Атомные электростанции. Все о мощности автономных электростанций

После того, как принято решение купить электростанцию, одним из самых важных вопросов при ее выборе является вопрос о необходимой мощности. Для того, чтобы сделать точный выбор и оптимально эксплуатировать устройство, не помешает иметь понятие о некоторых определениях мощности, используемых для различных режимов работы оборудования.

В паспортах на многие электростанции указывается полная и активная мощность. Первая указывается в кВА (5 кВА, 10 кВА, 15 кВА, 20 кВА, 25 кВА, 30 кВА, 35 кВА). Вторая - в кВТ (5 кВТ, 10 кВТ, 15 кВТ, 20 кВТ, 25 кВТ, 30 кВТ, 35 кВТ). Полная имеет две составляющие: активную и реактивную. В цепях постоянного тока и цепях переменного тока с активной нагрузкой,не вызывающей сдвига фаз между напряжением и током,полная мощность равна активной, то есть используемой для непосредственного влияния на нагрузку (полезной). Однако,при работе электростанций переменного тока на нагрузку,всегда имеет место фазовый сдвиг между напряжением и током и,как следствие, появление реактивной составляющей полной мощности, не используемой в нагрузке. Чем больше сдвиг фаз, тем больше реактивная мощность, и меньше активная, реально отдаваемая в нагрузку мощности. Для характеристики активной составляющей полной мощности используется коэффициент,равный отношению активной мощности к полной.Он называется коэффициентом мощности. В основном, при работе электростанций имеет место коэффициент 0,8,то есть активная мощность в 1,25 раза меньше полной. На это следует обратить внимание для точного соответствия выбираемого оборудования суммарной нагрузке своих токоприемников.

Далее следует отметить, что паспортная мощность указывается производителем для определенных нормальных условий работы - температуры, влажности, давления. При отклонении от этих условий, например, при повышении температуры, увеличении влажности, уменьшении давления, отдаваемая в нагрузку мощность будет меньше паспортной, иногда даже на 40-50%. В таком случае,для расчета необходимой мощности не обойтись без поправочных коэффициентов.

Для различных режимов эксплуатации дизельной электростанции применяются несколько определений мощности,на которые следует обратить внимание.

Максимальная выходная мощность - та, которая может поддерживаться только очень короткое время (от нескольких секунд до нескольких минут). Реальная (номинальная) мощность всегда ощутимо ниже.
Кратковременная мощность - это максимальная мощность, выдаваемая генератором электростанции в условиях, определенных производителем, не больше 500 часов ежегодно и 300 часов в интервалах между техобслуживаниями. Использование такого режима нежелательно, так как это может снизить срок службы установки.

Рабочая мощность-активная мощность электростанции при номинальном токе и напряжении и установленных производителем условиях.

Длительная мощность - это номинальная мощность, которую дизельные генераторы электростанции могут непрерывно отдавать в нагрузку неограниченное время между техническим обслуживанием, в условиях окружающей среды, определенных производителем.

Мощность в режиме основного источника питания(основная) - максимальная мощность при работе на переменную нагрузку в течении неограниченного времени между техобслуживаниями. Средняя мощность, отдаваемая электростанцией при работе в таком режиме в течении 24 часов, должна быть не больше 80% основной мощности.

Резервная мощность - это максимально допустимая мощность при работе на переменную нагрузку в течении ограниченного количества времени в год (например не более 500 часов). Продолжительность работы со 100% мощностью должна быть не более 25 часов в год, а с 90% нагрузкой - не более 200 часов в год. Превышение ограничений не допускается.

Установленная мощность электростанций в развивающихся странах , как предполагается, будет удваиваться каждые 7-8 лет, в том числе в Азии - 6 лет, в Африке - 9-Ю лет. В 1971 - 1980 гг. в этих странах предстоит построить электростанции общей мощностью 150 000-200 000 МВт, и стоимостью примерно 35 млрд. долл., кроме того, около 50 млрд. долл. потребуется на сооружение ЛЭП и распределительных сетей . Оценки Международного агентства по атомной энергии установленной мощности электростанций в развивающихся странах приведены в табл. 1-IV.  

