Конденсационные электростанции (КЭС) размещают или у источников топлива (уголь, газ, мазут, сланцы, торф), или в местах потребления электроэнергии.
При выборе места для строительства КЭС учитывают сравнительную эффективность транспортировки топлива и электроэнергии. Если затраты на перевозку топлива превышают издержки на передачу электроэнергии, то электростанции целесообразно размещать непосредственно у источников топлива, при более высокой эффективности транспортировки топлива электростанции размещают вблизи потребителей электроэнергии.
Среди тепловых электростанций в России основную роль играют мощные (более 2 млн кВт) ГРЭС — государственные районные электростанции. Они широко представлены в местах наибольшего потребления электроэнергии - Центральном (Конаковская, Костромская, Рязанская ГРЭС и др.), Уральском (Рефтинская, Троицкая, Ирклинская, Пермская ГРЭС), Северо-Западном (Киришская ГРЭС), Северо-Кавказском (Ставропольская ГРЭС и др.) районах и в местах добычи дешевого топлива (в основном в восточных районах) — в Западной Сибири (на попутном нефтяном газе - Сургутские ГРЭС), Восточной Сибири (на углях открытой добычи Канско-Ачинского бассейна - Назаровская, Березовская, Ирша-Бородинская ГРЭС), на Дальнем Востоке (на углях открытой добычи - Южно-Якутского бассейна - Нерюнгринская ГРЭС).
Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) — предприятия комбинированного типа, производят наряду с электроэнергией теплоту (пара, горячей воды). В отличие от КЭС теплоэлектроцентрали размещаются только у потребителей, так как радиус передачи тепла невелик (максимум 20—25 км). В России действует несколько сотен крупных и средних ТЭЦ, мощность самых крупных превышает 1 млн кВт.
Главные недостатки в работе тепловых электростанций — использование невозобновляемых топливных ресурсов, крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду (выбрасывают в атмосферу огромное количество золы, вредных веществ, поглощают громадные порции кислорода и др.). Несмотря на это, в перспективе доля ТЭС в производстве электроэнергии в России может увеличиться.
Атомные электростанции (АЭС) производят электроэнергию более дешевую, чем ТЭЦ, работающие на угле или мазуте, в отличие от последних, не дают выбросов в атмосферу (при нормальной безаварийной работе). Их доля в суммарной выработке электроэнергии в России не превышает 11% (в Литве - 76%, Франции — 76, Бельгии - 65, Швеции — 51, Словакии 49, ФРГ — 34, Японии - 30, США- 20%).
Главный фактор размещения атомных электростанций, использующих в своей работе высокотранспортабельное, ничтожное по весу топливо (для полной годовой загрузки АЭС требуется всего несколько килограммов урана), — потребительский. Крупнейшие АЭС в нашей стране в основном расположены в районах с напряженным топливно-энергетическим балансом: Северо-Западном (Ленинградская - 4 млн кВт), Центральном (Смоленская — 3 млн кВт, Калининская — 2 млн кВт), Центрально-Черноземном (Курская - 4 млн кВт, Нововоронежская -1,8 млн кВт), Северном (Кольская в г. Кандалакша — 1,8 млн кВт), Поволжском (Балаковская в Саратовской области — 4 млн кВт).
Менее мощные АЭС созданы на Урале (Белоярская в Свердловской области - 0,6 млн кВт), Дальнем Востоке (Билибинская в Чукотском автономном округе — 0,048 млн кВт), в Центральном районе (Обнинская в Калужской области — опытная АЭС). На Северном Кавказе запущена Ростовская АЭС (г. Волгодонск Ростовской области).
Гидравлические электростанции (ГЭС) используют возобновляемые ресурсы, обладают простотой управления, очень высоким КПД полезного действия (80%)[3], высокой маневренностью в работе. В результате себестоимость производимой на ГЭС энергии в 5-6 раз ниже, чем на ТЭС. Доля ГЭС в суммарной выработке электроэнергии в России составляет примерно 19%.
Определяющее влияние на размещение гидроэлектростанций оказывают размеры запасов гидроресурсов, природные (рельеф местности, характер реки, ее режим и др.) и хозяйственные (размер ущерба от затопления территории, связанного с созданием плотины и водохранилища ГЭС, ущерба рыбному хозяйству и др.), условия их использования.
Запасы гидроресурсов и эффективность использования водной энергии в районах России различны. Большая часть гидроэнергоресурсов страны (более 2/3 запасов) сосредоточена в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. В этих же районах исключительно благоприятны природные условия для строительства и функционирования ГЭС — многоводность, естественная зарегулированность рек (например, реки Ангары озером Байкал), позволяющие вырабатывать электроэнергию на мощных ГЭС равномерно, без сезонных колебаний, наличие скальных оснований для возведения высоких плотин и др.
