Топливно-энергетический комплекс
Grandars.ru » География » География России »

Топливно-энергетический комплекс

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) — сложная межотраслевая система добычи и производства топлива и энергии, их транспортировки, распределения и использования.

В состав комплекса входит три крупных взаимосвязанных части:

  1. Топливная промышленность (добыча и переработка нефти, газа, угля).
  2. Электроэнергетика.
  3. Транспортировка топлива и продуктов его переработки, тепла и электроэнергии (нефтепроводы, газопроводы, продуктопроводы, линии электропередачи).

Топливно-энергетический комплекс очень важен для России, т.к. на него приходится 40 % экспорта страны. Базой ТЭК России являются крупнейшие в мире запасы энергетических ресурсов. Роль ТЭК в народном хозяйстве огромна. На долю ТЭК приходится 1/4 стоимости всей промышленной продукции, значительная часть валютных поступлений России. От уровня развития ТЭК в значительной степени зависит вся экономика страны. Кроме того, хозяйство стран СНГ также зависит от поставок нефти и газа из России. Поэтому ТЭК тесно связан с транспортным комплексом. Например, весь трубопроводный транспорт перевозит продукцию ТЭК, на долю последнего приходится 1/3 грузопотока железных дорог России, 1/2 перевозок морской транспорта.

Основными факторами размещения ТЭК является сырьевой, энергетический, водный, экологический. Наибольшее значение в топливной промышленности России принадлежит трем отраслям — нефтяной, газовой и угольной.

Соотношение добычи разных видов топлива и выработанной энергии с расходованием их в пределах каких- либо территориальных единиц называется топливноэнергетическим балансом. Сейчас в структуре топливного баланса России природный газ занимает 63 %, нефть и нефтепродукты чуть более 8,5 %, уголь — 28,5 %.

По запасам многих видов топлива наша страна входит в десятку крупнейших. По углю разведанные запасы составляют около 200 млрд. тонн (свыше 50 % мировых запасов), по нефти и газовому конденсату около 20 млрд. т (13 %), по газу 48 трлн. м3 (свыше 40 %). Это позволяет даже в условиях экономического кризиса добывать значительное количество энергоресурсов. В 2006 г. было добыто 687,1 млн. тонн нефти (1-е место в мире), газа — 757,3 млрд. м3 (1-е место), угля — 200,9 млн. тонн. В 2005 г. в России было произведено 915 млрд. кВт • ч (4-е место).

Нефтяная промышленность — основа современного хозяйства. В структуре топливно-энергетического баланса производства в последнее время произошли серьезные изменения: если в середине XX в. главенствующую роль (более 60 %) занимал уголь, а сейчас более 70 % приходится на нефть.

По разведанным запасам нефти Россия занимает второе место (8 % мировых запасов) после Саудовской Аравии.

Добыча нефти в последние годы увеличивается. По сравнению с 2001 г. в 2006 г. добыча нефти в России возросла на 49 %. В Советском Союзе исторически сложилось несколько районов добычи нефти. До сороковых годов нефть добывалась в основном на Северном Кавказе, с семидесятых годов на первое место в стране вышел Волго-Уральский район, начали активно разрабатываться месторождения Тимано-Пе- чорской провинции и Западной Сибири.

С 1975 г. и по настоящее время основной район добычи нефти в России - Западная Сибирь (свыше 70 % общероссийской добычи нефти и газа), к тому же сибирская нефть имеет высокое качество.

Продолжается также разработка месторождений Волго-Уральского бассейна, Тимано-Печорской провинции, на Дальнем Востоке, в Калининградской области. Потенциальные ресурсы нефти выявлены в Восточной Сибири, в Якутии, а также на шельфе Охотского, Берингова, Чукотского морей.

В 2006 году добыча нефти составила 687,1 млн. т. Из этого количества только около 30 % приходится на европейскую часть. Основная часть нефти перекачивается по нефте- и нефтепродуктопроводам; их протяженность составляет около 62 тыс. км. По нефтепроводам транспортируется около 95 % российской нефти. Нефть России экспортируется в страны СНГ, Восточной и Западной Европы.

Газовая промышленность — самая молодая и самая эффективная отрасль ТЭК.