В 1970 г. выработка электроэнергии в США составила 1,64 трлн. кВт-ч, а установленная мощность электростанций - 360 млн. кВт (в 1950 г. - 83 млн. кВт). При этом в общей выработке электроэнергии станциями общего назначения доля ТЭС составляла 82,6%, ГЭС - 16,0% и АЭС - 1,4%.  

Динамика структуры установленных мощностей электростанций в стране в соответствии с этим прогнозом приводится в табл. 29-V. Исходя из этих данных, мощность АЭС проектировалась в размере в 1975-1976 гг. 4,8 млн. 1985-1986 гг. - 48 млн. 2000-2001 гг. 165 млн. кВт.  

Предполагаемое по программе Атомного форума изменение размеров и структуры установленной мощности электростанций приводится в табл. 30-V.  

В капиталистических странах при росте за 1950 - 1978 гг. общей установленной мощности электростанций в 14,8 раза производство электроэнергии увеличилось лишь в 7,0 раза. Иными словами, темпы роста генерирующей мощности электростанций более чем вдвое опережали темпы роста производства электроэнергии. В развивающихся странах они были,.наоборот, несколь-  

В табл. 3. 1 приводится изменение среднего числа часов использования установленной мощности электростанций за 1960-1976 гг.  

Доля ТЭС и АЭС в общей установленной мощности электростанций промышленно развитых капиталистических стран с 60% в 1950 г. увеличилась до 79% в 1978 г., тогда как доля ГЭС снизилась почти вдвое. В развиваю-  

Установленная мощность электростанций общего пользования США  

В условиях крайней ограниченности собственных природных ресурсов минерального топлива вполне понятно то большое внимание, которое уделяется развитию ядерной энергетики . Доля АЭС в производстве электроэнергии всеми электростанциями Японии длительное время была заметно ниже, чем в развитых капиталистических странах в целом. Если доля Японии в промышленном производстве и производстве электроэнергии всеми электростанциями развитых капиталистических стран в 1975 г. составляла 10,8 и 10,9% соответственно, то в производстве электроэнергии АЭС - только 7,8%. Низка доля АЭС и в установленной мощности электростанций (табл. 4.15).  

В 1978 г. по выработке электроэнергии ФРГ занимала третье место (после США и Японии), а по установленной мощности электростанций - четвертое место (после указанных стран в Великобритании) среди про-мышленно развитых капиталистических стран. В 1978 г. по потреблению электроэнергии на душу населения ФРГ заметно уступала США, но на 19% превосходила Японию, на 22% -страны Общего рынка, взятые в целом. В том же году установленная мощность электростанций на душу населения в ФРГ исчислялась в 1321 кВт против 2736 кВт в США, 1109 кВт в Японии и около 1100 кВт в среднем во всех странах - членах Общего рынка. Таким образом, по этим показателям ФРГ превосходила большинство капиталистических стран.  

Осенью 1973 г. была опубликована энергетическая программа правительства ФРГ, в которой было предусмотрено форсирование темпов строительства АЭС. Установленная мощность электростанций этого типа намечалась на уровне 18 ГВт в 1980 г. и 45-50 ГВт в 1985 г.  

Доля АЭС и выработке электроэнергии является более высокой, нежели в установленной мощности электростанций, поскольку они по экономическим соображениям используются в базисе графика нагрузки.  

Опережающие темпы развития электроэнергетики в ближайшие 15-20 лет сохранятся (табл. 4.28). Для обеспечения растущих потребностей в электроэнергии считается необходимым довести установленную мощность электростанций до 110 ГВт в 1985 г. и 132 ГВт в 1990 г.  

Установленная мощность электростанций в Великобритании на конец года  

За 1971-1976 гг. установленная мощность электростанций во Франции увеличилась на 12 29 МВт, из них на АЭС пришлось 1327 МВт, или 10,8%, в то время как в середине 60-х годов полагали, что на АЭС будет при-  

Еще более существенные корректировки потребовались в отношении структуры установленной мощности электростанций. По прогнозу МАГАТЭ 1974 г. предполагалось, что к концу текущего столетия АЭС займут абсолютно господствующее положение в электроэнергетике Индии - около 60% установленных мощностей и 70% производства электроэнергии . В настоящее время представляется, что столь глубокой перестройки этой отрасли индийской экономики, по всей вероятности, до 2000 г. не произойдет. Основой ее электроэнергетики останутся ТЭС на угле и других видах органического топлива. Масштабы строительства АЭС в целом будут меньшими не только по сравнению с ТЭС, но и ГЭС.  

