Факторы размещения электроэнергетики: — — — GeographyLab.ru

Содержание

Географические факторы развития возобновляемой энергетики | Архив С.О.К. | 2015

Географические факторы развития возобновляемой энергетики

Вероятно, ответ на вопрос, в каких странах энергетика на возобновляемых источниках развита лучше, будет: «В технически и экономически передовых — Северной Америке, Западной Европе, Японии, Австралии». Но это лишь отчасти так. Есть и другие закономерности развития возобновляемой энергетики, в том числе связанные с географическим положением и природными условиями. Это естественно, учитывая зависимость ВИЭ от природных факторов, таких как количество поступающей на Землю солнечной энергии, сила ветров, продуктивность биосферы, наличие геотермальных источников, речной сток в единицу времени.

Структура мирового производства электроэнергии на ВИЭ

Рассмотрим это на примере производства электроэнергии. Общие объёмы и структура мирового производства электроэнергии по источникам представлена в табл. 1. Рассмотрим ведущих мировых производителей электроэнергии на возобновляемых источниках в абсолютном выражении (табл. 2). Детализация по регионам мира и ведущим производителям электроэнергии рисует сложную картину, местами прямо противоположную представлениям о лидерстве западных стран.

Из табл. 2 мы видим, что наиболее высока доля ВИЭ в энергобалансе (более 56 %) в странах Центральной и Южной Америки. При этом доля данного региона в мировом производстве электроэнергии на ВИЭ составляет 17,4 % (820 из 4715 млрд кВт·ч), что существенно выше его доли в мировом производстве электроэнергии в целом, составляющей 6,8 % (1456 млрд из 21,532 трлн кВт·ч).

Далее, высокая доля ВИЭ (50,6 %) характерна для африканских стран, не входящих в число ведущих производителей на континенте. При этом в ряде стран континента (Конго, Эфиопия, Замбия, Мозамбик) она достигает практически 100 %.

Наиболее высока доля возобновляемых источников энергии в энергобалансе (более 56%) в странах Центральной и Южной Америки. При этом доля данного региона в мировом производстве электроэнергии на возобновляемых источниках энергии составляет 17,4 %

На страны Азии вне Ближнего Востока приходится, прежде всего, наибольший абсолютный объём производства возобновляемой электроэнергии — 1502 млрд кВт·ч или 31,9 % мирового. Примерно 2/3 этого объёма или более 1000 млрд кВт·ч приходится на Китай.

Если говорить о доле ВИЭ в энергобалансе, то он несколько ниже среднего мирового уровня (17,7 % против 21,9 %), но за счёт Японии, Южной Кореи и Тайваня. Напротив, максимальная доля ВИЭ в данном регионе принадлежит Вьетнаму (44,9 %), Пакистану (31,9 %), Филиппинам (29,6 %), а также остальным, сравнительно небольшим азиатским странам-производителям электроэнергии. Доля ВИЭ в их электроэнергетическом балансе составляет в среднем 24 %, а в ряде случаев превышает 70 % (Афганистан, Мьянма, Северная Корея) или даже 90 % (Бутан, Лаос, Непал).

Среди стран «третьего мира» также выделяется Папуа — Новая Гвинея, где доля ВИЭ составляет 32,8 %.

Доля возобновляемых источников энергии в Европе (29,1 %) существенно превосходит среднюю мировую, в то же время в Северной Америке она ниже (19,4 %), при этом в отдельно взятых США — всего 12,4 %, а в Японии и Австралии (12,7 и 10,1 %, соответственно) существенно ниже, чем в мире в среднем, и заметно ниже, чем в России (16,6 %).

Таким образом, исходя из данных цифр, приходится говорить не о лидерстве, а о среднем уровне развития возобновляемой энергетики в группе стран, считающихся экономически наиболее развитыми, в то время как лидерство принадлежит Центральной и Южной Америке и ряду стран Азии и Африки.

При этом доля ВИЭ в энергобалансе резко различается и внутри группы развитых стран — от 21-24 % в Германии и Испании и даже 50-100 % в ряде менее крупных стран (Норвегии, Исландии, Новой Зеландии, Дании) до 10-14 % (существенно ниже средних мировых показателей) в Австралии, Японии, США, Нидерландах, Бельгии.

Россия, о которой речь пойдёт более подробно в следующих материалах, также по доле ВИЭ в электроэнергетике занимает среднее положение в мире, уступая в среднем Европе, но превосходя США, Японию и Австралию.

География мировой гидроэлектроэнергетики

Данный эффект определяется учётом гидроэлектроэнергии, на которую приходится 77 % производства всей электроэнергии на основе ВИЭ.

Размещение же ГЭС подчинено, прежде всего, наличию гидроэнергетических ресурсов. Мы можем выделить несколько регионов, где они наиболее велики благодаря сочетанию геоморфологических и климатических условий, обеспечивающих полноводность и достаточно большие уклоны рек, и где производится в настоящее время основная часть гидроэлектроэнергии мира.

Как правило, это предгорные районы:

1. Территории Центральной и Южной Америки, прилегающие к Андам, Гвианскому и Бразильскому плоскогорьям в бассейнах Амазонки, Ориноко, Параны и других полноводных рек — там производится более 700 млрд кВт·ч в год или более 20 % мирового производства электроэнергии.

2. Центральная и Южная Африка в бассейнах Нила, Конго, Замбези и Лимпопо, также берущих начало в горных районах, связанных с Восточно-Африканским рифтом (Эфиопское нагорье, ВосточноАфриканское плоскогорье, Рувензори) — около 100 млрд кВт·ч или 3 % мирового.

3. Территории Южной и Восточной Азии, связанные с горными системами Памира, Тибета и Гималаев и бассейнами рек Инда, Ганга, Брахмапутры, Иравади, Янцзы, Меконга — более 1000 млрд кВт·ч или 30 % мирового.

4. Центральная и северная части Северной Америки (юго-западные, южные и юго-восточные районы Канады и северные районы США), прилегающие к Кордильерам и Лаврентийской возвышенности в бассейнах рек Колумбия, Миссури, Черчилл, Святого Лаврентия — около 500 млрд кВт·ч или 15 % мирового.

5. Скандинавский полуостров (Норвегия, Швеция и, в несколько меньшей степени, Финляндия), склоны и отроги Скандинавских гор, бассейны рек Гломма, Вефсна, Намсен, Лулеэльв, Умеэльв, Оунасйоки, Кемийоки и др. — более 230 млрд кВт·ч, что составляет 7 % мирового и 43 % европейского производства электроэнергии.

РФ относится к числу ведущих мировых производителей электроэнергии на ГЭС. На нашу страну приходится более 5 % мирового производства. По выработке гидроэлектроэнергии РФ занимает пятое место в мире

Таким образом, на этих пяти массивах, занимающих примерно 25-30 % площади земной суши, вырабатывается около 75 % мировой гидроэлектроэнергии. При этом гидроэнергетический потенциал Латинской Америки, Азии и, тем более, Африки остаётся в значительной степени неосвоенным.

Фактор общего экономического развития в объёмах производства гидроэлектроэнергии играет свою роль. Однако доля развитых стран (упомянутой выше «триады» Северная Америка, Европа,

Япония) ниже их доли в общем производстве электроэнергии в мире, и этот разрыв имеет тенденцию к некоторому увеличению на фоне общего снижения доли мировых экономических лидеров в производстве электроэнергии (рис. 1).

Можно выделить ещё ряд территории с высоким гидроэнергетическим потенциалом и существенным производством электроэнергии на ГЭС. В Европе это, прежде всего, горные и предгорные южные районы — Пиренеи, Альпы, Апеннины. К числу крупных европейских производителей энергии за счёт ГЭС относятся Швейцария, Австрия, Франция, Италия.

Среди западных стран выделяются также Исландия, где на ГЭС приходится 70 % выработки электроэнергии при 16 % в среднем в Европе и Новая Зеландия, где на ГЭС приходится более 52 %

выработки электроэнергии.

Это примеры небольших стран с высоким природным и технико-экономическим потенциалом ВИЭ, который они активно используют, обеспечивая себя энергией главным образом из возобновляемых источников. Соответственно, 100 и 72 % выработки электроэнергии в этих странах приходится на ВИЭ в целом. Но, как отмечалось выше, в этом же ряду находятся и далеко не самые богатые и развитые азиатские и африканские страны (рис. 2а).

Крупным производителем гидроэлектроэнергии и обладателем высокого гидроэнергетического потенциала также является Япония, на которую приходится 75 млрд кВт·ч или 2 % мирового производства электрической энергии. В то же время при общих размерах японской экономики и связанных с ней больших объёмах производства электроэнергии доля ГЭС невысока по сравнению с большинством стран со сходными природными условиями.

Что касается России, то значительные ресурсы и объёмы производства электроэнергии связаны также с территориями, соседними со Скандинавией и связанными с Балтийским щитом — Кольским полуостровом и Карелией, Кавказом и горными массивами Южной Сибири и Дальнего Востока. Отметим, что роль каскада ГЭС на Волге снижается — на них в настоящее время приходится около 3 % всей выработки электроэнергии в стране и менее 20 % гидроэлектроэнергии. Одна Саяно-Шушенская ГЭС на Енисее по мощности и потенциальной выработке электроэнергии сопоставима со всем волжским каскадом.

Россия относится к числу ведущих мировых производителей электроэнергии на ГЭС. На нашу страну приходится более 160 млрд кВт·ч в год или 5 % мирового производства. По выработке гидроэлектроэнергии Россия занимает пятое место в мире после Китая (850 млрд), Бразилии (411 млрд), Канады (377 млрд) и США (276 млрд кВт·ч). В то же время гидроэнергетический потенциал России также остаётся освоенным далеко не в полной мере — прежде всего, это относится к территориям к востоку от Урала.

Представление о масштабах недоиспользования потенциала гидроэнергии может дать сопоставление с Канадой — страной, сходной с Российской Федерацией по природным условиям и сопоставимой по территории, где общий объём производства электроэнергии на ГЭС выше в 2,3 раза, а плотность производства (в кВт·ч на 1 км² площади страны) — выше в 3,9 раз.

Что же касается стран бывшего СССР, то значительным гидроэнергетическим потенциалом, также далеко не полностью используемым, обладают как государства Южного Кавказа (Грузия, Армения и Азербайджан), так и Средней Азии, прилегающие к Памиру и Тянь-Шаню (Таджикистан, Киргизия, отдельные районы Казахстана и Узбекистана). На гидроэнергетику приходится 95 % всего производства электроэнергии в Таджикистане, 94 % — в Киргизии, более 75 % — в Грузии, 30 % — в Армении, 22 % — в Узбекистане, 8,8 % — в Казахстане, 8,3 % — в Азербайджане.

Добавим, что крупнейшие ГЭС также построены в обозначенных выше регионах мира — в частности, «Три ущелья» и Силоду на реке Янцзы в Китае (22,5 и 13,9 ГВт), Итайпу на реке Парана на границе Парагвая и Бразилии (14 ГВт), Гури на реке Карони в Венесуэле (10,2 ГВт) и др. В этом перечне самая крупная российская ГЭС (Саяно-Шушенская, 6,4 ГВт), занимает примерно 9-10 место. В этих же регионах в настоящее время проектируется и строится ещё ряд крупных и сверхкрупных ГЭС (рис. 2а).

Энергетика на ВИЭ (кроме ГЭС) — закономерности размещения

Если рассматривать ВИЭ без учёта ГЭС, включая только геотермальную, солнечную, ветровую и биологическую энергию, то в данном случае зависимость от уровня экономического развития страны вырисовывается более отчётливо, но природно-географических закономерностей она также не отменяет. Рассмотрим цифры из табл. 2, связанные с объёмами и долями производства электроэнергии на основе ВИЭ, кроме ГЭС, и табл. 3, где даётся разбивка ВИЭ по источникам энергии. В данном случае безусловного лидерства ведущих западных стран также нет. Всего на долю ВИЭ, помимо ГЭС, приходится 5 % мирового производства электроэнергии или 1069 млрд кВт·ч в 2012 году. Выделим регионы и ряд отдельных стран, где доля ВИЭ в энергетике выше среднемировой (табл. 3):

1. На первом месте с 17,3 % оказывается Центральная Америка (Белиз, Гватемала, Гондурас, Никарагуа, Коста-Рика, Панама). Высокая доля ВИЭ достигается почти в равной мере за счёт геотермальной и биоэнергетики. В силу в целом незначительного производства электроэнергии абсолютные величины производства электроэнергии на ВИЭ также невелики — 8 млрд кВт·ч в год или всего 0,8 % мирового объёма. В тоже время в мировом производстве геотермальной энергии доля региона составляет уже 6 % (4 млрд кВт·ч), а в производстве биоэнергии — около 1 % (1 млрд кВт·ч).