По расположению газовые месторождения находятся вблизи нефтяных. Наряду с природным добывается также попутный газ — вместе с нефтью на нефтяных месторождениях (11-12 % общей добычи газа). Основная доля природного газа добывается на исключительно газовых месторождениях Западной Сибири, Северного Кавказа, Урала, Нижнего Поволжья, в Республике Коми, в Якутии, на Сахалине. Более 90 % добычи и 60 % концентрации запасов природного газа приходится на Западную Сибирь. Протяженность магистральных трубопроводов приближается к 150 тыс. км, они транспортируют газ из Западной Сибири в западном направлении, в том числе и за пределы России. Крупнейшие системы газопроводов: Центральная, Поволжская, Уральская, Сибирь-Центр. Сейчас прокладывается шесть новых мощных газопроводов с месторождений полуострова Ямал в Европу в обход Украины.

На экспорт в страны СНГ и Европы отправляется значительная часть российского газа. Газовая промышленность отличается от нефтяной тем, что природный газ, в отличие от твердого и жидкого топлива, должен сразу отправляться потребителям. Поэтому добыча, транспортировка и потребление газа — очень тесно связанные этапы одного процесса.

Угольная промышленность — важное звено ТЭК, дает 14 топливных ресурсов, 75 % добытого угля используется как топливо и 25 % — как сырье для химической промышленности и черной металлургии.

По общим геологическим запасам угля — 6421 млрд. тонн Россия занимает второе место в мире после Китая, но размещение запасов угля по площади очень неравномерно — в основном они находятся в слабо освоенных районах Сибири и Дальнего Востока (76 %). Добыча угля открытым способом возможна в Канско-Ачинском бассейне, в Кузбассе, на Урале, Дальнем Востоке. Наиболее глубокое залегание угля характерно для европейской части России (Печорский, Донецкий бассейны). По добыче угля Россия находится на третьем месте (после Китая и США). Большая часть добытого угля идет на внутреннее потребление.

По своим качествам угли делятся на бурые и каменные, в том числе коксующиеся. Их основное отличие в количестве теплоты, выделяемой при сгорании различных видов угля. Каменные угли преобладают в европейской части России и в Сибири, а на Урале — бурые. Но основная масса ресурсов сосредоточена в нескольких крупнейших бассейнах — Тунгусском, Ленском, Канско-Ачинском, Кузнецком.

Электроэнергетика является одной из немногих отраслей, работа которой не зависит от финансовых потрясений, происходящих в стране. По производству электроэнергии в 2005 г. Россия занимала четвертое место. На размещение электроэнергетических предприятий влияют два основных фактора: наличие больших запасов топливно-энергетических ресурсов и их расположение. С развитием электронного вида транспорта (линии электропередачи — ЛЭП) размещение все больше стало ориентироваться на получение наиболее дешевой энергии, т.е. концентрироваться в местах добычи сырья или на реках с максимальным гидроэнергетическим потенциалом.

Тепловые электростанции (ТЭС) производят 69 % всей электроэнергии. Самые крупные электростанции этого типа располагаются в местах основного потребления энергии — промышленно-развитых экономических районах: Березовская-1, Сургутская, Рефтинская, Костромская. Особое место здесь занимают теплоцентрали и теплоэлектроцентрали, которые обеспечивают предприятия теплом, паром или горячей водой, они намного продуктивнее обычных электростанций, поэтому они размещаются чаще всего непосредственно в городах.

Гидроэлектростанции (ГЭС) позволяют получать самую дешевую электроэнергию, т.к. водные ресурсы, использующиеся на них, относятся к возобновимым. На гидроэлектростанциях производится 1/5 всей электроэнергии. Самыми мощными ГЭС России являются: Саяно-Шушенская, Красноярская (на Енисее), Иркутская, Братская, Усть-Илимская (на Ангаре), Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Горьковская, Чебоксарская, Волжская, Саратовская, Волгоградская (на Волге) и Камская, Боткинская, Нижнекамская (на Каме).

Атомные электростанции (АЭС) являются разновидностью конденсационных, но при этом используют другой вид топлива. В настоящее время в России действуют 11 АЭС: Тверская, Смоленская, Нововоронежская, Курская, Ленинградская, Кольская, Балаковская, Ростовская, Белоярская, Билибинская и Обнинская. Крупнейшие из них — Ленинградская, Курская, Балаковская (мощность каждой составляет 4 млн. кВт). Первая в России атомная электростанция на быстрых нейтронах действует на Урале — Белоярская АЭС. На Дальнем Востоке сооружена Билибинская АТЭЦ. Первая в мире Обнинская АЭС, запущенная в эксплуатацию в 1954 г. сейчас является экспериментальной. Доля электроэнергии, производимой на АЭС составляет 15 %.

Гидроаккумулирующие станции (ГАЭС) располагают в районах с дефицитом электроэнергии в часы усиленного ее потребления. Их строение представляет собой два бассейна на разных высотных уровнях. При возрастании потребности в электроэнергии из верхнего бассейна воду спускают по трубам, на выходе которых стоят турбины. В ночной период, когда потребление уменьшается, воду опять закачивают наверх. В России на сегодня действует только одна такая станция вблизи Москвы (Загорская).

Геотермальные электростанции (ГТЭС) используют тепло земных недр. В России этот вид топлива пока еще используется мало. Построена только одна небольшая станция на Камчатке — Паужетская. Там же начато строительство Мунтовской.

Приливные электростанции (ПЭС) в своей работе используют энергию приливов. В нашей стране есть только экспериментальная Кислогубская ПЭС в Мурманской области. Ее мощность невелика. Разрабатывается несколько проектов строительства более крупных электростанций.

Транспортировка. Добытая нефть по нефтепроводам отправляется для переработки на нефтеперерабатывающие заводы (в России их 28) или за рубеж. Общая длина нефтепроводов достигает 50 тыс. км. Начало строительства этих транспортных систем связано с разработкой месторождений Волго-Уральской провинции, поэтому отсюда в разные стороны пошли нитки нефтепроводов, которые значительно усложнились после вовлечения в эксплуатацию месторождений Западной Сибири. Основные нефтепроводы:

• На восток: Туймазы — Омск — Новосибирск — Красноярск- Ангарск;

  • На запад: Альметьевск — Самара — Брянск — Мозырь (Белоруссия) и далее в страны Восточной Европы (нефтепровод «Дружба»), Усть-Балык — Курган

- Альметьевск, Нижневартовск — Самара — Лисичанск (Украина) — Кременчуг — Херсон — Одесса, Сургут — Новополоцк (Белоруссия) — Мажейкяй (Литва) — Вентспилс (Латвия);

  • На юг — Пермь — Альметьевск, Усть-Балык

- Омск — Павлодар (Казахстан) — Шымкент (Казахстан); Ухта — Ярославль, Самара — Саратов — Волгоград — Новороссийск.

Не имеет выхода в общую систему нефтепровод Оха (Сахалин) — Комсомольск-на-Амуре.

Размещение отраслей топливно-энергетического комплекса

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) — один из межотраслевых комплексов, который представляет собой совокупность тесно взаимосвязанных и взаимозависимых отраслей топливной промышленности и электроэнергетики. В его состав входят также специализированные виды транспорта — трубопроводный и магистральные высоковольтные линии.

Топливно-энергетический комплекс — важнейшая структурная составляющая экономики России, один из факторов развития и размещения производительных сил страны. Доля топливно-энергетического комплекса в 2007 г. достигла в экспортном балансе страны более 60%. Топливно-энергетический комплекс оказывает существенное влияние на формирование бюджета страны и его региональную структуру. Отрасли комплекса тесно связаны со всеми отраслями экономики России, имеют большое районообразующее значение, создают предпосылки для развития топливных производств и служат базой для формирования промышленных, включая электроэнергетические, нефтехимические, углехимические, газопромышленные комплексы.

Вместе с тем нормальное функционирование топливно-энергетического комплекса сдерживает дефицит инвестиций, высокий уровень морального и физического износа основных фондов (в угольной и нефтедобывающей промышленности исчерпан проектный ресурс более 50% оборудования, в газовой промышленности — более 35%, свыше половины магистральных нефтепроводов эксплуатируется без капитального ремонта 25-35 лет), увеличение его негативного влияния на окружающую среду (на долю топливно-энергетического комплекса приходится 1/2 выбросов вредных веществ в атмосферу, 2/5 сточных вод, 1/3 твердых отходов от всех потребителей).

Особенность развития топливно-энергетического комплекса России состоит в перестройке его структуры в направлении повышения за последние 20 лет доли природного газа (более чем в 2 раза) и сокращении доли нефти (в 1,7 раза) и угля (в 1,5 раза), что обусловлено сохраняющимся несоответствием в размещении производительных сил и топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), так как до 90% общих запасов ТЭР приходится на восточные районы.

Структура производства первичных энергоресурсов в России* (в % к итогу)

Первичные источники энергии 1980 1990 2000 2007
Производство ТЭР, всего 100 100 100 100
В том числе: нефть, включая газовый конденсат 54,7 39,6 32,8 39,4
естественный газ 20,5 39,7 47,7 42,2
уголь 18,7 14,5 12,2 11,5
топливный торф 0,3 0,09 0,05 0,02
сланцы 0,1 0,06 0,03 0,00
дрова 1,5 0,95 0,42 0,29
электроэнергия, вырабатываемая гидро-, атомными и геотермальными электростанциями 4,2 5,1 6,8 6,6

Потребности национального хозяйства в топливе и энергии зависят от динамики экономики и от интенсивности энергосбережения. Высокая энергоемкость российской экономики обусловлена не только природно-географическими особенностями страны, но и высокой долей энергоемких отраслей тяжелой индустрии, преобладанием старых энергорасточительных технологий, прямыми потерями энергии в сетях. До сих пор отсутствует широкая практика энергосберегающих технологий.