Р - установленная мощность электростанции Кс - стоимость электростанции мощностью Р кет. Из величины К нужно вычесть стоимость того оборудования, которое высвобождается при электрификации дороги (стоимость паровозов, пассажирских вагонов и части товарных вагонов, поскольку при электрификации их требуется для одного и того же объема перевозок меньшее количество вследствие увеличения скоростей движения). Стоимость высвобождаемого оборудования определяется с учетом процента физического износа в современных ценах, т. е. по стоимости воспроизводства. Пусть эта величина составляет /Св. Тогда дополнительные капитальные затраты на электрификацию железной дороги составят  

Графики электрической нагрузки различаются по сезонам и месяцам года, а также дням недели - рабочим и выходным (рис. 1.3,1.4). Для условий России электрическая нагрузка зимой больше, чем летом. Наименьшее ее значение называется минимумом нагрузки, он имеет место в ночные часы суток. В утренние и вечерние часы наблюдается повышение нагрузки, причем зимой более значительное, чем летом. Поэтому все необходимые ремонты оборудования в электроэнергетике стремятся провести в летний период, чтобы в обязательном порядке обеспечить покрытие зимнего максимума в самые короткие световые дни. Этот максимум называется пиком нагрузки. На его основе определяется необходимая установленная мощность электростанций. Электрическая нагрузка в субботу, воскресенье и праздничные дни существенно ниже, чем в рабочие. Это может потребовать остановки ряда крупных энергетических агрегатов, что снижает их эксплуатационные показатели . В то же время у энергокомпаний появляется возможность проводить в такие дни ремонты оборудования , обеспечивая тем самым надежность его работы.  

Усилия по ликвидации диспропорций принесли определенные результаты. Развернулась обширная программа первоочередного развития электроэнергетики и транспорта. Установленная мощность электростанций с 415 тыс. кВт в 1973 г. была увеличена к концу 1975 г. в 2,1 раза -до 879 тыс. кВт. Пропускная способность морских портов (без учета нефтепогрузочных терминалов) за 1973-1975 гг. также расширилась более чем вдвое - с 5 млн. до 10,2 млн. т грузов в год. Однако этого расширения транспортной системы оказалось недостаточно для обслуживания потока  

Действительно, если в 1964 г. Комиссия считала, что установленная мощность электростанций в США в 1980 г. составит 527 000 МВтэ, то по новому прогнозу - 665 000 МВтэ, а в 1990 г. - 1260 000 МВтэ. В 1964 г. предполагалось, что установленная мощность АЭС в 1980 г. составит 70000 МВтэ, или 13% мощности всех электростанций. Считают, что темпы развития ядерной энергетики будут более высокими. По расчетам, в 70-е годы на долю АЭС придется 50% мощности всех новых паротурбинных электростанций, предназначенных для работы в базовом режиме, а в 80-е годы - 70% таких мощностей. В 1964 г. считали, что цены на электроэнергию и минеральное топливо будут снижаться. Цена на электроэнергию в США в 1990 г. будет в 2 раза выше, чем в настоящее время. Отмечается нарастание трудностей в электроэнергетике США. Темпы строительства электростанций замедлились из-за забастовок, низкой производительности труда строительно-монтажных рабочих, ошибочности прогнозов, изменения предъявляемых к электростанциям требований со стороны организаций, выдающих разрешения на их строительство и эксплуатацию. Инфляция, рост цен на минеральное топливо, высокие банковские ставки , рост требований, связанных со снижением отрицательного воздействия электроэнергетических объектов на окружающую среду , обусловили рост стоимости строительства и эксплуатации электростанций. Эта тенденция в обозримом будущем сохранится. Основные показатели прогнозируемого развития электроэнергетики США (электростанции общего пользования) в ближайшие 20 лет характеризуются данными табл. 9-V.  