2. Второе место принадлежит Европе с 13 % и высокой долей использования как ветровой, так и солнечной энергии, а также биоэнергетике. При этом в Европе максимальный объём производства электроэнергии на ВИЭ в абсолютных величинах — 440 млрд кВт·ч или почти 44 % общемирового.

3. Далее следует группа стран Южной Америки — Бразилия, Чили, Уругвай, где доля ВИЭ составляет от 7,5 до 11 %, прежде всего, за счёт биоэнергетики. В данном случае это 47 млрд кВт·ч или 4,5 % мирового производства, а в биоэнергетике — более 40 млрд кВт·ч или 11 % мирового производства.

4. За ними следуют США с 5,7 % за счёт, прежде всего, ветроэнергетики (3,5 %). В абсолютных единицах они занимают второе место после Европы — 232 млрд кВт·ч в год или 22 % от мирового.

Геотермальная энергетика чётко привязана к определённым геолого-тектоническим условиям. Ветроэнергетика в наибольшей степени развита на атлантическом побережье. Развитая солнечная энергетика характерна для юга Европы и Средиземноморских стран

Кроме того, выделяется ряд отдельных стран и групп стран с высокой долей того или иного возобновляемого источника энергии в энергобалансе:

1. Группа островов Карибского моря (Аруба, Гваделупа, Ямайка) с долей ВИЭ 5,6-9,1 % (в случае Арубы за счёт ветроэнергии, на Гваделупе за счёт геотермальной энергии, на Ямайке за счёт ветроэнергии и биоэнергии примерно равны).

2. Фолклендские острова с 16,7 % за счёт ветровой энергии.

3. Кения в Африке с 23,8 %, прежде всего, за счёт геотермальной энергии, а также за счёт биоэнергии.

4. Группа восточноафриканских островных и континентальных стран — Маврикий, Реюньон, Судан (с Южным Суданом) с долей ВИЭ от 5,3 до 19,0 %, прежде всего, за счёт биоэнергии.

5. Группа стран Юго-Восточной Азии и Океании — Индонезия (5,2 %), Филиппины (15,1 %), Папуа — Новая Гвинея (11,9 %), Новая Зеландия (20,6 %), где высокая доля ВИЭ связана главным образом с геотермальными источниками, хотя в Новой Зеландии заметное место занимают и ветроэлектростанции.

Отдельно следует рассмотреть Европу — регион мира с наиболее развитой энергетикой на ВИЭ и, в то же время, неоднородный (табл. 4).

Абсолютные объёмы производства электроэнергии на ВИЭ в странах Европы в высокой степени коррелируют с общим объёмом производства электроэнергии по странам. В частности, первая пятёрка производителей электроэнергии в целом также лидирует в производстве электроэнергии на ВИЭ.

В то же время есть свои пространственные различия. В частности, лидерами (с большими абсолютными объёмами и высокой долей в структуре) производства по видам источников являются: геотермальная (Исландия, Италия), ветровая (Испания, Германия, Великобритания, Италия, Дания, Португалия, Ирландия), солнечная (Германия, Италия, а также Испания) и биоэнергия (Германия, Великобритания, Италия, Швеция, Финляндия, Дания, Польша, Нидерланды).

Геотермальная энергетика чётко привязана к определённым геолого-тектоническим условиям. Ветровая энергетика в наибольшей степени развита на атлантическом побережье. Развитая солнечная энергетика в большей степени характерна для юга Европы и Средиземноморских стран. Биоэнергетика в большей степени развита в Центральной и Северной Европе, что можно связать с развитым сельским и лесным (в Финляндии и Швеции) хозяйством.

Германия, занимающая центральное положение в Европе, отличается равномерно высоким развитием всех типов энергетики на возобновляемых источниках, кроме геотермальной. При этом геотермальная энергетика практически полностью отсутствует где-либо, кроме Исландии и Италии, а солнечная отсутствует в странах Северной Европы.

Кроме того, наиболее высокая доля ВИЭ в энергобалансе характерна для небольших стран — Дания (50,7 %), Португалия (31,7 %), Исландия (29,9 %).

Таким образом, в общей структуре мирового производства электроэнергии на ВИЭ (без учёта ГЭС) на Западную Европу и Северную Америку приходится более 65 % мирового производства, с Японией, Южной Кореей и Австралией — более 70 %, хотя этот показатель вместе с общей долей этих стран в производстве электроэнергии постепенно снижается. Тем не менее, в отличие от гидроэнергии (рис. 1), фактор общего экономического развития страны играет ключевую роль, и доля ведущих стран мира в производстве ветровой, солнечной и биоэнергии выше их доли в общем мировом производстве электрической энергии (рис. 3).

В то же время, мы видим, что существуют и природно-географические факторы, создающие сложную мозаичную картину, приведённую выше. Для её упорядочения привяжем регионы к источникам энергии (табл. 5). Наиболее чётко проявляется привязка к определённым природным условиям у геотермальной энергетики. Основная её часть привязана к Огненному поясу Земли или Тихоокеанскому вулканическому кольцу — окаймляющей Тихий океан зоне разломов повышенной сейсмической и вулканической активности и высокого теплового потока из недр, что создаёт благоприятные условия для развития на этой территории геотермальной энергетики.

В нашем случае это острова Восточной и Юго-Восточной Азии и Океании на западном побережье Тихого океана и Америка (Центральная и западная часть Северной, в частности, запад США) на противоположной его стороне. Сюда же входит Япония, где на данный момент на геотермальную энергетику приходится 3 млрд кВт·ч выработки электроэнергии или 4,4 % мирового объёма. Также сюда входят российские Сахалин, Курильские острова и Камчатка, где геотермальная энергетика хорошо развита в местном масштабе (обеспечивая, в частности, около 40 % энергопотребления Камчатского края), и продолжается строительство новых геотермальных станций.

Три других заметных очага развития геотермальной энергетики отличаются сходными геолого-тектоническими условиями. Это Исландия, где повышенный потенциал геотермальной энергии связан со Срединно-Атлантическим хребтом, Италия, находящаяся в Альпийско-Гималайской зоне высокой тектонической активности, и Кения, где геотермальная энергия привязана к Восточно-Африканскому рифту. К той же зоне, что Италия, относится и Кавказ. Как следствие, до некоторой степени геотермальная энергетика развита в Турции и российской части Кавказа, где геотермальные воды используются, главным образом, для отопления, и также идёт строительство новых мощностей. В свою очередь, перспективы и планы развития геотермальной энергетики существуют не только в Кении, но и других восточноафриканских странах.

Более сложная картина в биоэнергетике, где уровень развития определяется комбинацией высокой естественной продуктивности биосферы, развитого сельского хозяйства и, в ряде случаев, лесопромышленного комплекса и общим уровнем технико-экономического развития страны. Ведущие позиции в биоэнергетике занимают Европа (прежде всего Северная и Центральная) и Северная Америка (прежде всего, США), Центральная и Южная Америка и восточноазиатский кластер, включающий Китай и Японию.

Более сложная картина в биоэнергетике, где уровень развития определяется комбинацией высокой естественной продуктивности биосферы, развитого сельского хозяйства, лесопромышленного комплекса и общим уровнем технико-экономического развития страны

Европу и Северную Америку можно объединить в Северный пояс развития биоэнергетики. Сюда же включается и территория России — прежде всего северо-западные районы, а в последние годы также юг Сибири и Дальнего Востока. Биоэнергия в данный момент не играет какой-либо роли в производстве электроэнергии в нашей стране. Однако Российская Федерация является одним из ведущих мировых производителей (наряду с Канадой, США и скандинавскими странами) древесных пеллет на базе развитого лесопромышленного комплекса, основная часть которых в настоящее время идёт на экспорт в страны Западной Европы, а в последнее время также и Восточной Азии [1].

В то же время при улучшении внутренней конъюнктуры возможно и развитие внутреннего рынка с существенным ростом доли биоэнергии в энергетическом балансе России.

В Центральной и Южной Америке выделяется, прежде всего, Бразилия. Благодаря комбинации высокой доли гидроэлектроэнергии (см. выше) и биоэнергии Бразилия отличается наиболее высокой (около 85 %) долей ВИЭ в электроэнергетическом балансе среди крупных мировых производителей электроэнергии.

Восточная Азия (Китая и Япония) на данный момент объединяет преимущества западных (развитая экономика) и латиноамериканских (благоприятные естественные предпосылки) стран в биоэнергетике, и, вероятно, в регионе следует ожидать дальнейшего роста данного сегмента.

Свои перспективы развития биоэнергетики имеет и Африка, как мы видим на примере некоторых стран континента (табл. 3), но, вероятно, в силу общего экономического и политического неблагополучия региона, масштабное развитие следует считать делом сравнительно отдалённого будущего.

Развитие ветроэнергетики в ещё большей степени определяется общим экономическим лидерством страны или региона. В то же время наблюдается определённая неравномерность внутри группы развитых стран. Ветроэнергетические мощности, например, Европы концентрируются, прежде всего, в странах атлантического побережья, в зонах стабильных и сильных ветров. В дополнение к этому обозначается очаг развития ветроэнергетики на Антильских островах (табл. 3) и других островных территориях (Фолклендские острова), что имеет те же естественные предпосылки.

В целом, наиболее перспективно использование ветроэнергии в прибрежных зонах, которые не ограничены Северной Атлантикой, а также на открытых континентальных пространствах (в частности, в степях).

Что касается солнечной энергетики, то она, на данный момент, вероятно, в наибольшей степени привязана к общим экономическим и политическим факторам. В 2012 году почти 60 % мирового производства солнечной электроэнергии приходилось на три европейские страны — Германию (27 %), Италию (20 %) и Испанию (13 %). В то же время мы видим, что внутри группы развитых стран производство солнечной энергии смещено в зоны с более высокой солнечной энергией (в Средиземноморье) и практически отсутствует в Северной Европе. Дальнейшее развитие солнечной энергетики, в частности, в Средиземноморском бассейне, вероятно, следует считать делом сравнительно близкого будущего. В условный средиземноморский пояс можно включить и юг европейской части России; более того, большая часть проектов солнечной энергетики и имеющихся мощностей в нашей стране сосредоточена именно там (Республика Крым, Краснодарский край, Ставропольский край и сопредельные территории).

Выводы

С географических позиций можно выделить следующие частично перекрывающиеся крупные мировые зоны или пояса развития различных типов возобновляемой энергетики, помимо гидроэнергетики (рис. 2б):

1. Тихоокеанский геотермальный (связанный с Тихоокеанским огненным кольцом Земли).

2. Три биоэнергетических — Северный, Центрально-Южноамериканский и Восточноазиатский.

3. Североатлантический ветровой.

4. Средиземноморский солнечный.

Следует сделать оговорку — в наибольшей степени природные физикогеографические и геологические факторы действуют в отношении гидроэнергетики, геотермальной и биоэнергетики.

В солнечной и ветроэнергетике — отраслях со сравнительно недавней историей масштабного развития — на первое место выходят факторы общего экономического и технологического развития в сочетании с целенаправленной государственной политикой стимулирования. В то же время географические аспекты в распределении мощностей и производство ветровой и солнечной энергии проявляются уже сейчас и, вероятно, будут усиливаться в дальнейшем.

Потенциально дальнейшее развитие энергетики на основе возобновляемых источников энергии может быть связано как с этими поясами, так и с освоением новых территорий с благоприятными естественными предпосылками. Вероятно, географический фактор развития возобновляемой энергетики будет усиливаться. Это связано как с диффузией технологий из стран технологического Центра («триада» Северная Америка, Европа, Япония) на Полупериферию и Периферию [2], так и с общими тенденциями развития возобновляемой энергетики, о которых говорилось в одной из предыдущих статей [3], связанными с ростом прагматизма в отношении развития отрасли.

