Виды электроэнергетики
Все существующие виды электроэнергетики можно разделить на уже достигшие зрелости и находящиеся на стадии разработки и развития. Для одних требуется только модернизация, для других – инновационные технологические решения.
К зрелым видам электроэнергетики в первую очередь можно отнести тепловую, атомную, и гидроэнергетику. С определенными оговорками в эту группу попадают также некоторые виды альтернативной энергетики: солнечная, ветровая, приливная и пр. Они активно применяются во многих странах, но в силу некоторых ограничений не получили повсеместное распространение. Ну а на стадии формирования сейчас находятся другие виды энергетики: бестопливная энергетика, термоядерная энергетика и пр.
На территории России наибольшее распространение среди различных видов электроэнергетики получила тепловая энергетика, преимущественно газовая и угольная. Тепловые электростанции, которые работают на органическом топливе, традиционно находятся на лидирующих позициях в российской электроэнергетике.
Атомную энергетику на практике также иногда относят к подвиду тепловой электроэнергетики, потому как в результате деления атомных ядер в реакторе выделяется тепло, и далее все происходит так же, как и при сгорании органического топлива. Атомная энергетика в России — довольно популярный вид электроэнергетики. В нашей стране применяется полный цикл технологий от добычи урановых руд до выработки электроэнергии. Однако крупные аварии АЭС, которые имели место в последние десятки лет, настроили мировую общественность против этого вида электроэнергетики.
В гидроэнергетике для получения электрической энергии используют кинетическую энергию течения воды. ГЭС для функционирования требуется практически столько же электроэнергии, сколько они вырабатывают. Поэтому ГЭС, по сути, не являются генерирующими мощностями в чистом виде. Но такие станции при необходимости эффективно покрывают пиковые нагрузки, тем самым гидроэнергетика выгодно выделяется среди других видов электроэнергетики.
К альтернативным видам электроэнергетики относят ветровую и солнечную энергетику, которые по некоторым причинам не получили достаточное распространение. На данный момент ветровые и солнечные станции являются маломощными при дороговизне оборудования для них. К тому же обязательно необходим резервный источник питания (при отсутствии ветра или в ночное время соответственно). Также к альтернативным видам электроэнергетики относят приливную гидроэнергетику. Для строительства приливной электростанции необходимо морское побережье с достаточно сильными колебаниями уровня воды, иначе это будет экономически нецелесообразно.
Преимуществом альтернативных видов электроэнергетики является возобновляемость источников такой энергии. Их применение позволяет существенно сэкономить органическое топливо, сохраняя запасы углеводородов. Научные исследования, проводимые в области альтернативных видов электроэнергетики, делают их все более доступными для применения. Возобновляемая энергетика получает все большее географическое распространение по всему миру.
Существуют и другие виды электроэнергетики, технология которых пока малоизвестна. К ним можно отнести разработку прямых способов получения электроэнергии из окружающей среды с помощью накапливающихся зарядов ионосферы, использования энергии вращения земли и др. Использование различных видов электроэнергетики позволяет наиболее эффективно распределить нагрузку, покрывая мировой спрос на электроэнергию и создавая необходимый резерв мощности.
Метки: альтернативная энергетика, атомная энергетика, виды электроэнергетики, гидроэнергетика, современная электроэнергетика, тепловая энергетика, электроэнергетика, электроэнергетика в России
Интересная статья? Поделитесь ей с друзьями:
Статья 4 \ КонсультантПлюс
Статья 4
Внести в Федеральный закон от 26 марта 2003 года N 35-ФЗ «Об электроэнергетике» (Собрание законодательства Российской Федерации, 2003, N 13, ст. 1177; 2004, N 35, ст. 3607; 2005, N 1, ст. 37; 2007, N 45, ст. 5427; 2008, N 29, ст. 3418; N 52, ст.
