15) Электроэнергетика занимается производством электрической энергии, ее транспортировкой и распределением с помощью линий электропередач (электронного транспорта). Энергия производится на электростанциях разных типов, на некоторых станциях вместе с электрической производится также тепловая энергия. В России электроэнергия производится на электростанциях трех основных типов: тепловых (ТЭС), гидравлических (ГЭС) и атомных (АЭС). По производству электроэнергии Россия занимает четвертое место в мире после США, Японии и Китая. В 2002 г. на отрасль приходилось 11,9% промышленного производства страны. Электроэнергетика – отрасль с минимальным сокращением объемов производства за период 1990-х годов. За период с 1970 года изменилась структура производства электроэнергии по типам станций: снизилось производство электроэнергии на ТЭС (с 79,4 до 65,7%) и значительно возросло производство на АЭС (с 0,7 до 15,0%) (рис.).

Ведущую роль в электроэнергетике России играют ТЭС, на которые приходится около ²/₃ производимой энергии. ТЭС строятся с относительно небольшими затратами и быстро, как возле месторождений топливных ресурсов, так и возле крупных центров потребления энергии. Но они требуют для своего обслуживания значительного количества персонала, довольно плохо регулируются, в больших масштабах сжигают исчерпаемые и невозобновимые виды минерального топлива – уголь, газ, мазут, торф, сланцы.

Коэффициент использования топлива в них довольно низок (не более 40%), а объемы отходов, загрязняющих окружающую среду, велики. Максимальный экологический вред наносят ТЭС, работающие на высокозольном буром угле, наименьший – работающие на газе.

Первая разновидность ТЭС – конденсационные станции. В них сжигается минеральное топливо, за счет чего в котлах нагревается вода, превращающаяся в пар. Пар проходит через турбины, вырабатывая электроэнергию, а затем он конденсируется и вновь поступает в котел. Самые мощные конденсационные станции называются ГРЭС – государственные районные электростанции. В европейской части России ГРЭС работают в основном на газе и мазуте, а в азиатской – на угле. Мощные ГРЭС в Тюменской области работают на попутном нефтяном газе. Наиболее крупными в России (мощность более 3,5 млн кВт) являются Сургутская (в Ханты-Мансийском автономном округе), Рефтинская (в Свердловской области) и Костромская ГРЭС. Более 2 млн кВт имеют также ГРЭС Киришская около Санкт-Петербурга, Рязанская в Центральном районе, Новочеркасская и Ставропольская на Северном Кавказе, Заинская в Поволжье, Пермская, Троицкая и Ириклинская на Урале, Нижневартовская в Западной Сибири и Березовская в Восточной Сибири.

Вторая разновидность ТЭС – теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). Они вырабатывают электроэнергию и тепло. За счет этого коэффициент использования топлива выше, но строятся они только возле потребителя, так как тепло можно передавать лишь на небольшие расстояния. Как правило, мощность ТЭЦ намного меньше, чем у ГРЭС, – редко более 500 тыс. кВт. Самый мощный узел ТЭЦ в России расположен в Москве и ее окрестностях.

ГЭС производят 18% электроэнергии в стране. При этом в Восточно-Сибирском районе они вырабатывают более половины электроэнергии, а в Центрально-Черноземном районе полностью отсутствуют. Преимущества ГЭС значительны. Они используют неисчерпаемый бесплатный источник энергии, обслуживаются минимальным количеством работников, хорошо регулируются – в итоге себестоимость энергии на ГЭС самая низкая. Но ГЭС имеют и ряд недостатков: требуют очень больших затрат времени и средств на свое сооружение, подвержены влиянию сезонности режима рек, водохранилищами затапливаются большие площади ценных приречных земель, крупные водохранилища негативно воздействуют на экологическую ситуацию, мощные ГЭС могут быть построены только в местах наличия соответствующих ресурсов.

