Особенности отечественной энергетики

 

Желая непременно оказаться «впереди планеты всей», в бывшем СССР особое внимание уделяли гигантским электростанциям. Непре- рывное строительство в 1960—1985 гг. в Сибири гигантских гидроэлек- тростанций (ГЭС) при почти полном прекращении строительства тепло- вых станций привело к уродливой структуре распределения мощностей. Удельный вес ГЭС превышает 50%, а по отношению к годовому макси- муму нагрузок — 75%. В итоге половина их мощности (до 10 млн. кВт) никогда не используется: зимой из-за недостатка водных ресурсов, а ле- том из-за снижения потребности в энергии. Обычно в незасушливые годы сбрасывается большой объем воды мимо недогруженных турбин. При этом не следует забывать о затопленных пойменных лугах, погубленной рыбе, исчезнувших селениях. Наглядный пример: за 5 лет (1984 — 1988) было сброшено воды в объеме, эквивалентном 40 млрд. кВт • ч. Иная, но столь же печальная картина наблюдается в маловодные годы. В 1982 г., например, в конце многолетнего засушливого периода ГЭС Сибири обес- печили лишь 37,5% суммарной мощности вместо обычных 50%, и хотя тепловые станции работали с предельным напряжением, дело дошло до того, что пришлось останавливать ряд предприятий, в том числе алюми- ниевые заводы.

География европейской части нашей страны не позволяет сооружать

в ней гигантские ГЭС, поэтому строились тепловые и атомные электро- станции. К сожалению, был взят курс на строительство тепловых элек- тростанций (ТЭС) со сверхкритическими параметрами пара. А такие ТЭС не обладают маневренностью и, значит, не в состоянии обеспечить опти- мальный график электрических нагрузок. А поскольку электричество на складе не сохранишь и его нужно вырабатывать в тот момент, когда в нем возникает потребность, то появляются нелепые противопотоки энергии. Ежегодно около 5 млрд. кВт • ч перебрасывается с северо-запада через центр страны на Урал, в Казахстан и Сибирь, где своя электроэнергия об- ходится в 2,5—3 раза дешевле, а оттуда, напротив, транспортируется в ев- ропейскую часть топливо для ее производства.

Идеология «великих строек», поддерживаемая решениями ЦК КПСС, распространилась и на другие энергетические объекты. В 70-е годы XX в. были созданы проекты сверхмощных энергетических комплексов госу- дарственных районных электростанций (ГРЭС) Канско-Ачинского (КАТЭК) и Экибастузского. По директивам партии и правительства к

1990 г. там должны были работать по четыре ГРЭС общей мощностью со-

 

ответственно в 25 и 16 млн. кВт. Но такая задача оказалась нереальной —

в 1992 г. на КАТЭКе работало только два энергоблока общей мощностью

1,6 млн. кВт, на Экибастузе — блок ГРЭС мощностью 4 млн. кВт.

С определенным «перекосом» работали научно-исследовательские ведомственные и академические институты, огромные средства трати- лись без объективного обсуждения и анализа, возникли монопольно вла- деющие отраслью научно-партийные группировки. В итоге тепловые электростанции (70% суммарной мощности всех электростанций) по сво- им технико-экономическим и экологическим показателям резко отстают от современного уровня, почти половина их требует замены или модер- низации в связи с физическим износом. В 1986—1990 гг. произошло суще- ственное падение мощности тепловых электростанций до 15,3 млн. кВт,

т.е. до уровня, достигнутого более 30 лет назад.

В последнее время все отчетливее проявляются признаки энергетиче- ского кризиса, выход из которого возможен только при правильном, на- учно обоснованном развитии энергетики.

Значение топливно-энергетического комплекса ощутилось в послед- нее время с особенной остротой. Стоило только поднять цены на энерго- носители, как сразу подорожали хлеб и транспорт, отопление квартир и металл, уборка улиц и т.п. А ведь нашим отечественным потребителям нефть, газ и уголь, не говоря об электричестве, отпускались по минималь- ным ценам, не идущим ни в какое сравнение с ценами на мировом рынке. Дешевая энергия (точнее, искусственно заниженная цена на нее) сделала экономически невыгодными практически все энергосберегающие техно- логии. Очевидно, дальнейшее развитие не только отечественной, но и ми- ровой энергетики возможно только при внедрении новых технологий, высокоэффективных энергетических систем, современных материалов и разработке новых источников энергии.

За время развития цивилизации традиционные источники энергии ус- тупали место новым. И не потому, что традиционный источник был ис- черпан. Солнце светило и обогревало человека всегда, и тем не менее люди, однажды приручившие огонь, начали жечь древесину. Запасы дре- весины не исчезли, но паровые машины требовали более калорийного то- плива, каким оказался каменный уголь. Уголь вскоре уступает свое ли- дерство нефти. В наши дни основные виды топлива — нефть и газ. Но за каждым новым кубометром газа или тонной нефти нужно идти все даль- ше на север или восток, зарываться все глубже в землю. Во второй поло- вине XX в. освоен новый источник энергии — ядерное топливо, которое по своей энергоемкости превосходит все известные виды топлива.

 

Энергетика очень быстро аккумулирует все самые новейшие идеи, изобретения и достижения естествознания. Это позволит в ближайшем будущем не только повысить эффективность традиционных источников энергии, но и развивать энергохимию, водородную энергетику и посте- пенно переходить к возобновляемым и принципиально новым источни- кам энергии.

 

 

Контрольные вопросы

 

1. В чем заключается естественно-научное понимание энергии?

2. Почему энергию считают источником благосостояния?

3. Назовите основные способы преобразования энергии.

4. Чем обусловливается необходимость преобразования тепловой и других видов энергии в электрическую?

5. Какую роль играют химические процессы в преобразовании энергии?

6. Приведите цифры, характеризующие затраты энергии на производство различной промышленной продукции.

7. От чего зависит эффективность производства энергии?

8. Чему равен КПД паровой машины, тепловых электростанций, МГД-генераторов, атомных электростанций?

9. В чем заключается принцип работы тепловой электростанции?

10. Что такое тепловое загрязнение окружающей среды?

11. Назовите основные способы повышения эффективности энергосистем.

12. В чем сущность комбинированного способа получения электроэнергии?

13. Объясните принцип действия МГД-генератора.

14. Приведите примеры прямого преобразования энергии. В чем его преимущества?

15. Каков принцип работы водород-кислородных топливных элементов?

16. В чем заключаются особенности водородного двигателя?

17. Чем отличаются батареи на твердом иодном электролите от обычных?

18. Назовите основные неорганические источники энергии.

19. Охарактеризуйте преимущества и недостатки гидроисточников энергии.

20. Каковы перспективы использования геотермальной энергии?

21. Назовите причины медленного развития гелиоэнергетики.

22. Объясните роль фотосинтеза в преобразовании солнечной энергии.

23. Каковы перспективы развития ветроэнергетики?

24. Где и когда была построена первая атомная электростанция?

25. Чем отличаются друг от друга атомные реакторы разных типов?

26. Какая доля мирового производства электроэнергии приходится на АЭС?

27. Является ли перспективным ядерное топливо?

28. Какова ближайшая перспектива развития атомной энергетики?

29. В чем заключаются особенности развития отечественной энергетики?

30. Охарактеризуйте кратко перспективы развития энергетики.

 

Когда я прохожу мимо крестьянских лесов, которые я спас от порубки, или, когда я слы- шу, как шумит мой молодой лес, посаженный моими руками, я сознаю, что климат немнож- ко и в моей власти и что если через тысячу лет человек будет счастлив, то в этом немножко буду виноват и я.

А.П. Чехов

 

10. ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ АСПЕКТЫ ЭКОЛОГИИ