Дальнейшее развитие энергетики на основе возобновляемых источников энергии может быть связано как с мировыми поясами применения ВИЭ, так и с освоением новых территорий с благоприятными естественными предпосылками. Вероятно, географический фактор развития ВИЭ будет усиливаться. Это связано как с диффузией технологий из стран технологического Центра, так и с общими тенденциями развития идеологии применения возобновляемых источников энергии

С большой вероятностью в силу удачного сочетания природно-ресурсных и экономических предпосылок лидирующее положение в энергетике на основе ВИЭ захватят, как это уже произошло или происходит в целом ряде сфер, страны Восточной и Юго-Восточной Азии. В частности, уже в 2014 году доля Китая в мировом производстве солнечных батарей превысила 60 %, и с этой продукцией Китай доминирует не только на внутреннем, но и на европейском рынке, вытесняя местных производителей. По общему количеству установленных мощностей ветроэлектростанций Китай вышел на первое место в мире, а по темпам роста энергетики на основе ВИЭ также занимает лидирующие позиции.

Что касается России, то наш потенциал развития энергетики на основе ВИЭ, как природный, так и технико-экономический, также использован далеко не в полной мере, и у нас есть свои ниши для развития возобновляемой энергетики по ряду направлений. Об этом подробнее в следующих статьях.

2.1 Основные принципы и факторы размещения и развития электроэнергетики. Значение электроэнергетики в хозяйственном комплексе России

Открытый урок по географии, на тему:»Электроэнергетика. Типы электростанций, их достоинства и недостатки, факторы размещения. Доля различных типов электростанций в производстве электроэнергии России. ЛЭП. Альтернативная электроэнергетика».

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Школа №21 города Донецка»

Открытый урок

9 – А класс

Тема. Электроэнергетика. Типы электростанций, их достоинства и недостатки, факторы размещения. Доля различных типов электростанций в производстве электроэнергии России. ЛЭП. Альтернативная электроэнергетика. Негативное влияние различных типов электростанций на окружающую среду.

Практическая работа № 6. «Обозначение на контурной карте районов угледобычи и нефте-, газопроводов, электростанций».

Подготовил:

Носенко Д. М.,

учитель географии

Донецк-2019

9-А класс

Урок №26

Тема урока: Электроэнергетика. Типы электростанций, их преимущества и недостатки, факторы размещения. Доля различных типов электростанций в производстве электроэнергии России. ЛЭП. Альтернативная электроэнергетика. Негативное влияние различных типов электростанций на окружающую среду.

Цель:

— образовательная: сформировать понятие об электроэнергетике региона, о видах электростанций на территории нашего края, выявить преимущества и недостатки в их развитии;

— развивающая: развить навыки работы с картой и атласом; развить умение сравнивать, анализировать, выделять главное;

— воспитательная: воспитать патриотизм, любознательность, краеведческий подход.

Оборудование: карта Донецкой области, атлас, раздаточный материал, проектор, экран, ноутбук, контурные карты.

Тип урока: урок формирования новых знаний.

Ход урока

I. Организационный момент.

— Цели и задачи урока.

— Разделение класса на команды «Энергия» и «Искра».

II. Актуализация опорных знаний

1. Вопросы учителя

— Назовите способы добычи каменного угля.

— Назовите крупнейшие угольные бассейны и нефтегазоносные районы России.

— В европейской или азиатской части России добываются в основном топливные ресурсы.

— Почему в Донецком крае появился каменный уголь?

2. Составить из 5 понятий 5 предложений.

угольные шахты, антрацит, Западная Сибирь, буровая скважина, шахта им. Засядько.

Команда «Искра»

топливная пром-сть, Поволжье, шахта им. Скочинского, керосин, карьерный способ.

3. Выберите лишние слова

Команда «Энергия»

— угольная, нефтяная, энергетика, горюче-сланцевая;

— Засядько, Гурьев, Юз, Ковалевский;

— энергетический, коксующий, металлургический, антрацит;

Команда «Искра»

— ТЭС. ВЭС. АЭС, БЭС;

— шахта им. Абакумова, шахта им. Скочинского, шахта им. Ленина, шахта им. Засядько;

— Донецк, Ясиноватая, Макеевка, Шахтерск.

III. Мотивация учебной деятельности

Земля – не рабыня наша, а мать.

Солнце – не отчим, а родной отец.

Леса – наши братья, реки – сёстры.

Дожди, ветры, снега – добрые гости.

А мы на Земле – мудрые хозяева.

Учитель. Проанализируйте данное стихотворение.

IV. Изучение нового материала.

1. Значение отрасли хозяйства

Электроэнергетика – основная отрасль экономики, которая вырабатывает, передает и трансформирует электроэнергию. Электроэнергетика нашего края тесно взаимосвязана с энергетическим машиностроением, угольной пром-стью, транспортом и другими отраслями народного хозяйства.

2. История развития отрасли в Донбассе

— Штеровская ГРЭС; Северодонецкая ГРЭС,

— Зуевская ГРЭС;

— Построена первая линия электропередач между Штеровкой и Кадиевкой (1929г.)

— Выступление учащейся с презентацией на тему: «История развития Зуевской ГРЭС»

3. Отраслевой состав электроэнергетики

Электроэнергетика:

-ТЭС, ГРЭС, ТЭЦ;

-АЭС,

-ГЭС,

-альтернативные источники энергии: солнечная, ветровая, геотермальная, приливная, биоэнергетика,

— ЛЭП.

Это большое и многоотраслевое хозяйство. В состав электроэнергетики входят не только разные виды электростанций, но и обширная сеть электропередач. В настоящее время вся электроэнергия нашего края вырабатывается на тепловых электростанциях. Почему?

3. Технологические особенности отрасли

Учитель. Тепловые электростанции сжигают топливо, нагревают воду, превращают ее в пар, который подают под давлением на газовые турбины. Энергетический уголь, природный газ, мазут используют как топливо. Среди тепловых электростанций выделяют конденсационные и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). На конденсационных электростанциях отработанный водяной пар конденсируется и снова подается в котел для нагревания. Конденсационные ТЭС производят только электроэнергию. ТЭЦ производят одновременно электрическую и тепловую электроэнергию (горячую воду или пар), которую направляют по трубам для обогрева жилых домов, предприятий. ТЭЦ обычно строят в больших городах, поскольку передача пара или горячей воды возможна на расстояние не более 20 км.

Выступление учащегося с презентацией. Несмотря на разнообразие конструкций, работа всех ТЭС осуществляется по общей схеме. В котел постоянно подается топливо в виде угля, газа, торфа, мазута или горючих сланцев. На многих электростанциях используется заранее приготовленная угольная пыль. Вместе с топливом поступает воздух в подогретом виде, выполняющий функцию окислителя. В процессе горения топлива создается тепло, нагревающее воду в паровом котле. Происходит образование насыщенного пара, подаваемого в паровую турбину через паропровод. Далее тепловая энергия становится механической. Вал и остальные движущиеся части турбины связаны между собой и представляют единое целое. Струя пара под высоким давлением и при высокой температуре выходит из сопел и воздействует на лопатки турбины. Закрепленные на диске, они начинают вращаться и приводят в движение вал, соединенный с генератором. В результате вращения происходит преобразование механической энергии в электрический ток. Пройдя через паровую турбину, пар снижает свою температуру и давление. Далее он попадает в конденсатор и прокачивается по трубкам, охлаждаемым водой. Здесь пар окончательно превращается в воду и поступает в деаэратор для очистки от растворенных газов. Очищенная вода с помощью насоса подается в котельную установку через подогреватель.
Учитель. В соответствии с видами и назначением поставляемой электроэнергии, тепловые станции могут быть районными и промышленными. Районные установки известны как ГРЭС и предназначены для обслуживания всех потребителей региона. Электростанции, вырабатывающие тепло, называются ТЭЦ. Мощность районных станций превышает 1 млн. кВт. Промышленные электростанции предназначены для электро- и теплоснабжения конкретных предприятий и производственных комплексов. Их мощность значительно меньше, чем у ГРЭС и устанавливается в соответствии с потребностями того или иного объекта.
4. Размещение ТЭС

Большие ТЭС размещают в районах добычи топлива, вблизи рек, которые дают воду для охлаждения. Это экономически выгодно, потому что перевозить топливо в несколько раз дороже, чем передавать электроэнергию линиями электропередач.

Первая тепловая станция, построенная в 1926 году на территории Донбасса, – Штеровская ГРЭС, а на территории Донецкой области – Зуевская ГРЭС. Сегодня на территории Донецкого региона работают крупнейшие тепловые электростанции: Углегорская – крупнейшая в Европе: 3,6 ГВт; Старобешевская – 2,0 ГВт; Славянская – 1,8 ГВт; Кураховская – 1,49 ГВт; Зуевская – 1,215 ГВт; Мироновская – 0,085 ГВт; Зуевская ЭТЭЦ; Краматорская-4.

5. Нетрадиционные источники энергии

На территории нашего края необходимо использовать альтернативные источники энергии. Ветер и солнечную энергию можно использовать для выработки электричества, биомассу: древесные опилки, солому – для отопления.

а) ветровая энергетика

Возле села Безыменное Новоазовского района расположена ветровая электростанция (Новоазовская ВЭС), которая вырабатывала электроэнергию до 2015года. В настоящий момент не работает, так как находится на линии соприкосновения враждующих сторон.
б) солнечная энергетика

На территории Донецкого края можно использовать энергию Солнца. По количеству солнечных дней в году южная часть края не уступает Крыму и Причерноморью. Потенциал солнечной энергии здесь очень высок, поэтому этот регион является перспективным в этом направлении развития альтернативной энергетики.

6. Энергосистема

Электроэнергия передается по высоковольтным линиям электропередач (ЛЭП) на любые расстояния. Целесообразно использовать необходимое количество электроэнергии для нужд районов, через территорию которых проходят ЛЭП.

В 1929 году от Штеровки до Кадиевки была построена первая линия электропередач напряжением 110 кВт. Электростанции соединяются между собой ЛЭП и образуют энергосистемы. Это обеспечивает бесперебойное и равномерное обеспечение электроэнергией значительных по размерам районов, охваченных энергосистемой.

7. Проблемы и перспективы развития электроэнергетики

На современном этапе остро стоит проблема модернизации энергетического хозяйства. Устаревшие технологии сжигания угля, мазута, газа, высокий уровень сработанности оборудования приводят к превышению затрат топлива и огромным выбросам вредных веществ в атмосферу. Основная доля электроэнергии используется для потребности промышленности, где очень большие потери электроэнергии в результате бесхозяйственности и применения неэффективных технологий производства.

Для уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу и эффективного использования энергии как приоритетного направления энергетической политики региона необходимо: увеличивать объемы использования природного газа на ТЭС за счет уменьшения его затрат в металлургии и других отраслях хозяйства; повышать эффективность использования топлива разных видов; внедрять эффективные и экономически рентабельные очистительные устройства и их системы; совершенствовать структуру промышленности; внедрять энергосберегающие технологии, оборудование и бытовые приборы.

Учитель. Проблемные вопросы командам

— Каковы перспективы в развитии электроэнергетики в целом на территории нашего края?

— Целесообразно ли закрывать ТЭС в связи с негативным их влиянием на окружающую среду?

8. Практическая работа № 6. «Обозначение на контурной карте районов угледобычи и нефте-, газопроводов, электростанций».

V. Закрепление изученного материала.

1. Ответьте на вопросы.

-Что входит в отраслевой состав электроэнергетики?

-Каково значение электроэнергетики в хозяйстве региона?

-Что такое ТЭЦ, ТЭС? В чем их отличие?

-Почему в Донбассе были построены только тепловые электростанции?

— Какие нетрадиционные виды энергии используются в нашем регионе?

-Каковы проблемы и перспективы развития электроэнергетики нашего края?