Наиболее мощным в России является Ангаро-Енисейский каскад ГЭС (мощность около 22 млн кВт), состоящий из пяти станций, четыре из которых являются крупнейшими в России. Это Саянская (6,4 млн кВт) и Красноярская (6,0 млн кВт) ГЭС на Енисее, Братская (4,5 млн кВт) и Усть-Илимская (4,3 млн кВт) ГЭС на Ангаре. На Ангаре действует также Иркутская ГЭС и продолжается сооружение Богучанской ГЭС. Большую мощность имеет Волго-Камский каскад ГЭС (около 11,5 млн кВт), включающий 11 электростанций. Самыми крупными в его составе являются Волжская (2,5 млн кВт) и Волгоградская (2,3 млн кВт) ГЭС. Мощность более 2 млн кВт будет иметь также Бурейская ГЭС на Дальнем Востоке, на которой пока действует только первая очередь. Мощные электростанции действуют на Оби (Новосибирская), Дону (Цимлянская в Ростовской области), Зее (Зейская в Амурской области).

Разновидностью ГЭС являются гидроаккумулирующие станции (ГАЭС). Во время пика потребления энергии (днем) они работают как обычные ГЭС: вода течет через турбины из верхнего водохранилища в нижнее, вырабатывая энергию. А во время спада потребления (ночью) за счет энергии других станций вода из нижнего водохранилища ГАЭС перекачивается обратно в верхнее водохранилище. То есть ГАЭС гасят пики потребления энергии и обеспечивают большую равномерность работы других станций. Они сооружаются около крупных городов, где наблюдается наибольшая разница между пиками и спадами потребления энергии. ГАЭС могут строиться на любых реках, но работают они только во взаимодействии со станциями других типов. В России крупная ГАЭС построена около города Сергиев Посад в Московской области.

АЭС вырабатывают 16% электроэнергии в стране. При этом на АЭС приходится большая часть энергии, вырабатываемой в Центрально-Черноземном районе. Главное достоинство АЭС – небольшое количество используемого топлива (1 кг обогащенного урана заменяет 2,5 тыс. т угля), вследствие чего АЭС могут быть построены в любых энергодефицитных районах. К тому же запасы урана на Земле превышают запасы традиционного минерального топлива, а при безаварийной работе АЭС незначительно воздействуют на окружающую среду. Главным недостатком АЭС является возможность аварий с катастрофическими последствиями, для предотвращения которых требуются серьезные меры безопасности. Кроме того, АЭС плохо регулируются (для их полной остановки или включения требуется несколько недель), не разработаны технологии переработки радиоактивных отходов.

Производство энергии ведется в России на восьми крупных АЭС. Самыми мощными из них являются Ленинградская, Курская и Балаковская (в Саратовской области) – по 4 млн кВт каждая. Мощность 2 млн кВт и более имеют также Смоленская и Тверская АЭС. Значительно производство на станциях Кольской (в Мурманской области), Нововоронежской (в Воронежской области) и Белоярской (в Свердловской области). На Чукотке работает небольшая Билибинская АЭС. Вступила в строй Ростовская АЭС, строительство которой несколько лет было заморожено после аварии на Чернобыльской АЭС.

Для увеличения надежности поставок электроэнергии большое количество станций и потребителей объединяют в энергосистемы. Системы позволяют также оптимально сочетать электростанции разных типов. АЭС в них всегда работают на полную мощность, ТЭС работают на полную мощность в зимний период и частично – летом, а ГЭС включаются для покрытия суточных пиков нагрузки. Станции почти всей европейской части страны (кроме крайнего северо-востока) и юга азиатской части вплоть до Байкала объединены в Единую энергосистему России. Эта система позволяет также перебрасывать энергию на большие расстояния, используя разницу во времени и в уровне развития электроэнергетики. Из наиболее энергоизбыточного Восточно-Сибирского района энергия передается на Урал и в другие западные районы страны. В северных и восточных регионах России работают изолированные энергосистемы, состоящие преимущественно из ТЭС и сильно зависящие от регулярности поставок топлива. Поэтому для многих восточных регионов страны (Приморский край и др.) в 1990-е годы стали характерными энергетические кризисы с отключениями потребителей.

