Исследование перспектив развития генерирующих мощностей в России и их состояние в настоящий момент

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ	2
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ	3
1.1. Атомная энергетика	3
1.2. Гидроэнергетика	6
1.3. Теплоэнергетика	9
1.1. Основные причины снижения экономической эффективности функционирования отрасли	13
1.2. Цель и основные задачи развития электроэнергетики России	13
1.3. Базовые положения развития электроэнергетики России	14



ВВЕДЕНИЕ
       В наше время представить жизнь без электроэнергии уже невозможно. Она вторглась во все сферы деятельности: промышленность и сельское хозяйство, науку, космос, быт человека. 
       Общая ситуация, сложившаяся в российской электроэнергетике начиная с 1980-х годов, вызвала необходимость преобразований, способных создать стимулы для повышения эффективности компаний в отрасли и привлечения необходимых инвестиций. Серия реформ отрасли в 1990-х годах и глобальная реструктуризация электроэнергетики в 2003–2006 гг. привели к исчезновению ее прежней монопольной вертикально интегрированной структуры. В результате большинство вертикально-интегрированных компаний ушло со сцены, на смену им появились новые компании целевой структуры отрасли, специализирующиеся на естественно-монопольных или же конкурентных видах деятельности. Основным итогом многолетних преобразований стало появление конкурентного оптового рынка электроэнергии и привлечение инвестиций в строительство генерирующих мощностей.
       Цель выпускной квалификационной работы состоит в исследовании перспектив развития генерирующих мощностей в России и их состояние в настоящий момент.


       1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ
       До реформы 2008 года большая часть энергетического комплекса Российской Федерации находилась под управлением РАО «ЕЭС России». Компания действовала с 1992 года и к началу 2000-х годов была практически монополистом российского рынка генерации и транспортировки энергии.
       Реформирование отрасли было связано с тем, что РАО «ЕЭС России» неоднократно подвергались критике за неправильное распределение инвестиций, в результате чего значительно выросла аварийность на объектах электроэнергетики. Одной из причин расформирования послужила авария в энергосистеме 25 мая 2005 года в Москве, в результате которой была парализована деятельность многих предприятий, коммерческих и государственных организаций, остановлена работа метрополитена. А кроме этого, РАО «ЕЭС России» часто обвиняли в том, что организация продает электроэнергию по заведомо завышенным тарифам с целью увеличения собственной прибыли. В результате расформирования РАО «ЕЭС России» была ликвидирована вертикальная интеграция и созданы естественные государственные монополии в сетевой, распределительной и диспетчерской деятельности. Частный капитал был задействован в сфере генерации и сбыта электроэнергии.
        Ключевыми показателями деятельности энергосистемы являются: установленная мощность электростанций, выработка электроэнергии и потребление электроэнергии.
       Установленная мощность электростанции – это сумма паспортных мощностей всех генераторов электростанции, которая может меняться в процессе реконструкции действующих генераторов или установки нового оборудования. На начало 2015 года установленная мощность Единой энергосистемы (ЕЭС) России составляла 232.45 тыс. МВт.
1.1. Атомная энергетика
       Атомная энергетика представляет собой энергетическую отрасль, которая занимается генерацией электроэнергии за счет преобразования ядерной энергии. Атомные электростанции имеют два существенных преимущества перед своими конкурентами – экологичность и экономичность. При соблюдении всех норм эксплуатации АЭС практически не загрязняет окружающую среду, а ядерное топливо сжигается в несоизмеримо меньшем количестве, чем другие виды и топлива и это позволяет экономить на логистике и доставке.
Но, несмотря на эти преимущества, многие страны не хотят развивать атомную энергетику. Связано это в первую очередь с боязнью экологической катастрофы, которая может произойти в результате аварии на АЭС. После аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году к объектам атомной энергетики по всему миру приковано пристальное внимание мировой общественности. Поэтому эксплуатируются АЭС, в основном в развитых в техническом и экономическом отношении государствах.
       Атомная энергетика обеспечивает около 3% потребления мировой электроэнергии. На сегодняшний день электростанции с ядерными реакторами функционируют в 31 стране мира. А всего в мире насчитывается 192 атомные электростанции с 438 энергоблоками. Общая мощность всех АЭС мира составляет около 380 тыс. МВт. Наибольшее количество атомных электростанций находится в США – 62, второе место занимает Франция – 19, третье Япония – 17. В Российской Федерации функционирует 10 АЭС и это 5 показатель в мире.
Рисунок 1. Количество атомных станций по каждой стране
       Что касается выработки электроэнергии атомными электростанциями по объединенным энергосистемам, то наибольшее количество было сгенерировано АЭС Центра – 94.47 млрд. КВтч – это чуть более половины всей выработки страны. А доля атомной энергетики в этой объединенной энергосистеме самая большая – около 40%.
 
