Электростанции россии сообщение по физике

Обновлено: 04.07.2024

Под электростанцией подразумевается комплекс устройств, оборудования и аппаратуры, предназначенных для выработки электрической энергии. Сюда также относятся необходимые для этого строения и здания, которые расположены на соответствующей территории. Независимо от видов электростанций большинство из них функционирует за счет энергии вращения вала генератора.

Характеристики электростанций

Все электрические станции объединены и образуют Единую энергетическую группу, которую создали с целью более эффективного использования их мощностей, чтобы непрерывно снабжать потребителей электроэнергией. Основным элементом в устройстве считается электрогенератор, который выполняет определенные функции:

Гарантирует непрерывную работу одновременно с другими энергосистемами и обеспечивает энергией собственные автономные нагрузки.
Обеспечивает быстрое реагирование на наличие или отсутствие нагрузки, которая соответствует его номинальному значению. Производит запуск электродвигателя, обеспечивающего функционирование всей станции.
Совместно со специальным оборудованием выполняет защитные функции.

Каждый генератор отличается формами, размерами и источником энергии, который вращает вал. Кроме него, в станцию входят: турбины, котлы, трансформаторы, распределительное оборудование, технические средства коммутации, автоматика, релейная защита. Сейчас большое внимание уделяется выпуску более компактных установок.

Они вырабатывают электроэнергию, которая питает не только различные объекты, но и целые поселения, находящиеся на удаленном расстоянии от электрических линий. В основном они используются на полярных станциях и предприятиях, добывающих полезные ископаемые.

Основные виды

Классификация электростанций в первую очередь проводится по типу энергоносителей. К ним относятся уголь, природный газ, вода рек, ядерное топливо, дизельное горючее, бензин и т. д. Список основных станций:

ТЭС — расшифровка аббревиатуры: тепловая электрическая станция. Для ее работы используется природное топливо, а она может быть конденсационной (КЭС) или теплофикационной (ТЭЦ).
ГЭС — гидравлическая электростанция, которая работает за счет воды рек, падающей с высоты. Существует ее разновидность — ГАЭС (гидроаккумулирующая).
АЭС — атомные станции, энергоносителем которых является ядерное топливо.
ДЭС — стационарные или передвижные электростанции, работающие на дизельном топливе. Обычно это станции малой мощности, которые используются в строительстве и частном секторе, где нет линий электропередач.

Существуют еще солнечные, ветровые, приливные и геотермальные источники электропитания, которые слабо применяются в нашей стране. У них есть ряд недостатков природного характера, и они представляют собой альтернативные виды выработки электроэнергии.

Тепловые и гидравлические

Тепловые электростанции России создают около 70% от всей электроэнергии. Для их функционирования используется мазут, уголь, газ, а в некоторых регионах - торф и сланцы. На теплоэлектроцентралях кроме электрической производится тепловая энергия.

Одним из основных элементов станции является турбина, которая вращается за счет вырабатываемого пара. Преимуществом ТЭС считается то, что ее оборудование можно разместить практически везде, где есть природные энергоносители. Кроме того, на их работу практически не влияют природные факторы.

Но при этом применяемое топливо не возобновляется, то есть его ресурсы могут закончиться, а само оборудование засоряет окружающую среду. В России тепловые станции не оборудованы эффективными системами для очистки от вредных и токсичных веществ.

Газовое оборудование считается более экологичным, но идущие к нему трубы также наносят вред природе. Станции, которые находятся в центральном регионе страны работают на природном газе и мазуте, а в восточных районах — на угле. Поэтому их размещение осуществляется ближе к месторождениям природного топлива.

По своей значимости гидравлические станции расположились на втором месте после ТЭС. Их основное отличие — это использование энергии воды, которая относится к возобновляемым ресурсам. Если смотреть по карте России, то можно заметить, что самые мощные ГЭС находятся в Сибири на Енисее и Ангаре. Список крупных электростанций:

Саяно-Шушенская — обладает мощностью 6,4 тыс. мВт.
Красноярская — 6 тыс. мВт.
Братская — 4,5 тыс. мВт.
Усть-Илимская — 3,84 тыс. мВт.

