОЭС и энергозонам в 2018 г., млрд кВтч

* - Норильско-Таймырский энергетический комплекс

Структура и показатели использования установленной мощности

Число часов использования установленной мощности электростанций в целом по ЕЭС России в 2018 г. составило 4411 часов или 50,4% календарного времени (коэффициент использования установленной мощности) (табл. 3, табл. 4).

В 2018 г. число часов и коэффициент использования установленной мощности (доля календарного времени) по типам генерации следующие:

• ТЭС - около 4 075 часов (46,5% календарного времени);
• АЭС - 6 869 часов (78,4% календарного времени);
• ГЭС - 3 791 часов (43,3% календарного времени);
• ВЭС - 1 602 часов (18,3% календарного времени);
• СЭС - 1 283 часов (14,6% календарного времени).

По сравнению с 2017 г. использование установленной мощности на ТЭС и ГЭС увеличилось на 20 и 84 часа соответственно, снизилось на СЭС на 2 часа.

Существенно, на 409 часов снизилось использование установленной мощности АЭС, а использование установленной мощности ВЭС наоборот увеличилось на 304 часа.

Табл. 3 Структура установленной мощности электростанций объединенных энергосистем и ЕЭС России на 01.01.2019

Табл. 4 Коэффициенты использования установленной мощности электростанций по ЕЭС России и отдельным ОЭС в 2017 и 2018 годах, %

Табл. 5 Изменение показателей установленной мощности электростанций объединенных энергосистем, в том числе ЕЭС России в 2018 году

Проект постановления Правительства РФ «Об определении стоимости услуг по передаче электрической энергии с учетом оплаты резервируемой максимальной мощности» уже существует. Данные изменения коснутся потребителей, максимальная мощность энергопринимающих устройств которых в границах балансовой принадлежности составляет не менее 670 кВт.

Согласно Постановления, резервируемая максимальная мощность определяется, как разница между максимальной мощностью энергопринимающих устройств, установленной в документах, и фактически потребляемой мощностью.

Стоит отметить, что максимальная мощность прописана в договоре энергоснабжения с гарантирующим поставщиком, она не должна превышать величины разрешенной мощности в документах, выдаваемых потребителю сетевой организацией в процессе технологического присоединения.

После вступления в силу Постановления, в случае, если у потребителя фактически потребляемая мощность окажется меньше максимальной по каким-либо причинам (например, временное снижение производства), то потребитель все равно должен за это заплатить.

Таким образом, после вступления в силу новых изменений средние и крупные потребители могут значительно переплачивать за электроэнергию.

Чтобы заранее предусмотреть уменьшение затрат со стороны клиентов, ПАО «ТНС энерго Воронеж» призывает всех средних и крупных потребителей пересмотреть свою максимальную мощность, взвесить все «за» и «против».

– В настоящий момент законодатели активно обсуждают возможность реального введения оплаты резерва максимальной мощности, – поясняет Заместитель директора департамента по работе с потребителями и технического аудита ПАО «ТНС энерго Воронеж» Роман Брежнев . – И если эти тарифы будут высоки, то у многих потребителей возникнет существенная переплата за электроэнергию. Чтобы этого избежать, потребители, максимальная мощность энергопринимающих устройств которых в границах балансовой принадлежности составляет не менее 670 кВт., в ближайшее время должны согласовать величину максимальной мощности с сетевой организацией. В случае её уменьшения – подписать соответствующее соглашение. И незамедлительно направить данные изменения в энергосбытовые организации, с которыми заключены договоры энергоснабжения.

В соответствии с постановлением Правительства РФ № 442 от 04.05.2012 г. , ПАО «ТНС энерго Воронеж», как поставщик электроэнергии, рассчитывает и в информационных целях указывает в счетах для оплаты величину резервируемой максимальной мощности. Поэтому все потребители знают свои объемы и рассчитать плановую максимальную мощность – им не составит труда.

Специалисты утверждают, что введение оплаты данного показателя наконец-то заставит задуматься крупных потребителей электроэнергии об оптимизации своих максимальных мощностей и реструктуризации электросетевого хозяйства с целью уменьшения затрат на оплату резервируемой максимальной мощности.