       * ОЭС Центра – 94. 47 млрд. КВтч (39.8% от всей сгенерированной электроэнергии);
       * ОЭС Северо-Запада –35.73 млрд. КВтч (35% от всей энергии);
       * ОЭС Юга –18.87 млрд. КВтч (22.26% от всей энергии);
       * ОЭС Средней Волги –29.8 млрд. КВтч (28.3% от всей энергии);
       * ОЭС Урала – 4.5 млрд. КВтч (1.7% от всей энергии).
       Такое неравномерное распределение выработки связано с месторасположением российских АЭС. Большая часть мощностей атомных электростанций сконцентрирована в европейской части страны, тогда как в Сибири и Дальнем Востоке они отсутствуют вовсе.
       Самая крупная АЭС в мире – японская Касивадзаки-Карива, ее мощность составляет 7 965 МВт, а крупнейшая европейская АЭС – Запорожская, мощность которой около 6 000 МВт. Находится она в украинском городе Энергодар. В Российской Федерации самые крупные АЭС имеют мощности по 4 000 МВт, остальные от 48 до 3 000 МВт. 
       Список российских атомных электростанций:
       * Балаковская АЭС – мощность 4 000 МВт. Находится в Саратовской области, неоднократно признавалась лучшей АЭС России. Располагает 4 энергоблоками, была введена в эксплуатацию в 1985 году.
       * Ленинградская АЭС – мощность 4 000 МВт. Крупнейшая АЭС Северо-Западного ОЭС. Располагает 4 энергоблоками, была введена в эксплуатацию в 1973 году.
       * Курская АЭС – мощность 4 000 МВт. Состоит из 4 энергоблоков, начало эксплуатации – 1976 год.
       * Калининская АЭС – мощность 4 000 МВт. Находится на севере Тверской области, располагает 4 энергоблоками. Открыта в 1984 году.
       * Смоленская АЭС – мощность 3 000 МВт. Признавалась лучшей АЭС России в 1991, 1992, 2006 2011 годах. Имеет 3 энергоблока, первый был запущен в эксплуатацию в 1982 году.
       * Ростовская АЭС – мощность 2 000 МВт. Крупнейшая электростанция юга России. На станции введены в эксплуатацию 2 энергоблока, первый в 2001 году, второй в 2010.
       * Нововоронежская АЭС – мощность 1880 МВт. Обеспечивает электроэнергией около 80% потребителей Воронежской области. Первый энергоблок был запущен в сентябре 1964 года. Сейчас действуют 3 энергоблока.
       * Кольская АЭС – мощность 1760 МВт. Первая в России АЭС построенная за полярным кругом, обеспечивает около 60% потребления электричества Мурманской области. Располагает 4 энергоблоками, была открыта в 1973 году.
       * Белоярская АЭС – мощность 600 МВт. Находится в Свердловской области. Была введена в эксплуатацию в апреле 1964 года. Является старейшей из ныне действующих АЭС в России. Сейчас действует только 1 энергоблок из трех предусмотренных проектом.
       * Билибинская АЭС – мощность 48 МВт. Является частью изолированной Чаун-Билибинской энергосистемы вырабатывая около 75% потребляемой ею электроэнергии. Была открыта в 1974 году, состоит из 4 энергоблоков.
 Помимо существующих АЭС, в России ведется строительство еще 8 энергоблоков, а также плавучей атомной электростанции малой мощности.
        1.2. Гидроэнергетика
       Гидроэлектростанции обеспечивают довольно невысокую стоимость одного выработанного КВтч энергии. По сравнению с тепловыми электростанциями производство 1 КВтч на ГЭС обходится дешевле в 2 раза. Связано это с довольно простым принципом работы гидроэлектростанций. Строятся специальные гидротехнические сооружения которые обеспечивают необходимый напор воды. Вода, попадая на лопасти турбины, приводит ее в движение, которая в свою очередь приводит в действие генераторы вырабатывающие электроэнергию.
       Но повсеместное использование ГЭС невозможно, так как необходимым условием эксплуатации является наличие мощного движущегося водного потока. Поэтому гидроэлектростанции сооружаются на полноводных крупных реках. Еще одним существенным недостатком ГЭС является перекрытие русла рек, что затрудняет нерест рыбы и затапливание больших объемов земельных ресурсов.
       Но несмотря на негативные последствия для окружающей среды, гидроэлектростанции продолжают функционировать и строится на крупнейших реках мира. Всего в мире функционируют ГЭС общей мощностью около 780 тыс. МВт. Общее количество ГЭС подсчитать затруднительно, так как в мире действуют множество мелких ГЭС, работающих на нужны отдельного города, предприятия, а то и вовсе частного хозяйства. В среднем гидроэнергетика обеспечивает производство около 20% всей мировой электроэнергии.
        Среди всех стран мира более всех от гидроэнергетики зависит Парагвай. В стране 100% электроэнергии вырабатывается на гидроэлектростанциях. Помимо этой страны от гидроэнергетики очень сильно зависят Норвегия, Бразилия, Колумбия.