Схема принципа действия установок довольно проста. Падающая вода приводит в движение турбины, которые вращают генераторы, и начинает вырабатываться электроэнергия. Стоимость электричества, производимого ГЭС, считается самой дешевой, и она в 5—6 раз меньше, чем на ТЭС. Кроме того, чтобы управлять гидравлической станцией, требуется меньшее количество сотрудников.

Большую разницу составляет время запуска установки. Если для ГЭС этот параметр составляет 3—5 минут, то у ТЭС он будет длиться несколько часов. С другой стороны, гидравлическая установка функционирует на полную мощность только при большом подъеме уровня воды.

Сейчас большое внимание уделяется строительству гидроаккумулирующих станций, которые отличаются от традиционных установок возможностью перемещения одинакового количества воды между нижним и верхним бассейнами. В ночное время, когда есть излишки электроэнергии, вода подается снизу вверх, а в дневное — наоборот.

Атомные и дизельные

По количеству выпускаемой энергии атомные электростанции располагаются на третьем месте. Их доля в энергетике России составляет всего 10%. В Соединенных Штатах это значение равно 20%, а самый высокий показатель во Франции — более 75%.

После катастрофы на АЭС в Чернобыле была сокращена программа по строительству и развитию ядерных электростанций. Наиболее известные объекты в России:

Ленинградский;
Курский;
Смоленский;
Белоярский и др.

Сейчас наиболее популярны атомные теплоэлектроцентрали, назначение которых — производство электрической энергии и тепла. Станция такого типа функционирует в поселке Билибино на Чукотке. Кроме того, одним из последних направлений считается создание АСТ — атомных станций теплоснабжения, в которых происходит превращение ядерного энергоносителя в тепловую энергию.

Такое оборудование успешно работает в Нижнем Новгороде и Воронеже. При правильной эксплуатации АЭС является самой экологичной установкой, а именно:

несущественные выбросы в атмосферу;
кислород практически не поглощается;
не создается парниковый эффект.

Если рассматривать принцип работы атомной электростанции, то следует учитывать катастрофические последствия после аварий. Отработанный энергоноситель также требует специального захоронения в ядерных могильниках.

Мобильные дизельные электростанции стали неотъемлемой частью для снабжения электроэнергией отдаленных районов и объектов строительства. Помимо этого, их зачастую используют как аварийные или резервные источники.

Основным элементом оборудования считается генератор, который вращается от двигателя внутреннего сгорания. Стационарные установки могут обладать мощностью до 5 тыс. кВт, а передвижные — не более 1 тыс. кВт.

Одним из их достоинств считаются компактные размеры, поэтому их можно размещать в небольших помещениях. К минусам можно отнести зависимость от наличия топлива, способов его доставки и хранения.

Преимущества и недостатки

Любая электрическая станция обладает как определенными достоинствами, так и некоторыми недостатками. Причины такой ситуации могут зависеть от технологических процессов, человеческого фактора и природных явлений.

Таблица. Плюсы и минусы ТЭС, ГЭС, АЭС.

Вид электростанции	Достоинства	Недостатки
Тепловая	1. Небольшая цена на энергоноситель. 2. Малые капитальные вложения. 3. Не имеют конкретной привязки к какому-нибудь району. 4. Низкая себестоимость электроэнергии. 5. Все оборудование занимает небольшую площадь.	1. Сильное загрязнение окружающей среды. 2. Большие эксплуатационные расходы.
Гидравлическая	1. Отсутствует необходимость добычи и доставки энергоносителя. 2. Не загрязняет близлежащие районы. 3. Управление водяными потоками. 4. Высокая надежность функционирования. 5. Легкое техническое обслуживание и небольшая себестоимость электроэнергии. 6. Возможность дополнительно использовать природные ресурсы.	1. Подтопление плодородных земель. 2. Большая занимаемая площадь.
Атомная	1. Малое количество вредных выбросов. 2. Небольшой объем энергоносителя. 3. Высокая мощность на выходе. 4. Низкие издержки для получения электроэнергии.	1. Вероятность опасного облучения. 2. Выходная мощность не регулируется. 3. Катастрофические последствия при аварии. 4. Высокие капитальные вложения.

Нетрадиционные электростанции (солнечные, геотермальные, приливные, ветровые и др.) в России используются в небольшом количестве.

