Ценовая политика

Атомная электростанция отличается от ТЭС тем, что котел заменен ядерным реактором. Теплота ядерной реакции используется для получения пара. Первичной энергией на АЭС является внутренняя ядерная энергия, которая при делении ядра выделяется в виде колоссальной кинетической энергии, которая, в свою очередь, превращается в тепловую. Установка, где идут эти превращения, называется реактором. Через активную зону реактора проходит вещество теплоноситель, которое служит для отвода тепла (вода, инертные газы и т.д.). Теплоноситель уносит тепло в парогенератор, отдавая его воде. Образующийся водяной пар поступает в турбину. Регулирование мощности реактора производится с помощью специальных стержней. Они вводятся в активную зону и изменяют поток нейтронов, а значит, и интенсивность ядерной реакции. Природное ядерное горючее атомной электрической станции - уран. Для биологической защиты от радиации используется слой бетона в несколько метров толщиной. При сжигании 1 кг каменного угля можно получить 8 кВт-ч электроэнергии, а при расходе 1 кг ядерного топлива вырабатывается 23 млн. кВтч электроэнергии. Более 2000 лет человечество использует водную энергию Земли. Теперь энергия воды используется на гидроэнергетических установках (ГЭУ) трех видов:

1. Гидравлические электростанции (ГЭС);
2. Приливные электростанции (ПЭС), использующие энергию приливов и отливов морей и океанов;
3. Гидроаккумулирующие станции (ГАЭС), накапливающие и использующие энергию водоемов и озер.

Гидроэнергетические ресурсы в турбине ГЭУ преобразуются в механическую энергию, которая в генераторе превращается в электрическую.

Таким образом, основными источниками энергии являются твердое топливо, нефть, газ, вода, энергия распада ядер урана и других радиоактивных веществ. Все основные типы электростанций оказывают значительное негативное воздействие на природу. ТЭС загрязняют воздух, шлаки станций, работающих на угле, занимают огромные территории. Водохранилища равнинных ГЭС заливают плодородные пойменные земли, приводят к заболачиванию земель. Небезопасными оказались и АЭС. Будущее за использованием нетрадиционных источников энергии — энергии ветра, приливов, Солнца и внутренней энергии Земли.

1.2. Преимущества  и недостатки электростанций 

Для питания загородных домов, или иных нужд часто требуются автономные источники электричества. Как правило, для этой нужды применяются автономные генераторные агрегаты – бензиновые, газовые и дизельные электростанции. Рассмотрим перечисленные устройства с точки зрения их применимости для частных нужд. Газовые генераторные агрегаты – это вершина прогресса в области мини-электростанций. Сжатый пропан, используемый в качестве топлива, гораздо дешевле бензина и дизельного топлива. Экономия топлива возрастает в несколько раз, если подключить агрегат к газовой магистрали. Газовые генераторы обладают значительными достоинствами – это и срок эксплуатации (до 320 000 часов), и высокий кпд, и более высокая экономия при эксплуатации. Не давая выхлопов, они малошумны и экологичны. К недостаткам следует отнести неудобства, связанные с доставкой топлива, а также дороговизну подключения к газовой магистрали. Бензиновые генераторы работают, конечно же, на автомобильном бензине (марок АИ-92, АИ-93). Двигатель генераторного агрегата бывает 2-х и 4-хтактным. Практическое отличие заключается в ресурсе – для 2-хтактных двигателей он едва достигает 500 часов,  а для 4-хтактных – 4000 часов при ежедневном 8-ми часовом «рабочем дне». Определенным достоинством бензиновых устройств является небольшая стоимость установки (дизель-генераторы значительно дороже), и высокая мобильность. Они легки, и могут работать при низких температурах. Удобство эксплуатации тоже можно отнести к очевидным достоинствам установки. Среди недостатков выделяют низкий кпд, пожаро-опасность топлива и вред для окружающей среды, что несколько снижает востребованность агрегатов на бензине. И все же, бензиновые генераторы – идеальный источник энергии для снабжения бытовых приборов. «Золотой серединой» являются дизельные генераторы. Более дорогие по сравнению с бензиновыми, они гарантируют снабжение любых потребителей качественной и мощной энергией. Широкий диапазон рабочих условий (генераторы выпускаются для разных климатических зон), применяемые технологии для шумопоглощения, высокая надежность и удобство эксплуатации сделали дизельные агрегаты самыми востребованными. Их моторесурс может достигать 40000 часов, что вполне неплохо. Достоинством установок можно назвать качество вырабатываемого тока – высокая стабильность по частоте и напряжению. Дизтопливо заметно дешевле, чем бензин, что позволяет говорить о высокой окупаемости установки. Ну а недостатки – шум и не экологичность, - легко могут устраняться современными технологиями.

Преимущества электростанций на топливных элементах:

1. Топливные элементы просты по своей природе, долговечны и  редко требуют технического обслуживания и ремонта.
2. Топливные элементы эффективнее, чем обычные генераторы, для мелкомасштабного обеспечения электроэнергией.
3. Водород — наиболее предпочтительный источник энергии для топливных элементов — нетоксичен.
4. При соблюдении правил эксплуатации водородный топливный $ элемент производит пренебрежимо малое количество загрязняющих атмосферу газов и не делает пылевых загрязнителей вовсе. Даже если топливом для топливного элемента служат более привычные метан или пропан, уровень загрязнения окружающей среды все равно ниже, чем при работе с традиционным генератором на двигателе внутреннего сгорания.
5. Использование топливных ячеек позволяет избежать зависимости от импорта нефти.
6. Производство водорода для топливных ячеек может при наличии соответствующей инфраструктуры доставки и хранения — повысить запас топлива для обогрева.
7. Действующие газопроводы можно использовать для подачи метана на электростанции с топливными элементами, применяющими этот газ.
8. Некоторые виды топлива, подходящие для использования в топливных элементах, можно производить на небольших местных предприятиях.
9. Иногда местные власти стимулируют применение альтернативной энергетики (включая топливные элементы) с помощью налоговых льгот и субсидий.

Недостатки электростанций на топливных элементах

1. В некоторых районах обслуживание топливных элементов затруднительно из-за недостатка запчастей или опытных техников.
2. Доставка и хранение топлива для водородных топливных элементов представляют собой главное технологическое препятствие широкому распространению малых электростанций такого типа, хотя это ограничение не касается жидких видов альтернативного топлива.
3. Удельная энергия (энергоемкость) водорода по сравнению с другими видами топлива относительно низка. Это ограничение также не касается жидких видов альтернативного топлива.
4. Водород чрезвычайно горюч и взрывоопасен. Это ограничение обычно не относится к жидким видам альтернативного топлива.
5. Водородные топливные элементы достаточно дороги в эксплуатации, в основном из-за стоимости процессов, связанных с выделением свободного водорода из его природных форм. Жидкие виды альтернативного топлива, как правило, не имеют такого недостатка.
6. Некоторые виды топлива, такие как дизельное или биодизель, в холодную погоду становятся более вязкими, что может вывести топливный элемент из строя.
7. Другие виды топлива — метанол или бензин, например, — могут быть токсичны при прямом контакте.

Преимущества ядерных электростанций:

1. Уран — относительно недорогое топливо. Месторождения урана распространены достаточно широко в мире.
2. Техническое обслуживание ядерных электростанций — процесс очень важный, но его не нужно проводить так же часто, как дозаправку и техобслуживание традиционных электростанций.
3. Ядерные реакторы и связанные с ними периферийные устройства могут работать в отсутствие кислорода. Это значит, что они могут быть целиком изолированы и при необходимости помещены под землю или под воду без вентиляционных систем.
4. Ядерные электростанции, в отличие от электростанций на природном топливе, не производят так называемых парниковых газов, угарного газа (СО) или пыладых загрязнителей.
5. Ядерные электростанции, построенные и эксплуатируемые с соблюдением всех мер предосторожности, могут помочь мировой экономике избавиться от чрезмерной зависимости от ископаемого топлива для производства электричества.

Недостатки ядерных электростанций

1. Добыча и обогащение урана могут подвергнуть занятый на этих работах персонал воздействию радиоактивной пыли, а также привести к выбросу этой пыли в воздух или в воду.
2. Отходы ядерных реакторов остаются радиоактивными долгие годы. Существующие и перспективные методы их утилизации сопряжены с техническими, экологическими и политическими проблемами.
3. Несмотря на то что риск диверсии на ядерных электростанциях невелик, потенциальные ее последствия — выброс радиоактивных материалов в окружающую среду — очень серьезны. Пренебрегать такими рисками нельзя.
4. Перевозка расщепляющихся материалов на электростанции для использования в качестве топлива и перевозка радиоактивных отходов к местам их утилизации (захоронения) никогда не могут быть абсолютно безопасным делом. Последствия нарушения системы безопасности могут быть катастрофическими.
5. Попадание расщепляющихся ядерных материалов не в те руки может спровоцировать ядерный терроризм или шантаж.
6. Из-за перечисленных выше факторов риска широкому применению ядерных электростанций сопротивляются различные общественные организации. Это способствует росту настороженного отношения в обществе к ядерной энергетике в целом, особенно в США.