2.Закончите предложения

-Возле села Безыменное Новоазовского района расположена … электростанция, которая называется …

— ТЭЦ производят одновременно… и …

— Крупнейшая ТЭС Донецкого края — …

— Первая ТЭС Донецкого края — …

— ГРЭС – это…

3. Метод ПРЕСС

— Я считаю, что…

— Потому, что…

— Примеры:…

— Вывод. Итак, я считаю, что…

VI. Подведение итогов

1. Итоги урока.

2. Рефлексия.

3. Выставление оценок.

Домашнее задание:

— прочитать § 13, устно ответить на вопросы в конце параграфа.

Творческое задание. Подготовить сообщения на тему: «Развитие биоэнергетики в нашем крае».

Росатом Госкорпорация «Росатом» ядерные технологии атомная энергетика АЭС ядерная медицина

Мировой уровень выделяемого углекислого газа составляет около 32 млрд тонн в год и продолжает расти. Прогнозируется, что к 2030 году объем выделяемого углекислого газа превысит 34 млрд тонн в год.

Решением проблемы может стать активное развитие ядерной энергетики, одной из самых молодых и динамично развивающихся отраслей глобальной экономики. Все большее количество стран сегодня приходят к необходимости начала освоения мирного атома.

Установленные мощности мировой атомной энергетики составляют 397 гигаватт. Если бы вся эта мощность генерировалась за счет угольных и газовых источников, то в атмосферу ежегодно выбрасывалось бы дополнительно около 2 млрд тонн углекислого газа. По оценкам межправительственной группы экспертов по изменению климата, все бореальные леса (таежные леса, расположенные в северном полушарии) ежегодно поглощают около 1 млрд тонн СО2, а все леса планеты – 2,5 млрд тонн углекислоты. То есть, если за критерий взять влияние на уровень СО2 в атмосфере, атомная энергетика соизмерима с «экологической мощностью» всех лесов планеты.

В чем преимущества ядерной энергетики?

Огромная энергоемкость

1 килограмм урана с обогащением до 4%, используемого в ядерном топливе, при полном выгорании выделяет энергию, эквивалентную сжиганию примерно 100 тонн высококачественного каменного угля или 60 тонн нефти.

Повторное использование

Расщепляющийся материал (уран-235) выгорает в ядерном топливе не полностью и может быть использован снова после регенерации (в отличие от золы и шлаков органического топлива). В перспективе возможен полный переход на замкнутый топливный цикл, что означает практически полное отсутствие отходов.

Снижение «парникового эффекта

Интенсивное развитие ядерной энергетики можно считать одним из средств борьбы с глобальным потеплением. К примеру, атомные станции в Европе ежегодно позволяют избежать эмиссии 700 миллионов тонн СО2. Ежегодно работа всех АЭС российского дизайна в мире экономит выбросы парниковых газов в объеме более 210 млн тонн CO2-экв.

Развитие экономики

Строительство АЭС обеспечивает экономический рост, появление новых рабочих мест: 1 рабочее место при сооружении АЭС создает более 10 рабочих мест в смежных отраслях. Развитие атомной энергетики способствует росту научных исследований и объемов экспорта высокотехнологичной продукции.

Самые низкие показатели травматизма

Согласно исследованиям, на АЭС фиксируется самый низкий процент несчастных случаев со смертельным исходом (см. иллюстрацию, источник – публикация Всемирной ядерной ассоциации (WNA) за 2019 год, цитирующая исследование Института Пауля Шеррера).

Полные затраты на производство электроэнергии. Доклад АЯЭ ОЭСР, 2018, 215 c. pdf, 10.46 Мб

Управление электроэнергетическим режимом в реальном времени

Непрерывное управление электроэнергетическими режимами ЕЭС – исключительное право Системного оператора – реализуется через уникальный по сложности и уровню ответственности труд диспетчеров.

Результаты всей подготовительной работы, моделирования, расчетов, применения знаний и многолетнего опыта управления энергетическими объектами максимально концентрируются в тот момент, когда диспетчеру в ответ на изменение в энергосистеме необходимо проанализировать ситуацию, принять решение и отдать команду на объект электроэнергетики. От правильности его решения зависит безопасность и надежность работы энергосистемы.

Управляя электроэнергетическим режимом, дежурные диспетчеры Системного оператора непрерывно следят по данным телеметрии за соблюдением контролируемых параметров функционирования Единой энергетической системы России: частотой электрического тока, уровнями напряжения, перетоками активной мощности, токовой загрузкой ЛЭП и оборудования. Диспетчеры оперативно реагируют на изменения в энергосистеме и отдают дежурному персоналу объектов электроэнергетики команды на загрузку и разгрузку оборудования, восстановление резервов активной и реактивной мощности, изменение конфигурации электрической сети.

Управление режимом в реальном времени основано на точном следовании управляемых объектов диспетчерским графикам и выполнении команд диспетчера. Персонал объектов электроэнергетики обязан выполнить команды диспетчера Системного оператора. Согласно российскому законодательству, отказ от исполнения диспетчерских команд недопустим.

При управлении энергосистемой диспетчеры обязаны учитывать множество условий, среди которых ограничения пропускной способности сетевых элементов и контролируемых сечений, допустимая скорость изменения нагрузки и допустимый диапазон регулирования режимов работы электрических станций, требования к водному режиму ГЭС, наличие, объем и места размещения резервов мощности, другие факторы.

Факторы размещения производительных сил — Факторы размещения производительных сил

17.

Факторы размещения производительных сил (производства) — совокупность пространственных неравнозначных условий и ресурсов, их свойств, правильное использование которых обеспечивает наилучшие результаты при размещении производственных объектов и развитии хозяйства районов. Факторы размещения производительных сил опосредствуют действие принципов размещения производительных сил.

К условиям размещения относятся природная среда, население (производитель продукции и ее потребитель), материально-техническая и научная база, система производственных коммуникаций (по организации, функционированию и управлению производством), общественно исторические условия развития производства.

Условия и факторы взаимосвязаны и оказывают непосредственное или косвенное влияние на развитие и размещение отдельных предприятий, отраслей, территориальную организацию хозяйства отдельных регионов.

Различают следующие группы факторов:

Природные, к которым относят количественные запасы и качественный состав природных ресурсов, горно-геологические и другие условия их добычи и использования, климатические, гидрогеологические, орографические характеристики территории. Они играют определяющую роль в размещении добывающей промышленности и топливо-, энерго-, сырье-, водоемких производств.

Социально-экономические, к которым прежде всего относят особенности размещения населения, территориальную концентрацию трудовых ресурсов и их качественную характеристику.

Материально-технические и рыночно-инфраструктурные условия и факторы включают материально-техническую и научно-техническую базы, а также инфраструктуру рынка.

Технико-экономические факторы определяют затраты на производство и реализацию сырья, материалов и готовую продукцию.

Электричество в США — Управление энергетической информации США (EIA)

Электроэнергия в США производится (вырабатывается) с использованием различных источников энергии и технологий

Соединенные Штаты используют множество различных источников энергии и технологий для производства электроэнергии. Источники и технологии со временем изменились, и некоторые из них используются больше, чем другие.

Тремя основными категориями энергии для производства электроэнергии являются ископаемые виды топлива (уголь, природный газ и нефть), ядерная энергия и возобновляемые источники энергии. Большая часть электроэнергии вырабатывается паровыми турбинами с использованием ископаемого топлива, ядерной энергии, биомассы, геотермальной и солнечной тепловой энергии. Другие основные технологии производства электроэнергии включают газовые турбины, гидротурбины, ветряные турбины и солнечные фотоэлектрические элементы.

Нажмите, чтобы увеличить

Ископаемые виды топлива являются крупнейшими источниками энергии для производства электроэнергии

Природный газ был крупнейшим источником — около 40% — U.S. Производство электроэнергии в 2020 году. Природный газ используется в паровых турбинах и газовых турбинах для выработки электроэнергии.

Уголь был третьим по величине источником энергии для производства электроэнергии в США в 2020 году — около 19%. Почти все угольные электростанции используют паровые турбины. Несколько угольных электростанций преобразуют уголь в газ для использования в газовой турбине для выработки электроэнергии.

Нефть была источником менее 1% производства электроэнергии в США в 2020 году. Остаточный мазут и нефтяной кокс используются в паровых турбинах.Дистиллятное или дизельное топливо используется в дизель-генераторах. Остаточный мазут и дистилляты также можно сжигать в газовых турбинах.

Ядерная энергия обеспечивает пятую часть электроэнергии США

Ядерная энергия была источником около 20% производства электроэнергии в США в 2020 году. Атомные электростанции используют паровые турбины для производства электроэнергии за счет ядерного деления.

Возобновляемые источники энергии обеспечивают все большую долю электроэнергии в США

Многие возобновляемые источники энергии используются для производства электроэнергии и являются источником около 20% общего количества U.С. выработка электроэнергии в 2020 г.

Гидроэлектростанции произвели около 7,3% от общего объема производства электроэнергии в США и около 37% производства электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии в 2020 году. ¹ Гидроэлектростанции используют проточную воду для вращения турбины, соединенной с генератором.

Энергия ветра была источником около 8,4% от общего объема производства электроэнергии в США и около 43% производства электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии в 2020 году. Ветряные турбины преобразуют энергию ветра в электричество.

Биомасса была источником около 1,4% от общего объема производства электроэнергии в США в 2020 году. Биомасса сжигается непосредственно на пароэлектростанциях или может быть преобразована в газ, который можно сжигать в парогенераторах, газовых турбинах или двигателях внутреннего сгорания. генераторы двигателей.

Солнечная энергия обеспечила около 2,3% от общего объема электроэнергии в США в 2020 году. Фотоэлектрическая (PV) и солнечно-тепловая энергия являются двумя основными типами технологий производства солнечной электроэнергии. Преобразование PV производит электричество непосредственно из солнечного света в фотогальваническом элементе.Большинство солнечно-тепловых энергетических систем используют паровые турбины для выработки электроэнергии.

Геотермальные электростанции произвели около 0,5% от общего объема производства электроэнергии в США в 2020 году. Геотермальные электростанции используют паровые турбины для выработки электроэнергии.

¹ Включает обычные гидроэлектростанции.

Последнее обновление: 18 марта 2021 г.

Утилиты и выбор места: Power Players

08 августа 2014 г. | By Inbound Logistics

Теги: Экономическое развитие, Выбор площадки, Коммунальные услуги, Управление цепочками поставок

Выбор лучшего места для вашего бизнеса требует подключения к правильным источникам электроэнергии и природного газа.Эти первые места придадут вам энергии для успеха.

Для предприятий, выбирающих новые распределительные центры и склады, надежность недорогой энергии является ключевым фактором. Вот почему первым шагом для многих людей, выбирающих объекты, является определение мест, где доступны доступные и эффективные энергетические услуги в изобилии. Вот некоторые места в США, которые привлекают производителей и сторонних поставщиков логистических услуг, ищущих доступные коммунальные услуги.

Надежные ресурсы Кентукки

Кентукки может быть известен как штат Блуграсс, но когда дело доходит до тарифов на коммунальные услуги, трава всегда зеленая.По данным Управления энергетической информации, промышленные тарифы на электроэнергию в штате занимают шестое место среди самых низких в стране и более чем на 20 процентов ниже, чем в среднем по стране.

Цены на природный газ в промышленном секторе Кентукки также являются одними из самых низких в Соединенных Штатах и занимают второе место по сравнению со штатами на востоке Соединенных Штатов. Двадцать восемь газораспределительных компаний, 49 внутриштатных газопроводных компаний и 172 муниципальных поставщика, колледжа или жилищного управления поставляют природный газ в пределах штата.

«Успех Кентукки заключается не только в низких затратах на электроэнергию, — говорит Мэнди Ламберт, уполномоченный по развитию бизнеса Кабинета экономического развития Кентукки. «Штат усердно работает со своими партнерами, чтобы обеспечить надежные и разнообразные источники энергии. Эти отношения жизненно важны для того, чтобы выделить Кентукки среди конкурентов».