6236; 2009, N 48, ст. 5711; 2010, N 31, ст. 4156, 4157, 4158, 4160; 2011, N 1, ст. 13; N 7, ст. 905; N 11, ст. 1502; N 23, ст. 3263; N 30, ст. 4590; N 50, ст. 7336; 2012, N 26, ст. 3446; N 27, ст. 3587) следующие изменения:
1) в статье 21:
а) в пункте 1:
дополнить новым абзацем сороковым следующего содержания:
«устанавливает порядок расчета размера возмещения субъектам электроэнергетики, осуществляющим регулируемые виды деятельности в сфере электроэнергетики, недополученных доходов, связанных с осуществлением ими регулируемых видов деятельности, за счет средств бюджетов бюджетной системы Российской Федерации в связи с принятием уполномоченными органами решений об изменении установленных долгосрочных тарифов, и (или) необходимой валовой выручки субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности, которая определена в соответствии с основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике на основе долгосрочных параметров регулирования деятельности такого субъекта электроэнергетики, и (или) долгосрочных параметров регулирования деятельности субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности, а также решений об установлении долгосрочных тарифов на основе долгосрочных параметров регулирования деятельности субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности, отличных от долгосрочных параметров регулирования деятельности такого субъекта электроэнергетики, установленных органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области государственного регулирования тарифов или согласованных им в соответствии с законодательством Российской Федерации о концессионных соглашениях, в установленных настоящим Федеральным законом случаях возмещения недополученных доходов.
«;
абзац сороковой считать абзацем сорок первым;
б) в пункте 2:
дополнить новыми абзацами тридцать шестым — тридцать восьмым следующего содержания:
«утверждение методики комплексного определения показателей технико-экономического состояния объектов электроэнергетики, в том числе показателей физического износа и энергетической эффективности объектов электросетевого хозяйства, и порядка осуществления мониторинга таких показателей;
утверждение порядка определения показателей надежности и качества услуг по передаче электрической энергии и установления целевых показателей для целей формирования инвестиционных программ сетевых организаций, в том числе организации по управлению единой национальной (общероссийской) электрической сетью;
утверждение единых стандартов качества обслуживания сетевыми организациями потребителей услуг сетевых организаций;»;
абзацы тридцать шестой — сорок второй считать соответственно абзацами тридцать девятым — сорок пятым;
в) в пункте 4:
дополнить новым абзацем четырнадцатым следующего содержания:
«осуществление мониторинга показателей технико-экономического состояния объектов электроэнергетики (за исключением объектов электроэнергетики, контроль за техническим состоянием которых осуществляется уполномоченными федеральными органами исполнительной власти), в том числе показателей физического износа и энергетической эффективности объектов электросетевого хозяйства;»;
абзацы четырнадцатый — двадцать первый считать соответственно абзацами пятнадцатым — двадцать вторым;
2) в статье 23:
а) дополнить пунктом 3.
1 следующего содержания:
«3.1. Объем финансовых потребностей, необходимых для реализации отдельных мероприятий инвестиционных программ субъектов электроэнергетики, в том числе организации по управлению единой национальной (общероссийской) электрической сетью и территориальных сетевых организаций, не должен превышать объем таких потребностей, определенный в соответствии с утвержденными федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики в области топливно-энергетического комплекса, укрупненными нормативами цены типовых технологических решений капитального строительства объектов электроэнергетики.»;
б) в пункте 4:
дополнить новым абзацем четвертым следующего содержания:
«Цены (тарифы) на услуги по передаче электрической энергии при осуществлении государственного регулирования на основе долгосрочных параметров регулирования деятельности соответствующих организаций устанавливаются в порядке, установленном основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике, утвержденными Правительством Российской Федерации.
«;
абзац четвертый считать абзацем пятым и в нем второе предложение дополнить словами «или уполномоченным им федеральным органом исполнительной власти»;
абзац пятый считать абзацем шестым и в нем второе предложение дополнить словами «или уполномоченным им федеральным органом исполнительной власти»;
абзацы шестой и седьмой считать соответственно абзацами седьмым и восьмым;
в) в пункте 5:
дополнить новым абзацем вторым следующего содержания:
«Срок действия утвержденных цен (тарифов) на электрическую энергию (мощность), поставляемую покупателям на розничных рынках на территориях, не объединенных в ценовые и неценовые зоны оптового рынка, за исключением электрической энергии (мощности), поставляемой населению и приравненным к нему категориям потребителей, не может составлять менее чем три года и более чем пять лет, если иное не установлено Правительством Российской Федерации.»;
абзацы второй и третий считать соответственно абзацами третьим и четвертым;
г) дополнить пунктом 6 следующего содержания:
«6.
