Электростанции

Тепловая энергетика

Тепловые электростанции, работающие на природном газе, обеспечивают бесперебойную работу электроэнергетической отрасли страны. Согласно полученным данным, на начало 2019 года в ЕЭС России функционировали тепловые электростанции, чья мощь превышала 160 тысяч МВт. Это занимает две трети от мощности всех электростанции России. Помимо электричество тепловая энергетика работает на выдачу потребителям тепла и горячей воды.

Тепловая энергетика помимо электричества обеспечивает население горячей водой и теплом. Работу теплоэлектростанций эксплуатируют компании «Газпром энергохолдинг», «Интер РАО», ПАО «Т Плюс».

От подземного тепла до электричества

Для добычи геотермальной энергии задействуется естественное тепло, производимое в глубине земных недр. Подобраться к таким источникам на нужное расстояние возможно по специальным шахтам или скважинам. По мере бурения наблюдается возрастание геотермического градиента на 1С при прохождении точного расстояния в 36 метров. Тепло, извлеченное наверх, представляет собой воду, нагретую почти до кипения или пар.

Полученная этим способом тепловая энергия применяется напрямую в отоплении зданий или при помощи специального оборудования превращается в электроэнергию. Районы, пригодные для получения термальной энергии, есть во многих местах земного шара.

Проведенные исследования показали, что в центральной точке планеты температура ядра составляет примерно 6650С и выше. Постепенно происходит остывание в среднем темпе в 300-350С каждый миллиард лет. В мантии и ядре содержится примерно 98% тепловой энергии, и лишь 2% приходится на слой земной коры. Однако даже эта незначительная доля способна обеспечивать потребности людей в течение длительного времени. Идеальными местами под геотермальные станции считаются места в районе стыков между континентальными плитами, поскольку толщина коры здесь значительно меньше.

Известно, что с повышением глубины скважины пропорционально возрастает и температура. Однако, существует немало мест, где она поднимается значительно быстрее. Это участки с высокой сейсмической активностью, проявляющейся при столкновениях или разрывах тектонических плит. Именно здесь намного проще добывать тепловые ресурсы, отличающиеся повышенным геотермическим градиентом. Такая энергия получается более дешевой из-за сокращения затрат на бурильные и насосные работы.

Иногда вода выходит прямо на поверхность, сразу оказывается нагретой до требуемых параметров, как это случается с гейзерами. Именно в этих точках прежде всего возводятся электроустановки, функционирующие на бесплатной тепловой энергии.

Красноярская ГЭС

Первые электростанции в России строились в 50-60-е годы прошлого века. Так, Красноярская ГЭС начала возводиться еще в 1955 году, тоже на Енисее. Данная станция называется сердцем энергосистемы Сибири, так как является одним из ведущих поставщиков электроэнергии в этом регионе. На сегодня Красноярская ГЭС входит в десятку крупных станций мира, в штате которой работают больше 550 человек. Окончательно введена в эксплуатацию она была в далеком 1972 году и с тех пор постоянно совершенствовалась. Данная ГЭС состоит из нескольких объектов:

• гравитационной бетонной плотины;
• приплотинном здании ГЭС;
• установки по приему и распределению энергии;
• судоподъемника с подъодным каналом.

На возведение второй по мощности электростанции России потребовалось почти 6 млн м3 бетона. Станция отличается максимальной пропускной способностью в 14000 м3/сек, а мощность ГЭС составляет 6000 МВт. Плотиной образуется Красноярское водохранилище площадью 2000 км2. Особенность данной электростанции – в единственном в России судоподъемнике, который нужен для пропуска судов. В 1995 году гидроагрегаты ГЭС были изношены на 50%, поэтому было принято решение реконструировать их и модернизировать.

Недостатки АЭС перед ТЭС

1. Недостатки АЭС перед ТЭС это в первую очередь наличие радиоактивных отходов. Радиоактивные отходы на атомных станциях стараются по максимуму переработать, но утилизировать совсем их не получается. Конечные отходы на современных АЭС перерабатывают в стекло и хранят в специальных хранилищах. Удастся ли их когда-нибудь использовать – пока неизвестно.
   2. Недостатки АЭС – это и небольшой КПД относительно ТЭС. Так как процессы в ТЭС протекают при более высоких температурах, они являются более производительными. В АЭС этого добиться пока сложно, т.к. циркониевые сплавы, которые косвенно участвуют в ядерных реакциях, не могут выдерживать запредельно высоких температур.
   3. Особняком стоит общая проблема тепло и атомных электростанций. Недостаток АЭС и ТЭС – это тепловое загрязнение атмосферы. Что это значит? При получении ядерной энергии выделяется большое количество тепловой энергии, которая выбрасывается в окружающую среду. Тепловое загрязнение атмосферы – проблема сегодняшнего дня, оно влечет за собой множество проблем вроде создания тепловых островов, изменения микроклимата и, в конечном счете, глобального потепления.