16) Тепловые электростанции (ТЭС). Основной тип электростанций в России - тепловые, работающие на органическом топливе (уголь, мазут, газ, сланцы, торф). Среди них главную роль играют мощные (более 2 млн кВт) ГРЭС - государственные районные электростанции, обеспечивающие потребности экономического района, работающие в энергосистемах.

На размещение тепловых электростанция оказывает основное влияние топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива. Тепловые электростанции, использующие местные виды топлива (торф, сланцы, низкокалорийные и многозольные угли), ориентируются на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов. Потребительскую ориентацию имеют электростанции, использующие высококалорийное топливо, которое экономически выгодно транспортировать. Что же касается тепловых электростанций, работающих на мазуте, то они располагаются преимущественно в центрах нефтеперерабатывающей промышленности. Крупными тепловыми электростанциями являются ГРЭС на углях Канско-Ачинского бассейна, Березовская ГРЭС-1 и ГРЭС-2. Сургутская ГРЭС-2, Уренгойская ГРЭС (работает на газе).

Гидравлические электростанции (ГЭС). На втором месте по количеству вырабатываемой электроэнергии находится ГЭС (в 1991 г. - 16,5%). Гидроэлектростанции являются весьма эффективным источником энергии, поскольку используют возобновимые ресурсы, обладают простотой управления (количество персонала на ГЭС в 15-20 раз меньше, чем на ГРЭС) и имеют высокий КПД (более 80%). В результате производимая на ГЭС энергия самая дешевая. Огромное достоинство ГЭС - высокая маневренность, т. е. возможность практически мгновенного автоматического запуска и отключения любого требуемого количества агрегатов. Но строительство ГЭС требует больших сроков и больших удельных капиталовложений, ведет к потерям равнинных земель, наносит ущерб рыбному хозяйству. Доля участия ГЭС в выработке электроэнергии существенно меньше их доли в установленной мощности, что объясняется тем, что их полная мощность реализуется лишь в короткий период времени, причем только в многоводные годы. Поэтому несмотря на обеспеченность России гидроэнергетическими ресурсами гидроэнергетика не может служит основой выработки электроэнергии в стране.

Наиболее мощные ГЭС построены в Сибири, где осваиваются гидроресурсы наиболее эффективно: удельные капиталовложения в 2-3 раза ниже и себестоимость электроэнергии в 4-5 раз меньше, чем в европейской части страны ГЭС можно разделить на две основные группы; ГЭС на крупных равнинных реках и ГЭС на горных реках. В нашей стране большая часть ГЭС сооружалась на равнинных реках. Равнинные водохранилища обычно велики по площади и изменяют природные условия на значительных территориях. Ухудшается санитарное состояние водоемов. Нечистоты, которые раньше выносились реками, накапливаются в водохранилищах, приходится применять специальные меры для промывки русел рек и водохранилищ. Сооружение ГЭС на равнинных реках менее рентабельно, чем на горных. Но иногда для создания нормального судоходства и орошения это необходимо.

Самые крупные ГЭС в стране входят в состав Ангаро-Енисейского каскада: Саяно-Шушенская, Красноярская на Енисее, Иркутская, Братская, Усть-Илимская на Ангаре, строится Богучанская ГЭС (4 млн кВт).

В европейской части страны создан крупный каскад ГЭС на Волге: Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Горьковская, Чебоксарская, Волжская им. В.И. Ленина, Саратовская, Волжская.

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.

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.

17) В металлургический комплекс входят черная и цветная металлургия, охватывающая все стадии технологических процессов: от добычи и обогащения сырья до получения готовой продукции в виде черных и цветных металлов и их сплавов. Металлургический комплекс - это взаимообусловленное сочетание следующих технологических процессов:

добыча и подготовка сырья к переработке (добыча, обогащение, агломерирование, получение необходимых концентратов и др.);

металлургический передел - основной технологический процесс с получением чугуна, стали, проката черных и цветных металлов, труб и др.;

производство сплавов;

утилизация отходов основного производства и получение из них вторичных видов продукции.