Выработка электроэнергии в 2000 г. в различных опубликованных прогнозах оценивается в диапазоне 5000-9000 млрд. кВт-ч. По нашим расчетам, основанным на оценке прироста мощностей электростанций, установленная мощность электростанций общего-пользования в США составит в 1980 г. примерно 550 млн. кВт, а в 2000г. около 1100 млн. кВт (1970 г. - 344 млн. кВт) выработка электроэнергии оценивается соответственно в 2200-2400 млрд. кВт -ч и 4700-4900 млрд. кВт-ч (1970 г. - 1520 млрд. кВт-ч). Доля АЭС в общей установленной мощности электростанций составит в 1980 г. - около 16%, или 90 млн. кВт в 2000 г. - до 50%, или 550 млн. кВт (1970 г. - 8 млн. кВт). Выработка электроэнергии на АЭС составит в 1980 г. около 400 млрд. кВт-ч, в 2000 г. -.2400 млрд. кВт-ч.  

По состоянию на начало 1978 г. структура установленной мощности электростанций, принадлежащих компаниям японской электроснабжающеи промышленности, была следующей, ГВт всего - 103800, из них ТЭС на жидком топливе - 54,84 (52,8%), ТЭС на природном газе -10,55 (10,2%), ТЭС на угле -4,24 (4,1%), прочие ТЭС-1,23 (1,2%), ГЭС-16,93 (16,3%), ГАЭС - 7,98 (7,7%), АЭС-7,99 (7,7%), ГТЭС -40 МВт. Мощность всех электростанций страны на начало 1980 г. составляла 135 ТВт, из них ТЭС - 67,2%, ГЭС и ГАЭС- 20,0%, АЭС -12,7% и ГТЭС -0,1%.  

Измененке структуры установленной мощности электростанций Японии  

Прогноз роста установленной мощности электростанций общего пользования в Японии1  

Прогноз увэличения установленной мощности электростанций в Бразилии  

Режимы энергопотребления. Динамика спроса на энергию оказывает влияние на эффективность энергопредприятий по двум причинам из-за совпадения во времени производства и потребления энергии и неравномерности потребления во времени. Более равномерный и плотный суточный график энергопотребления позволяет вырабатывать энергию с относительно большим коэффициентом использования установленной мощности электгюстшщий, что приводит к снижению удельных издержек производства (себестоимости энергии). Снизить себестоимость 1 кВтч электроэнергии можно, увеличив число часов использования установленной мощности электростанции, т.е. выработку электроэнергии (рис. 3.3).  

Выбирая электростанцию , необходимо знать будет ли питать электростанция весь объект или достаточно выделить особо важные точки (возможно, это приведет к дополнительным работам по разводке и перекоммутации нагрузок). Есть ли среди потребителей сложные для работы генератора приборы (например, любые электродвигатели, насосы и т. д. имеют так называемые пусковые токи, которые кратковременно увеличивают их потребляемую мощность в 4-5 раз), а также другие специфические моменты, влияющие на оценку мощности электростанции . Надо также знать, планируется ли в будущем увеличить количество или мощность потребителей электроэнергии.

Что такое коэффициент мощности?

Расcчитаем мощность.

Для расчета требуемой мощности электростанции необходимо рассчитать полную мощность в ВА (вольт-амперы), потребляемую всеми электроприборами, которые вы подключите к электростанции. Так же надо учесть и электроприборы, которые вы планируете приобрести и подключить к электростанции в будущем. При расчете, под полной мощностью понимается максимальная (пиковая) мощность, потребляемая электроприборами. Берем лист бумаги, карандаш и начинаем определять мощность каждого конкретного электроприбора в ВА. Мощность прибора (P) можно узнать из эксплуатационной документации, найти на шильдике электроприбора, посетить соответствующий раздел сайта: Мощность потребителей .

Если P электроприбора указана в ВТ (ватт), то её нужно разделить на коэффициент COSф, который также должен быть указан в документации или на шильдике. Если COSф не указан, то для грубого расчета P в Вт можно разделить на 0,6 - 0,8. Если какой-либо электроприбор имеет высокие пусковые токи (напрмер, электродвигатель погружного насоса, холодильника и т.п.), то P такого электроприбора нужно умножить на 3, что бы избежать перегрузки электростанции, и, как следствие, её отключения или выхода из строя в момент включения электродвигателя нагрузки с большими пусковыми токами. Затем складываем:

P суммарная (ВА) = P устройство 1 + P устройство 2 + …. + P устройство n (В*А)

После расчёта полной суммарной мощности всех электроприборов нужно учесть поправочный коэффициент одновременности включения электроприборов, в общем случае он равен 0,7. Если у вас практически никогда не будут одновременно использоваться все электроприборы, подключенные к электростанции, умножьте полную суммарную мощность электропотребления на этот коэффициент. И в завершение всех расчётов, т.к. рекомендуется выбирать электростанцию с запасом по мощности, полную суммарную мощность всех электроприборов необходимо умножить на 1,2 - 1,25.