Несмотря на недостатки, которые в основном связаны с непостоянством природных явлений, высокой стоимостью и малой выходной мощностью, за альтернативными установками - интересное и перспективное будущее.

Электричество — важнейший элемент жизни современного человека, залог прогресса, уютной жизни и научных достижений. Сейчас невозможно представить человечество без энергии, что помогает освещать путь, согревать жилища, облегчать тяжелую работу и передвигаться на большие расстояния.

Совсем недавно человек научился добывать, передавать и использовать электричество. Это знание в корне изменило как отдельно взятую жизнь, так и ход истории в целом. Обуздав эту силу, мы сделали прорыв практически во всех областях науки, техники, медицины.

Города стали чище, светлее, теплее и безопаснее. Интернет, телевидение, обширная сеть коммуникаций — этого всего бы просто не существовало без упорядоченного движения заряженных частиц.

В нашем рейтинге мы расскажем о десяти самых крупных электростанциях России: ГЭС, АЭС и ГРЭС, работа которых помогает нам существовать и комфортно себя чувствовать.

10. Нововоронежская АЭС, 2597 МВт

Нововоронежская АЭС — одна из старейших атомных электростанций, построенная в 1964 году и обеспечивающая воронежскую область электричеством почти на 90%.

Ещё одна очевидно важная заслуга станции в том, что она снабжает близлежащий город Нововоронеж теплом более чем на 50%. АЭС находится на берегу могучей реки Дон, в 40 километрах от Воронежа.

9. Ленинградская АЭС, 4000 МВт

В 35 километрах от северной столицы нашей родины находится одна из самых мощных атомных электростанций, способная выработать 4000 МВт электричества.

Ленинградская АЭС построена в 1973 году в Сосновом Бору. Станция тратит на собственные нужды около 9% от получаемой энергии, а общий взнос в атомную промышленность составляет почти 15%

8. Калининская АЭС, 4000 МВт

АЭС бесперебойно снабжает электричеством Москву, Санкт-Петербург и Владимир. Кроме этого, станция покрывает более 80% потребностей Тверской области и почти полностью обеспечивает энергией промышленных нужд город Удомля, находящийся в 4 километрах от Калининской АЭС.

Интересный факт: атомная электростанция даже стала локацией для одной из компьютерных игр, где основная миссия заключалась в освобождении станции от враждебных сил и возврате контроля над ней руководству РФ.

7. Балаковская АЭС, 4000 МВт

Балаковская АЭС — атомная электростанция, вырабатывающая 4000 МВт электричества. Находится это чудо инженерно-строительной мысли в Саратовской области, недалеко от города Балаково.

Построенная в 1982 году, станция является крупнейшим элементом атомной энергетики России. Вырабатывает более 75% электричества в Саратове и снабжает им другие регионы нашей родины, такие как Урал, Сибирь, Поволжскую и Центральную часть России.

Несмотря на предвзятое отношение к атомной энергии, за все время работы станции не было выявлено ни одного случая какого-либо загрязнения экологии и окружающей среды. Кроме необходимого электричества, станция обеспечивает более 3750 рабочих мест для людей с высшим и средним образованием.

6. Костромская ГРЭС 3600 МВт

Костромская ГРЭС построена в 1969 году и способна вырабатывать 3600 МВт электричества. ГРЭС располагается в Костромской области, в городе Волгореченске. Она считается одной из самых современных и очень мощных электростанций, вырабатывающей более 3% всего электричества, произведенного на территории нашей страны.

Костромскую ГРЭС можно смело назвать довольно экологичной станцией, ведь её основное топливо не уголь, а природный газ, что в разы чище, и при его сжигании отсутствует сажа.

Ток, вырабатываемый Костромской электростанцией питает такие крупные российские субъекты, как Нижегородскую, Московскую, Владимирскую и Ярославскую области, а кроме того, поступает в страны ближнего зарубежья.

5. Рефтинская ГРЭС, 3800 МВт

Рефтинская ГРЭС — электростанция, находящаяся в Свердловской области. Мощность данной ГРЭС равна 3800 МВт, работает станция на твёрдом типе топлива —каменном угле.