Современные АЭС уже решают проблему теплового загрязнения и используют для охлаждения воды собственные искусственные бассейны или градирни (специальные охладительные башни для охлаждения больших объемов горячей воды).

Области использования солнечных коллекторов

Они востребованы там, где предполагается применение тепла. Технология производства солнечных коллекторов была создана в 1908 году. Уильям Бейли из компании Carnegie Steel Company разработал коллектор со специальным изолированным корпусом и медными трубками. Любой солнечный коллектор скапливает энергию в трубках и металлических пластинах, установленных на крыше здания. Для максимального поглощения радиации трубки выкрашены в черный цвет. Они располагаются в стеклянном либо пластмассовом корпусе, слегка наклонены к югу, чтобы в полной мере поглощать солнечный свет.

Коллектор можно представить в качестве небольшой теплицы, аккумулирующей тепло под стеклянной панелью. Так как солнечная радиация распределена равномерно по поверхности, коллектор должен обладать большой площадью. Солнечные коллекторы могут обеспечивать хозяйство горячей водой для стирки, мытья и приготовления пищи, либо использоваться для предварительного нагрева воды для существующих водонагревателей.

Характеристика промышленных электростанций

Промышленными называются энергоустановки, включенные в состав производственных предприятий. Их основное предназначение заключается в энергоснабжении соответствующих предприятий и прилегающих территорий. К принципиальным особенностям промышленных станций относятся:

По виду производимой энергии промышленные станции подразделяются на следующие группы:

• Вырабатывающие только электрическую энергию
• Снабжающие потребителей электро- и тепловой энергией
• Дополнительно снабжающие потребителей сжатым воздухом

В зависимости от типа установленного двигателя, выделяют электростанции с паровыми или газовыми турбинами, двигателями внутреннего сгорания, локомобилями.

Помимо мощности и типа станции, существует ряд других параметров и характеристик. От фазности станции зависит возможность подключения отдельных приборов-потребителей. Существуют однофазные и трехфазные автономные энергоустановки. В трехфазной установке мощность распределяется равномерно между всеми фазами.

Не менее важной характеристикой является частота вырабатываемого установкой тока. В соответствии со стандартами этот показатель составляет 50 Гц в России

В других странах, включая Японию, Канаду и Соединенные Штаты, данный параметр может достигать 60 Гц. Максимальная сила вырабатываемого тока энергетических установок определяется в амперах. Не допускается подключать к энергоустановке нагрузку, ампераж потребления которой превышает предельную возможность передачи тока агрегатом.

Учитывая все характеристики электростанций, удастся обеспечить их максимальную производительность и стабильную работу на протяжении долгого времени. В зависимости от наличия или отсутствия конкретных технических характеристик необходимо регулировать нагрузку на станцию.

Топливно-знергетический комплекс ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА Учитель географии Головко О.Н 2011-2012 уч. год

Цели урока: Показать значение, роль и состав электроэнергетики России Сформировать представление об основных типах электростанций и их размещении Выявить проблемы электроэнергетики Развивать умение работать с различными источниками географической информации.

Практическое задание: Пользуясь текстом учебника и картами атласа, дайте характеристику ТЭС, ГЭС и АЭС по плану: Доля от общего объема электроэнергии, производимой в стране Недостатки ЭС Достоинства Факторы размещения Крупнейшие электростанции (показать на карте)

Информацию оформить в виде таблицы Тип ЭС Доля % Достоинства Недостатки Факторы размещения Крупнейшие ЭС

Теплоэлектростанции (ТЭС) Сургутская ТЭС

Таблица: Тип ЭС Доля % Достоинства Недостатки Факторы размещения Крупнейшие ЭС ТЭС 65 Стоимость и время строительства невелики, используются разные виды топлива, дешевый вид электроэнергии Использование исчерпаемых ресурсов, сильное загрязнение окружающей среды (воздух, почва) Топливный Потребления (вблизи газопроводов) Сургутская

Гидроэлектростанции (ГЭС) Красноярская ГЭС

Определите районы с наибольшими запасами гидроэнергии В каких районах затраты на производство минимальны? В каких районах наиболее перспективно строительство ГЭС?