В случае изменения установленных органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области государственного регулирования тарифов долгосрочных тарифов в электроэнергетике, и (или) необходимой валовой выручки субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности, которая определена в соответствии с основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике на основе долгосрочных параметров регулирования деятельности такого субъекта электроэнергетики, и (или) долгосрочных параметров регулирования деятельности субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности, и в случае установления долгосрочных тарифов на основе долгосрочных параметров регулирования деятельности субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности, отличных от долгосрочных параметров регулирования деятельности такого субъекта электроэнергетики, установленных органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области государственного регулирования тарифов или согласованных им в соответствии с законодательством Российской Федерации о концессионных соглашениях, что приведет к недополученным доходам, связанным с осуществлением регулируемых видов деятельности субъектами электроэнергетики, возмещение указанных недополученных доходов таким субъектам электроэнергетики, за исключением случаев корректировки цен (тарифов) (необходимой валовой выручки субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности, которая определена в соответствии с основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике на основе долгосрочных параметров регулирования деятельности такого субъекта электроэнергетики), случаев изменения долгосрочных тарифов, и (или) необходимой валовой выручки, и (или) долгосрочных параметров регулирования субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности, в связи с реализацией предусмотренного статьей 8 настоящего Федерального закона механизма передачи объектов электросетевого хозяйства, входящих в единую национальную (общероссийскую) электрическую сеть, в аренду территориальным сетевым организациям и иных случаев, предусмотренных основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике, утвержденными Правительством Российской Федерации, осуществляется за счет средств бюджета субъекта Российской Федерации в соответствии с бюджетным законодательством Российской Федерации.
В случае, если изменение соответствующих долгосрочных тарифов, и (или) необходимой валовой выручки, и (или) долгосрочных параметров осуществлено в связи с изменением законодательства Российской Федерации в сфере государственного регулирования цен (тарифов) в электроэнергетике, установлением или изменением предельных уровней цен (тарифов), расходы бюджета соответствующего субъекта Российской Федерации, возникшие в результате компенсации недополученных доходов, связанных с осуществлением регулируемых видов деятельности субъектами электроэнергетики, в предусмотренном абзацем первым настоящего пункта случае, подлежат компенсации (за исключением предусмотренных настоящим пунктом случаев принятия Правительством Российской Федерации решения в связи с существенным ухудшением экономической конъюнктуры) за счет средств федерального бюджета в соответствии с бюджетным законодательством Российской Федерации в объеме, обусловленном указанными изменениями законодательства Российской Федерации, установлением или изменением предельных уровней цен (тарифов).
Размер указанной компенсации определяется в установленном Правительством Российской Федерации порядке.
Правительство Российской Федерации вправе принять решение о возможности изменения на период до трех лет установленных органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области государственного регулирования тарифов долгосрочных тарифов в электроэнергетике, и (или) необходимой валовой выручки субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности, которая определена в соответствии с основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике на основе долгосрочных параметров регулирования деятельности такого субъекта электроэнергетики, и (или) долгосрочных параметров регулирования деятельности субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности, в связи с существенным ухудшением экономической конъюнктуры, при котором объем валового внутреннего продукта, определяемый федеральным органом исполнительной власти, уполномоченным в области государственного статистического учета, в постоянных ценах за один из кварталов текущего года меньше, чем объем валового внутреннего продукта в соответствующем квартале предыдущего года.
Указанное решение принимается не позднее чем через три месяца с даты окончания квартала текущего года, в котором объем валового внутреннего продукта меньше, чем объем валового внутреннего продукта в соответствующем квартале предыдущего года, в отношении всей территории Российской Федерации или территорий отдельных субъектов Российской Федерации, муниципальных образований и содержит предельные показатели снижения долгосрочных тарифов в электроэнергетике, и (или) необходимой валовой выручки субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности, которая определена в соответствии с основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике на основе долгосрочных параметров регулирования деятельности такого субъекта электроэнергетики, и (или) долгосрочных параметров регулирования деятельности субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности. Решение об изменении соответствующих долгосрочных тарифов, и (или) необходимой валовой выручки, и (или) долгосрочных параметров регулирования в связи с существенным ухудшением экономической конъюнктуры может быть принято органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области государственного регулирования тарифов в течение трех месяцев с даты принятия Правительством Российской Федерации решения, указанного в абзаце третьем настоящего пункта.