Подсчитанная Вами требуемая мощность не должна быть выше номинальной мощности электростанции. Имейте в виду, что многие производители указывают для электростанции так называемую максимальную выходную мощность. Этот параметр предусматривает кратковременную работу электростанции (в зависимости от производителя этот интервал колеблется от нескольких секунд до 1 часа). Реальная номинальная мощность обычно на несколько (иногда на десятки) процентов ниже.

Практический опыт использования генераторов говорит о том, что для работы двух-трех лампочек, холодильника, телевизора на вашем дачном участке вполне достаточно генератора малой мощности на 2 киловатта. Владельцу загородного коттеджа, которого постоянно беспокоят перебои с электроэнергией, необходимо приобрести генератор высокой мощности от 7 до 15 киловатт. Строителям, пользующимся дрелью, болгаркой и бетономешалкой, будет достаточно генератора средней мощности до 6 киловатт.

Атомные электростанции . Доля АЭС в суммарной выработке электроэнергии - около 12% (в США - 19,6%, в Великобритании - 18,9, в ФРГ - 34%, в Бельгии - 65%, во Франции - свыше 76%). Планировалось, что удельный вес АЭС в производстве электроэнергии достигнет в СССР в 1990 г. 20%, фактически было достигнуто только 12,3%. Чернобыльская катастрофа вызвала сокращение программы атомного строительства, с 1986 г. в эксплуатацию были введены только 4 энергоблока.

В настоящее время ситуация меняется, правительством было принято специальное постановление, фактически утвердившее программу строительства новых АЭС до 2010 г. Первоначальный ее этап - модернизация действующих энергоблоков и ввод в эксплуатацию новых, которые должны заменить выбывающие после 2000 г. блоки Билибинской, Нововоронежской и Кольской АЭС.

Сейчас в России действуют 9 АЭС общей мощностью 20,2 млн кВт (табл. 3.4). Еще 14 АЭС и ACT (атомная станция теплоснабжения) общей мощностью 17,2 млн кВт находятся в стадии проектирования, строительства или временно законсервированы.

Таблица 3.4. Мощность действующих АЭС

В настоящее время введена практика международной экспертизы проектов и действующих АЭС. В результате проведенной экспертизы были выведены из эксплуатации 2 блока Воронежской АС теплоснабжения, планируется вывод Белоярской АЭС, остановлен первый энергоблок Нововоронежской АЭС, законсервирована практически готовая Ростовская АЭС, пересматривается еще раз ряд проектов. Было установлено, что места расположения АЭС в ряде случаев выбраны неудачно, а качество их сооружения и оборудования не всегда отвечало нормативным требованиям.

Были пересмотрены принципы размещения АЭС. В первую очередь учитывается: потребность района в электроэнергии, природные условия (в частности, достаточное количество воды), плотность населения, возможность обеспечения защиты людей от недопустимого радиационного воздействия при тех или иных аварийных ситуациях. При этом принимается во внимание вероятность возникновения на предполагаемой площадке землетрясений, наводнений, наличие близких грунтовых вод. АЭС должны размещаться не ближе 25 км от городов с численностью более 100 тыс. жителей, для ACT - не ближе 5 км. Ограничивается суммарная мощность электростанции: АЭС - 8 млн кВт, ACT - 2 млн кВт.

Новым в атомной энергетике является создание АТЭЦ и ACT. На АТЭЦ, как и на обычной ТЭЦ, производится и электрическая, и тепловая энергия, а на ACT (атомных станциях теплоснабжения) - только тепловая. Строятся Воронежская и Нижегородская ACT. АТЭЦ действует в поселке Билибино на Чукотке. На отопительные нужды выдают низкопотенциальное тепло также Ленинградская и Белоярская АЭС. В Нижнем Новгороде решение о создании ACT вызвало резкие протесты населения, поэтому была проведена экспертиза специалистами МАГАТЭ, давшими заключение о высоком качестве проекта.