Топливная промышленность. Минеральное топливо является основным источником энергии в современном хозяйстве. По топливным ресурсам Россия занимает первое место в мире. В их региональной структуре преобладает уголь, но в Западной Сибири, Поволжье, на Северном Кавказе и Урале первостепенное значение имеют нефть и природный газ.

В 2007 г. в целом по стране добыча нефти составила 491 млн. т, газа — 651 млрд. м3, угля — 314 млн. т. В размещении добычи топлива, начиная с 1970-х гг. ХХ в. и вплоть до наших дней, отчетливо прослеживается тенденция — по мере выработки наиболее эффективных месторождений нефти, природного газа и угля в западных районах страны происходит смещение основных объемов их добычи на восток. В 2007 г. в азиатской части России добывалось 93% природного газа, более 70% нефти и 92% угля России.

Cм.далее: Газовая промышленность См.далее: Нефтяная промышленность См.далее: Угольная промышленность

Электроэнергетика

Электроэнергетика — базовая отрасль, развитие которой является непременным условием развития экономики и других сфер жизни общества. В мире производится около 13000 млрд. кВт/ч, из которых только на США приходится до 25%. Свыше 60% электроэнергии в мире производится на тепловых электростанциях (в США, России и Китае — 70-80%), примерно 20% — на ГЭС, 17% — на атомных станциях (во Франции и Бельгии — 60%, Швеции и Швейцарии — 40-45%).

Наиболее обеспеченными электроэнергией в расчете на душу населения являются Норвегия (28 тыс. кВт/ч в год), Канада (19 тыс.), Швеция (17 тыс.).

Электроэнергетика вместе с топливными отраслями, включающими разведку, добычу, переработку и транспортировку источников энергии, а также и самой электрической энергии, образует важнейший для экономики любой страны топливно-энергетический комплекс (ТЭК). Около 40% всех первичных энергоресурсов мира расходуется на выработку электроэнергии. В ряде стран основная часть топливно-энергетического комплекса принадлежит государству (Франция, Италия и др.), но во многих странах основную роль в ТЭК играет смешанный капитал.

Электроэнергетика занимается производством электроэнергии, ее транспортировкой и распределением. Особенность электроэнергетики состоит в том, что ее продукция не может накапливаться для последующего использования: производство электроэнергии в каждый момент времени должно соответствовать размерам потребления с учетом нужд самих электростанций и потерь в сетях. Поэтому связи в электроэнергетике обладают постоянством, непрерывностью и осуществляются мгновенно.

Электроэнергетика оказывает большое воздействие на территориальную организацию хозяйства: позволяет осваивать ТЭР удаленных восточных и северных районов; развитие магистральных высоковольтных линий способствует более свободному размещению промышленных предприятий; крупные ГЭС притягивают к себе энергоемкие производства; в восточных районах электроэнергетика является отраслью специализации и служит основой формирования территориально-производственных комплексов.

Считается, что для нормального развития экономики рост производства электроэнергии должен обгонять рост производства во всех других отраслях. Большую часть выработанной электроэнергии потребляет промышленность. По производству электроэнергии (1015,3 млрд. кВт.-ч в 2007 г.) Россия занимает четвертое место после США, Японии и Китая.

По масштабам производства электроэнергии выделяются Центральный экономический район (17,8% общероссийского производства), Восточная Сибирь (14,7%), Урал (15,3%) и Западная Сибирь (14,3%). Среди субъектов РФ по выработке электроэнергии лидируют Москва и Московская область, Ханты-Мансийский автономный округ, Иркутская область, Красноярский край, Свердловская область. Причем электроэнергетика Центра и Урала базируется на привозном топливе, а сибирские регионы работают на местных энергоресурсах и передают электроэнергию в другие районы.

Электроэнергетика современной России главным образом представлена тепловыми электростанциями (рис. 2), работающими на природном газе, угле и мазуте, в последние годы в топливном балансе электростанций возрастает доля природного газа. Около 1/5 отечественной электроэнергии вырабатывают гидроэлектростанции и 15% — АЭС.

Тепловые электростанции, работающие на низкокачественном угле, как правило, тяготеют к местам его добычи. Для электростанций на мазуте оптимально их размещение рядом с нефтеперерабатывающими заводами. Электростанции на газе ввиду сравнительно низкой величины затрат на его транспортировку преимущественно тяготеют к потребителю. Причем в первую очередь переводят на газ электростанции крупных и крупнейших городов, так как он является более чистым в экологическом отношении топливом, чем уголь и мазут. ТЭЦ (производящие и тепло, и электроэнергию) тяготеют к потребителю независимо от топлива, на котором они работают (теплоноситель при передаче на расстояние быстро остывает).

Самыми крупными тепловыми электростанциями мощностью более 3,5 млн. кВт каждая являются Сургутская (в Ханты-Мансийском автономном округе), Рефтинская (в Свердловской области) и Костромская ГРЭС. Мощность более 2 млн. кВт имеют Киришская (около Санкт-Петербурга), Рязанская (Центральный район), Новочеркасская и Ставропольская (Северный Кавказ), Заинская (Поволжье), Рефтинская и Троицкая (Урал), Нижневартовская и Березовская в Сибири.

Геотермические электростанции, использующие глубинное тепло Земли, привязаны к источнику энергии. В России на Камчатке действуют Паужетская и Мутновская ГТЭС.

Гидроэлектростанции — весьма эффективные источники электроэнергии. Они используют возобновимые ресурсы, обладают простотой управления и очень высоким коэффициентом полезного действия (более 80%). Поэтому стоимость производимой ими электроэнергии в 5-6 раз ниже, чем на ТЭС.

Гидроэлектростанции (ГЭС) экономичнее всего строить на горных реках с большим перепадом высот, тогда как на равнинных реках для поддержания постоянного напора воды и снижения зависимости от сезонных колебаний объемов воды требуется создание больших водохранилищ. Для более полного использования гидроэнергетического потенциала сооружаются каскады ГЭС. В России созданы гидроэнергетические каскады на Волге и Каме, Ангаре и Енисее. Общая мощность Волжско-Камского каскада — 11,5 млн. кВт. И он включает 11 электростанций. Самыми мощными являются Волжская (2,5 млн. кВт) и Волгоградская (2,3 млн. кВт). Действуют также Саратовская, Чебоксарская, Воткинская, Иваньковская, Угличская и др.

Еще более мощный (22 млн. кВт) — Ангаро-Енисейский каскад, включающий самые крупные в стране ГЭС: Саянскую (6,4 млн. кВт), Красноярскую (6 млн. кВт), Братскую (4,6 млн. кВт), Усть-Илимскую (4,3 млн. кВт).

Приливные электростанции используют энергию высоких приливов и отливов в отсеченном от моря заливе. В России действует опытная Кислогубская ПЭС у северного побережья Кольского полуострова.

Атомные электростанции (АЭС) используют высокотранспортабельное топливо. Учитывая, что 1 кг урана заменяет 2,5 тыс. т угля, АЭС целесообразнее размещать вблизи потребителя, в первую очередь в районах, лишенных других видов топлива. Первая в мире АЭС была построена в 1954 г. в г. Обнинске (Калужская обл.). Сейчас в России действует 8 атомных электростанций, из которых самыми мощными являются Курская и Балаковская (Саратовская обл.) по 4 млн. кВт каждая. В западных районах страны действуют также Кольская, Ленинградская, Смоленская, Тверская, Нововоронежская, Ростовская, Белоярская. На Чукотке — Билибинская АТЭЦ.

Важнейшая тенденция развития электроэнергетики — объединение электростанций в энергосистемах, которые осуществляют производство, передачу и распределение электроэнергии между потребителями. Они представляют собой территориальное сочетание электростанций разных типов, работающих на общую нагрузку. Объединение электростанций в энергосистемы способствует возможности выбирать наиболее экономичный режим нагрузки для разных типов электростанций; в условиях большой протяженности государства, существования поясного времени и несовпадения пиковых нагрузок в отдельных частях таких энергосистем можно маневрировать производством электроэнергии во времени и пространстве и перебрасывать ее по мере надобности во встречных направлениях.

В настоящее время функционирует Единая энергетическая система (ЕЭС) России. В ее состав входят многочисленные электростанции европейской части и Сибири, которые работают параллельно, в едином режиме, сосредоточивая более 4/5 суммарной мощности электростанций страны. В регионах России восточнее Байкала действуют небольшие изолированные энергосистемы.

Энергетической стратегией России на ближайшее десятилетие предусмотрено дальнейшее развитие электрификации за счет экономически и экологически обоснованного использования ТЭС, АЭС, ГЭС и нетрадиционных возобновляемых видов энергии, повышение безопасности и надежности действующих энергоблоков АЭС.