В случае изменения соответствующих долгосрочных тарифов, и (или) необходимой валовой выручки, и (или) долгосрочных параметров на основании решения Правительства Российской Федерации, принятого в соответствии с настоящим пунктом, компенсация недополученных доходов, связанных с осуществлением субъектами электроэнергетики регулируемых видов деятельности, в обязательном порядке не осуществляется. При этом уполномоченный орган государственной власти субъекта Российской Федерации вправе принять решение о возмещении соответствующих недополученных доходов за счет средств бюджета субъекта Российской Федерации в соответствии с бюджетным законодательством Российской Федерации.
Решение об изменении установленных долгосрочных тарифов в электроэнергетике, и (или) необходимой валовой выручки субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности, которая определена в соответствии с основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике на основе долгосрочных параметров регулирования деятельности такого субъекта электроэнергетики, и (или) долгосрочных параметров регулирования деятельности субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности, а также решение об установлении долгосрочных тарифов на основе долгосрочных параметров регулирования деятельности субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности, отличных от долгосрочных параметров регулирования деятельности такого субъекта электроэнергетики, установленных органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области государственного регулирования тарифов или согласованных им в соответствии с законодательством Российской Федерации о концессионных соглашениях, что влечет за собой недополученные доходы, связанные с осуществлением регулируемых видов деятельности субъектами электроэнергетики и подлежащие возмещению в обязательном порядке в соответствии с настоящим пунктом, принимается при соответствующем внесении изменений в закон субъекта Российской Федерации о бюджете, предусматривающих бюджетные ассигнования на возмещение таких недополученных доходов, размер которого определяется в порядке, установленном Правительством Российской Федерации, за счет бюджета субъекта Российской Федерации.
«;
3) в статье 23.1:
а) в пункте 3:
в абзаце четвертом слова «и предельные (минимальный и (или) максимальный) уровни цен (тарифов)» исключить;
дополнить новым абзацем пятым следующего содержания:
«предельные (минимальный и (или) максимальный) уровни цен (тарифов) на электрическую энергию (мощность), поставляемую покупателям на розничных рынках, в том числе населению и приравненным к нему категориям потребителей, на территориях, не объединенных в ценовые зоны оптового рынка;»;
абзацы пятый и шестой считать соответственно абзацами шестым и седьмым;
б) абзац первый пункта 6 изложить в следующей редакции:
«6. Предельные (минимальный и (или) максимальный) уровни цен (тарифов) на розничных рынках, регулирование которых предусмотрено настоящим Федеральным законом, устанавливаются на год федеральным органом исполнительной власти в области регулирования тарифов, если иное не установлено другими федеральными законами или решением Правительства Российской Федерации, и могут быть установлены с календарной разбивкой, разбивкой по категориям потребителей (покупателей) с учетом региональных и иных особенностей.
При установлении указанных предельных уровней цен (тарифов) учитываются долгосрочные тарифы, установленные для субъектов электроэнергетики, осуществляющих регулируемые виды деятельности, и (или) долгосрочные параметры регулирования деятельности соответствующих организаций.»;
в) дополнить пунктом 6.1 следующего содержания:
«6.1. Предельные (минимальные и (или) максимальные) индексы роста цен (тарифов), учитываемые при переходе к регулированию цен (тарифов) на основе долгосрочных параметров регулирования деятельности субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности (при продлении долгосрочного периода регулирования), применяются в отношении цен (тарифов), рассчитываемых на каждый год долгосрочного периода регулирования, в порядке, установленном основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике. При продлении долгосрочного периода регулирования указанные индексы роста цен (тарифов) определяются с учетом обеспечения возврата и доходности капитала, инвестированного до продления долгосрочного периода в соответствии с ранее принятыми органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области государственного регулирования тарифов решениями об установлении цен (тарифов) (долгосрочных параметров регулирования деятельности субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности).
«;
4) в пункте 2 статьи 24:
а) абзац двадцать четвертый изложить в следующей редакции:
«устанавливает предельные (минимальный и (или) максимальный) уровни цен (тарифов) на электрическую энергию (мощность), поставляемую покупателям на розничных рынках, в том числе населению и приравненным к нему категориям потребителей, на территориях, не объединенных в ценовые зоны оптового рынка;»;
б) дополнить абзацем следующего содержания:
«устанавливает в случаях и в порядке, которые определены основами ценообразования в области регулируемых цен (тарифов) в электроэнергетике, предельные (минимальные и (или) максимальные) индексы роста цен (тарифов), учитываемые при переходе к регулированию цен (тарифов) на основе долгосрочных параметров регулирования деятельности субъекта электроэнергетики, осуществляющего регулируемые виды деятельности (при продлении долгосрочного периода регулирования).»;
5) пункт 6 статьи 29 изложить в следующей редакции:
«6. Соответствующие определенным Правительством Российской Федерации критериям инвестиционные программы субъектов электроэнергетики, в том числе организации по управлению единой национальной (общероссийской) электрической сетью и территориальных сетевых организаций, утверждаются соответственно федеральным органом исполнительной власти и (или) органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в порядке, установленном Правительством Российской Федерации.
Утверждение инвестиционных программ сетевых организаций осуществляется с применением показателей надежности и качества услуг по передаче электрической энергии, утвержденных в установленном Правительством Российской Федерации или уполномоченным им федеральным органом исполнительной власти порядке.»;
6) абзац двенадцатый пункта 3 статьи 33 изложить в следующей редакции:
«мониторинг ценовой ситуации на оптовом и розничных рынках, в том числе на основе первичных статистических данных, содержащихся в формах федерального статистического наблюдения, и иной информации, предоставляемой федеральными органами исполнительной власти в установленном ими порядке.».
Какие типы электростанций используются для выработки энергии?
По мере того, как ряд стран продолжают отказываться от ископаемых видов топлива с высоким уровнем загрязнения окружающей среды в пользу низкоуглеродных альтернатив, динамика того, как и где работают электростанции, постоянно меняется.
Производство угля в Индии — третьей по величине стране с выбросами — сократилось на 8% в 2020 г.
по сравнению с 2018 г. (Фото: Wikimedia Commons/TJBlackwell) на электростанциях по всему миру.
Но по мере того, как ряд стран продолжают отказываться от сильно загрязняющих окружающую среду ископаемых видов топлива в пользу низкоуглеродных альтернатив, динамика того, как и где работают электростанции, постоянно меняется.
По данным BloombergNEF, мировой спрос на электроэнергию вырастет с 25 000 тераватт-часов (ТВтч) в 2017 году до примерно 38 700 ТВтч к 2050 году, что приведет к новым инвестициям в генерирующие мощности в ближайшие годы.
Здесь NS Energy описывает различные типы электростанций, которые необходимы каждому источнику энергии для выработки энергии.
Атомные электростанции
Используя реакцию ядерного деления и уран в качестве топлива, атомные электростанции производят большое количество электроэнергии.
Поскольку атомные электростанции считаются низкоуглеродным источником энергии, эта технология считается более экологически чистой.
По сравнению с возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечная энергия и ветер, производство электроэнергии на атомных электростанциях также считается более надежным.
Хотя инвестиции, необходимые для запуска атомной электростанции, значительны, затраты, связанные с их эксплуатацией, относительно низки.
Источники ядерной энергии также имеют более высокую плотность, чем ископаемое топливо, и выделяют большое количество энергии.
Из-за этого атомным электростанциям требуется небольшое количество топлива, но они производят огромное количество энергии, что делает их особенно эффективными, когда они запущены и запущены.
Атомная электростанция Брюса, крупнейшая ядерная энергетическая установка в мире по количеству реакторов. Кредит: Чак Шмурло/ВикипедияГидроэлектростанции
Гидроэлектроэнергия вырабатывается за счет использования силы гравитации текущей воды.
По сравнению с электростанциями, работающими на ископаемом топливе, гидроэлектростанции выбрасывают меньше парниковых газов.
Но строительство гидроэлектростанций и плотин требует огромных инвестиций.
Согласно Отчету о состоянии гидроэнергетики Международной ассоциации гидроэнергетики за 2017 год, в 2016 году было введено в эксплуатацию около 31,5 гигаватт (ГВт) гидроэнергетических мощностей, в результате чего совокупная установленная мощность в мире достигла 1246 ГВт.
Только на Китай приходится почти треть мировых гидроэнергетических мощностей, и в 2016 году он добавил около 11,74 ГВт новых мощностей.
Угольные электростанции 37% мировой электроэнергии в 2018 году, при этом Китай обладает крупнейшим в мире флотом.
Электростанции, работающие на угле, используют энергетический уголь в качестве источника для выработки электроэнергии и, следовательно, выбрасывают в атмосферу значительное количество вредных газов.