Справка о компании:

ПАО «ТНС энерго Воронеж» - гарантирующий поставщик электроэнергии на территории города Воронежа и Воронежской области. Компания обслуживает более 24 тысяч потребителей-юридических лиц и более 1 миллиона бытовых абонентов. Контролируемая доля рынка в регионе составляет порядка 80%.

ПАО ГК «ТНС энерго» является субъектом оптового рынка электроэнергии, а также управляет 10 гарантирующими поставщиками, обслуживающими около 21 млн потребителей в 11 регионах Российской Федерации: ПАО «ТНС энерго Воронеж» (Воронежская область), АО «ТНС энерго Карелия» (Республика Карелия), ПАО «ТНС энерго Кубань» (Краснодарский край и Республика Адыгея), ПАО «ТНС энерго Марий Эл» (Республика Марий Эл), ПАО «ТНС энерго НН» (Нижегородская область), АО «ТНС энерго Тула» (Тульская область), ПАО «ТНС энерго Ростов-на-Дону» (Ростовская область), ПАО «ТНС энерго Ярославль» (Ярославская область), ООО «ТНС энерго Великий Новгород» (Новгородская область) и ООО «ТНС энерго Пенза» (Пензенская область).

Электроэнергия вырабатывается на специальных предприятиях – электростанциях, преобразующих в электрическую энергию другие виды энергии: химическую энергию топлива, энергию воды, энергию ветра, атомную энергию и т.д.

Выработанная электростанциями электроэнергия передается по воздушным или кабельным линиям электросетей различным потребителям.

Потребители электроэнергии весьма разнообразны в отношении преобладающих видов приемников энергии, размера и режима потребления энергии, требований к надежности электроснабжения и качеству электроэнергии.

Различают следующие основные группы потребителей энергии:

1.Промышленные предприятия.

2.Строительство.

3.Электрифицированный транспорт.

4.Сельское хозяйство.

5.Бытовые потребители и сфера обслуживания городов и рабочих поселков.

6.Собственные нужды ЭС

Приемниками энергии является асинхронные и синхронные двигатели, электрические печи, электротермические, электролизные и сварочные установки, осветительные и бытовые приборы, кондиционные и холодильные установки, радио- и телеустановки, медицинские и другие специальные установки.

В соответствии с ПУЭ все потребители по степени надежности электроснабжения делятся на три категории:

1. Электроприемники 1 категории – это те, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Из состава электроприемников 1 категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

2. Электроприемники 2 категории это те, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

3. Электроприемники 3 категории – это все остальные приемники.

Электроприемники 1 категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников энергии, и перерыв их электроснабжения от одного из источников энергии может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для снабжения особой группы электроприемников 1 категории должен быть предусмотрен третий независимый источник питания. В качестве его, а также в качестве второго независимого источника для остальных электроприемников 1 категории могут быть использованы местные ЭС, ЭС энергосистем, специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.д.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить необходимую непрерывность технологического процесса или если резервирование экономически нецелесообразно, то должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, установкой взаимное резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса и т.д.

Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать энергией от двух независимых взаимно резервирующих источников энергии. Для этих электроприемников при нарушении снабжения от одного источника энергии допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного источника энергии

Допускается питание по одной воздушной линии, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 суток. Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему продолжительному току воздушной линии. Допускается снабжение по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему коммутатору.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности заменены повредившегося трансформатора за время не более 1 суток допускается электроснабжение приемников 3 категории от одного трансформатора.

Для приемников 3 категории электроснабжение может выполняться от одного источника энергии при условии, что перерывы снабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Доля АЭС в мировой энергетике выросла до 17% в 2002 году, но к 2016 году несколько снизилась до 13.5%:

Общее число работающих ядерных реакторов:

Мировая атомная энергетика восстанавливается после кризиса вызванного аварией на японской АЭС Фукусима . В 2016 году на АЭС было выработано электроэнергии объемом около 592 млн. тонн н.э. против 635 млн. тонн н.э. в 2006 году. Мировое производство энергии на АЭС (млн. тонн н.э.):

Крупнейшими производителями электричества на АЭС (больше 40 млн. тонн н.э.) являются США , Франция , Китай и Россия . До недавнего времени в этот список входили Германия и Япония .