Кабинет экономического развития является основным агентством штата Кентукки, ответственным за поощрение создания и сохранения рабочих мест, а также новых инвестиций.Кабинет министров управляет программами поддержки и содействия экономическому развитию, в первую очередь за счет привлечения в государство новых отраслей; помощь в расширении существующих производств; руководство общегосударственной сетью поддержки предпринимателей, владельцев малого бизнеса и стартапов, основанных на знаниях; и помощь сообществам в подготовке к возможностям экономического развития.

Эти активы объясняют, почему Кентукки часто возглавляет список, когда компании решают, где разместиться. Например, в 2013 году немецкая компания Bilstein Group объявила о планах строительства завода по производству холоднокатаной стали стоимостью 120 миллионов долларов в Боулинг-Грин, штат Кентукки. «Надежная и недорогая энергия Управления долины Теннесси, а также возобновляемая и устойчивая энергия Кентукки были важными преимуществами», — говорит Ламберт.

Энергетическая надежность и стоимость одинаково важны при выборе площадки. Оба фактора напрямую влияют на прибыль компании. «Производители энергии Кентукки поставляют высоконадежные источники энергии по одним из самых низких цен в стране», — говорит Ламберт.

Отношения также играют важную роль. «Кабинет министров сотрудничает с основными поставщиками энергии в штате — Tennessee Valley Authority, Kentucky Utilities, Louisville Gas and Electric, Duke Energy, AEP Kentucky Power и East Kentucky Power Cooperative — и десятками небольших кооперативов и компаний по всему штату». — говорит Ламберт.«Организации работают вместе, чтобы выполнять запросы на информацию, координировать посещения объектов и предлагать конкурентоспособные поощрительные пакеты для потенциальных компаний.

«Поощрение развития бизнеса — это командная работа, а энергия — главный компонент», — добавляет она. «Кабинет министров работает рука об руку со своими энергетическими партнерами, чтобы предоставить наиболее привлекательные и благоприятные для бизнеса варианты в стране».

Северная Каролина: Picture Perfect

Не только низкие затраты на электроэнергию привлекают в Северную Каролину лиц, принимающих решения по выбору площадки.

«Многие специалисты по выбору объектов ценят доступность и квалифицированную рабочую силу, а не затраты на электроэнергию, — говорит Бренда Дэниелс, менеджер по экономическому развитию компании ElectriCities в Северной Каролине. «Северная Каролина предлагает множество качественных автомагистралей, железнодорожное сообщение и удобный доступ по воздуху.

«Среди сообществ штата развитие рабочей силы является ключевым приоритетом», — добавляет она. «Большинство членов ElectriCities поддерживают тесные партнерские отношения с региональными экономическими разработчиками и системой местных колледжей, чтобы обеспечить надлежащее обучение для привлечения отраслей в новых и развивающихся секторах. »

Доступность надежного источника энергии дополняет идеальную картину выбора площадки.

«Надежность и снижение затрат на электроэнергию являются важными факторами для выбора объектов, — говорит Дэниелс. «Сообщества государственной власти имеют преимущество в принятии решений на местном уровне, поэтому они могут разработать индивидуальный подход к операциям, требующим дополнительных мер безопасности, таких как резервные генераторы на месте».

Более 70 населенных пунктов в Северной Каролине обслуживают 500 000 бытовых, коммерческих и промышленных клиентов.Эти сообщества известны под общим названием NC Public Power. ElectriCities образовалась в 1965 году для защиты интересов сообществ государственной власти Северной Каролины и для обеспечения единого голоса по вопросам штата и федерального уровня.

Сегодня ElectriCities обслуживает сообщества государственной власти Северной Каролины, предлагая ряд предложений, включая обслуживание клиентов и обучение технике безопасности, экстренную и техническую помощь, связь, государственные дела и юридические услуги. Консолидация этих сервисов экономит сообществам-членам и, в свою очередь, их клиентам расходы на их локальное администрирование.

ElectriCities также предоставляет услуги по управлению двум муниципальным энергетическим агентствам штата — Муниципальному энергетическому агентству Северной Каролины № 1 и Восточному муниципальному энергетическому агентству Северной Каролины. Большинство городов-членов занимаются электроэнергетикой уже столетие или дольше.

«Два основных энергопарка — в Гастонии и Албемарле — обеспечивают резервную мощность для важных операций, — говорит Дэниелс. «Prime Power Parks идеально подходят для производителей, которым крайне необходимо непрерывное электроснабжение.

«Парк в Албемарле расположен рядом с аэропортом округа Стэнли, что делает его идеальным местом для военных поставщиков», — добавляет она. «За последние несколько лет парк в Гастонии стал очень успешным, поскольку в США расположены предприятия немецких, итальянских и французских производителей».

Дэниелс считает, что предприятия, возвращающиеся в Северную Каролину из-за границы, видят преимущества региона через широкую призму, а не только его энергетические активы.

«С ростом стоимости ведения бизнеса за границей все больше компаний проявляют интерес к возвращению в Северную Каролину, потому что это более рентабельно для их работы, включая расходы на недвижимость, транспорт и коммунальные услуги», — говорит она.

Когда речь идет об энергетике, надежность является основным компонентом. «Надежность сообществ NC Public Power выше, чем у других поставщиков в регионе, если судить по ключевым показателям», — говорит она. «В этих сообществах ежегодно происходит меньше отключений, а продолжительность отключений меньше».

Пока компании ищут идеальное место, ElectriCities сотрудничает с их группами по выбору места.

«ElectriCities использует комплексный подход при работе с селекторами сайтов, — говорит Дэниелс.«Мы работаем с Министерством торговли Северной Каролины, региональными организациями экономического развития и окружными экономическими разработчиками, чтобы предложить наиболее конкурентоспособный возможный пакет. энергозатраты на долгие годы», — добавляет она.

Связь Среднего Запада

Для центральной и южной Индианы, а также юго-восточного Иллинойса мощным коммерческим аргументом является Hoosier Energy Power Network, кооператив по производству и передаче электроэнергии, обеспечивающий оптовую продажу электроэнергии и услуги 18 распределительным кооперативам-членам в регионе.Компания Hoosier Energy, базирующаяся в Блумингтоне, штат Индиана, управляет электростанциями, работающими на угле, природном газе и возобновляемых источниках энергии, и поставляет электроэнергию по сети электропередачи протяженностью 1500 миль.

География дает региону явные преимущества. Автомагистраль между штатами 65 проходит через центр зоны обслуживания Hoosier Energy. Автомагистрали между штатами 75 и 57 проходят вдоль соответствующих восточных и западных границ региона, и все они предлагают множество маршрутов, соединяющих южные штаты США.

Организация обеспечивает электроэнергией развитые объекты и промышленные парки вдоль коридоров I-70, I-65, I-64 и I-74, каждый из которых предлагает логистические преимущества. От восточной границы кооператива грузовики могут добраться до большей части восточного побережья за один день. Его западная граница находится всего в нескольких минутах езды от Сент-Луиса. Кроме того, многие части региона предлагают легкий доступ к юго-восточным и южно-центральным рынкам, таким как Нэшвилл и Мемфис.

В дополнение к своим географическим преимуществам, Hoosier Energy предоставляет клиентам и потенциальным клиентам подробную помощь, информацию и ресурсы. «Мы составляем оценки, сравнивая наши объекты, обслуживаемые электричеством, с объектами, обслуживаемыми другими электроэнергетическими компаниями», — объясняет Гарольд Гуцвиллер, менеджер по работе с ключевыми клиентами и экономическому развитию Hoosier Energy.

Цель состоит в том, чтобы предоставить компаниям, стремящимся разместиться в регионе, целевые номера. «Эти оценки зависят от конкретного места», — говорит Гутцвиллер. «Мы не обобщаем оценки затрат; мы учитываем множество факторов при определении стоимости электроэнергии для конкретных отраслей промышленности в конкретных местах».

Как бы ни была важна стоимость, она ни в коем случае не является единственным фактором, который компании учитывают при определении того, где разместиться в Соединенных Штатах, или даже, если уж на то пошло, возвращаться ли домой в Соединенные Штаты из-за границы.

«Затраты на электроэнергию редко являются основным фактором в процессе принятия решений, — говорит Гуцвиллер. «Но когда компания сужает круг желаемых объектов, мы можем продемонстрировать нашу способность быть недорогим поставщиком электроэнергии с помощью множества вариантов тарифов».

Как и в других частях страны, надежность коммунальных услуг имеет ключевое значение. «Мы обеспечиваем исключительную надежность от наших генерирующих мощностей до членов/владельцев распределительных кооперативов на уровне подстанций», — говорит он.

Hoosier Energy — это кооператив Touchstone Energy, один из членов общенационального альянса электрических кооперативов, обеспечивающих высокие стандарты обслуживания в соответствии с четырьмя основными ценностями: честность, подотчетность, инновации и приверженность обществу.

Обязательства сообщества возвращаются к фокусу Hoosier Energy на конкретных объектах, который включает в себя высокоразвитые отношения между членами / владельцами и соответствующими государственными органами в областях, которые они обслуживают.

«Системы-члены Hoosier Energy обычно работают напрямую с компаниями, чтобы предоставить наилучшие доступные варианты тарифов в зависимости от потребностей каждой компании», — объясняет Гутцвиллер. «У нас прекрасные отношения с местными органами власти и органами власти штатов, и мы регулярно работаем с ними, чтобы предоставлять актуальную информацию потенциальным клиентам и консультантам.»

Богатая активами Западная Вирджиния

В Хантингтоне, штат Западная Вирджиния, электричество, вода и газ в изобилии, а стоимость природного газа и промышленные тарифы на электроэнергию занимают восьмое место среди самых низких в Соединенных Штатах.

«Западная Вирджиния является крупнейшим производителем нефти и природного газа к востоку от реки Миссисипи», — отмечает Гэри Уолтон, президент и главный исполнительный директор Совета по развитию района Хантингтона (HADCO). «Природный газ добывается в 49 из 55 округов Западной Вирджинии из примерно 48 000 действующих скважин по всему штату, и его стоимость на 25 процентов меньше, чем в среднем по стране.»

Allegheny Power, компания Allegheny Energy, обслуживает магистральную линию протяженностью 4845 миль, обслуживающую 229 984 клиентов. «Allegheny Power занимает 33-е место в стране по добыче нефти и 11-е место по добыче природного газа через систему открытого доступа, предлагающую услуги по транспортировке и продаже, как твердые, так и с перерывами», — говорит Уолтон.

Appalachian Power, подразделение American Electric Power (AEP), обслуживает Западную Вирджинию, Вирджинию и Теннесси. Джон Смолак, директор по экономическому развитию компании Appalachian Power, выделяет три явных преимущества для клиентов: надежность, производительность и конкурентоспособность.

«Недавно Комиссия по коммунальным услугам Западной Вирджинии утвердила значительные расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание обрезки деревьев вдоль распределительных линий для повышения надежности цепей питания Аппалачей, — говорит Смолак. «Кроме того, система AEP может похвастаться огромной генерирующей мощностью, позволяющей справиться с любым типом промышленного роста, включая центры обработки данных и распределительные центры».

Поддержание высокой конкурентоспособности тарифов AEP является постоянным усилием. «Комиссия по государственной службе Западной Вирджинии и HADCO совместно работали над достижением этой цели, — говорит он.

Эти общегосударственные преимущества обеспечивают идеальную основу для HADCO, миссия которой состоит в том, чтобы привлекать новых работодателей в округа Кэбелл и Уэйн, удерживать существующих работодателей и помогать всем работодателям расширять свой бизнес. «HADCO создает рабочие места за счет улучшения делового климата в районе, способствуя дальнейшему росту территории, диверсификации местной экономики, расширению налоговой базы и расширению возможностей трудоустройства для жителей», — говорит Уолтон.

Организация продает активы в районе Большого Хантингтона потенциальным клиентам, желающим переехать или расшириться. HADCO также сотрудничает со специалистами по подбору участков, чтобы помочь им найти нужное место. «Мы храним списки доступных бизнес-площадок и зданий в этом районе», — говорит Уолтон. «Мы также развиваем бизнес-парки и управляем имеющимися промышленными зданиями для обеспечения роста бизнеса».