Преимущества АЭС сводятся к следующему: можно строить в любом районе независимо от его энергетических ресурсов; атомное топливо отличается необыкновенно большим содержанием энергии (в 1 кг основного ядерного топлива - урана - содержится энергии столько же, сколько в 25 000 т угля: АЭС не дают выбросов в атмосферу в условиях безаварийной работы (в отличие от ТЭС), не поглощают кислород из воздуха.

Работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий.

1. Существующие трудности в использовании атомной энергии - захоронение радиоактивных отходов. Для вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле на больших глубинах в геологически стабильных пластах.

2. Катастрофические последствия аварий на наших АЭС - вследствие несовершенной системы защиты.

3. Тепловое загрязнение используемых АЭС водоемов. Функционирование АЭС как объектов повышенной опасности требует участия государственных органов власти и управления в формировании направлений развития, выделении необходимых средств.

Все большее внимание в перспективе будет уделяться использованию альтернативных источников энергии - солнца, ветра, внутреннего тепла земли, морских приливов. Уже построены опытные электростанции на этих нетрадиционных источниках энергии: на приливных волнах на Кольском полуострове Кислогубская и Мезенская, на термальных водах Камчатки - электростанции близ реки Паужетки и др. Ветровые энергоустановки в жилых поселках Крайнего Севера мощностью до 4 кВт используются для защиты от коррозии магистральных газо- и нефтепроводов, на морских промыслах. Ведутся работы по вовлечению в хозяйственный оборот такого источника энергии, как биомасса.

Для более экономичного, рационального и комплексного использования общего потенциала электростанции нашей страны создана Единая энергетическая система (ЕЭС), в которой работают свыше 700 крупных электростанций, имеющих общую мощность свыше 250 млн кВт (т. е. 84% мощности всех электростанций страны). Управление ЕЭС осуществляется из единого центра, оснащенного электронно-вычислительной техникой.

Экономические преимущества Единой энергосистемы очевидны. Мощные линии электропередачи значительно повышают надежность снабжения электроэнергией народного хозяйства, выращивают суточные и годовые графики потребления электроэнергии, улучшают экономические показатели станций, создают условия для полной электрификации районов, еще испытывающих недостаток в электроэнергии. В состав ЕЭС на территории бывшего СССР входят многочисленные электростанции, которые работают параллельно в едином режиме, сосредоточивая 4/5 суммарной мощности электростанций страны. ЕЭС распространяет свое влияние на территорию свыше 10 млн км 2 с населением около 220 млн чел. Всего в стране насчитывается примерно 100 районных энергосистем. Они образуют 11 объединенных энергетических систем. Самые крупные из них - Южная, Центральная, Сибирская, Уральская.

ОЭС Северо-Запада, Центра, Поволжья, Юга, Северного Кавказа и Урала входят в ЕЭС европейской части. Они объединены такими высоковольтными магистралями, как Самара - Москва (500 кВт), Самара - Челябинск, Волгоград - Москва (500 кВт), Волгоград - Донбасс (800 кВт), Москва - Санкт-Петербург (750 кВт) и др.

Сегодня в условиях перехода к рынку ознакомление с опытом координации деятельности и конкуренции различных собственников в электроэнергетическом секторе западных стран может быть полезным для выбора наиболее рациональных принципов совместной работы собственников элекгроэнергетических объектов, функционирующих в составе Единой энергосистемы.

Создан координационный орган - Электроэнергетический совет стран СНГ. Разработаны и согласованы принципы совместной работы объединенных энергосистем СНГ.

Развитие электроэнергетического хозяйства в современных условиях должно учитывать следующие принципы:

· вести строительство экологически чистых электростанций и переводить ТЭС на более чистое топливо - природный газ;

· создавать ТЭЦ для теплофикации отраслей промышленности, сельского хозяйства и коммунального хозяйства, что обеспечивает экономию топлива и вдвое увеличивает КПД электростанций;

· строить небольшие по мощности электростанции с учетом потребностей в электроэнергии крупных регионов;

· объединять различные типы электростанций в единую энергосистему;

· сооружать гидроаккумулирующие станции на малых реках, особенно в остродефицитных по энергии районах России;

· использовать в получении электрической энергии нетрадиционные виды топлива, энергии ветра, солнца, морских приливов, геотермальных вод и т.д.

