Состав и структура топливно-энергетического комплекса

Структура национального хозяйства страны

Национально-хозяйственный комплекс страны включает производственную и непроизводственную сферы.

К непроизводственной сфере относятся такие области национального хозяйства, как образование, культура, наука, здравоохранение, социальное обеспечение и другие, где не производятся материальные ценности, но оказываются необходимые услуги, создаются нематериальные ценности.

Производственная сфера делится на отрасли национального хозяйства, среди которых: промышленность, транспорт, связь, сельское хозяйство, городское хозяйство и др.

Самая сложная и развитая отрасль, промышленность, подразделяется на промышленные комплексы: машиностроительный, горнодобывающий, металлургический, химический, лесной, топливно-энергетический комплекс (ТЭК), военно-промышленный комплекс, легкую, текстильную, пищевую промышленность и др.

Каждый промышленный комплекс в свою очередь делится на отрасли и подотрасли промышленности.

Отрасли промышленности также подразделяются на подотрасли. Электроэнергетика является подотраслью промышленности, хотя по значению ее можно рассматривать в качестве самостоятельной отрасли.

Каждая подотрасль состоит из объединений и предприятий соответствующего профиля и организационно-правовой формы. Объединение предприятий одного профиля в соответствующие отрасли и подотрасли значительно облегчает административное, научно-техническое и экономическое руководство ими, повышает качество управления и, как следствие, экономические результаты производственно-хозяйственной деятельности.

В настоящее время часто отрасли и подотрасли не имеют жесткой организационной структуры, поскольку большинство предприятий и объединений стали акционерными обществами, товариществами, оформились в другие виды предприятий различными формами собственности.

Предприятие – это имущественно обособленная производственно-хозяйственная единица, представляющая собой совокупность материальных и людских ресурсов, организованная для достижения каких-либо хозяйственных целей.

Состав и структура топливно-энергетического комплекса

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) представляет собой систему добычи природных энергетических ресурсов, их обогащения, преобразования в мобильные виды энергии и энергоносителей, передачи и распределения, потребления и использования во всех отраслях национального хозяйства. Объединение таких разнородных частей в единый национально-хозяйственный комплекс объясняется их технологическим единством, организационными взаимосвязями и экономической взаимозависимостью.

Неразрывная цепь добычи – преобразования – передачи – распределения – потребления – использования энергоресурсов определяет технологическое единство топливно-энергетического комплекса.

Организационно комплекс разделяется на отрасли, подотрасли, объединения и предприятия ТЭК:

· добывающие: угледобыча, нефтедобыча, газодобыча, добыча торфа и сланцев, добыча урана и других ядерных материалов;

· преобразующие (перерабатывающие): углепереработка, нефтепереработка, газопереработка, переработка торфа и сланцев, электроэнергетика, атомная энергетика, котельные, получение местных энергоносителей – сжатого воздуха и газов, холода и т.п.;

· передающие и распределяющие: перевозка угля, торфа и сланцев, нефтепроводы и другие способы транспорта нефти и нефтепродуктов, газопроводы, транспорт газовых баллонов, электрические сети, включая высоковольтные линии электропередачи (ЛЭП) и низковольтные распределительные электросети, паро- и теплопроводы, трубопроводы местных энергоносителей, газобаллонное хозяйство;

· потребление и использование во всех отраслях национального хозяйства технологических, санитарно-технических и коммунально-бытовых нужд, объединяемых понятием «Энергетика отраслей национального хозяйства», разделяемое на промышленную энергетику, энергетику транспорта, энергетику сельского хозяйства, коммунальную энергетику и т.п.

Организационного единства топливно-энергетического комплекса нет, хотя в него входит значительное количество отраслей Министерства промышленности и энергетики. В современных условиях произошло еще большее организационное обособление отдельных частей ТЭК с образованием локальных хозяйственных единиц, как правило, акционерных обществ (АО) с участием государственного капитала и капитала вышестоящих административно-производственных структур. Тем не менее технологическое единство производства и потребления топливно-энергетических ресурсов приводит к необходимости очень тесных информационных и технологических связей между различными частями ТЭК и особенно в электроэнергетике. Здесь существует единая система оперативного управления, объединяющая все электроэнергетические объекты независимо от принадлежности (электростанции, сети, системы, Единая энергосистема страны) и формы собственности (государственная, акционерная, смешанная).