HADCO управляет кредитным пулом в размере 10 миллионов долларов от региональных банков для финансирования новых проектов и выступает в качестве брокера для финансирования на уровне штата, федеральном и местном уровне, а также кредитов и грантов на профессиональное обучение для помощи новым и расширяющимся предприятиям.

Объединились в Джоплин

В регионе Джоплин, штат Миссури и Канзас, партнерство обеспечивает успех. Район Джоплин, состоящий из 10 населенных пунктов и пяти округов на юго-западе Миссури и юго-востоке Канзаса, имеет доступ к доступным, безопасным и надежным коммунальным услугам через компанию Empire District Electric Company, компанию Missouri American Water Company, Missouri Gas Energy и другие коммунальные компании.

Содействие усилиям по экономическому развитию во всем регионе возлагается на Региональное партнерство Джоплин, которое предоставляет помощь в выборе места, информацию о стимулах и налогах на бизнес, ключевые контакты в бизнесе и местных органах власти, демографические и экономические данные и другие услуги.

«Благодаря этому уникальному партнерству специалисты по выбору объектов имеют доступ к информации о нескольких местах в нашем регионе, которые соответствуют их требованиям», — говорит Роб О’Брайан, президент Торговой палаты района Джоплин. «Эта информация сокращает количество запросов, которые должен сделать специалист по подбору сайтов, и облегчает процесс выбора для компаний, желающих переехать, расшириться или начать работу».

Компания Empire District Electric, принадлежащая инвестору, имеет штаб-квартиру в Джоплине.Компания обслуживает около 10 000 квадратных миль территории на юго-западе Миссури, юго-востоке Канзаса, северо-востоке Оклахомы и северо-востоке Арканзаса.

В течение многих лет Empire работала над увеличением своих генерирующих мощностей и расширением набора источников энергии. В дополнение к возможностям ветровой энергии Empire добавила газовые электростанции для обеспечения дополнительной мощности в периоды пикового спроса и сотрудничает с другими коммунальными предприятиями для строительства экологически чистых угольных электростанций. Эти инвестиции увеличили пропускную способность и повысили надежность обслуживания на территории Империи.

Компания Missouri Gas Energy, газовая компания, обслуживающая Джоплин, также увеличила свои мощности. Компания Missouri Gas Energy поставляет природный газ в столичный район Канзас-Сити и на запад штата Миссури уже почти 150 лет.

Близость юго-запада Миссури и юго-востока Канзаса к центральной части США делает этот регион идеальным местом. Здесь расположены такие компании, как General Mills, Leggett & Platt, Owens Corning, Atec Steel Fabrication, Butterball, Schreiber Foods и Thorco Industries.

Город Джоплин является центром торговой зоны региона, в которой проживает почти 250 000 человек. Общий охват рынка в пределах 60 миль от Джоплина составляет более 700 000 человек.

«Регион Джоплин расположен недалеко от центра населения Соединенных Штатов и расположен почти на равном расстоянии между Лос-Анджелесом и Нью-Йорком, а также между мексиканской и канадской границами», — говорит О’Брайан.

«Центральное расположение нашего региона хорошо обслуживается автомобильными дорогами», — добавляет он.

Превосходная система автомагистралей, включающая межштатную автомагистраль 44 (восток-запад), а также шоссе 71 (1-49 в 2012 г.) и шоссе 69 США (север-юг), создает связь со всеми регионами страны. как в Мексике и Канаде.

Три железные дороги класса I и две региональные короткие железные дороги также являются важными частями транспортной системы. Эти железнодорожные линии обеспечивают прямой доступ к крупным портам Мексиканского залива и Тихого океана. Кроме того, региональный аэропорт Джоплина и три других аэропорта в пределах 60–90 минут езды обеспечивают коммерческие и грузовые авиаперевозки на рынки по всему миру.

Такая инфраструктура играет жизненно важную роль в соединении производственных и торговых предприятий с мировыми рынками. По мере того, как компании ищут место для новых объектов, они могут взимать плату с поставщиков коммунальных услуг за помощь в поиске продуктивных и прибыльных мест.

Для получения информации о включении вашего региона в Дополнение по экономическому развитию обращайтесь к Джеймсу О. Армстронгу по телефону 314-984-9007.

Электроэнергетика – обзор

Применения для производства/передачи/хранения электроэнергии

В этом разделе обсуждается одна из наиболее важных областей применения сверхпроводимости – производство и передача электроэнергии.На сегодняшний день электроэнергетика является одной из крупнейших и важнейших отраслей промышленности США. Ведь без этой отрасли никакая другая не могла бы существовать. В настоящее время ежедневно вырабатывается, хранится, передается и превращается в полезную работу электроэнергия на десятки миллиардов долларов. Нынешняя система является результатом многолетней работы и достаточно эффективна, учитывая ограничения реальных материалов, которыми располагают инженеры. Нынешняя система эффективна примерно на 90%, современное чудо.Однако именно эти последние 10% представляют огромную экономическую отдачу от сверхпроводниковой технологии.

Большая часть электроэнергии в мире производится крупными генераторами, которые являются либо гидроэлектрическими (приводимыми в действие силой движущейся воды), либо паровыми (вырабатываемыми геотермальными источниками, нефтью, углем, природным газом или ядерными источниками тепла). Генераторы состоят из ротора и статора. Оба имеют катушки проводов. Статор используется для создания магнитного поля, в котором движется ротор. В проводах ротора, когда они перемещаются в поле статора, в них индуцируются токи, которые представляют собой ток, создаваемый генератором. Сверхпроводящие провода из-за их низких потерь при передаче электрического тока могут позволить генератору быть меньше, легче и более электрически эффективным, чем генераторы, изготовленные с использованием обычных проводников. Многие такие сверхпроводящие генераторы были построены и приближаются к коммерческому внедрению.

После генерации электроэнергия должна быть передана туда, где она будет использоваться. Большая часть электроэнергии передается через электрическую сеть. Эта сеть позволяет использовать энергию далеко от того места, где она генерируется.Кроме того, сеть обеспечивает более эффективный процесс спроса и предложения, поскольку периоды пикового спроса перемещаются с востока на запад в зависимости от часовых поясов. Также сеть выступает своеобразным буфером на случай плановых или внеплановых отключений на той или иной генерирующей станции. Проблема эксплуатации электростанции заключается в том, что, хотя мощность электростанции должна быть рассчитана на пиковые нагрузки, а ее стоимость связана с этой пиковой мощностью, доход для инвесторов пропорционален среднему использованию электростанции. Следовательно, установка, пиковая потребность которой намного выше средней, неэкономична в эксплуатации.Сеть позволяет гораздо более эффективно использовать генерирующие мощности страны, потому что энергия может поступать туда, где она нужна, когда она нужна, и усреднять пиковые потребности. Несмотря на свою очевидную ценность, передача электроэнергии на большие расстояния не является ни дешевой, ни простой. В настоящее время это делается с помощью высоковольтных линий электропередачи, которые уменьшают потери за счет увеличения напряжения и уменьшения токов, которые должны протекать для передачи заданного количества энергии через линию.Текущее состояние техники — это линии электропередач на миллионы вольт. Это важная возможность для сверхпроводимости.

Построение линий электропередачи с использованием сверхпроводников с очень низкими потерями вместо обычных проводников с конечными потерями позволяет значительно повысить эффективность передачи электроэнергии. Это было областью значительных усилий в области исследований сверхпроводимости на протяжении десятилетий. Было проведено множество испытаний, и с появлением материалов с высоким содержанием T _c технология кажется почти готовой к коммерческому внедрению.

Другое применение сверхпроводниковой технологии — большие поперечные переключатели, используемые для защиты и направления больших токов, генерируемых и передаваемых в энергосистеме. Сверхпроводящие переключатели с их изначально низкими потерями предлагают очень экономичный способ сделать это. Помимо использования сверхпроводимости для генерации, переключения и передачи энергии, ее также можно использовать для хранения. Обсужденный выше вопрос о необходимости усреднения пиков потребления также свидетельствует о ценности эффективного способа хранения больших объемов энергии.Затем можно было бы вырабатывать электроэнергию в непиковые периоды для использования, когда спрос достигает пика, и тем самым можно было бы уменьшить размер (и стоимость) электростанции. Как показал Онс в своей новаторской работе по сверхпроводимости, токи, индуцируемые в сверхпроводящих петлях, могут течь в течение очень долгого времени (почти бесконечно долго). Таким образом, большие катушки могли хранить электроэнергию в течение длительного периода времени. Такие большие хранилища все чаще планируются на время в не столь отдаленном будущем, когда стоимость ископаемого топлива будет расти по мере возникновения дефицита.

Два последних применения сверхпроводимости на электростанциях в долгосрочной перспективе — это использование магнитогидродинамики (МГД) и термоядерных реакторов. МГД генерирует энергию за счет того, что ионы проходят мимо проводников с низкими потерями, индуцируя большие электрические поля и, следовательно, токи. Низкие потери, связанные со сверхпроводимостью, делают технологию МГД доступной для установки и использования. Кроме того, как будет показано ниже, проводится много фундаментальных исследований по созданию термоядерных реакторов, в которых атомы, такие как водород, соединяются, в отличие от деления, когда тяжелые атомы, такие как уран или плутоний, разделяются.Ожидается, что реакция синтеза позволит получить неограниченное количество чистой и дешевой энергии. Такие установки, скорее всего, будут использовать сильные сверхпроводящие магниты для сдерживания реакций почти так же, как они используются сегодня для исследовательских экспериментов.

Подводя итог, можно сказать, что существует много областей производства, передачи, коммутации и хранения электроэнергии, где низкие электрические потери, обеспечиваемые использованием сверхпроводниковой технологии, будут использоваться во многих областях. Ранние полевые испытания и испытания многих из этих устройств завершены, и полномасштабное развертывание не за горами.

Как электрификация может помочь промышленным компаниям сократить расходы

Энергетическая диета в мире меняется. Согласно последним прогнозам McKinsey, к 2035 году возобновляемые источники энергии могут производить более половины электроэнергии в мире по более низким ценам, чем выработка на ископаемом топливе. Ожидается, что вызванное этим снижение цен на электроэнергию наряду с падением стоимости электрооборудования и более строгим регулированием выбросов парниковых газов (ПГ) приведет к увеличению потребления электроэнергии в таких секторах, как пассажирские транспортные средства и отопление помещений, где ископаемые виды топлива уже давно используются. стандартный источник энергии.

Многообещающие возможности для перехода на электричество также можно найти на заводах и промышленных парках по всему миру. Финансовые и экологические преимущества использования электроэнергии вместо ископаемого топлива для промышленных компаний возрастают. Сегодня около 20 процентов энергии, потребляемой в промышленности, приходится на электричество. Пришло время промышленным компаниям при поддержке политиков и коммунальных служб планировать внедрение электрических технологий для текущего использования топлива. В данной статье мы оцениваем технологический потенциал промышленной электрификации.Мы предлагаем более подробно рассмотреть финансовые и другие соображения, которые должны учитываться при принятии решения руководителями об электрификации текущего промышленного потребления топлива.

Сегодня технологически возможно электрифицировать до половины потребляемого в промышленности топлива

Промышленность потребляет больше энергии, чем любой другой сектор: 149 миллионов тераджоулей в 2017 году. Относительно небольшая часть этой энергии — около 20 процентов — состояла из электричества (Иллюстрация 1).Большая часть электроэнергии используется для привода машин, которые перемещают вещи, таких как насосы, роботизированные руки и конвейерные ленты. Тридцать пять процентов энергии используется в качестве сырья, например, нефтепродуктов, из которых производятся пластмассы. Эти нефтепродукты используются не из-за содержания энергии, а в качестве строительного материала для производства других материалов. Расход топлива на энергию составляет почти 45 процентов потребления энергии. Это включает в себя выделение тепла для таких процессов, как сушка, плавление и крекинг.В этой статье основное внимание уделяется этой последней, самой большой доле энергии, потребляемой в промышленности.