Необходимость разработки новой энергетической политики России определяется рядом объективных факторов:

· распадом СССР и становлением Российской Федерации как подлинно суверенного государства;

· коренными изменениями социально-политического устройства, экономического и геополитического положения страны, принятым курсом на ее интеграцию в мировую экономическую систему;

· принципиальным расширением прав субъектов Федерации - республик, краев, областей и т.д.;

· коренным изменением отношений между органами государственного управления и хозяйственно самостоятельными предприятиями, быстрым ростом независимых коммерческих структур;

· глубоким кризисом экономики и энергетики страны, в преодолении которого энергетика может сыграть важную роль;

· переориентацией топливно-энергетического комплекса на приоритетное решение социальных задач общества, возросшими требованиями охраны окружающей среды.

В отличие от прежних энергетических программ, создававшихся в рамках планово-административной системы управления и определявших непосредственно объемы производства энергоресурсов и выделяемые для этого ресурсы, новая энергетическая политика имеет совершенно иное содержание.

Основными инструментами новой энергетической политики должны стать:

· приведение одновременно с конвертируемостью рубля цен на энергоносители в соответствии с мировыми ценами с постепенным сглаживанием скачков цен на внутреннем рынке;

· акционирование предприятий топливно-энергетического комплекса с привлечением денежных средств населения, зарубежных инвесторов и отечественных коммерческих структур;

· поддержка независимых производителей энергоносителей, прежде всего ориентированных на использование местных и возобновляемых энергетических ресурсов.

Приняты законодательные акты для энергетического комплекса, основными целями которых являются:

1. Сохранение целостности электроэнергетического комплекса и ЕЭС России.

2. Организация конкурентоспособного рынка электроэнергии как инструмента стабилизации цен на энергию и повышения эффективности электроэнергетики.

3. Расширение возможностей привлечения инвестиций на развитие Единой энергетической системы России и региональных энергетических компаний.

4. Повышение роли субъектов Федерации (областей, краев, автономий) в управлении развитием ЕЭС Российской Федерации.

В перспективе Россия должна отказаться от строительства новых и крупных тепловых и гидравлических станций, требующих огромных инвестиций и создающих экологическую напряженность. Предполагается строительство ТЭЦ малой и средней мощности и малых АЭС в удаленных северных и восточных регионах. На Дальнем Востоке предусматривается развитие гидроэнергетики за счет строительства каскада средних и малых ГЭС.

Новые ТЭЦ будут строиться на газе и только в Канско-Ачинском бассейне предполагается строительство мощных конденсационных ГРЭС.

Важным аспектом расширения рынка энергоносителей является возможность увеличения экспорта топлива и энергии из России.

Основу энергетической стратегии России составляют следующие три главные цели:

1. Сдерживание инфляции путем наличия больших запасов энергоресурсов, которые должны дать внутреннее и внешнее финансирование страны.

2. Обеспечение достойной роли энергии как фактора роста производительности труда и улучшения жизни населения.

3. Снижение техногенной нагрузки топливно-энергетического комплекса на окружающую среду.

Высшим приоритетом энергетической стратегии является повышение эффективности энергопотребления и энергосбережения.

На период становления и развития рыночных отношений выработана структурная политика в области энергетики и топливной промышленности на ближайшие 10-15 лет. Она предусматривает:

· повышение эффективности использования природного газа и его доли во внутреннем потреблении и в экспорте;

· увеличение глубокой переработки и комплексного использования углеводородного сырья;

· повышение качества углепродуктов, стабилизация и наращивание объемов угледобычи (в основном открытым способом) по мере освоения экологически приемлемых технологий его использования;

· преодоление спада и умеренный рост добычи нефти.

· интенсификацию местных энергоресурсов гидроэнергии, торфа, значительное увеличение использования возобновляемых энергоресурсов - солнечной, ветровой, геотермической энергии, шахтного метана, биогаза и т. д.;

· повышение надежности АЭС. Освоение предельно безопасных и экономических новых реакторов, в том числе и малой мощности.