Как видно из графика наиболее активно сегодня атомная энергетика развивается в Китае и России . В настоящее время именно в этих странах строится наибольшее число АЭС :

Число работающих ядерных реакторов по странам:

Возраст работающих ядерных реакторов:

Число включаемых и выключаемых ядерных реакторов:

Большинство АЭС работают около 80% своего времени:

Считается, что уран (топливо для АЭС ) также является исчерпаемым ресурсом. добычи и потребления урана на 2015 год:

Основные производители урана в 2007-2016 годах:

Мировые запасы урана:

В настоящее время в России развивается направление атомных станций на быстрых нейтронах (замкнутого цикла), которые позволят решить проблему отработанного топлива и многократно уменьшить потребление урана. Кроме того обсуждается возможность добычи урана из океанской воды. По оценкам запасы урана в океанской воде составляют около 4.5 миллиардов тонн, что эквивалентно 70 тысячам лет современного потребления.

Одновременно продолжают развиваться технологии термоядерного синтеза. В настоящее время с 2013 года во Франции сооружается экспериментальная термоядерная установка ITER . Общие затраты на международный проект оцениваются в 14 миллиардов долларов. Ожидается, что завершение строительства этой установки произойдет в 2021 году. На 2025 год запланировано начало первых испытаний, на 2035 года полномасштабная эксплуатация установки. После создания ITER планируется создать к середине 21 века ещё более мощный термоядерный реактор DEMO :

Подробнее о развитие направления ядерных и термоядерных реакторов можно прочитать в блоге .

Гидроэлектростанции (ГЭС)

Гидроэнергетика в настоящее время является самым крупным источником возобновляемой энергии. Мировая выработка гидроэнергии выросла с середины 20 века в несколько раз (в 2016 году рост на 2.8% до 910 тонн н.э. по сравнению со среднегодовым ростом в 2.9% в 2005-2015 годы):

В то же время доля гидроэнергии в мировой энергетике за указанный период выросла всего с 5.5% до 7%:

Крупнейшими производителями гидроэнергии являются Китай , Канада , Бразилия , США , Россия и Норвегия .
Из этих стран, 2016 год стал рекордным по выработке гидроэлектроэнергии для Китая , России и Норвегии . В остальных странах максимумы пришлись на прошлые годы: Канада (2013 год), США (1997 год), Бразилия (2011 год).

Мировой гидропотенциал оценивается почти в 8 тысяч терраваттчасов (в 2016 году выработка гидроэнергии составила около 4 тысяч терраваттчасов).

СА - Северная Америка, ЕВ - Европа, ЯК - Япония и Республика Корея, АЗ - Австралия и Океания, СР - бывший СССР, ЛА - Латинская Америка, БВ - Ближний Восток, АФ - Африка, КТ - Китай, ЮА - Южная и Юго-Восточная Азия.

Дешевыми (категория 1) считаются гидроресурсы, обеспечивающие производство электроэнергии со стоимостью не выше чем тепловые электростанции на угле. Для более дорогих ресурсов стоимость электроэнергии возрастает в 1,5 раза и более (до 6-7 цент/кВт ⋅ ч). Почти 94% из еще не используемых дешевых гидроресурсов сосредоточено в пяти регионах: бывшем СССР, Латинской Америке, Африке, Южной и Юго-Восточной Азии и Китае (табл. 4.10). Вполне вероятно, что п ри их освоении возникнет ряд дополнительных проблем, в первую очередь экологических и социальных, связанных, в частности, с затоплением больших территорий.

Особенностью гидроэнергетики России, Латинской Америки, Африки и Китая является большая удаленность районов богатых гидроресурсами от центров потребления электроэнергии. В Южной и Юго-Восточной Азии значительный гидропотенциал сосредоточен в горных районах материка и на островах Тихого океана, где часто нет адекватных потребителей электроэнергии.