Эти и другие особенности обусловливают здесь более высокую экономическую эффективность строительства ГЭС (удельные капиталовложения в 2-3 раза ниже, а стоимость электроэнергии в 4-5 раз дешевле), чем в районах европейской части страны. Поэтому самые крупные в стране ГЭС построены на реках Восточной Сибири (Ангара, Енисей). На Ангаре, Енисее и других реках России строительство ГЭС ведется, как правило, каскадами, которые представляют собой группу электростанций, расположенных ступенями по течению водного потока, для последовательного использования его энергии. Крупнейший в мире Ангаро-Енисейский гидроэнергетический каскад имеет общую мощность около 22 млн кВт. В его состав входят гидроэлектростанции: Саяно-Шушенская (мощность 6,4 млн кВт) и Красноярская (6,0) на Енисее; Иркутская (0,7), Братская (4,5%), Усть-Илимская (4,3) на Ангаре. Сооружается Богучанская ГЭС (4 млн кВт).
Каскад из мощных электростанций создан также в европейской части страны на Волге и Каме (Волжско-Камский каскад): Волжская (вблизи Самары) имеет мощность 2,5 млн кВт, Волжская (вблизи Волгограда) - 2,3 млн кВт, Саратовская - 1,4 млн кВт, Чебоксарская - 1,4 млн кВт, Боткинская - 1 млн кВт и др. Всего Волжско-Камский каскад состоит из 13 гидроузлов общей мощностью 11,5 млн кВт.
Менее мощные ГЭС созданы на Дальнем Востоке, в Западной Сибири, на Северном Кавказе и в других районах России. В европейской части страны, испытывающей острый дефицит в электроэнергии, весьма перспективно строительство особого вида гидроэлектростанций - гидроаккумулиругощих (ГАЭС). Одна из таких электростанций уже построена — Загорская ГАЭС (1,2 млн. кВт) в Московской области. Строится Центральная ГАЭС (3,6 млн кВт).
Доля нетрадиционных производителей электроэнергии в России - геотермальных электростанций (Паужетская ГРЭС в Камчатской области), приливных (Кислогубская ПЭС в Мурманской области), ветровых, солнечных в производстве электрической энергии крайне мала — менее 1% .
Среди экономических районов больше всех электроэнергии производят Центральный (150 млрд кВт-ч), Уральский (около 130 млрд кВт-ч), Восточно-Сибирский (более 130), Западно-Сибирский (110) и Поволжский (около 100 млрд кВт-ч). На них приходится около 75% производства электроэнергии России.
Центральный и Уральский районы не только в большом количестве электроэнергию производят, но и больше всех ее потребляют, поэтому на производстве электроэнергии специализируются только Восточно-Сибирский, Западно-Сибирский и Поволжский экономические районы.
Многочисленные тепловые, атомные и гидроэлектростанции России объединены линиями высоковольтных электропередач в единую энергетическую систему (ЕЭС).
ЕЭС России — крупнейшая в мире энергосистема. Она охватывает более 700 электростанций (общей мощностью свыше 250 млн кВт), имеет в своем составе 70 районных энергосистем и образуемых ими несколько Объединенных энергетических систем (ОЭС) — Северо-Запада, Центра, Поволжья, Северного Кавказа, Урала и Сибири. Последние объединены такими высоковольтными магистралями, как Самара - Москва (500 кВт), Самара - Челябинск, Волгоград - Москва (500 кВт), Волгоград - Донбасс (800 кВт), Москва - Санкт-Петербург (750 кВт), Иркутск - Братск - Красноярск - Кузбасс (500 кВт). ОЭС Дальнего Востока к другим ОЭС пока не присоединена и функционирует автономно.
ЕЭС России, сформировавшаяся в рамках бывшего СССР, имеет через линии электропередач (Экибастуз — Урал, Экибастуз - Центр, Донбасс - Западная Украина и др.) непосредственные контакты с энергосистемами почти всех стран СНГ (Казахстаном, Украиной, Белоруссией, Республиками Закавказья). По существу, это ЕЭС бывшего СССР, преобразованная в межгосударственную систему.
Энергосистемы обеспечивают возможность полного и бесперебойного удовлетворения потребителей в электроэнергии. Энергосистемы позволяют с нивелировать недостатки, присущие режиму работы электростанций разных типов (ТЭС и ГЭС), и в полной мере реализовать их достоинства. Чем крупнее энергосистема по мощности и охвату территории, тем больше проявляются ее технико-экономические преимущества. Особенно это относится к энергосистемам, распространяющим свое влияние на районы с разным поясным временем, а также с неодинаковой продолжительностью светового дня. В этом случае достигается возможность переброски электроэнергии из одного района в другой в зависимости от пика ее потребления в том или ином районе.
11.2.6. География черной металлургии
Черная металлургия — одна из важнейших отраслей хозяйственного комплекса России, служит фундаментом для развития многих отраслей промышленности и в первую очередь машиностроения.
По производству черных металлов (годовая выплавка стали составляет примерно 50 млн т, или 7% ее мирового производства) Россия занимает 4-е место в мире - после Китая (107 млн. т), Японии (105 млн, т) и США (около 100 млн. т) и 1-е - по их экспорту (около 25 млн т, или более 10% мирового экспорта).
Черная металлургия России отличается сложностью состава, высоким уровнем концентрации и комбинирования производства. Подавляющую часть (около 9/10) чугуна» стали и проката здесь дают крупные предприятия с полным технологическим циклом - металлургические комбинаты.