Стремясь сократить выбросы парниковых газов, многие развитые страны уже объявили о планах отказа от угольных электростанций.
Канада планирует поэтапный отказ от своих угольных электростанций к 2030 году, в то время как Великобритания установила крайний срок в 2025 году, а Германия намерена удалить эту технологию из своей электросети к 2038 году.
Ожидается, что ряд других европейских стран вскоре последуют этому примеру.
Электростанции, работающие на дизельном топливе
Электростанции, работающие на дизельном топливе, используются для мелкосерийного производства электроэнергии.
Устанавливаются в местах, где нет свободного доступа к альтернативным источникам питания, и в основном используются в качестве резервного источника бесперебойного питания при перебоях.
Дизельные установки требуют небольшой площади для установки и обеспечивают более высокий тепловой КПД по сравнению с угольными электростанциями.
Из-за высоких затрат на техническое обслуживание и цен на дизельное топливо электростанции не завоевали такой популярности, как другие типы электростанций, такие как паровые и гидроэлектростанции.
Геотермальные электростанции
К трем основным типам геотермальных электростанций относятся электростанции с сухим паром, электростанции с мгновенным паром и электростанции с бинарным циклом, все из которых используют паровые турбины для производства электроэнергии.
Установленная мощность геотермальной энергии постепенно увеличивалась во всем мире за последнее десятилетие: с 10 ГВт в 2010 году до почти 14 ГВт в 2019 году. газа по сравнению с угольными электростанциями.
Геотермальная электростанция Домо-де-Сан-Педро в Мексике (Источник: Grupo Dragon/Mitsubishi Hitachi Power Systems)Газовые электростанции
Газовые электростанции работают на природном газе — быстро растущем источнике энергии во всем мире — для производства электроэнергии.
Хотя природный газ является ископаемым топливом, согласно исследованию, проведенному Союзом обеспокоенных ученых, выбросы при его сжигании намного ниже, чем при сжигании угля или нефти.
Данные Международного энергетического агентства (МЭА) показывают, что в 2019 году производство электроэнергии с использованием газа увеличилось на 3%., в результате чего его производство электроэнергии в мировом балансе увеличилось до 23%.
Еще одним типом установок, использующих газ, являются электростанции с комбинированным циклом.
Используя как газовые, так и паровые турбины, они производят большее количество электроэнергии из одного источника топлива по сравнению с традиционной электростанцией.
Они улавливают тепло газовой турбины для увеличения производства электроэнергии, а также выделяют небольшое количество вредных газов в атмосферу.
Солнечные электростанции
Солнечные электростанции преобразуют энергию солнца в тепловую или электрическую энергию с использованием одного из самых чистых и распространенных возобновляемых источников энергии.
Как правило, они не требуют особого ухода и служат от 20 до 25 лет.
По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), глобальные мощности солнечной энергетики будут увеличиваться на 9% каждый год в период с 2018 по 2050 год, за это время они вырастут с 480 ГВт до более чем 8000 ГВт.
Но первоначальные затраты на финансирование солнечных электростанций высоки, а установка требует много места.
Еще одна подобная технология — солнечная тепловая энергия. Это система гигантских зеркал, размещенных таким образом, чтобы концентрировать солнечные лучи на очень небольшой площади для создания значительного количества тепла, которое затем производит пар для питания турбины, вырабатывающей электричество.
Ветряные электростанции
В последние годы во всем мире наблюдается быстрый рост числа ветряных электростанций, чему способствует технологический прогресс.
Глобальная установленная мощность ветрогенерации на суше и на море увеличилась почти в 75 раз за последние два десятилетия, увеличившись с 7,5 ГВт в 1997 году до 564 ГВт к 2018 году, по данным IRENA.
После того, как ветряные турбины построены, эксплуатационные расходы, связанные с обслуживанием ветряных электростанций, становятся низкими и обычно считаются относительно рентабельными.
Ветряные электростанции также могут быть построены на сельскохозяйственных угодьях без прерывания сельскохозяйственных работ.
Но техническое обслуживание ветряных турбин может различаться, поскольку некоторые из них необходимо часто проверять, а проекты ветроэнергетики обычно требуют огромных капиталовложений.
Приливные электростанции
Приливная энергия вырабатывается путем преобразования энергии приливов в электроэнергию, и ее производство считается более предсказуемым по сравнению с энергией ветра и солнечной энергией.
Однако приливная энергия до сих пор широко не используется, хотя первая в мире крупномасштабная электростанция такого типа была введена в эксплуатацию в 1966 году.
Ожидается, что повышенное внимание к производству энергии из возобновляемых энергия приливов.
Хотя разработка приливной энергетики находится на начальной стадии, в ближайшие годы она может значительно вырасти.
Рынки электроэнергии США 101
Начало 19 векаВ 90-х годах многие штаты США решили дерегулировать свои системы электроснабжения, чтобы создать конкуренцию и снизить затраты.
Этот переход, известный как реструктуризация, потребовал от электроэнергетических компаний продать свои генерирующие активы и привел к созданию независимых поставщиков энергии, которым принадлежали генераторы. Поскольку каждый новый независимый поставщик энергии не мог экономически эффективно создать свою собственную инфраструктуру линий электропередач, электроэнергетические компании сохранили эти активы и превратились в передающие и распределительные компании, деятельность которых по-прежнему регулируется.
Наибольшее влияние дерегулирования оказали изменения в розничных и оптовых продажах электроэнергии с созданием возможности выбора для розничных потребителей и оптовых рынков.
Дерегулирование розничной торговли: выбор клиента
В нерегулируемых районах потребители электроэнергии могут выбрать поставщика электроэнергии (известный как выбор клиента ), а не покупать электроэнергию у местной электроэнергетической компании. Это вводит конкуренцию за розничные цены на электроэнергию.
Поскольку в регионе может существовать множество поставщиков электроэнергии с выбором покупателя, розничные торговцы электроэнергией предлагают конкурентоспособные цены для привлечения клиентов. Для клиентов, которые решили не выбирать независимого поставщика электроэнергии, их местная коммунальная служба по-прежнему обязана обеспечивать их электроэнергией, которую коммунальная служба будет покупать у генераторов.
Для потребителей есть плюсы и минусы выбора поставщика, отличного от местной коммунальной компании. Розничная конкуренция может помочь снизить счета за электроэнергию для клиентов и позволить им адаптировать потребление энергии к своим предпочтениям, например, выбрав поставщика экологически чистой энергии. Однако независимые компании часто требуют от клиентов подписать контракты, которые могут зафиксировать их в установленной цене на электроэнергию на несколько лет (контракты с поставщиками электроэнергии обычно предлагают клиенту фиксированную плату — доллары за киловатт-час электроэнергии — в течение определенного периода времени).
). Хотя фиксированные ставки могут быть выгодны для одних клиентов, они также могут негативно повлиять на других, если ставка, на которую они соглашаются, окажется выше, чем ставка, установленная местной коммунальной службой. Кроме того, важно отметить, что выбор клиента применим только к той части счета за коммунальные услуги, которая составляет часть производства, поскольку услуги по передаче и распределению по-прежнему предоставляются местной коммунальной компанией, поскольку эти услуги являются естественной монополией (как обсуждалось выше). Следовательно, только часть тарифов на электроэнергию в этих районах устанавливается на конкурсной основе.
Дерегулирование оптовой торговли: создание конкурентных оптовых рынков
В отличие от регулируемых штатов, которые планируют инвестиции, дерегулируемые штаты используют рынки для определения того, какие электростанции необходимы для производства электроэнергии. Поскольку коммунальные предприятия и конкурентоспособные розничные торговцы в дерегулируемых регионах не производят собственную электроэнергию, они должны приобретать электроэнергию для своих клиентов в другом месте.
Централизованные оптовые рынки, на которых производители продают электроэнергию, а 90 137 предприятий, обслуживающих нагрузку, 90 138 покупают ее и продают потребителям, представляют собой экономически эффективный метод осуществления этого (более подробно обсуждается в следующем разделе). Примечательно, что при такой структуре инвестиционный риск на электростанциях ложится на поставщиков электроэнергии, а не на потребителей, в отличие от регулируемых рынков.
После дерегулирования региональных передающих организаций ( МРК ) заменили коммунальные предприятия как сетевых операторов и стали операторами оптовых рынков электроэнергии. Эти RTO развивались с течением времени.
Поскольку многие RTO управляют оптовыми рынками, охватывающими несколько штатов, они регулируются FERC (за исключением Texas RTO, Совета по надежности электроснабжения Техаса — или ERCOT). FERC осуществляет надзор за всеми оптовыми сделками с электроэнергией в двух крупных взаимосвязанных сетях: восточном и западном.
В то время как регулируемые коммунальные предприятия основывают розничные тарифы на регулируемой норме прибыли на инвестиции (как описано выше), нерегулируемые розничные коммунальные предприятия покупают электроэнергию по рыночным оптовым ценам, а затем продают эту электроэнергию потребителям по рыночным розничным ценам, учитывая конкуренцию со стороны другие ритейлеры. МРК обычно управляют тремя видами рынков, которые определяют оптовые цены на эти услуги: рынки энергии, рынки мощности и рынки вспомогательных услуг.
Рынки энергии Рынки энергии — это аукционы, которые используются для ежедневной координации производства электроэнергии. На энергетическом рынке поставщики электроэнергии предлагают продавать электроэнергию, вырабатываемую их электростанциями, по определенной цене предложения, в то время как организации, обслуживающие нагрузку (сторона спроса), делают ставки на эту электроэнергию для удовлетворения спроса на энергию своих клиентов. Объемы предложения и заявки упорядочены в порядке возрастания цены предложения.
Рынок « очищает », когда количество предлагаемой электроэнергии соответствует объему спроса, и производители получают эту рыночную цену за мегаватт-час произведенной энергии.
RTO обычно управляют двумя энергетическими рынками: рынками на сутки вперед и в режиме реального времени. Рынок на сутки вперед , на который приходится около 95% сделок с электроэнергией, основан на прогнозируемой нагрузке на следующий день и обычно происходит накануне утром, чтобы дать производителям время подготовиться к работе. Остальные транзакции на энергетическом рынке происходят на рынке в режиме реального времени , который обычно запускается один раз в час и один раз в пять минут для учета изменений нагрузки в реальном времени, которые должны быть постоянно сбалансированы с предложением.
RTO используют энергетические рынки, чтобы решить, какие единицы отправить или запустить, и в каком порядке. На рынке «на сутки вперед» МРК составляют список генераторов, доступных для отправки на следующий день, и упорядочивают их от самых дешевых до самых дорогих в эксплуатации.
Например, поскольку ветряные электростанции работают без топлива, они могут предложить 0 долларов на рынке энергии и быть отправленными первыми. Диспетчерские установки по минимальной стоимости позволяют рынку удовлетворить спрос на энергию по минимально возможной цене. В периоды высокого спроса оптовые цены соответственно растут, потому что для удовлетворения электрической нагрузки необходимо отправить больше дорогостоящих единиц.
Базовые оптовые рыночные цены обычно отражают цену на электроэнергию, когда она может свободно передаваться без ограничений на передачу по территории МРК. Когда это невозможно, МРК учитывают перегрузку линий электропередачи, позволяя ценам различаться в зависимости от местоположения. В результате в районах с высоким спросом и ограниченными электрическими ресурсами цены обычно выше, чем в районах с обильной выработкой по отношению к нагрузке.
Рынки мощности Североамериканская корпорация по надежности электроснабжения (NERC), независимая организация, обеспечивающая надежность энергосистемы, требует от розничных продавцов электроэнергии поддерживать достаточно генерирующих мощностей для удовлетворения прогнозируемой нагрузки, а также резервный запас для поддержания надежности электросети.
Некоторые МРК проводят аукцион мощности, чтобы предоставить розничным торговцам способ закупать свои потребности в мощности, а также дать производителям возможность возместить фиксированные затраты, т. е. затраты, которые не меняются в зависимости от производства электроэнергии, которые могут не покрываться только энергетическими рынками.
Аукцион рынка мощности работает следующим образом: производители устанавливают свою цену предложения в размере, равном стоимости поддержания их станции в рабочем состоянии в случае необходимости. Как и на энергетическом рынке, эти ставки располагаются от самой низкой к самой высокой. Как только предложения достигают необходимого количества, которое все розничные торговцы должны приобрести вместе, чтобы удовлетворить ожидаемый пиковый спрос плюс резервную маржу, рынок «очищается», или предложение удовлетворяет спрос. В этот момент производители, которые «очистили» рынок или были выбраны для предоставления мощности, получают одну и ту же клиринговую цену, которая определяется ценой предложения последнего производителя, использованного для удовлетворения спроса.