Наибольшие гидроэлектростанции находятся в Южной Америке и Китае. Самая большая в мире гидроэлектростанция – Санься на реке Янзцы, ее мощность достигает 22 500 МВт, второе место занимает ГЭС на реке Парана – Итайпу, с мощностью 14 000 МВт. Самая крупная ГЭС России – Саяно-Шушенская, ее мощность около 6 400 МВт.
       Помимо Саяно-Шушенской ГЭС в России действуют еще 101 гидроэлектростанция с мощностью более 100 МВт. Крупнейшие ГЭС России:
       * Саяно-Шушенская – Мощность - 6 400 МВт, среднегодовое производство электроэнергии – 19.7 млрд. КВтч. Дата ввода в эксплуатацию – 1985 год. ГЭС находится на Енисее.
       * Красноярская – Мощность 6 000 МВт, среднегодовое производство электроэнергии – около 20 млрд. КВтч, запущена в эксплуатацию в 1972 году, также расположена на Енисее.
       * Братская – Мощность 4 500 МВт, расположена на Ангаре. В год в среднем вырабатывает около 22.6 млрд. КВтч. Введена в эксплуатацию в 1961 году.
       * Усть-Илимская – Мощность 3 840 МВт, расположена на Ангаре. Среднегодовая производительность 21.7 млрд. КВтч. Была построена в 1985 году.
       * Богучанская ГЭС – Мощность около 3 000 МВт, была построена на Ангаре в 2012 году. Производит около 17.6 млрд. КВтч в год.
       * Волжская ГЭС – Мощность 2 640 МВт. Построена в 1961 году в Волгоградской области, среднегодовая производительность 10.43 КВтч.
       * Жигулевскя ГЭС – Мощность около 2 400 МВт. Была построена в 1955 году на реке Волга в Самарской области. В год производит около 11.7 КВтч электроэнергии.
       Что касается объединенных энергетических систем, то наибольшую долю в выработке электроэнергии с помощью ГЭС имеют ОЭС Сибири и Востока. В этих ОЭС на долю гидроэлектростанций приходится 47.5 и 35.3% всей выработанной электроэнергии, соответственно. Это объясняется наличием в этих регионах крупных полноводных рек бассейна Енисея и Амура. 
       По итогам 2014 года ГЭС России было произведено более 167 млрд. КВтч электроэнергии. По сравнению с 2013 годом этот показатель уменьшился на 4.4%. Наибольший вклад в генерацию электроэнергии с помощью ГЭС  внесла ОЭС Сибири – около 57% от общероссийского.
Рисунок 1.2. Структура производства электроэнергии с помощью ГЭС
       1.3. Теплоэнергетика
       Теплоэнергетика является основой энергетического комплекса подавляющего большинства стран мира. Несмотря на то, что у тепловых электростанций масса недостатков, связанных с загрязнением окружающей среды и высокой себестоимостью электроэнергии, они используются повсеместно. Причина такой популярности – универсальность ТЭС. Тепловые электростанции могут работать на различных видах топлива и при проектировании обязательно учитывается какие энергоресурсы являются оптимальными для данного региона.
       С помощью тепловых электростанций производится около 90% всей мировой электроэнергии. При этом на долю ТЭС использующих в качестве топлива нефтепродукты приходится производство 39% всей мировой энергии, ТЭС работающих на угле – 27%, а на долю газовых тепловых электростанций – 24% сгенерированного электричества. В некоторых странах существует сильная зависимость ТЭС от одного вида топлива. Например, подавляющее большинство польских ТЭС работают на угле, такая же ситуация и в ЮАР. А вот большинство тепловых электростанций в Нидерландах используют в качестве топлива природный газ.
       В Российской Федерации основными видами топлива для ТЭС являются природный и попутный нефтяной газ и уголь. Причем на газу работает большинство ТЭС европейской части России, а угольные ТЭС преобладают в южной Сибири и Дальнем Востоке. Доля электростанций использующих в качестве основного топлива мазут незначительна. Кроме этого многие тепловые электростанции в России используют несколько видов топлива. Например, Новочеркасская ГРЭС в Ростовской области использует все три основных вида топлива. Доля мазута составляет 17%, газа – 9%, а угля – 74%.
По количеству произведенной электроэнергии в РФ в 2014 году тепловые электростанции прочно удерживают лидирующие позиции. Всего за прошедший год, ТЭС произвели 621.1 млрд. КВтч, это на 0.2% меньше чем в 2013 году. А в целом выработка электроэнергии тепловыми электростанциями РФ, снизилась до уровня 2010 года.
       Если рассматривать выработку электроэнергии в разрезе ОЭС, то в каждой энергосистеме на долю ТЭС приходится наибольшее производство электричества. Больше всего доля ТЭС в ОЭС Урала – 86.8%, а наименьшая в ОЭС Северо-Запада – 45.4%. 
       Что касается количественного производства электроэнергии, то в разрезе ОЭС это выглядит следующим образом:
 