Более половины из оставшихся для освоения дешевых гидроресурсов находится в тропической зоне. Как показывает опыт существующих здесь ГЭС, устройство в таких районах крупных водохранилищ неизбежно порождает комплекс тяжелых экологических и социальных (в том числе медицинских) проблем. Гниение водорослей и «цветение» стоячей воды настолько ухудшают ее качество, что она становится непригодной для питья не только в водохранилище, но и ниже по течению реки.

В условиях тропического климата водохранилища оказываются источником многих заболеваний (малярия и т.п.).
Учет отмеченных обстоятельств и ограничений может перевести часть дешевых ресурсов в категорию дорогих и даже вывести за пределы экономического класса.

20 стран с наибольшим резервом по :

Карта расположения крупнейших ГЭС в 2008 и 2016 годах:

Расположения крупнейших строящихся и планируемых ГЭС на 2015 год:

Таблицы крупнейших нынешних и строящихся ГЭС :

Строительство ГЭС сталкивается с большим сопротивлением экологов, которые сомневаются в целесообразности подобного типа электростанций в связи с затоплением больших площадей во время создания водохранилищ. Так в первой десятке крупнейших искусственных водохранилищ (по общей площади) нет ни одного, которое было создано после 70х годов 20 века:

Похожая ситуация среди крупнейших водохранилищ по объему:

Создание крупнейшего по площади водохранилища в Гане (озеро Вольта ) привело к переселению около 78 тысяч человек из зоны затопления. Проекты поворота рек на юг существовали не только в СССР , но и в США. Так в 50х годах был разработан план NAWAPA (North America Water and Power Alliance) , который предусматривал создание судоходных путей от Аляски до Гудзонова залива , и переброски воды в юго-западные засушливые штаты США .

Одним из элементов плана должна была стать 6 ГВт-ая ГЭС на реке Юкон с площадью водохранилища в 25 тысяч км2.

Биотопливо

Производство биотоплива также характерно быстрым ростом. В 2016 году производство биотоплива составило 82 млн. тонн н.э. (рост на 2.5% по сравнению с 2015 годом). Для сравнения в период с 2005-2015 годы производство биотоплива росло в среднем на 14%.

С 1990 по 2016 годы доля биотоплива в мировой энергетике выросла с 0.1% до 0.62%:

Крупнейшими производителями биотоплива являются США и Бразилия (около 66% мирового производства):

В настоящее время для производства биотоплива используется около 30 миллионов гектаров земли. Это примерно 1% от всех сельскохозяйственных угодий планеты (около 5 миллиардов гектаров, из них пашня около 1 миллиарда гектаров). Структура селькохозяейственных угодий планеты:

К началу 19 века мировая площадь искусственно орошаемых земель составляла 8 млн. га, к началу 20 века — 40 млн. и к настоящему времени — 207 млн. га.

В то же время в США на производство биотоплива уходит больше третьей части урожая зерновых:

Мировое производство зерновых в 1950-2016 годах:

Рост производства зерновых в мире в основном был связан с ростом урожайности при слабых изменениях посевных площадей:

Ветровая энергетика (ВЭС)

Мировое производство этого вида энергии также быстро растет со временем. В 2016 году рост составил 15.6% (с 187,4 до 217,1 млн. тонн н.э.). Для сравнения среднегодовой рост в 2005-2015 годы составлял 23%.

Доля в мировой энергетике выросла до 1.6% в 2016 году:

Крупнейшими производителями энергии из ветра являются Китай , США, Германия, Индия и Испания :

Быстрый рост производства энергии из ветра продолжается во всех этих странах, кроме Германии и Испании . В них максимум производства энергии из ветра достигнут в 2015 и 2013 годах соответственно. Другие страны с крупным производством энергии из ветра:

Средний фактор загрузки в мире равен 24-27%. Для разных стран этот параметр сильно различается: от 39.5% для Новой Зеландии (34-38% в Мексике , 33-36% в США , 36-43% в Турции , 36-44% в Бразилии , 39% в Иране , 37% в Египте ) до 18-22% в Китае , Индии и Германии . По оценкам потенциал ветровой энергетики в 200 раз превышает текущие потребности человечества (второе место после солнечной энергетики):

Весь вопрос лишь в том, что эта энергия является очень непостоянной.