Таблица: Тип ЭС Доля % Достоинства Недостатки Факторы размещения Крупнейшие ЭС ГЭС 19 Не загрязняет атмосферу, используются возобновимые ресурсы, самый дешевый вид электроэнергии Строительство долго и дорого, водохранилища затапливают с/хоз. угодья, изменяют микроклимат территорий, гидрологический режим, «мертвая вода» На реках с большим падением, в малообжитых, горных районах Саяно-Шушенская, Краснояр-ская

Атомные электростанции (АЭС) Билибинская АЭС

Таблица: Тип ЭС Доля % Достоинства Недостатки Факторы размещения Крупнейшие ЭС АЭС 16 Экономичность Опасность радиоактивного загрязнения при авариях, проблема захоронения ядерных отходов Отсутствие других источников энергии, потребительский Курская, Смоленская, Тверская, Кольская, Нововоронежская, Билибинская

Почему человечество ищет нетрадиционные источники энергии?

Приливные электростанции (ПЭС) Кислогубская ПЭС Кислогубская ПЭС

Геотермальные электростанции (ГеоЭС) Мутновская ГеоЭС

Мутновская ГеоЭС

Выводы: Электроэнергетика использует природные ресурсы, как исчерпаемые так и неисчерпаемые. Электроэнергетика является загрязнителем окружающей среды Для уменьшения нагрузки на природу необходимо бережное и экономное расходование электроэнергии, а также более широкое применение нетрадиционных источников: энергии солнца, ветра, приливов и отливов.

Источники информации: В.И. Дронов, В.Я. Ром. География. Россия. Население и хозяйство. Учебник для 9 класса

Ленинградская АЭС. Первые РБМК

Теперь перейдем к самым крупным АЭС, с серийными блоками гигаваттной мощности. Начнем по хронологии и с реакторов РБМК.

Ленинградаская АЭС и ее энергоблоки. Графика автора

Именно на реакторах РБМК СССР планировал масштабно развивать атомную энергетику в 1970-е годы для удовлетворения энергодефицита в европейской части страны, поскольку технологию изготовления корпусов гигаваттных ВВЭР осваивать не успевал. А активная зона реактора РБМК собирается как из кубиков, изготовление компонентов для нее было освоено промышленностью. Поэтому, например, ее можно масштабировать и увеличивать. Например, на Игналинской АЭС построили два РБМК мощностью уже 1500 МВт, хотя и в тех же габаритах. Но были проекты и с увеличенной мощностью и активной зоной, до 2400 МВт. Вообще, сам реактор РБМК-1000  — это один из крупнейших в мире реакторов, там только диаметр активной зоны более 11 м.

Верхняя плита реактора РБМК — одного из самых больших реакторов в мире

У РБМК есть ряд преимуществ перед ВВЭР. Например, он не требует остановки для перегрузки топлива, его можно перегружать, отключая отдельные каналы прямо на работающем реакторе.  Из-за этого он позволяет облучать в каналах отдельные сборки-мишени и нарабатывать полезные изотопы, как, например, Co-60, который сейчас и производят на Ленинградской АЭС.

Но есть и ряд недостатков. Это, например, и сложность управления, и отсутствие защитной оболочки-контейнмента, и другие недостатки конструкции, которые не были своевременно устранены из-за гонки масштабного строительства АЭС в СССР в 1970-е и 1980-е. Все это привело к главной трагедии, сделавшей реактор РБМК печально известным на весь мир – Чернобыльской катастрофе. Именно такие реакторы были на этой АЭС. После аварии 1986-года реакторы РБМК доработали и модернизировали, устранив большинство недостатков. Поэтому сегодняшние РБМК все же существенно отличаются от дочернобыльских.

Два энергоблока с ВВЭР-1200 на Ленингрдаской АЭС-2. Один уже сдан (справа), второй строится.