Экспонат 1

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]
Электрификация топлива, используемого промышленными предприятиями для получения энергии, имеет ряд преимуществ.Как правило, оборудование с электрическим приводом лишь немного более энергоэффективно, чем традиционный вариант, но оно требует меньших затрат на техническое обслуживание, а в случае промышленного котла инвестиционные затраты на электрооборудование ниже. И, если потребляется электричество с нулевым выбросом углерода, выбросы парниковых газов на промышленной площадке значительно снижаются.
По нашим оценкам, почти 50 процентов всего топлива, используемого промышленными предприятиями для производства энергии, можно было бы заменить электричеством при использовании доступных сегодня технологий (Иллюстрация 2).Сюда входит вся энергия, необходимая для выработки тепла для промышленных процессов с температурой примерно до 1000 градусов Цельсия. Электрификация промышленных процессов, требующих тепла примерно до 1000 градусов Цельсия, требует не кардинального изменения технологического процесса, а замены части оборудования, например, котла или печи, работающей на традиционном топливе, на часть электрооборудование.
Экспонат 2
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту.Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]
При потребности в тепле примерно до 400 градусов по Цельсию в продаже имеются электрические альтернативы обычному оборудованию. На некоторых промышленных площадках уже используются электрические тепловые насосы для низко- и среднетемпературного теплопотребления и оборудование механической рекомпрессии пара (МВР) с электроприводом для выпаривания. Электрические котлы, которые могут генерировать промышленное тепло примерно до 350 градусов по Цельсию, широко доступны.Электрические печи для промышленного потребления тепла примерно до 1000 градусов по Цельсию технически осуществимы, но еще не доступны для всех применений. Например, BASF разрабатывает нефтехимические печи крекинга, которые достигают температуры 850 градусов по Цельсию, и планирует запустить их в полную силу через шесть лет.
Из всего топлива, используемого промышленными предприятиями для производства энергии, по нашим оценкам, почти 50 процентов можно заменить электричеством с использованием доступных технологий.
Около 30 процентов расхода топлива на энергию приходится на процессы, требующие очень высоких температур (примерно выше 1000 градусов по Цельсию), включая производство первичной стали, цемента и керамики. Хотя в настоящее время разрабатываются различные технологии для электрификации этих процессов, они еще не отработаны. Остальные 20 процентов топлива, используемого для производства энергии, потребляются в различных процессах, не связанных с промышленным технологическим теплом, таких как HVAC, транспортировка на месте и охлаждение.Электрификация (части) этой оставшейся доли технологически возможна, но потенциал не оценивался в контексте данной статьи.
Полная электрификация промышленной площадки зависит от относительно низких цен на электроэнергию в сочетании с поддерживающим регулированием
Для наиболее распространенных типов промышленного оборудования, где топливо потребляется для получения энергии, например, для котлов и печей, затраты на топливо более чем в десять раз превышают общие затраты в течение срока службы оборудования по сравнению с капитальными затратами. Для средне- и высокотемпературных применений электрические котлы и печи требуют таких же капиталовложений и имеют такую же эффективность, как и обычные альтернативы (как упоминалось ранее в этой статье). Следовательно, финансовая привлекательность электрификации сильно зависит от разницы между текущими затратами энергии на эксплуатацию электрооборудования и оборудования на обычном топливе.
Сегодня электроэнергия в большинстве мест по своей природе дороже на джоуль, чем обычные виды топлива, поскольку электроэнергия обычно производится из этих традиционных видов топлива на электростанциях, работающих на угле или газе.В таких секторах, как строительство и транспорт, электрическое оборудование настолько энергоэффективно, что экономия затрат на энергию в течение всего срока службы более чем компенсирует более высокую стоимость оборудования и более высокую цену за джоуль электроэнергии. Однако во многих промышленных применениях оборудование, работающее на электричестве, не дает преимуществ по эффективности по сравнению с оборудованием, работающим на ископаемом топливе. Там, где цены на газ и уголь находятся на уровне среднемировых, цена на электроэнергию должна быть значительно ниже 70 долларов за мегаватт-час, чтобы полный переход на электроэнергию был экономически выгодным (Иллюстрация 3).
Экспонат 3
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]
Низкие средние цены на электроэнергию могут быть достигнуты за счет снижения стоимости электроэнергии, произведенной из возобновляемых источников, и увеличения доли электроэнергии из этих источников в структуре производства электроэнергии.Исследования и разработки электрического промышленного оборудования и процессов могут значительно повысить финансовую привлекательность промышленной электрификации за счет снижения капитальных затрат и повышения энергоэффективности электрооборудования.
Чем раньше владельцы участков оценят потенциал электрификации, тем больше вероятность того, что они смогут выбрать наиболее практичный момент для инвестиций в электрооборудование.
Другие финансовые факторы могут быть значительными, но остаются неопределенными.Цена на выбросы углерода может сделать электрификацию более привлекательной для промышленных компаний, потому что такая цена поднимет цену на ископаемое топливо по сравнению с ценой на возобновляемую электроэнергию (Иллюстрация 3). (Если бы электроэнергия производилась из ископаемого топлива, то цена на углерод также сделала бы эту электроэнергию более дорогой.) Использование возобновляемой электроэнергии также могло бы позволить промышленным компаниям взимать надбавку с потребителей или получать финансовые субсидии от правительств, таких как RED Европейского Союза. Директива II, предусматривающая субсидирование более чистых видов топлива.
Для удовлетворения растущего спроса промышленности на электроэнергию потребуется значительное расширение мощностей возобновляемых источников энергии. Как описано в недавней публикации McKinsey о траектории 1,5 градуса, промышленное потребление электроэнергии утроится. Если электроэнергия потребляется в промышленных целях, которые могут колебаться в использовании электроэнергии, электрификация промышленности может помочь сбалансировать производство электроэнергии из прерывистых возобновляемых источников энергии.
Гибкая частичная электрификация может принести значительные финансовые и социальные выгоды
Для приложений, требующих низкотемпературного или среднетемпературного тепла, можно частично электрифицировать потребность в тепле, что позволяет гибко переключаться между потреблением электроэнергии и ископаемого топлива.При установке двойного или гибридного котла пар можно производить как из электричества, так и из ископаемого топлива. Существуют различные причины, по которым такая двойная или гибридная установка может быть привлекательной для промышленных площадок, даже несмотря на то, что первоначальные инвестиции выше, чем в одиночную установку.
Во-первых, затраты на топливо могут быть ниже. В некоторых регионах цена на электроэнергию все больше колеблется. Полная электрификация может быть непривлекательна, учитывая высокую среднюю цену на электроэнергию. Но гибридные или двойные установки могут позволить промышленным объектам воспользоваться более низкими ценами на электроэнергию, когда возобновляемые источники, такие как солнечная энергия и ветер, находятся на пике производства.Во-вторых, это может позволить захватить дополнительные источники дохода. Промышленные компании, которые рассматривают гибридную или двойную систему, также должны учитывать платежи, которые они могут получить в результате практики «балансирования сети», когда операторы сети вознаграждают клиентов за потребление избыточной электроэнергии, вырабатываемой в пиковые периоды возобновляемой генерации.
В-третьих, это может обеспечить прямое использование электроэнергии с близлежащих возобновляемых источников энергии, таких как солнечные или ветряные электростанции. Такая автономная установка может значительно снизить затраты на электроэнергию, поскольку не нужно платить за подключение к сети, налоги и другие сборы. Наконец, это может стать первым шагом к полной электрификации, что позволит промышленным компаниям постепенно изменить свой энергетический рацион.
Гибрид двойной установки может означать, что выбросы парниковых газов изначально не уменьшаются так сильно, как при полной электрификации. Однако есть очевидные преимущества для других заинтересованных сторон, включая общество. Если промышленные игроки значительно увеличат потребление электроэнергии, если цены на электроэнергию упадут ниже цен на традиционное топливо, это может стать минимальной ценой на рынке электроэнергии.Это может подстегнуть энергетический переход, поскольку повышает привлекательность инвестиций в производство возобновляемой энергии.
Момент включения выключателя
Чем раньше владельцы участков оценят потенциал электрификации, тем больше вероятность того, что они смогут выбрать наиболее практичный момент для инвестиций в электрооборудование. Решение должно основываться на ожидаемом изменении цен на электроэнергию и традиционные виды топлива. Промышленное оборудование может прослужить более 50 лет при регулярном техническом обслуживании и стоит так дорого, что его замена до истечения срока его полезного использования редко оказывается экономически выгодной.По этой причине приобретение электрического или гибридного оборудования наиболее финансово целесообразно, когда компания заменяет просроченное оборудование или создает совершенно новое предприятие. Установка гибридного оборудования во время замены и нового строительства в ближайшем будущем может сделать электрификацию более экономичной, чем установка обычного оборудования сейчас и переход на электрическое оборудование позже. Политики также могут сыграть свою роль, поскольку поддержка регулирования может значительно повысить привлекательность электрификации.Правильный момент для начала электрификации может зависеть от ожидаемого сочетания местного производства электроэнергии. Следовательно, электроэнергетические компании являются важным фактором. Электрификация снижает выбросы парниковых газов в промышленности только в том случае, если для удовлетворения потребностей промышленности в электроэнергии добавляется достаточное количество возобновляемых источников энергии. (Большинство электрического оборудования для промышленности не более энергоэффективно, чем обычное оборудование. Переход на электрическое оборудование и использование электроэнергии, вырабатываемой путем сжигания ископаемого топлива, поэтому будет иметь такое же или даже худшее воздействие на окружающую среду, как и продолжение использования обычного оборудования.) Производители электроэнергии могут добавить возобновляемые генерирующие мощности в сеть, которая поставляет электроэнергию на промышленные объекты. В качестве альтернативы, разработчики производства электроэнергии из возобновляемых источников могут выделить любую новую мощность возобновляемых источников своим промышленным потребителям посредством соглашения о покупке электроэнергии.
Зрелость электрооборудования определяет, какие процессы могут быть электрифицированы. Скорость, с которой разрабатываются и апробируются электрические технологии для высокотемпературных промышленных процессов, таких как производство стали и цемента, будет определять, когда их можно будет применять на промышленных площадках.
Современные технологии уже позволяют промышленным компаниям заменить значительную долю потребления ископаемого топлива электроэнергией, а цены на электроэнергию в некоторых регионах достаточно низки, чтобы компании могли снизить свои затраты на энергию, переключившись с ископаемого топлива на электроэнергию. Возможности внедрения электрических технологий должны продолжать расширяться по мере падения цен на электроэнергию и совершенствования электрических технологий. Чтобы воспользоваться этими возможностями в ближайшем будущем, промышленные компании должны начать учитывать электрификацию в своих планах капиталовложений.Коммунальные предприятия и политики также могут извлечь пользу из рассмотрения того, как промышленная электрификация может повлиять на темпы добавления возобновляемых генерирующих мощностей в энергосистему. Учитывая, что крупномасштабная электрификация в промышленности потребует серьезных изменений в мировой системе электроснабжения и промышленных объектах, сейчас настало время для большей координации усилий по разработке этих изменений.
Промышленность по передаче и распределению электроэнергии
Когда люди говорят об электроэнергетике, в центре разговора обычно находится сторона производства электроэнергии или коммунальные услуги.Сторона производства электроэнергии исследует добычу ископаемого топлива, производство альтернативной энергии, разливы нефти, выбросы углерода и ядерную энергию. Коммунальные услуги сосредоточены на клиентоориентированной стороне бизнеса, от надбавок за электроэнергию до перебоев в подаче электроэнергии.