Различные отрасли и составные части ТЭК экономически объединяются на российском и мировом энергетическом рынке по различным формам, будучи хозяйственно самостоятельными субъектами рынка. В то же время технологическое единство ТЭК делает субъектов энергетического рынка взаимозависимыми.

Электроэнергетика

Электроэнергетика является важнейшей составной частью топливно-энергетического комплекса страны, обладает рядом специфических черт, делающих ее непохожей ни на одну отрасль промышленности. По существу, она должна быть признана отраслью национального хозяйства, поскольку пронизывает все его сферы.

В Федеральном законе «Об электроэнергетике» дается определение: «Электроэнергетика – отрасль экономики Российской Федерации, включающая в себя комплекс экономических отношений, возникающих в процессе производства (в том числе производства в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии), передачи электрической энергии, оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике, сбыта и потребления электрической энергии с использованием производственных и иных имущественных объектов (в том числе входящих в Единую энергетическую систему России), принадлежащих на праве собственности или на ином предусмотренном федеральными законами основании субъектам электроэнергетики или иным лицам».

В технологическом смысле электроэнергетика представляет собой единый технологический процесс производства, передачи, распределения и потребления электрической и тепловой энергии, произведенной в режиме комбинированной выработки.

Электроэнергетика является основой функционирования экономики и жизнеобеспечения. В процессе своего функционирования и развития электроэнергетика сотрудничает со многими отраслями и конкурирует с некоторыми из них. В электроэнергетическое производство входят собственно производство, передача и распределение электрической и тепловой энергии, а также оказание различных услуг

Электроэнергетика представляет собой комплекс, потребляющий определенные ресурсы (трудовые, материальные, энергетические, финансовые) и выдающий электрическую и тепловую энергию. Эта энергия в свою очередь распределяется между промышленными, бытовыми и прочими потребителями. Эффективность электроэнергетики в целом может быть оценена, с одной стороны, по ее вкладу в повышение эффективности экономики, улучшение социальных условий, улучшение экологической обстановки, а с другой – по затратам, которые несет общество на функционирование электроэнергетики (стоимость электроэнергии, отпускаемой потребителям, количество занятого персонала, другие показатели).

Электроэнергетическое производство (генерация, передача, распределение, сбыт электрической и тепловой энергии), как и всякое другое производство, состоит из трех последовательных этапов: подготовка производства, собственно производство, поставка продукции.

Субъектами электроэнергетики являются лица, осуществляющие деятельность в сфере электроэнергетики: производство электрической и тепловой энергии, поставки (продажа) электрической энергии, энергоснабжение потребителей, предоставление услуг по передаче электрической энергии, оперативно-диспетчерское управление в электроэнергетике, сбыт электрической энергии, организация купли-продажи электрической энергии.

Отличительные особенности электроэнергетики как технической системы:

· невозможность запасать электрическую энергию в значительных масштабах, в связи с чем имеет место постоянное единство производства и потребления;

· зависимость объемов производства энергии исключительно от потребителей;

· необходимость оценивать объемы производства и потребления энергии не только в расчете на год (квартал, месяц), но и текущие величины энергетических нагрузок (мощность);

· необходимость бесперебойности энергоснабжения потребителей, являющейся важнейшим условием работы всего национального хозяйства и жизнедеятельности населения;

· планирование энергопотребления на каждые сутки и каждый час в течение года, т.е. необходимость разработки графиков нагрузки на каждый день каждого месяца с учетом сезона, климатических условий, дня недели и других факторов;

· зависимость качества продукции не только от производителя и поставщика, но и от потребителя.

Эти специфические условия породили отраслевые традиции в производственной и управленческой структуре электроэнергетики, при этом главной особенностью является создание и функционирование Единой энергетической системы страны.

По определению закона «Об электроэнергетике», «Единая энергетическая система России – совокупность производственных и иных имущественных объектов электроэнергетики, связанных единым процессом производства (в том числе производства в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии) и передачи электрической энергии в условиях централизованного оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике».

В разное время отдельные части предприятия ТЭК административно подчинялись разным министерствам и ведомствам. Наряду с другими отраслями топливно-энергетического комплекса электроэнергетика входит в состав Министерства промышленности и энергетики (Минпромэнерго). Участвует в работе по единому графику производства электроэнергии атомная энергетика – система Министерства атомной энергетики (Минатомэнерго). 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.

Основой структуры электроэнергетической отрасли являются электрические станции различных типов.

По первичному энергоресурсу, потребляемому для производства электрической (иногда и тепловой) энергии, электростанции можно подразделить: на тепловые (топливные) (ТЭС), в том числе теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) и конденсационные электростанции (КЭС), атомные (АЭС), гидравлические (ГЭС), прочие (солнечные, геотермальные, приливные, ветряные и др.).

Все перечисленные типы электростанций обладают разными экономическими показателями, поэтому имеют несколько разные области применения. Главными показателями, определяющими всю экономику энергетического производства, являются капитальные затраты на единицу мощности и себестоимость единицы энергии, годовые эксплуатационные расходы.

По параметрам начального давления применяемого пара (перед турбогенераторами) ТЭС делятся:

1) на электростанции низкого давления – 13-25 ата (1,3-2,5 МПа). Практически не применяются, хотя в связи с тенденциями к созданию на предприятиях собственных маломощных источников энергии могут возникнуть вновь;

2) среднего давления – 25-45 ата (2,5-4,5 МПа). Являются устаревшими, однако все еще находятся в работе;

3) высокого давления – 90 ата (9 МПа);

4) сверхвысокого давления – 130-240 ата (13-24 МПа).

Теплоэлектроцентрали, предназначенные для совместной комбинированной выработки тепловой и электрической энергии, различаются по типам установленных на них турбогенераторов: на противодавленческие (тип Р), имеются также противодавленческие турбины с регулируемым производственным отбором (тип ПР); турбины с регулируемыми отборами пара и конденсацией, в том числе с одним производственным отбором пара давлением 5-13 ата (0,12-0,25 МПа – тип П); с одним теплофикационным отбором пара давлением 1,2-2,5 ата (0,12-0,25 МПа – тип Т); с двумя отборами – производственным и теплофикационным (тип ПТ).

Конденсационные электростанции различаются по общей установленной мощности и мощности турбогенераторов: 150, 300, 500, 800,1200 МВт.

В последнее время все большее распространение получают газотурбинные электростанции и установки (ГТУ), отличающиеся большой маневренностью при низкой экономичности. Они так же, как и ГЭС, используются для покрытия пиковой части графиков нагрузок.

Для повышения экономичности ГТУ создаются парогазовые циклы, в которых отработанные газы после газовых турбин, обладающие еще значительным теплосодержанием, а иногда содержащие также продукты неполного сгорания, дожигаются и догреваются в энергетических котлах с выработкой пара для обычных паровых турбин. Парогазовые электростанции обладают более высокими кпд производства энергии и более низкими удельными расходами топлива.

Гидроэлектростанции бывают двух типов: собственно ГЭС и гидроаккумулирующие (ГАЭС), созданные специально для регулирования графика нагрузки. Гидростанции являются источниками энергии, использующими возобновляемые природные энергоресурсы – естественный речной водоток. Собственно ГЭС различаются по напору – высоконапорные (горные) и низконапорные (равнинные); по зарегулированности естественного водотока – с суточным, сезонным и многолетним регулированием; по некоторым другим признакам, в частности по мощности. Гидроаккумулирующие станции – искусственные сооружения, созданные на возвышенностях над естественными водоемами. В часы ночного провала нагрузки они работают в режиме насосов, закачивающих воду на верхний бьеф водохранилища, а в часы пик нагрузки срабатывают эту воду, развивая электрическую мощность и вырабатывая электроэнергию для сглаживания суточной неравномерности электропотребления.

Ветряные, солнечные, приливные, биоэнергетические станции не нашли пока еще сколько-нибудь существенного применения в электроэнергетике. Нецелесообразно всерьез говорить о термоядерных электростанциях, на пути создания которых в настоящее время имеются очень большие технические трудности.

В соответствии с «Концепцией развития и использования возможностей малой и нетрадиционной энергетики в энергетическом балансе России» к малым электростанциям отнесены электростанции мощностью до 30 МВт с агрегатами до 10 МВт, котельные и котлы общей теплопроизводительностью до 20 Гкал/ч, нетрадиционные энергоустановки, использующие солнечную, ветровую, геотермальную энергию, энергию биомассы, низкопотенциальное тепло, а также малые гидростанции и микроГЭС (с единичной мощностью агрегатов до 100 кВт).

Энергетические, технические и экономические свойства электростанций различных типов используются при оптимизации покрытия суточного графика электрической нагрузки.

Энергетическая система, как и экономическая, состоит из многочисленных энергетических объектов:

· электрические станции;

· электрические и тепловые сети;

· систему оперативно-диспетчерского управления, представляющую собой производственно-управленческую иерархию;

· энергоремонтные предприятия, производящие централизованный ремонт энергетического оборудования;

· энергосбытовые организации;

· строительные организации, обслуживающие периодическую реконструкцию и новое строительство энергетических объектов;

· вспомогательные предприятия и организации (автомобильные и железнодорожные хозяйства, подсобные службы и т.п.).

Кроме электростанций весьма важным элементом электроэнергетических систем являются энергетические коммуникации, прежде всего электрические сети, включая мощные линии электропередачи (ЛЭП).

По функциональному назначению линии электропередачи можно разделить на две большие группы: межсистемные и распределительные.

Межсистемные линии электропередачи выполняют функцию транспорта энергии между энергосистемами и отдельными предприятиями. Это обычно линии высокого напряжения: 750, 500, 330, 220, редко 110 кВ.

Распределительные линии доводят энергию до потребителей. Обычно это линии напряжением 6-10, 35, реже 110 кВ, если потребителями являются предприятия промышленности, транспорта, сельского хозяйства и т.д., для коммунально-бытовых потребителей распределительные линии бывают напряжением 220, 380 В, 6-10 кВ.

Обслуживанием линий электропередачи и подстанций занимаются предприятия электрических сетей (ПЭС).

Предприятия электрических сетей, обслуживающие магистральные сети, выделены в самостоятельное крупное объединение – Федеральную сетевую компанию (ФСК).

Для эксплуатации распределительных сетей создаются несколько типов предприятий: предприятия электросетей (ПЭС); предприятия электросетей – перепродавцы, обслуживающие небольшие города и населенные пункты и покупающие энергию у энергосистем. В ведении этих предприятий находятся также трансформаторные подстанции (ТП) и распределительные устройства (РП). Они трансформируют электроэнергию с высокого (110, 35, 6-10 кВ) на низкое потребительское, напряжение (220-380 В) и распределяют ее в районах и микрорайонах города для жилых и общественных зданий.

Предприятия тепловых сетей (ПТС) эксплуатируют магистральные и распределительные паро- и теплопроводы в городах и населенных пунктах. При муниципалитетах часто создаются свои энергетические организации – дирекции городских котельных, занимающиеся эксплуатацией как источников теплоснабжения (котельных, редко ТЭЦ), так и тепловых распределительных сетей.

Контрольные вопросы

1. Какова структура национального хозяйства страны?

2. Какова структура топливно-энергетического комплекса?

3. Какова структура отрасли электроэнергетика?

4. Дайте определение электроэнергетики как отрасли экономики.

5. Дайте определение электроэнергетики как технической системы.

6. Каковы отличительные особенности электроэнергетики как технической системы?

7. Каков состав межсистемных и распределительных электрических сетей?

8. Типы электростанций.