Два энергоблока первой очереди Ленинградской АЭС заработали в 1973 и 1975 годах, они уже отработали по 45 лет и остановлены в 2018 и 2020 годах. Им на смену были построены и синхронно с отключением старых блоков были подключены два новых энергоблока с реакторами ВВЭР-1200. Так что теперь Ленинградская АЭС – единственная российская, где одновременно работают реакторы разных типов – РБМК-1000 и ВВЭР-1200. Кстати, при этом мощность АЭС выросла на 400 МВт, и теперь это самая мощная АЭС России. Сейчас ЛАЭС обеспечивает электроэнергией Ленинградскую область более чем на 50%, а также частично снабжает теплом ближайший город атомщиков — Сосновый бор.

Мне дважды доводилось бывать на ЛАЭС-2, поэтому я видел новые энергоблоки и в строящемся виде, и тут же впервые побывал на уже работающем энергоблоке с ВВЭР-1200. 

Использование ядерной энергии в военной сфере

Большое количество высокоактивных материалов используют для производства ядерного оружия. По оценкам экспертов, ядерные боеголовки содержат несколько тонн плутония.

Ядерное оружие относят к потому что оно производит разрушения на огромных территориях.

По радиусу действия и мощности заряда ядерное оружие делится на:

• Тактическое.
• Оперативно-тактическое.
• Стратегическое.

Ядерные боеприпасы делят на атомные и водородные. В основу ядерного оружия положены неуправляемые цепные реакции деления тяжелых ядер и реакции Для цепной реакции используют уран либо плутоний.

Хранение такого большого количества опасных материалов — это большая угроза для человечества. А применение ядерной энергии в военных целях может привести к тяжелым последствиям.

Впервые ядерное оружие было применено в 1945 году для атаки на японские города Хиросима и Нагасаки. Последствия этой атаки были катастрофичными. Как известно, это было первое и последнее применение ядерной энергии в войне.

Мировое развитие атомной энергетики

Активная позиция СССР по освоению нового направления энергетики вызвала атомный бум во всём мире. В 1956 году в Великобритании, неподалёку от города Сискейл, начинает работу АЭС под названием Колдер Холл – первая за пределами нашей страны. Станция Шиппингпорт, вырабатывающая 60 МВт, в США выдала электрический ток в 1957 году. Дальше темпы нарастали как «снежный ком»:

• 1959 – Франция становится полноправным участником «мирового атомного энергетического клуба»;
• 1961 – Германия;
• 1962 – Канада;
• 1964 – Швеция;
• 1966 – Япония;
• 1976 – в мире идёт строительство 44 ядерных реакторов.

Казалось бы, атомная энергетика стала достойной альтернативой традиционным источникам, употребляемым для выработки энергоресурсов. Время и произошедшие события перечеркнули столь поспешные оптимистические выводы. Авария на атомной станции Три-Майл-Айленд в США, Чернобыльская катастрофа на Украине, трагедия Фукусимы-1 показали страшную опасность использования радиоактивных материалов.   

Сегодня мировая атомная энергетика, по отчётам Агентства по атомной энергии на начало 2019 года, имеет в своём арсенале 449 реактора общей мощностью 392 ГВт, находящихся в 34 странах. Первыми в отрасли на 2018 год были:

Страна	Реакторы (шт.)	Выработка эл. энергии (млрд Вт·ч/год)	Примечание
США	99	805,3	—
Франция	58	395,9	Признанный лидер атомной энергетики, почти 72% вырабатываемой электроэнергии в этой стране производится на АЭС
Китай	46	277,1	Держит высокие темпы ввода новых ядерных мощностей
Россия	37	191,3	—
Республика Корея	24	127,1	—

Атомная энергетика

Поcледние 30 лет ядерная энергетика находится в глубоком кризисе, возникшем под воздействием:

• стабилизации цен на углеводороды;
• отсутствия роста уровня потребления энергоресурсов;
• увеличение капитальных затрат на строительство новых энергоблоков.

Ряд стран существенно ограничили свои программы модернизации и строительства АЭС.

Вопросы экономии и безопасности требуют принципиально новых подходов. И они появляются: создана плавучая АЭС в России, запущены в работу первые мини-АЭС. Разрабатываются реакторы высокого уровня безопасности с увеличенным КПД (коэффициент полезного действия).

Когда появилась первая тепловая электростанция

Энергию пара начали использовать уже давно. Одни паровозы и паровые котлы чего стоили. Кстати, в паровозах именно пар является основным элементом. По сути, это просто большая кастрюля, в которой кипит вода и вырабатывает пар для работы поршневого механизма.