Станция запущена в эксплуатацию в 1980 году для обеспечения током Свердловской, Челябинской, Тюменской и Пермской областей с их крупными и важными для России промышленными объектами.

Руководство ГРЭС уделяет большое значение охране экологии окружающей среды, проводя ряд важных работ по уменьшению вредоносных выбросов, которые являются обычным делом при сжигании угля.

4. Сургутская ГРЭС, 5597 МВт

Сургутская ГРЭС — наиболее крупная тепловая электростанция, вырабатывающая 5597 МВт электричества для Ханты-Мансийского автономного округа. Строительство столь важного и сложного инженерного сооружения было обусловлено активным освоением территории, возросшим числом открытых месторождений нефти и газа, а также активным заселением региона.

Кроме своей основной задачи по выработке электроэнергии станция снабжает людей ещё и теплом, необходимым в этом морозном крае. Строительство этого гиганта стартовало в 1968 году и, спустя 15 лет, в 1983 было полностью закончено.

3. Братская ГЭС, 4500 МВт

Братская ГЭС находится на реке Ангара, в иркутской области, вблизи города Братск. Она вырабатывает 4500 МВт электричества и является первой по среднегодовой выработке гидроэлектростанцией в России и третьей по мощности.

Высота дамбы равняется 125 метрам, а длина равна практически полутора километрам. Строительство, начавшееся в 1954 году было окончено с запуском в строй последнего агрегата в 1966 году.

Братская ГЭС выполняет важнейшую роль в снабжении электричеством крупнейших заводов и комбинатов, обеспечении энергией жителей региона. Знаменитый завод, производящий в Братске алюминий работает исключительно благодаря мощности, получаемой этой электростанцией.

2. Красноярская ГЭС, 6000 МВт

Красноярская гидроэлектростанция достигает мощности вырабатываемого тока в 6000 МВт. ГЭС располагается вблизи города Дивногорск, Красноярского края. Станция занимает второе место среди самых мощных электростанций России. Она одна покрывает около 30% потребностей жителей Красноярского края в электричестве.

Самым энергозатратным и одним из самых важных потребителей считается алюминиевый завод в Красноярске. Кроме основной задачи ГЭС также служит щитом, оберегающим местность в её низовьях от наводнений.

Началом строительства можно считать решение о необходимости данного объекта, которое было принято 14 июля 1955 года. Конец же реализации столь необходимого проекта и запуск в эксплуатацию состоялся в 1982 году.

1. Саяно-Шушенская ГЭС, 6400 МВт

Саяно-Шушенская гидроэлектростанция является крупнейшей по количеству вырабатываемой электроэнергии станцией в России. Электрическая мощность равна 6400 МВт. ГЭС находится на Енисее, по границе Красноярского края и Республики Хакасия, близ Саяногорска.

Саяно-Шушенская ГЭС занимает почётное место среди самых высоких плотин в мире и является самой высокой в России. Высота этого сооружения равна 242 метрам, а длина более километра. На строительство этого гиганта было затрачено более 9 миллионов кубических метров бетона.

Официально стартом строительства является 1963 год, а финальные доработки и сдача объекта состоялась в 2000 году.

Электростанция – комплекс оборудования и установок, которые преобразуют какой-либо вид природной энергии в электрическую. Станция передает энергию на большие расстояния, тем самым обеспечивая электричеством крупные районы.

История появления и развития электростанций

Потребительский интерес к электричеству возник, когда появилась возможность генерировать электрический ток. Первым преобразователем такого рода стала паровая машина, улучшенная шотландским инженером-изобретателем Джеймсом Уаттом. В 1871 году Зеноб Грамм изобрел обмотки якорей, что позволяло вырабатывать ток в промышленном масштабе. В 1878 году появилась первая электростанция. Спроектирована и построена она была в частном порядке бароном Уильямом Армстронгом и обеспечивала отопление, освещение и работу некоторых машин в его поместье.

Затем электростанции стали использовать для освещения улиц. В 1881 в Годаминге, Англия, городские власти посчитали требования газовой компании по цене освещения улиц грабительскими. Мэрия отвергла контракт и договорилась с владельцем водяной мельницы об установке на ней электрической машины. Последняя обеспечивала электричеством 7 дуговых ламп и 40 ламп накаливания. Практически такая же история произошла и в Санкт-Петербурге, где с 1897 года Литейный мост освещала установка, созданная при участии Яблочкова.