Солнечная энергетика (СЭС)

Производство энергии Солнца быстро растет: только с 2015 по 2016 год оно выросло с 58 до 75 млн. тонн н.э. (на 29.6%). Для сравнения среднегодовой рост за 2005-2015 годы составил 50.7%.

К 2016 году доля солнечной энергетики в мировой энергетике выросла до 0.56%:

Крупнейшими производителя солнечной энергии являются Китай , США , Япония , Германия и Италия :

Из них производство энергии замедлилось в Германии и Италии : c 8.8 и 5.2 до 8.2 и 5.2 млн. н.э. в 2015 и 2016 годах соответственно. Также быстрый рост производства солнечной энергии наблюдается и в других странах:

Средний фактор загрузки для мира равен около 10-13%. В то же время он сильно колеблется от 29-30% для Испании и 25-30% для ЮАР до 11% в Германии . Считается, что солнечная энергетика обладает наибольшим ресурсным потенциалом:

Весь вопрос заключается в непостоянстве этой энергии.

Производство энергии из биомассы (биогаза), геотермальной энергии и других экзотических направлений энергетики (к примеру, приливной энергетики)

Отчет BP показывает значительный рост подобных направлений за последние десятилетия:

В 2016 году рост по сравнению с прошлым годом составил 4.4% (с 121 до 127 млн. тонн нефтяного эквивалента). Для сравнения среднегодовой рост за период в 2005-15 годы был равен 7.7%. Доля в мировой энергетике этого направления выросла с 0.03% в 1965 году до 0.96% в 2016 году:

Крупнейшими производителями подобной энергии являются США , Китай , Бразилия и Германия :

Кроме того большое производство подобной энергии осуществляется в Японии , Италии и Великобритании :

Глобальное потепление:

Кроме перечисленных источников энергии важным фактором мировой энергетики является климатические изменения. В перспективе глобальное потепление может значительно снизить затраты цивилизации на отопление, которые являются одними из основных затрат энергии для северных стран. Потепление является наиболее сильным именно для северных стран, и именно в зимние месяцы (наиболее холодные месяцы).

Карта среднегодовых температурных трендов:

Карта температурных трендов за холодный сезон (ноябрь - апрель):

Карта температурных трендов за зимние месяцы (декабрь - февраль):

Объем мировых выбросов СО2 :

Максимум выбросов был достигнут в 2014 году: 33342 млн. тонн. С тех пор произошло некоторое снижение: в 2015 и 2016 года объём выбросов составил 33304 и 33432 млн. тонн соответственно.

Заключение

Из-за ограниченного размера поста мне не удалось подробно осветить наиболее быстро развивающееся направления мировой энергетики (СЭС и ВЭС ), где наблюдается ежегодный рост на десятки процентов (вместе с огромными потенциальными ресурсами для освоения). Если есть желание читателей, то можно будет рассмотреть эти направления в следующих постах более детально. В целом, если взять динамику за последний год (2015-2016 годы), то мировая энергетика за этот период выросла на 171 млн. тонн н.э.. Из них:
1) + 30 млн. тонн н.э. - ВЭС
2) + 27 млн. тонн н.э. - ГЭС
3) + 23 млн. тонн н.э. - нефть
4) + 18 млн. тонн н.э. - природный газ
5) + 17 млн. тонн н.э. - СЭС
6) + 9 млн. тонн н.э. - АЭС
7) + 6 млн. тонн н.э. - экзотические ВИЭ (биомасса, биогаз, геотермальные ЭС, приливные ЭС)
8) + 2 млн. тонн н.э. - биотопливо
9) - 230 млн. тонн н.э. - уголь

Это соотношение показывает, что борьба за экологию в мире набирает обороты - использование ископаемого топлива сокращается (особенно угля) с одновременным наращиванием использования ВИЭ . В то же время остаётся проблема непостоянства и дороговизны ВИЭ (доступных технологий для аккумулирования этой энергии по прежнему нет), развитие которых в значительной мере стимулируется за счет государственных субсидий. В связи с этим интересно мнение читателей о том, какой источник энергии станет главным к середине 21 века (сейчас это нефть - 33% мировой энергетики в 2016 году).