Пар можно создать и дома, но на ТЭЦ он в тысячи раз мощнее.

Первая в мире тепловая электростанция была построена в 1882 году в Нью-Йорке. Место для нее нашли на Перл-Стрит (Манхэттен). Спустя год появилась первая в России подобная станция. Она была построена в Санкт-Петербурге.

Раз вы дочитали до этого места, то статья показалась вам интересной. Еще больше хороших статей вы сможете найти в нашем Telegram-канале.

С тех пор они росли, как грибы после дождя. При относительной простоте и экономичности такие сооружения вырабатывают много энергии. Пусть она не так экологична, как солнечная или ветровая, но именно ТЭЦ будут существовать до тех пор, пока не сгорит последняя тонна угля. Надеюсь, к этому времени уже появятся достойные альтернативы, но пока их не так много.

Использование подземного потенциала в реальных условиях

Во многих случаях подземная энергия применяется в двух видах.

1. Первый вариант – это непосредственная подача тепла в отопительные системы и устройства подогрева горячей воды. Этот способ хорошо зарекомендовал себя в районах высоких широт, в точках, где тектонические плиты смыкаются друг с другом. Вода закачивается в трубы напрямую из глубинных скважин и служит для обогрева объектов.
2. Второй вариант схематично практически не отличается от первого, только для производства электроэнергии требуется повышенная температура – от 150С. Это основные преимущества геотермальных электростанций.

В качестве живых примеров можно привести американские штаты Калифорнию и Неваду, где за счет подземного тепла снабжаются энергией большие электростанции. В Калифорнии на долю подобных установок в общей массе приходится 5%. В Сальвадоре геотермальными источниками производится свыше 30% электричества. В частных домах этих регионов широко используется экологически чистая и дешевая тепловая энергия.

Способы получения подземной тепловой энергии:

• Из сухой породы в разогретом состоянии. В естественные резервуары, состоящие из сухих твердых материалов, под высоким давлением закачивается вода. Она увлажняет поры и трещины, увеличивает имеющиеся разломы, после чего нагревается и становится паром или горячей водой.
• Магма. Находится под землей в виде расплавленной массы, нагретой до температуры 1200С. Довольно редко она в небольших объемах подходит совсем близко к поверхности и располагается на доступных глубинах. В данный момент возможные методы использования магмы как источника бесплатного тепла разрабатываются лишь в теории и на уровне отдельных экспериментов.
• Горячие воды. Испытывают постоянное давление, располагаются возле поверхности и содержат в своем составе метан в растворенном виде. В данном варианте электроэнергия производится при помощи не только тепла, но и газа.

Атомная станция теплоснабжения

Первые проекты таких станций были разработаны ещё в 70-е годы XXвека, но из-за наступивших в конце 80-х годов экономических потрясений и жёсткого противодействия общественности, до конца ни один из них реализован не был.

Исключение составляют Билибинская АЭС небольшой мощности, она снабжает теплом и электричеством посёлок Билибино в Заполярье (10 тыс. жителей) и местные горнодобывающие предприятия, а также оборонные реакторы (они занимаются производством плутония):

• Сибирская АЭС, поставляющая тепло в Северск и Томск.
• Реактор АДЭ-2 на Красноярском горно-химического комбинате, с 1964 г．поставляющий тепловую и электрическую энергию для города Железногорска.

На момент кризиса было начато строительство нескольких АСТ на базе реакторов, аналогичных ВВЭР-1000:

• Воронежская АСТ
• Горьковская АСТ
• Ивановская АСТ (только планировалась)

Строительство этих АСТ было остановлено во второй половине 1980-х или начале 1990-х годов.

В 2006 году концерн «Росэнергоатом» планировал построить плавучую АСТ для Архангельска, Певека и других заполярных городов на базе реакторной установки КЛТ-40, используемой на атомных ледоколах.

Имеется проект, строительства необслуживаемой АСТ на базе реактора «Елена», и передвижной (железнодорожным транспортом) реакторной установки «Ангстрем»

Виды электростанций

По способу получения энергии электростанции делятся на:

• атомные. Энергия производится ядерными реакторами и рядом специализированных установок и систем;
• тепловые. Основным является внешнее топливо, которое при горении создает энергию для оборачивания вала генератора;
• гидроэлектростанции. В качестве главной «силы» выступает естественная энергия рек, на которых устанавливаются плотины;
• ветроэлектростанции. Зависят от воздушных масс;
• геотермальные. Их питают подводные тепловые источники;
• солнечные. Поглощают и преобразуют солнечную энергию.