Преимущества геотермальных электростанций

1. Запасы геотермальной энергии велики, хотя и не бесконечны. Ее можно считать возобновляемым источником энергии — во всяком случае, при условии, что в нагнетательную скважину не закачивается слишком много воды за слишком короткое время.
2. Геотермальная электростанция для работы не требует поставок топлива из внешних источников.
3. Работа геотермальных электростанций не сопровождается вредными или токсичными выбросами (см., однако, третий недостаток геотермальных электростанций ниже).
4. Помимо необходимого для первого старта насоса (или насосов) внешнего источника энергии, геотермальным электростанциям для дальнейшей работы внешняя энергия (топливо) не нужна. С началом работы геотермальной электростанции ее насосы можно запитывать электричеством, которое вырабатывается на самой станции.
5. Эксплуатация геотермальной электростанции не требует дополнительных расходов, кроме расходов на профилактическое техобслуживание или ремонт.
6. Геотермальные электростанции не портят пейзаж и не требуют значительного землеотвода.
7. Обычная геотермальная электростанция, расположенная на берегу моря или океана, может применяться и для опреснения воды, которую затем можно использовать для питья или ирригации. Опреснение происходит естественным путем в результате дистилляции — разогрева воды и охлаждения водяного пара в процессе работы электростанции.

Недостатки геотермальных электростанций:

1. Найти подходящее место для строительства геотермальной электростанции и получить разрешение местных властей и согласие жителей на ее возведение может быть проблематичным.
2. Иногда действующая геотермальная электростанция может остановиться в результате естественных изменений в земной коре. Кроме того, причиной ее остановки может стать плохой выбор места или чрезмерная закачка воды в породу через нагнетательную скважину.
3. Через эксплуатационную скважину могут выделяться горючие или токсичные газы или минералы, содержащиеся в породах земной коры. Избавиться от них достаточно сложно. Правда, в некоторых случаях их можно сифонировать (собрать) и переработать в горючее (нефть-сырец или природный газ, например).

1.3. Энергосистемы

Для более экономичного, рационального и комплексного использования общего потенциала электростанций нашей страны создана Единая энергетическая система (ЕЭС), в которой работают свыше 700 крупных электростанций, имеющих общую мощность свыше 250 млн. кВт (т. е. 84% мощности всех электростанций страны). Управление ЕЭС осуществляется из единого центра, оснащенного электронно-вычислительной техникой. Энергосистема - группа электростанций разных типов и мощностей, объединенная линиями электропередач и управляемая из единого центра. ЕЭС - единый объект управления, электростанции системы работают параллельно. Объективной особенностью продукции электроэнергетики является невозможность ее складирования или накопления, поэтому основной задачей энергосистемы является наиболее рациональное использование продукции отрасли. Электрическая энергия, в отличие от других видов энергии, может быть конвертирована в любой другой вид энергии с наименьшими потерями, причем ее производство, транспортировка и последующая конвертация значительно выгоднее прямого производства необходимого вида энергии из энергоносителя. Отрасли, зачастую не использующие электроэнергию напрямую для своих технологических процессов являются крупнейшими потребителями электроэнергии. ЕЭС России - сложнейший автоматизированный комплекс электрических станций и сетей, объединенный общим режимом работы с единым центром диспетчерского управления (ДУ). Основные сети ЕЭС России напряжением от 330 до 1150 кВ объединяют в параллельную работу 65 региональных энергосистем от западной границы до Байкала. Структура ЕЭС позволяет функционировать и осуществлять управление на трёх уровнях: межрегиональном (ЦДУ в Москве), межобластном (объединенные диспетчерские управления) и областном (Местные ДУ). Такая иерархическая структура в сочетании с противоаварийной интеллектуальной автоматикой и новейшими компьютерными системами позволяет быстро локализовать аварию без значительного ущерба для ЕЭС и зачастую даже для местных потребителей. Центральный диспетчерский пункт ЕЭС в Москве полностью контролирует и управляет работой всех станций, подключенных к нему. Единая Энергосистема распределена по 7 часовым поясам и тем самым позволяет сглаживать пики нагрузки энергосистемы за счет “перекачки” избыточной электроэнергии в другие районы, где ее недостает. Восточные регионы производят электроэнергии гораздо больше, чем потребляют сами. В центре же России наблюдается дефицит электроэнергии, который пока не удается покрыть за счет передачи энергии из Сибири на запад. К удобствам ЕЭС можно также отнести и возможность размещения электростанции вдалеке от потребителя. Транспортировка электроэнергии обходиться во много раз дешевле, чем транспортировка газа, нефти или угля и при этом происходит мгновенно и не требует дополнительных транспортных затрат.