Обычно, в паспортных данных на автономные электростанции указываются две мощности – полная мощность в кВА и активная мощность в кВт. Электрический генератор автономной электростанции вырабатывает электрическую энергию определенного напряжения (однофазного – 220/230В, или трехфазного -380В/400В) с частотой 50Гц и, в зависимости от мощности двигателя – бензинового или дизельного, с определенным током нагрузки. Кривые напряжения и тока представляют из себя синусоиды. В идеальном случае эти кривые должны совпадать и активная мощность быть идентичной полной. Однако при выработке электроэнергии переменного тока, всегда имеется некоторый угол сдвига между кривыми тока и напряжения. Несовпадение графиков обусловливает снижение мощности, реально отдаваемой генератором в сеть. Реальная мощность, снимаемая с клемм генератора в номинальном режиме, т.е. при номинальных паспортных напряжении и частоте, и является активной мощностью электростанции. Отношение активной мощности к полной называют коэффициентом мощности - Cos?, который равен косинусу угла сдвига между током и напряжением.

В большинстве случаев, автономные электростанции имеют коэффициент мощности, равный 0, 8. Соответственно, полная мощность в кВА, вырабатываемая генератором будет в 1, 25 раз больше, нежели мощность активная, измеряемая в кВт.

Для бытового потребителя, выбирающего автономную электростанцию небольшой мощности – до 7 кВт, достаточно убедиться, что суммарная паспортная мощность электроприемников, указанная на заводских табличках, например мощность электрочайника, суммарная мощность лампочек, не превышают активную мощность электростанции, указанную в кВт.

Для потребителей на большую нагрузку необходимо учитывать также дополнительные факторы.

Так, например, на работу и отдаваемую автономной электростанцией мощность, влияют такие факторы, как температура и относительная влажность окружающей среды, давление, а также характер нагрузки – чисто активная, индуктивная и т.д. В паспортных данных приводятся как правило данные для нормальных условий средней полосы европейской части России, т.е. - температура окружающей среды: 25?С, давление: 1000 МБар (750 мм рт. ст.), относительная влажность: 30 %.

При более сложных внешних условиях - повышенная температура воздуха, уменьшенное давления (например, в горных условиях), увеличенная влажность – соответственно отдаваемая в сеть мощность будет уменьшаться. Так в условиях разряженного воздуха в горах, двигатели внутреннего сгорания теряют свою мощность. В соответствии с этим и автономная электростанция не сможет обеспечить в горах паспортную мощность. Расчет отдаваемой электростанцией активной мощности в этом случае требует введения уменьшающих коэффициентов. В объеме данной статьи невозможно привести все поправочные коэффициенты и в каждом конкретном случае требуется обратиться либо к паспорту на установку или к специалистам компании поставщика. Здесь же ограничимся предупреждением, что, в некоторых случаях, отличные от паспортных данных внешние условия эксплуатации снижают реальную отдаваемую активную мощность на 40-50%.

В заключение, приведем дополнительно определения, касающиеся работы автономных электростанций в определенных режимах.

Рабочая мощность генераторной установки – это мощность, выражаемая в КВт, которая поступает на клеммы генератора при номинальном напряжении и частоте и при установленных условиях окружающей среды.

Длительная мощность - это номинальная мощность, которую может непрерывно поставлять генераторная установка неограниченное количество времени между техническим обслуживанием, установленным производителем и в установленных им условиях окружающей среды.

Мощность в основном режиме - это максимальная мощность в цикле различных нагрузок, которые поставляет генераторная установка в течение неограниченного количества времени между техническим обслуживанием, установленным производителем и в установленных им условиях окружающей среды. Средняя мощность, поставляемая генератором в течение 24 часового периода не должна превышать 80% от основной мощности.

Кратковременная мощность - это максимальная мощность, которую генератор может поставлять при установленных условиях окружающей среды максимум в течение 500 часов ежегодно, и максимум 300 часов между техобслуживаниями, установленными производителем. Предполагается, что подобное использование в таковых условиях будет влиять на срок службы генератора.

Максимальная мощность в режиме резервного источника питания – это допустимая максимальная мощность с различной нагрузкой в течение ограниченного числа часов в год (500 часов) при установленных условиях окружающей среды и в течение следующих максимальных рабочих периодов: 100% с нагрузкой в течение 25 часов/год; 90% с нагрузкой в течение 200 часов/год; превышение недопустимо.