Какой источник энергии будет главным в мировой энергетике в 2050 году?

Часть первая.
Тепловая электроэнергетика

Статья опубликована при поддержке компании, помогающей в оформлении различных документов. Ищете предложения, например, "Оформляем удостоверение машиниста мостового крана " или "Помогаем оформить строительные удостоверения (повышение и подтверждение квалификации)"? Тогда загляните на сайт 5854081.ru, и уверены, в списке услуг, предоставляемых компанией, Вы обязательно найдете те, в которых нуждаетесь. Строительные удостоверения оформляются специалистами компании согласно требованиям ОТ и ТБ, при оформлении удостоверения сварщика, монтажника, охраны труда и т.д. выдается сам документ, копия протокола, копия лицензии комбината (при необходимости), оформлявшего аттестацию, а при оформлении удостоверения электромонтера, электромонтажника, ответственного за электрохозяйство, выдается журнал, оформленный на организацию, подававшую заявку. Со списком документов, необходимых для оформления документов, а также с расценками на услуги, оказываемые компанией, можно ознакомиться на сайте 5854081.ru.

Электроэнергетика как отрасль хозяйства объединяет процессы генерирования, передачи, трансформации и потребления электроэнергии. Одна из главных специфических особенностей электроэнергетики состоит в том, что ее продукция в отличие от продукции остальных отраслей промышленности не может накапливаться для последующего использования: производство электроэнергии в каждый момент времени должно соответствовать размерам потребления (с учетом потерь в сетях). Вторая особенность - универсальность электрической энергии: она обладает одинаковыми свойствами независимо от того, каким образом она была произведена - на тепловых, гидравлических, атомных или каких-либо иных электростанциях, и может быть использована любым потребителем. Передача электроэнергии, в отличие от других энергетических ресурсов, осуществляется мгновенно.
Размещение генерирующих мощностей электроэнергетики зависит от двух основных факторов: ресурсного и потребительского. До появления электронного транспорта (линий электропередачи) электроэнергетика ориентировалась главным образом на потребителей, используя привозное топливо. В настоящее время, после постройки сетей высоковольтных ЛЭП и создания единой энергетической системы России (ЕЭС) большее внимание при размещении электростанций уделяется ресурсному фактору.
В 2003 г. в России было произведено 915 млрд кВт·ч электроэнергии, на тепловых электростанциях выработано 68% этого объема (в том числе 42% при сжигании газа, 17% - угля, 8% - мазута), на гидравлических - 18%, на атомных - 15%.
Тепловая энергетика производит свыше 2/3 электроэнергии страны. Среди тепловых электростанций (ТЭС) различают конденсационные электростанции (КЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). Первые производят только электроэнергию (отработанный в турбинах пар конденсируется обратно в воду и снова поступает в систему), вторые - электроэнергию и тепло (нагретая вода идет к потребителям в жилые дома и на предприятия). ТЭЦ располагаются вблизи крупных городов или в самих городах, так как дальность передачи горячей воды не превышает 15-20 км (потом вода остывает). Например, в Москве и под Москвой существует целая сеть ТЭЦ, некоторые из них имеют мощность более 1 тыс. МВт, то есть больше многих конденсационных ТЭС. Таковы, например, ТЭЦ-22 у Московского нефтеперерабатывающего завода в Капотне, ТЭЦ-26 на юге Москвы (в Бирюлево), ТЭЦ-25 в Очаково (юго-запад), ТЭЦ-23
в Гольяново (северо-восток), ТЭЦ-21 в Коровино (на севере).