Однако электростанции такого рода могли генерировать ток только по месту и не передавали его на большое расстояние. Установки обеспечивали работу 1 фабрики или даже части, отдельной осветительной сети. Тем не менее электростанции появились во всех крупных городах и предназначались в первую очередь для освещения улиц.

Проблему централизованного снабжения током решили другим способом. В Лондоне в 1884 году построили электростанцию, подающую переменный ток. Появление трансформатора позволило передать ток на большие расстояния. Такие же вскоре появились и в России. Одесская станция снабжала электричеством потребителей в радиусе 2,5 км, а Царскосельская ТЭС подавала ток на расстоянии в 64 км.

Первые станции переменного тока были однофазными и годились для обеспечения работы только сетей освещения. Но уже в 1889 году русский инженер Доливо-Добровольский запатентовал трехфазный трансформатор, работающий при напряжении выше 300 В. Он обеспечивал передачу тока на расстояние в 170 км.

Дальнейшее развитие электроснабжения упиралось в материал кабелей и относительную мощность оборудования. Благодаря усовершенствованиям стало возможным обеспечить электроснабжение удаленных объектов. Промышленность породила потребность в крупных централизованных станциях.

Россия с советских времен показывает высокие результаты по выработке электричества на тепловых электростанциях. Электростанции России раскиданы в большинстве крупных городов страны. Рассмотрим самые мощные по выработке энергии и их отличительные особенности. Отметим, что большая часть сооружений была возведена еще в 60-80-е годы прошлого века, но с тех времен введены в эксплуатацию и новые конструкции.

Саяно-Шушенская ГЭС

Эта электростанция занимает 7 место среди действующих сооружений в мире по установленной мощности. Саяно-Шушенская ГЭС, расположенная на Енисее, является самой высокой плотиной в России и одной из самых высоких в мире. Ее максимальная пропускная способность составляет 13090 м 3 /с. В станционной части этой электростанции России находится 21 секция, машинный зал включает в себя 10 гидроагрегатов, а в станционной части – 10 постоянных водоприемников, от которых проложены турбинные водоводы. Плотина Саяно-Шушенской ГЭС способствует поднятию уровня воды в Енисее, за счет чего образуется водохранилище. Проектная мощность станции составляет 6400 МВт.

Красноярская ГЭС

Первые электростанции в России строились в 50-60-е годы прошлого века. Так, Красноярская ГЭС начала возводиться еще в 1955 году, тоже на Енисее. Данная станция называется сердцем энергосистемы Сибири, так как является одним из ведущих поставщиков электроэнергии в этом регионе. На сегодня Красноярская ГЭС входит в десятку крупных станций мира, в штате которой работают больше 550 человек. Окончательно введена в эксплуатацию она была в далеком 1972 году и с тех пор постоянно совершенствовалась. Данная ГЭС состоит из нескольких объектов:

гравитационной бетонной плотины;
приплотинном здании ГЭС;
установки по приему и распределению энергии;
судоподъемника с подъодным каналом.

На возведение второй по мощности электростанции России потребовалось почти 6 млн м 3 бетона. Станция отличается максимальной пропускной способностью в 14000 м 3 /сек, а мощность ГЭС составляет 6000 МВт. Плотиной образуется Красноярское водохранилище площадью 2000 км 2 . Особенность данной электростанции – в единственном в России судоподъемнике, который нужен для пропуска судов. В 1995 году гидроагрегаты ГЭС были изношены на 50%, поэтому было принято решение реконструировать их и модернизировать.

Сургутская ГРЭС

Крупнейшие электростанции России представлены и Сургутской ГРЭС, расположенной в Ханты-Мансийском автономном округе. Станция имеет установленную электрическую мощность в 5597 МВт, работая на попутном нефтяном и природном газе. Ее строительство началось в 80-е годы, когда на территории среднего Приобья наблюдалась нехватка энергопотребления. Согласно первоначальному проекту, всего должно было быть введено 8 энергоблоков, а мощность должна была выделить Сургутскую ГРЭС в число самых мощных тепловых станций.