В зависимости от сочетания этих технологических процессов выделяются следующие типы производств в металлургическом комплексе:

производства полного цикла, представленные, как правило, комбинатами, в которых одновременно действуют все названные стадии технологического процесса;

производства неполного цикла - это предприятия, в которых осуществляются не все стадии технологического процесса, например, в черной металлургии производятся только сталь и прокат, но отсутствует выпуск чугуна или производится только прокат. К неполному циклу относятся также электротермия ферросплавов, электрометаллургия и др.

Предприятия неполного цикла, или "малой металлургии" называются передельными, представлены в виде отдельных подразделений по производству литейного чугуна, стали или проката в составе крупных машиностроительных предприятий страны.

Металлургический комплекс - это основа индустрии. Он является фундаментом машиностроения, обеспечивающего вместе с электроэнергетикой и химической промышленностью развитие научно-технического прогресса во всех звеньях народного хозяйства страны. Металлургия относится к числу базовых отраслей народного хозяйства и отличается высокой материалоемкостью и капиталоемкостью производства. На долю черных и цветных металлов приходится более 90% всего объема конструкционных материалов, применяемых в машиностроении России. В общем объеме транспортных перевозок Российской Федерации на металлургические грузы приходится свыше 35% всего грузооборота. На нужды металлургии расходуется 14% топлива и 16% электроэнергии, т.е. 25% этих ресурсов, расходуемых в промышленности.

Состояние и развитие металлургической промышленности в конечном итоге определяют уровень научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства. Металлургический комплекс характеризуется концентрацией и комбинированием производства.

Спецификой металлургического комплекса являются несопоставимый с другими отраслями масштаб производства и сложность технологического цикла. Для производства многих видов продукции необходимы 15-18 переделов, начиная от добычи руды и других видов сырья. При этом передельные предприятия имеют тесные связи между собой не только в пределах России, но и в масштабах стран Содружества. Так, в производстве титана и титанового проката сложилась устойчивая межгосударственная кооперация предприятий России, Украины, Казахстана и Таджикистана.

Исключительно велико комплексообразующее и районообразующее значение металлургического комплекса в территориальной структуре народного хозяйства России. Современные крупные предприятия металлургического комплекса по характеру внутренних технологических связей представляют собой Металлургическо-энергохимические комбинаты. Кроме основного производства в составе металлургических предприятий создаются производства на основе утилизации разного рода вторичных ресурсов сырья и материалов (сернокислотное производство, тяжелый органический синтез по производству бензола, аммиака и другой химической продукции, производство строительных материалов - цемент, блочные изделия, а также фосфорных и азотных удобрений и т. п.). Наиболее распространенными спутниками металлургических предприятий являются: теплоэлектроэнергетика, металлоемкое машиностроение (металлургическое и горное оборудование, тяжелое станкостроение), производство металлоконструкций, метизов.

18) Чёрная металлургия служит основой развития машиностроения (одна треть отлитого металла из доменной печи , идёт в машиностроение) и строительства (1/4 металла идёт в строительство).

Состав

В состав чёрной металлургии входят следующие основные подотрасли:

добыча и обогащение руд чёрных металлов (железная, хромовая и марганцевая руда)

добыча и обогащение нерудного сырья для чёрной металлургии (флюсовых известняков, огнеупорных глин и т. п.);

производство чёрных металлов (чугуна, углеродистой стали, проката, металлических порошков чёрных металлов);

производство стальных и чугунных труб;

коксохимическая промышленность (производство кокса, коксового газа и пр.);

вторичная обработка чёрных металлов (разделка лома и отходов чёрных металлов).

Металлургический цикл

Собственно металлургическим циклом является производство

1) чугунно-доменное производство,

2) стали (мартеновское, кислородноконвертерное и электросталеплавильное), (непрерывная разливка, МНЛЗ),

3) проката (прокатное производство).

Предприятия, выпускающие чугун, углеродистую сталь и прокат, относятся к металлургическим предприятиям полного цикла.

Предприятия без выплавки чугуна относят к так называемой передельной металлургии. «Малая металлургия» представляет собой выпуск стали и проката на машиностроительных заводах. Основным типом предприятий чёрной металлургии являются комбинаты.

В размещении чёрной металлургии полного цикла большую роль играет сырьё и топливо, особенно велика роль сочетаний железных руд и коксующихся углей.

Размещение предприятий отрасли в Российской Федерации

Особенность промышленности России заключается в больших расстояниях между производствами различных циклов. Металлургические комбинаты, производящие чугун и сталь из руды, традиционно располагались около месторождений железных руд в районах, богатых лесом, так как для восстановления железа использовали древесный уголь. И в настоящее время металлургические комбинаты металлургической отрасли России расположены вблизи месторождений железной руды: Новолипецкий и Оскольский — около месторождений центральной России, Череповецкий («Северсталь») — около Карельского и Костомукшского, Магнитогорский — около горы Магнитная (уже выработанное месторождение) и в 300 км от Соколовско-Сарбайского в Казахстане, бывший Орско-Халиловский комбинат (в настоящее время «Уральская сталь») около месторождений природнолегированных руд, Нижнетагильский — вблизи Качканарского ГОКа, Новокузнецкий и Западно-Сибирский — около месторождений Кузбасса. Все комбинаты России расположены в местах, где ещё в XVIII веке и ранее существовало производство железа и изделий из него с использованием древесного угля. Месторождения коксующегося угля расположены чаще всего вдали от комбинатов именно по этой причине. Только НКМК и Запсиб расположены непосредственно на месторождениях каменного угля Кузбасса. «Северсталь» снабжается углём, добываемым в Печорском угольном бассейне.

В центральной части России большая часть железорудного сырья добывается в районе Курской аномалии. В промышленных масштабах железорудное сырьё производится также в Карелии и на Урале, а также в Сибири (добыча ведётся в Кузбассе, Красноярском крае, Хакасии и близких им районах). Большие запасы железной руды в Восточной Сибири практически не осваиваются из-за отсутствия инфраструктуры (железных дорог для вывоза сырья).

Два основных района производства коксующегося угля в России — Печорский (Воркута) и Кузнецкий бассейн (Кузбасс). Крупные угольные поля есть также в Восточной Сибири; они отчасти разрабатываются, однако промышленное их освоение упирается в отсутствие транспортной инфраструктуры.

Центральная часть России, в частности Орел, Белгород, Воронеж, Тула не богаты металлами, поэтому в основном для внутренних нужд все сырье привозится из других регионов. Крупнейшими поставщиками металла в центральный регион являются общероссийские компании, такие как Импром, и местный, такие как ПРОТЭК и Союзметаллкомплект.

В России созданы три металлургические базы:

Уральская металлургическая база Уральская металлургическая база является самой крупной в России и уступает по объемам производства черных металлов лишь Южной металлургической базе Украины в рамках СНГ. В масштабах же России она занимает первое место и по производству цветных металлов. На долю Уральской металлургии приходится 43% стали и 42% проката. Она является старейшей в России. Урал пользуется привозным кузнецким углем.

2. Центральная металлургическая база Центральная металлургическая база использует железные руды Курской магнитной аномалии (обогащённые на Стойленском, Михайловском и Лебединском обогатительных комбинатах), Кольского полуострова (Карельский окатыш и Оленегорский ГОК) и металлолом Центральной России. Коксующийся уголь поставляется из Печорского и Кузнецкого бассейнов, а отчасти — Донбасса.

Крупные заводы полного цикла представлены в городах Череповец (Череповецкий металлургический комбинат Северсталь), Липецк (Новолипецкий металлургический комбинат), Тула (Косогорский металлургический завод

Сибирская металлургическая база

Сибирская металлургическая база как металлургическая база находится в процессе формирования. Использует железные руды Горной Шории, Абаканского, Ангаро-Илимских месторождений и коксующегося угля Кузбасса. Основой формирования Сибирской металлургической базы являются железные руды Горной Шории, Хакасии и Ангаро-Илимского железорудного бассейна, а топливной базой — Кузнецкий каменноугольный бассейн. Современное производство здесь представлено двумя крупными предприятиями: Кузнецким металлургическим комбинатом (с производством полного цикла) и Западно-Сибирским заводом, а также ферросплавным заводом (Новокузнецк).