Основные потребители электроэнергии в России,
2004 г.

По данным РАО «ЕЭС»

Тепловые энергетические установки в отличие от гидроэлектростанций размещаются относительно свободно и способны вырабатывать электричество без сезонных колебаний, связанных с изменением стока. Их строительство ведется быстрее и связано с меньшими затратами труда и материальных средств. Но электроэнергия, полученная на ТЭС, относительно дорогостоящая. Конкурировать с ГЭС и АЭС могут лишь энергоустановки, использующие газ. Себестоимость электроэнергии, выработанной на угольных и мазутных ТЭС выше в 2-3 раза.

Средняя себестоимость
производства электроэнергии,
коп. за кВт·ч, ноябрь 2004 г.

По данным РАО «ЕЭС»

По характеру обслуживания потребителей тепловые электростанции могут быть районными (ГРЭС), которые имеют большую мощность и обслуживают большую территорию, часто 2-3 субъекта федерации, и центральными (располагаются вблизи потребителя). Первые в большей степени ориентированы на сырьевой фактор размещения, вторые - на потребительский.
ТЭС, использующие уголь, располагаются на территории угольных бассейнов и близ них в условиях, при которых затраты на транспортировку топлива относительно невелики. Примером может служить вторая по мощности в стране Рефтинская ГРЭС под Екатеринбургом, работающая на кузнецком угле. Много подобных установок в пределах Кузбасса (Беловская и Томь-Усинская ГРЭС, Западно-Сибирская и Ново-Кемеровская ТЭЦ), электростанции Канско-Ачинского бассейна (Березовская ГРЭС-1 и Назаровская ГРЭС), Донбасса (Новочеркасская ГРЭС). Единичные ТЭС расположены у небольших угольных залежей: Нерюнгринская ГРЭС в Южно-Якутском бассейне, Троицкая и Южно-Уральская ГРЭС близ угольных бассейнов Челябинской обл., Гусиноозерская ГРЭС у одноименного месторождения на юге Бурятии.

Крупнейшие тепловые электростанции России

По данным РАО «ЕЭС»

ТЭС, работающие на мазуте, ориентированы на центры нефтепереработки. Типичный пример - Киришская ГРЭС при Киришском НПЗ, обслуживающая Ленинградскую обл. и Санкт-Петербург. Сюда же можно отнести Волжскую ТЭЦ-1 под Волгоградом, Ново-Салаватскую и Стерлитамакскую ТЭЦ в Башкирии.
Газовые ТЭС размещаются как в местах добычи этого сырья (крупнейшие в России Сургутские ГРЭС 1 и 2, Нижневартовская ГРЭС, Заинская ГРЭС в Татарии), так и за многие тысячи километров от нефтегазовых бассейнов. В этом случае топливо поступает на электростанции по трубопроводам. Газ как топливное сырье для ТЭС дешевле и экологичнее мазута и угля, его транспортировка не так сложна, технологически его использовать выгоднее. Работающие на газе электростанции преобладают в Центральной России, на Северном Кавказе, в Поволжье и Приуралье.
Крупнейшее в России средоточие ТЭС - Подмосковье. Здесь имеются два кольца крупных теплоэнергетических установок: внешнее, представленное ГРЭС (Шатурская и Каширская, построенные по плану ГОЭЛРО, а также Конаковская), и внутреннее - московские ТЭЦ. Если рассматривать Москву как единый энергетический узел, то ему не будет равных по величине в нашей стране. Суммарная мощность этих энергоустановок чуть меньше 10 тыс. МВт, что превосходит установленную мощность Сургутских ГРЭС.
Ныне основная часть подмосковных ТЭЦ работает на газе, хотя некоторые из них строились под иное топливо: уголь (Кашира) или торф (Шатура). Руководство Шатурской ГРЭС уже в ближайшее время намерено снова вернуться к лежащему буквально у ног мещерскому торфу как основному энергоносителю, резервными источниками останется газ и станет кузнецкий уголь (сжигать подмосковный уголь на Шатурской ГРЭС стало нерентабельно).