Братская ГЭС

Крупнейшие электростанции России располагаются на реке Ангаре. Братская ГЭС входит в состав Ангарского каскада ГЭС, являясь лидером по производству электроэнергии во всей Евразии. Решение о возведении станции было принято в 1954 году, а запуск в эксплуатацию состоялся в 1967 году. Уникальные объемы и стабильные водные ресурсы Байкала и Братского водохранилища сказались в том, что данная ГЭС стала играть важную роль для экономического развития страны.

На сегодняшний день Братская ГЭС состоит из 18 агрегатов, а производимая здесь энергия широко используется в различных производствах. Станция состоит из нескольких цехов, за которыми постоянно наблюдает персонал в 300 человек. Так как по Ангаре нет сквозного судоходства, то и гидроузел не имеет судопропускных сооружений. Установленная мощность Братской гидроэлектростанции – 4500 МВт.

Балаковская АЭС

В список электростанций России, которые производят самые большие объемы электроэнергии, мы включили и Балаковскую АЭС, которая является лидером в атомной энергетике страны. Благодаря постоянному совершенствованию оборудования были достигнуты высокие показатели. Эффективность способов увеличения выработки энергии была повышена за счет улучшения конструкции ядерного топлива. На данной станции используются реакторы с двухконтурными энергоблоками.

Курская АЭС

Энергетика является основой экономики и в Курском регионе. Расположенные здесь электростанции России входят в число первых пяти станций, которые вырабатывают большие мощности. Именно электроэнергия данной станции обеспечивает большую часть производств в области. Курская АЭС представляет собой станцию одноконтурного типа, когда теплоносителей выступает обычная очищенная вода, циркулирующая по замкнутому контуру.

Ленинградская АЭС

Ленинградская атомная станция является первой в стране, которая имеет реакторы типа РБМК-1000. Состоит ЛАЭС из четырех энергоблоков, причем основная производимая энергия ухода на общее потребление. Данная станция является крупнейшим производителем энергии в северо-западном регионе России.

Геотермальные источники во благо страны

Существуют различные типы электростанций в России. Так, геотермальная энергетика считается самой перспективной в современном истории, в том числе и в нашей стране. Специалисты сходятся во мнении, что объемов энергии тепла Земли гораздо больше объемов энергии всех мировых запасов нефти и газа. Геотермальные станции целесообразно возводить там, где есть вулканические районы. Вследствие стыка вулканической лавы с водными ресурсами вода интенсивно нагревается, горячая вода выбивается на поверхность в виде гейзеров.

Такие природные свойства позволяют возводить современные геотермальные электростанции в России. Их в нашей стране немало:

Паужетская ГеоЭС. Данная станция была возведена в 1966 году вблизи вулкана Камбальный из-за необходимости обеспечения жилых поселков и производств поблизости электроэнергией. Установленной мощностью на момент запуска была всего 5 МВт, затем мощности были увеличены до 12 МВт.
Верхне-Мутновская опытно-промышленная ГеоЭС располагается на Камчатке и была запущена в 1999 году. Она состоит из трех энергоблоков по 4 МВт мощностью. Строительство велось рядом с вулканом Мутновский.
Океанская ГеоЭС. Эта станция была возведена на Курильской гряде в 2006 году.
Менделе́евская ГеоТЭС. Данная станция возводилась для того, чтобы обеспечить теплоснабжением и электроснабжение город Южно-Курильск.

Как видим, геотермальные электростанции в России до сих пор действуют. Причем ведутся активные работы по модернизации существующих сооружений, что позволит обеспечить районы и предприятия, расположенные вблизи вулканических пород, нужным объемом энергии.

Вслед за прогрессом

Отметим, что развитие энергетики не стоит на месте. Так, стало известно, что в России, в частности, на территории Самарской области, будет возводиться солнечная электростанция. Эксперты говорят, что этот проект станет значимым явлением не только для Самарского региона, но и для всей страны в целом. Планируется строительство солнечных станций еще на территории Ставрополя и Волгограда. Что касается уже существующих сооружений, при должном внимании и своевременной модернизации они смогут обеспечить нужным количеством энергии даже удаленные районы России.

Читайте также: