Технологические и организационно-экономические особенности энергетического производства

Технологические и организационно-экономические особенности энергетического производства

Министерство образования и науки Российской Федерации

Самарский государственный технический университет

Филиал в г. Сызрани

кафедра экономики

Курсовая работа по экономике энергетики:

“Технологические и организационно-экономические

особенности энергетического производства”.

Выполнил студент

электротехнического

факультета гр.Э-472

Прохоров Д.В,

проверил:доц. Порунов А.Н.

2004г. | |Содержание:

1.Введение……………………………………………………..3

2.Основная часть………………………………………………5

3. Общие сведения об АЭС…………………………………...8

4. Технологический процесс………………………………….8

5. Факторы развития атомной энергетики………………….10

6. Преимущества и недостатки АЭС………………………..14

7. Перспективы развития атомной энергетики……………..16

8. Организационно-экономические особенности

энергетического производства………………………………18

9. Источники финансирования развития энергетики………19

10. Заключение………………………………………………..21

1.ВВЕДЕНИЕ.

В разные эпохи развития человеческого общества и производственных

отношений доля использования разного рода энергоисточников была разной. На

заре человечества преобладало применение мышечной энергии человеческого

тела, позднее - животных, затем стала широко использоваться энергия ветра и

воды, потом энергия пара и, наконец, электричество стало играть ведущую

роль во всех видах производственного процесса.

Необходимо отметить, что на современном этапе человечество готовится

перейти к качественно новому уровню использования энергоресурсов.

Стратегически необходимо вернуться к возобновляемым источникам энергии, но

использовать их более эффективно и осторожно; в ближайшем будущем

переоценить своё отношение к безответственному использованию

невозобновляемых источников энергии, запасы которых ограничены и вот-вот

подойдут к критической черте полного исчерпания. [2]

1.1.Актуальность темы: Озабоченность проблемами энергетики будущего

вполне естественна, поскольку энергия обеспечивает “существенно важные

услуги” для жизни человека - тепло для обогрева, приготовления пищи и

производства, а также энергию для транспорта и работы машин. В настоящее

время для получения энергии, обеспечивающей эти услуги, необходимо топливо

- нефть, газ, уголь, ядерная энергия, дрова и другие первичные источники

(солнечная, ветряная и энергия текущего водного потока). Причем все эти

виды энергии бесполезны до тех пор, пока они не преобразуются в необходимые

энергетические услуги для конечного потребителя посредством машин или

другого оборудования. Во многих странах гигантское количество первичной

энергии пропадает впустую из-за несовершенства применяемых технологий

производства и трансформации энергии.[4,7]

1.2.Цель работы: В данной работе я постараюсь рассмотреть технологические

и организационно-экономические особенности энергетического производства.

1.3.Краткое содержание работы: Данная работа состоит из двух основных

частей: технологических особенностей энергетического производства(общие

сведения об АЭС, технологический процесс, факторы развития атомной

энергетики, преимущества и недостатки АЭС, перспективы развития атомной

энергетики) и организационно-экономических (заработная плата на

энергетических предприятиях, источники финансирования развития энергетики)

1.4.Информационная база работы: Россия была, есть и будет одной из

ведущих энергетических держав мира. И это не только потому, что в недрах

страны находится 12% мировых запасов угля, 13% нефти и 36% мировых запасов

природного газа, которых достаточно для полного обеспечения собственных

потребностей и для экспорта в сопредельные государства. Россия вошла в

число ведущих мировых энергетических держав, прежде всего, благодаря

созданию уникального производственного, научно-технического и кадрового

потенциала топливно-энергетического комплекса (ТЭК).

Таблица 1[5]

Производство электроэнергии на электростанциях России (млрд. Квт-ч)

| |1991 |1996 |2000 |2004 |

|ВСЕГО |1082 |860 |922 |1020 |

|ГЭС и ГАС |167 |177 |166 |180 |

|КЭС |397 |252 |242 |249 |

|ТЭЦ |400 |332 |392 |457 |

|АЭС |118 |99 |122 |134 |

Доля России в объёме мирового производства электроэнергии составляла

в 1990 г 8,2%, а в 1995 г сократилась до 7,6%.

В 1993 году по производству электроэнергии на душу населения Россия

занимала 13-е место в мире (6297 кВт\ч).

В 1991-1996 гг. электропотребление в России снизилось более чем на

20%, в том числе в 1996 г - на 1%. В 1997 г впервые в 90-е годы ожидается

рост производства электроэнергии.

В начале 90-х годов установленные энергетические мощности России

превышали 7% мировых. В 1995 г установленная мощность электроэнергетики

России составляла 215,3 млн. кВт, в том числе доля мощностей ТЭС - 70%, ГЭС

- 20% и АЭС - 10%.

В 1992-1995 гг. было введено 66 млн. кВт генерирующих мощностей. В

настоящее время 15 млн. кВт оборудования ТЭС выработали ресурс. В 2000 году

таких мощностей будет уже 35 млн. кВт и в 2005 году - 55 млн. кВт. К 2005

году предельного срока эксплуатации достигнут агрегаты ГЭС мощностью 21

млн. кВт (50% мощностей ГЭС России). На АЭС в 2001-2005 гг. будут выведены

из эксплуатации 6 энергоблоков общей мощностью 3,8 млн. кВт. В этих

условиях для обеспечения прогнозируемого спроса на электрическую энергию и

мощность потребуется значительная реконструкция действующих, а затем и

строительство новых электростанций.[8]

2.Основная часть:

Электроэнергетика является важнейшей составной частью ТЭК страны, обладая

рядом специфических черт, делающих её непохожей ни на одну отрасль

промышленности. По существу, она должна быть признана отраслью

национального хозяйства, так как пронизывает все его сферы. Главными

отличительными особенностями энергетического производства являются:

-- невозможность запасать электроэнергию (в значительных масштабах и

тепловую), в связи с чем имеет место постоянное единство производства и

потребления

-- Зависимость объемов производства энергии исключительно от потребителей и

невозможность наращивания объемов производства по желанию и инициативе

энергетиков

-- Необходимость оценивать объёмы производства и потребления энергии не

только в расчёте на год, как это делается для других отраслей

промышленности и национального хозяйства, но и часовые величины

энергетических нагрузок

-- Необходимость бесперебойности энергоснабжения потребителей, являющейся

жизненно важным условием работы всего национального хозяйства

-- Планирование энергопотребления на каждые сутки и каждый час в течение

года, то есть необходимость разработки графиков нагрузки на каждый день

каждого месяца с учётом сезона, климатических условий и других факторов.

--Высокая капиталоемкость и сильная инерционность развития

электроэнергетики;

-- Монопольное положение отдельных предприятий и систем по технологическим

условиям, а также вследствие сложившейся в нашей стране высокой

концентрации мощностей электроэнергетики:

-- Отсутствие необходимых для рыночной экономики резервов в производстве и

транспорте энергоресурсов:

-- Высокий уровень опасности объектов электроэнергетики для населения и

природы.

Эти специфические условия породили отраслевые традиции в организации

электроэнергетики, при этом главной особенностью является создание и

функционирование единой энергетической системы страны.[4,8]

В разное время отдельные части ТЭК административно подчинялись разным

министерствам и ведомствам. Сейчас наряду с другими отраслями ТЭК

электроэнергетика административно входит в состав Министерства топлива и

энергетики (Минтопэнерго). Вплотную к электроэнергетической отрасли,

руководимой Минтопэнерго, примыкает и участвует в работе по единому графику

атомная энергетика- система Министерства атомной энергетики

(Минатомэнерго). Однако в условиях рыночной экономики все эти

организационно-административные построения могут меняться, а отдельные

предприятия и их объединения получают существенную степень экономической

свободы и независимости от вертикальных организационных структур.[8]

Основой структуры электроэнергетической отрасли являются электрические

станции различных типов.

По первичному энергоресурсу, потребляемому для производства электрической

(иногда также и тепловой) энергии, электрические станции можно подразделить

на : тепловые (топливные) электростанции-ТЭС, в том числе

теплоэлектроцентрали-ТЭЦ и конденсационные электростанции-КЭС, атомные-АЭС,

гидравлические-ГЭС, прочие (солнечные, геотермальные, приливные и др.) [8]

Все перечисленные электростанции обладают разными экономическими

показателями и поэтому имеют разные области применения.

Рассмотрим принцип действия электрических станций на примере АЭС.

2.1.Общие сведения об АЭС:

На все более конкурентном и многонациональном глобальном энергетическом

рынке ряд важнейших факторов будет влиять не только на выбор вида энергии,

но также и на степень и характер использования разных источников энергии.

Эти факторы включают в себя:

оптимальное использование имеющихся ресурсов;

сокращение суммарных расходов;

сведение к минимуму экологических последствий;

убедительную демонстрацию безопасности;

удовлетворение потребностей национальной и международной политики.

Для ядерной энергии эти пять факторов определяют будущие стратегии в

области топливного цикла и реакторов. Цель заключается в том, чтобы

оптимизировать эти факторы.

Хотя достижение признания со стороны общественности не всегда включалось в

качестве важнейшего фактора, в действительности этот фактор является

жизненно важным для ядерной энергии. Необходимо открыто и достоверно

ознакомить общественность и лиц, принимающих решения, с реальными выгодами

ядерной энергетики.[1,6]

2.1.1.Технологический процесс:

Ядерная энергетика обеспечивает сейчас около 20% мирового производства

электроэнергии с развитой сырьевой и производственной базой для дальнейшего

развития отрасли. Главное отличие АЭС от ТЭС состоит в использовании

ядерного горючего вместо органического топлива. Ядерное горючее получают из

природного урана, который добывают либо в шахтах (Франция, ЮАР), либо в

открытых карьерах (Австралия, Намибия), либо способом подземного

выщелачивания (США, Канада, Россия). Природный уран — это смесь в основном

неделящегося изотопа урана 238U (более 99 %) и делящегося изотопа 235U

(0,71 %), который соответственно и представляет собой ядерное горючее. Для

работы реакторов АЭС требуется обогащение урана. Для этого природный уран

направляется па обогатительный завод, после переработки на котором 90%

природного обедненного урана направляется на хранение, а 10 % приобретают

обогащение до нескольких процентов (3,3 - 4,4 % для энергетических

реакторов).

Далее обогащенный уран (точнее — диоксид урана) направляется на завод,

изготавливающий твэлы — тепловыделяющие элементы. Из диоксида урана

изготавливают цилиндрические таблетки диаметром около 9 мм и 30 мм. Эти

таблетки помещают в герметичные тонкостенно-циркониевые трубки длиной почти

в 4 м. Это и есть твэлы. Твэлы собирают в тепловыделяющие сборки (ТВС) по

несколько сотен штук, которые удобно помещать и извлекать из активной зоны

реактора. После постепенного расщепления 235U и уменьшения его концентрации

до 1,26% , когда мощность реактора существенно уменьшается, ТВС

извлекают из реактора, некоторое время хранят в бассейне выдержки для

уменьшения радиоактивности, а затем направляют на радиохимический завод для

переработки, где из них извлекают ценные компоненты, в том числе и

несгоревшее в реакторе топливо.

Таким образом, в отличие от ТЭС, где топливо сжигается полностью (по

крайней мере, к этому стремятся), на АЭС добиться 100 % расщепления

горючего невозможно. Отсюда - невозможность оценить КПД АЭС с помощью

удельного расхода условного топлива.

Таким образом, АЭС — это энергетическое предприятие, вырабатывающее

электроэнергию из энергии, выделяющейся при радиоактивном распаде

элементов, содержащихся в твэлах.

В настоящее время в России работает 10 АЭС, структура установленной

мощности которых приведена в таблице 2 [4]

Таблица 2[4]

Структура АЭС России

|АЭС |Суммарная |Структура установленной |I ми |

| |мощность, |мощности |реактора|

| |МВт | | |

|Балаковская |4000 |4 энергоблока по 1000 |ВВЭР-100|

| | |МВг |0 |

|Нововороиежск|1880 |2 энергоблока по 440 МВт|ВВЭР-440|

|ая | | | |

| | |I энергоблок 1000 МВт |ВВЭР-100|

| | | |0 |

|Кольская |1760 |4 энергоблока по 440 МВт|ВВЭР-440|

|Ростовская |1000 |1 энергоблок 1000 МВт |ВВЭР-100|

| | | |0 |

|Калининская |2000 |2 энергоблока по 1000 |ВВЭР-100|

| | |МВт |0 |

|Ленинградская|4000 |4 энергоблока по 1000 |РБМК-100|

| | |МВт |0 |

|Смоленская |3000 |3 энергоблока по 1000 |РБМК-100|

| | |МВт |0 |

|Курская |4000 |4 энергоблока по 1000 |РБМК-100|

| | |МВт |0 |

|Билибинская |48 |4 энергоблока по 12 МВт |ЭГП-6 |

|Белоярская |600 |I энергоблок 600 МВт |БМ-600 |

2.1.2.Факторы развития атомной энергетики:

а)Максимальное использование ресурсов

Известные и вероятные запасы урана должны обеспечить достаточное снабжение

ядерным топливом в краткосрочном и среднесрочном плане, даже если реакторы

будут работать главным образом с однократными циклами, предусматривающими

захоронение отработавшего топлива. Проблемы в топливообеспечении атомной

энергетики могут возникнуть лишь к 2030 году при условии развития и

увеличения к этому времени атомных энергомощностей. Для их решения

потребуются разведка и освоение новых месторождений урана на территории

России, использование накопленных оружеййного и энергетического плутония и

урана, развитие атомной энергетики на альтернативных видах ядерного

топлива. Одна тонна оружейного плутония по теплотворному эквиваленту

органического топлива при “сжигании” в тепловых реакторах в открытом

топливном цикле соответствует 2,5 млрд. куб. м. природного газа.

Приближенная оценка показывает, что общий энергетический потенциал

оружейного сырья, с использованием в парке АЭС также реакторов на быстрых

нейтронах, может соответствовать выработке 12-14 трлн. киловатт-часов

электроэнергии, т.е 12-14 годовым её выработкам на уровне 1993 года, и

сэкономить в электроэнергетике около 3,5 трлн.кубометров природного газа.

Однако по мере роста спроса на уран и уменьшения его запасов,

обусловленного необходимостью удовлетворять потребности растущих мощностей

атомных станций, возникнет экономическая необходимость оптимального

использования урана таким образом, чтобы вырабатывалась вся потенциально

содержащаяся в нем энергия на единицу количества руды. Существуют

разнообразные способы достижения этого в ходе процесса обогащения и на

этапе эксплуатации. В долгосрочном плане потребуются повторное

использование наработанных делящихся материалов в тепловых реакторах и

внедрение быстрых реакторов-размножителей.

б) Достижение максимальной экономической выгоды

Поскольку затраты на топливо относительно низки, для общей экономической

жизнеспособности ядерной энергии весьма важно сокращение суммарных расходов

за счет снижения затрат на разработку, выбор площадки, сооружение,

эксплуатацию и первоначальное финансирование. Устранение неопределенностей

и изменчивости требований лицензирования, особенно перед вводом в

эксплуатацию, позволило бы осуществить более прогнозируемые стратегии

капиталовложений и финансовые стратегии.

в) Достижение максимальной экологической выгоды

Хотя ядерная энергия с точки зрения объемов потребляемого топлива, выбросов

и образующихся отходов обладает явными преимуществами по сравнению с

нынешними системами, использующими ископаемые виды топлива, дальнейшие меры

по смягчению соответствующих экологических проблем могут оказать

значительное влияние на отношение общественности.

Таблица 3 [9]

Сравнительные данные по топливу и отходам (тонн в год для электростанции

мощностью 1000 МВт)

|Атомная |топливо : |27 (160 т. природного урана в |

|станция: | |год) |

| |отходы : |27 высокоактивные |

Страницы: 1, 2