       * ОЭС Урала – 225.35 млрд. КВтч;
       * ОЭС Центра – 131.13 млрд. КВтч;
       * ОЭС Сибири – 94.79 млрд. КВтч;
       * ОЭС Средней Волги – 51.39 млрд. КВтч;
       * ОЭС Юга – 49.04 млрд. КВтч;
       * ОЭС Северо-Запада – 46.55 млрд. КВтч;
       * ОЭС Дальнего Востока – 22.87 млрд. КВтч.
       Тепловые электростанции в России разделяются на два вида ТЭЦ и ГРЭС. Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) представляет собой электростанцию с возможностью отбора тепловой энергии пара. Таким образом, ТЭЦ производит не только электроэнергию, но и тепловую энергию, использующуюся для горячего водоснабжения и отопления помещений. ГРЭС – тепловая электростанция производящая только электроэнергию. Аббревиатура ГРЭС осталась с советских времен и означала государственная районная электростанция.
       На сегодняшний день в Российской Федерации функционирует около 370 тепловых электростанций. Из них 7 имеют мощность свыше 2 500 МВт:
         * Сургутская ГРЭС – 2 – мощность 5 600 МВт, виды топлива – природный и попутный нефтяной газ – 100%.
         * Рефтинская ГРЭС – мощность 3 800 МВт, виды топлива – уголь – 100%.
         * Костромская ГРЭС – мощность 3 600 МВт, виды топлива – природный газ -87%, уголь – 13%.
         * Сургутская ГРЭС – 1 – мощность 3 270 МВт, виды топлива – природный и попутный нефтяной газ – 100%.
         * Рязанская ГРЭС – мощность 3070 МВт, виды топлива – мазут – 4%, газ – 62%, уголь – 34%.
         * Киришская ГРЭС – мощность 2 600 МВт, виды топлива – мазут – 100%.
         * Конаковская ГРЭС – мощность 2 520 МВт, виды топлива – мазут – 19%, газ – 81%.


2. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ ГЕНЕРИРУЮЩИХ МОЩНОСТЕЙ
       На протяжении последних 15 лет электроэнергетика подвергается структурным преобразованиям от модели с доминирующей вертикально-интегрированной компанией к потенциально конкурентной модели организации экономических отношений. Разделение РАО «ЕЭС России» было завершено 1 июля 2008 г., однако процесс построения новой модели экономических отношений в отрасли продолжается и по сей день.
       Модель реформирования электроэнергетики базируется на предложениях РАО «ЕЭС России» и Минэкономразвития России, предполагающих полное разделение электроэнергетической отрасли на потенциально конкурентные (в тех секторах отрасли, где это возможно) и естественно-монопольные виды деятельности. Продекларированная цель реформы – обеспечение развития электроэнергетики за счет привлечения частных инвестиций в сектора, где возможна конкуренция. Сама же рыночная конкурентная среда должна была послужить тем целям, которым она служит и в других секторах – доступные цены и высокое качество услуг.
       Для многих зарубежных стран, которые начинали реформу в условиях значительных резервов генерирующих мощностей, такая модель была приемлема и позволяла рассчитывать на возникновение пусть не идеальной, но реальной конкуренции в условиях профицита предложения. Именно наличие резервов генерирующей мощности позволило многим странам, избравшим систему рыночных отношений в электроэнергетике, добиться появления конкурентной среды в отрасли. В России же причиной реформы, стал грядущий дефицит мощностей, т.н. «крест Чубайса», т.е. когда на графике должны были пересечься линии потребности в мощности и ее фактическим наличием. 
       2.1. Электроэнергетика сегодня
Для анализа ситуации в электроэнергетике стоит в начале обратиться к статистике по потреблению электроэнергии в России за последнее десятилетие (Рисунок 1). Рост потребления электроэнергии в среднем составлял 1,5% в год (за исключением падения на 5% в 2009 году), а общий прирост составил 18% за 10 лет.


.......................