По назначению электростанции делятся на следующие виды:

• силовые. Необходимы для электроснабжения крупных потребителей, таких как города и заводы;
• зарядные. Используются для заряда различных аккумуляторов и батарей, оснащаются зарядными устройствами, а также в составе электростанции обязательно имеется электропривод постоянного тока;
• осветительные. Оснащаются комплектном прожекторов и светильников, предназначены для освещения хозяйственных объектов и строительных площадок;
• специальные. Используются при проведении сварочных и иных типов работ.

Также электростанции подразделяются:

• на переменные и постоянные (по роду тока);
• на дизельные и бензиновые (по типу двигателя);
• на больше-, средне- и маломощные (по мощности);
• на низкого и высокого напряжения (по напряжению).

Саяно-Шушенская ГЭС, 6400 МВт

Саяно-Шушенская гидроэлектростанция является крупнейшей по количеству вырабатываемой электроэнергии станцией в России. Электрическая мощность равна 6400 МВт. ГЭС находится на Енисее, по границе Красноярского края и Республики Хакасия, близ Саяногорска.

Саяно-Шушенская ГЭС занимает почётное место среди самых высоких плотин в мире и является самой высокой в России. Высота этого сооружения равна 242 метрам, а длина более километра. На строительство этого гиганта было затрачено более 9 миллионов кубических метров бетона.

Официально стартом строительства является 1963 год, а финальные доработки и сдача объекта состоялась в 2000 году.

Гидроэлектростанции России

В энергосистеме России гидравлические электростанции России уверенно занимают второе место. Количество мощных ГЭС производительностью свыше 1000 мегаватт составляет 13 единиц, в более 100 хотя и менее мощные, но все равно исправно снабжают электроэнергией свои регионы.

Крупнейшей российской гидроэлектростанцией по праву считается Саяно-Шушенская (рис. 1). Ее возвели на Енисее, рядом с населенными пунктами Саяногорск и Черемушки. Географическим ориентиром служит граница, разделяющая Красноярский край и Хакасию. Данная ГЭС является первой ступенью, входящей в Енисейский каскад. Возведение плотины высотой 242 метра началось в 1963 году, а полностью она была построена лишь к 2000 году из-за многочисленных проблем технического характера. Общая производительность Саяно-Шушенской ГЭС составляет 6400 мегаватт.

Не меньшего внимания заслуживает Красноярская ГЭС, производительностью 6000 мегаватт (рис. 2). Данный объект представляет собой третье звено, расположенное в Енисейском каскаде. Красноярский гидроузел оборудован единственным в России судоподъемником, функционирующим с 1982 года. Пуск первых двух гидроагрегатов состоялся в 1967 году, остальные были последовательно введены в эксплуатацию в 1971 году.

Станция считается важным элементом российской энергосистемы и одним из основных поставщиков электричества в Красноярском крае, обеспечивая не менее 30% от общего количества необходимой энергии.

На почетном третьем месте находится Братская ГЭС мощностью 4500 МВт (рис. 3). Она построена на реке Ангаре неподалеку от города Братска Иркутской области. В Ангарском каскаде станция выполняет функцию второй ступени. После строительства плотины образовалось Братское водохранилище – самое крупное в России по значению полезного объема. После ввода в эксплуатацию в 1965 году по плотине было открыто железнодорожное, а буквально через месяц – автомобильное движение. В 60-е годы 20 века это была первая электростанция в мире по мощности. После модернизации, проведенной в 2006 году, Братская ГЭС продолжает поставлять электроэнергию на объекты региона, в том числе и на Братский алюминиевый завод.

В той же Иркутской области в 1980 году была построена Усть-илимская ГЭС на реке Ангаре (рис. 4). Ее производительность составляет 3840 мегаватт, а сама она входит в Ангарский каскад в качестве третьей ступени. Ввод в действие этой станции сделал Сибирскую энергосистему более надежной и устойчивой. Значительная часть произведенного электричества используется энергоемкими производствами – алюминиевыми заводами и лесохимическими предприятиями, объединенными в Усть-Илимский территориально-производственный комплекс.

Ветроэнергетика

Первые ветряки для сельского хозяйства и ветро-электрические станции появились в стране в 1920-х годах. В те годы первые «пилотные» установки освещали около двухсот дворов или заставляли работать мельницу. В начале 1930-х годов в Курске была возведена ветроэлектростанция Уфимцева, оснащённая инерционным аккумулятором. Чуть позже в Балаклаве заработала подобная электростанция мощностью 100 киловатт. На сегодняшний день подобные станции функционируют в малонаселённых деревнях, где затруднительно получить электричество другим способом. Согласно данным начала 2018 года, мощность ветроэнергетики составила чуть больше 100 МВт (менее одного процента) от общей мощности всей энергосистемы страны.

Современные способы получения электроэнергии

Вы знали, что получить электричество можно с помощью обычной картошки, лимона или комнатного цветка? Понадобятся лишь гвоздь и медная проволока. Но снабдить электроэнергией весь мир картошка и лимоны, конечно, не смогут. Поэтому с 19 века ученые начали осваивать методы получения электроэнергии с помощью генерации.

Получить электроэнергию сегодня можно следующими способами:

1. Тепловая электроэнергетика – электроэнергия получается с помощью теплового сгорания органического топлива. Если просто – нефть и газ сгорают, выделяют тепло, тепло нагревает пар. Пар под давлением заставляет вращаться электрогенератор, а электрогенератор вырабатывает электроэнергию. Тепловые электрические станции, в которых происходит этот процесс, именуются ТЭСами.
2. Ядерная энергетика – принцип работы АЭС (атомных станций, получающих электроэнергию с помощью ядерных установок) очень похож на работу ТЭС. Отличие лишь в том, что тепло получают не от сгорания органического топлива, а от деления атомных ядер в ядерном реакторе.
3. Гидроэнергетика – в случае с ГЭС (гидроэлектростанциями), электрическую энергию получают от кинетической энергии течения воды. Вы когда-нибудь видели водопады? В основе такого способа получения энергии лежит сила водных водопадов, которые вращают роторы электрогенераторов, производящих электроэнергию. Конечно, водопады не природные. Они создаются искусственно, используя природное речное течение. Кстати, не так давно ученые выяснили, что морское течение намного мощнее речного, в планах строить морские гидроэлектростанции.
4. Ветроэнергетика – в данном случае приводит в действие электрогенератор кинетическая энергия ветра. Помните мельницы? В них полностью отражен этот принцип работы.
5. Гелиоэнергетика – в гелиоэнергетике платформой для преобразования служит тепло солнечных лучей.
6. Водородная энергетика – электроэнергию получают путем сгорания водорода. Водород сжигают, он выделяет тепло, а дальше все происходит по уже известной нам схеме.
7. Приливная энергетика – что используют для добычи электроэнергии в этом случае? Энергию морских приливов!
8. Геотермальная энергетика — получение сначала тепла, а потом и электроэнергии из естественного тепла Земли. К примеру, в вулканических районах.

АЭС: преимущества и недостатки

Мы подробно рассмотрели достоинства и недостатки АЭС перед другими способами получения электроэнергии.

«Но как же радиоактивные выбросы АЭС? Рядом с атомными станциями невозможно жить! Это опасно!» — скажете вы. «Ничего подобного» — ответит вам статистика и мировое ученое сообщество.

По статистическим сравнительным оценкам, проведенным в разных странах, отмечается, что смертность от заболеваний, которые появились от воздействия выбросов ТЭС выше, чем смертность от заболеваний, которые развились в организме человека от утечки радиоактивных веществ.

Собственно, все радиоактивные вещества прочно заперты в хранилищах и ждут часа, когда их научатся остаточно перерабатывать и использовать. В атмосферу такие вещества не выбрасываются, уровень радиации в населенных пунктах близ АЭС не больше традиционного уровня радиации в крупных городах.

Говоря про достоинства и недостатки АЭС, нельзя не вспомнить о стоимости постройки и запуска атомной станции. Ориентировочная стоимость небольшой современной ядерной станции – 28 миллиардов евро, специалисты утверждают, что стоимость ТЭС примерно такая же, здесь никто не выигрывает. Однако преимущества АЭС будут в меньших затратах на покупку и утилизацию топлива – уран хоть и дороже, но способен «работать» более года, в то время как запасы угля и газа необходимо постоянно пополнять.