Третьей и часто упускаемой из виду частью электроэнергетики является пространство передачи и распределения (T&D), важный кластер отраслей, который включает производство машин, электрических линий и трансформаторов, а также систем управления линиями (таких как «умные «сетевая» технология), которые повышают эффективность. Они несут ответственность за фактическую «доставку» электроэнергии — независимо от источника генерации, будь то солнечная энергия, газ, нефть, ветер или что-либо другое — коммерческим, частным и промышленным пользователям в пригодном для использования формате. Таблица 1 показывает пространство T&D по отношению к другим подотраслям электроэнергетики по капитальным затратам в 2008 году.
Стол 1: Доля расходов на инфраструктуру электроэнергетических компаний США по подсекторам энергетики, 2008 г.
Подсектор энергетики и энергетики Доля расходов на инфраструктуру
Поколение 35.9%
Распределение 24,5%
Окружающая среда 14,4%
Трансмиссия 11,7%
Прочее (включая газ) 13,5%
Источник: Edison Electric Institute
В этой статье описывается пространство T&D в энергетической экономике, а затем обобщаются проблемы, но огромный потенциал роста для этого кластера отраслей, учитывая старение U. S. инфраструктура и быстрое технологическое развитие развивающегося мира.
Понимание ключевых элементов T&D Space
Рынок T&D поставляет оборудование, услуги и производственные системы для энергетических рынков. Начальным этапом процесса является преобразование энергии из источника генерации (угольной, ядерной, ветровой и т. д.) в высоковольтный электрический формат, который можно транспортировать с использованием энергосистемы, надземной или подземной. Это «преобразование» происходит очень близко к источнику выработки электроэнергии.Второй этап происходит, когда эта высоковольтная мощность «понижается» с помощью коммутационных аппаратов, а затем управляется с помощью автоматических выключателей и разрядников для защиты от перенапряжений. Затем эта электрическая мощность среднего напряжения может быть безопасно распределена по городским или населенным пунктам. Заключительный этап включает понижение мощности до уровня, пригодного для использования коммерческими или бытовыми потребителями (см. , рис. 1, ).
Рисунок 1: Структура передающих и распределительных сетей в электроэнергетике
Источник: У.С. Министерство энергетики. «Преимущества использования мобильных трансформаторов и мобильных подстанций для быстрого восстановления электроснабжения: отчет Конгрессу США в соответствии с разделом 1816 Закона об энергетической политике 2005 года». 2006.
Короче говоря, в то время как производство электроэнергии относится к установленной мощности для производства энергии из органических или природных ресурсов, пространство передачи и распределения включает в себя последующее «производство после производства электроэнергии», поскольку создаются системы и сети для передачи этой энергии конечным пользователям. .Хотя пространство T&D не полностью соответствует типичным системам отраслевой классификации, его основные отрасли можно условно отличить от производства электроэнергии, как показано в таблице 2 .
Таблица 2: Отрасли, связанные с генерацией и коммунальными услугами, по сравнению с пространством передачи и распределения, 2007 г.
Категория Код НАИКС Описание отрасли
Генерация и коммунальные услуги 221111 Производство гидроэлектростанций
221112 Производство электроэнергии на ископаемом топливе
221113 Производство атомной электроэнергии
221119 Прочее производство электроэнергии
221122 Распределение электроэнергии*
Передача и распределение (T&D) 221121 Передача и управление электроэнергией
221122 Распределение электроэнергии*
335311 Производство силовых, распределительных и специальных трансформаторов
*Классификация распределения электроэнергии включает значительную часть брокеров и агентов по продаже электроэнергии, поэтому она классифицируется здесь как относящаяся как к производству и коммунальному обслуживанию, так и к передаче и распределению.
Источник: Центр бизнес-исследований Индианы.
Несмотря на свое название, только часть отрасли распределения электроэнергии относится к сфере T&D, а большая ее часть — к группе генерации и коммунальных услуг, поскольку она включает в себя значительное количество традиционных коммунальных предприятий, которые сосредоточены исключительно на «продаже электроэнергии через системы распределения электроэнергии». управляется другими». ¹
Мировая доля рынка T&D оценивается в более чем 50 миллиардов долларов и может быть разделена на четыре основных сегмента в соответствии с организационной структурой, используемой AREVA: ²
Продукты : Производство силовых и распределительных трансформаторов высокого и среднего напряжения.Движущими силами этого рынка являются стареющая инфраструктура T&D, рост нагрузки из-за разрастания, дерегулирования и общего промышленного роста.
Услуги : Поддержка продуктов и систем, продаваемых на протяжении всего их жизненного цикла, обычно контракты на ремонт и техническое обслуживание. Движущими силами этого сегмента являются устаревшая инфраструктура, профилактическое обслуживание и общий аутсорсинг.
Системы : Исследования и разработка подстанций «под ключ», электроники для подстанций постоянного тока и систем для повышения пропускной способности и качества сети.Этот быстрорастущий рынок в первую очередь обусловлен возросшей потребностью в силовой электронике, эффективности сетей, надежности и новых источниках возобновляемой энергии.
Автоматизация : Продукты для обнаружения сбоев, разрывов и общей защиты. Это может также включать системы управления подстанцией и энергопотреблением или удаленного управления электросетью.
Тенденции доходов и занятости в секторах, связанных с T&D
При более внимательном рассмотрении трех ключевых отраслевых секторов, связанных с пространством T&D, мы видим, что увеличение стоимости отгрузок и доходов не обязательно связано с более высоким уровнем занятости.
Рисунок 2 показывает стоимость отгрузок для отрасли производства силовых, распределительных и специальных трансформаторов, которая резко увеличилась на 50% (с 4,9 млрд долларов до 7,4 млрд долларов) в период с 2002 по 2007 год, несмотря на незначительный рост в течение предыдущего пятилетнего периода. Тем не менее, занятость в отрасли продолжала падать, хотя и медленнее в период с 2002 по 2007 год (-3 процента), чем падение на 15 процентов в период с 1997 по 2002 год
.
Рисунок 2: U.S. Стоимость отгрузок и количество сотрудников в отрасли производства силовых, распределительных и специальных трансформаторов, 1997–2007 гг.
Источник: IBRC, с использованием данных экономической переписи Бюро переписи населения США для NAICS 335311
Мы наблюдаем аналогичную тенденцию для крупной отрасли распределения электроэнергии, которая включает в себя части пространства передачи и распределения (см. рис. 3 ). В то время как доходы выросли более чем на 111 миллиардов долларов (57 процентов) в период с 1997 по 2007 год, занятость постепенно снизилась с 413 миллионов человек в 1997 году и 401 миллиона человек в 2002 году до 381 миллиона человек в 2007 году, что в целом составляет 8 процентов.
Рисунок 3: Доходы и количество работников в сфере распределения электроэнергии в США, 1997–2007 гг.
Источник: IBRC, с использованием данных экономической переписи Бюро переписи населения США для NAICS 221122
Только в отрасли передачи и управления электроэнергией с высокой нестабильностью мы видим более положительную корреляцию между доходами и занятостью (см. Рисунок 4 ). Двенадцатикратный скачок доходов с 1 миллиарда долларов до 13 миллиардов долларов в период с 1997 по 2002 год произошел в то же время, когда штат сотрудников вырос до 15 000 человек, что в пять раз больше, чем в начале пятилетнего периода.Затем, когда к 2007 году доходы упали до 4 миллиардов долларов (на 68 процентов), занятость сократилась на 67 процентов до 5000 человек.
Рисунок 4: Доходы США и количество сотрудников в сфере передачи и управления электроэнергией, 1997–2007 гг.
Источник: IBRC, с использованием данных экономической переписи Бюро переписи населения США для NAICS 221121
Потенциал роста T&D Space
Хотя GE является крупнейшей американской фирмой, участвующей в сфере T&D, она значительно отстает от европейских компаний ABB и Siemens и недавно потерпела неудачу в своей попытке приобрести AREVA — третьего по величине глобального конкурента.³ Большая часть роста в этом секторе приходится на развивающиеся страны, особенно за счет производства крупных трансформаторов за пределами США, что увеличивает конкуренцию с поставщиками запчастей и оборудования по всему миру. ⁴ Развивающиеся рынки также все чаще становятся основными партнерами со стороны спроса для компаний T&D: более двух третей текущей продукции для производства электроэнергии производится за пределами Северной Америки и Европы, причем только на Китай приходится почти 24 процента. ⁵
По данным Edison Electric Institute, прогнозируемые расходы коммунальных служб на T&D в 2011 году в США превысят 11 миллиардов долларов. ⁶ Этот уровень расходов санкционирован правительством США для обслуживания существующих систем, для включения технологий интеллектуальных сетей в текущую инфраструктуру, для того, чтобы морские и наземные ветряные электростанции были частью существующей системы и способствовать расходам и росту солнечных технологий и повышению эффективности существующей системы.
Пространство T&D в США имеет большой потенциал роста с растущей потребностью в замене стареющих трансформаторов. В ходе широко цитируемого исследования Уильям Бартли обнаружил, что средний срок службы трансформаторов в США составляет 18 лет, а интенсивность отказов экспоненциально возрастает на отметке в 30 лет. Это вызывает тревогу, поскольку большинство нынешних трансформаторов в США были установлены в 1970-х годах или ранее. ⁷ Компания Bartley обнаружила, что отказы трансформаторов уже участились: с 1997 по 2001 год произошло 94 потери электроэнергии, что привело к общим затратам более 286 миллионов долларов. Эти факты представляют собой как проблему, так и возможность для отрасли T&D, поскольку аналитики предсказывают, что мы быстро приближаемся к «стене активов», поскольку США потребуется более чем 30-процентный скачок инвестиций в T&D для замены устаревшей инфраструктуры в период с 2007 по 2017 год. ⁸
Поскольку Соединенные Штаты продолжают обсуждать эффективность и комплексный план более разумной энергетики, мы можем ожидать огромного роста в сфере передачи и распределения. Однако более высокая стоимость отгрузок и доходов не обязательно приводит к увеличению занятости, поэтому могут потребоваться специальные усилия для обеспечения того, чтобы прямое или косвенное U.S. Создание рабочих мест происходит по мере увеличения инвестиций в T&D. В частности, могут потребоваться более стабильные инвестиции в многообещающую, но нестабильную отрасль передачи и управления электроэнергией, где доходы, как представляется, самым непосредственным образом связаны с созданием рабочих мест.
Примечания
Дополнительную информацию о Североамериканской системе промышленной классификации (NAICS) можно найти по адресу: www.census.gov/cgi-bin/sssd/naics/naicsrch?chart=2007.
AREVA была одной из ведущих мировых компаний T&D до недавней продажи своего подразделения T&D.Эта информация взята из справочного документа AREVA 2009, поданного в Управление финансового рынка Франции. Он доступен по адресу www.areva.com/finance/liblocal/docs/2009/Doc%20de%20ref%202009_vdef2_vUK_08042010.pdf.
Джанлука Баратти, «Подразделение Areva переходит к французским покупателям», Business Week, , декабрь 2009 г.
Министерство энергетики США, «Преимущества использования мобильных трансформаторов и мобильных подстанций для быстрого восстановления электроснабжения: отчет Конгрессу США в соответствии с разделом 1816 Закона об энергетической политике от 2005 г.», 2005 г.
Справочный документ AREVA 2009 доступен по адресу www. areva.com/finance/liblocal/docs/2009/Doc%20de%20ref%202009_vdef2_vUK_08042010.pdf.
Марк В. Чупка, Роберт Эрл, Питер Фокс-Пеннер и Райан Хледик, «Преобразование электроэнергетики Америки: инвестиционный вызов 2010–2030 гг.», The Brattle Group/The Edison Foundation, 2008 г., www.eei.org/newsroom/ Energynews/Pages/20081110.aspx.
Уильям Х. Бартли, «Анализ отказов трансформаторов» (доклад, представленный на 36-й ежегодной конференции Международной ассоциации инженеров-страховщиков, Стокгольм, 2003 г.), www.dslreports.com/r0/download/20
~b4c1ba766bdaf00a1ced03b745ff4fe7/transformer_failures.pdf
Для получения дополнительной информации см. статью Томаса А. Превоста и Дэвида Дж. Вудкока «Оценка здоровья и рисков парка трансформаторов», Учебное пособие Комитета по трансформаторам IEEE Power & Energy Society, 13 марта 2007 г.
Али Ариф Торговец
Стажер-исследователь, Центр бизнес-исследований Индианы, Школа бизнеса Келли Университета Индианы,
Майкл Ф. Томпсон , аналитик экономических исследований, Центр бизнес-исследований Индианы, Школа бизнеса Келли Университета Индианы
Об электроэнергетической системе США и ее влиянии на окружающую среду
Электроэнергетическая система США
Сегодняшняя электроэнергетическая система США представляет собой сложную сеть электростанций, линий передачи и распределения и конечных потребителей электроэнергии. Сегодня большинство американцев получают электроэнергию от централизованных электростанций, которые используют широкий спектр энергетических ресурсов для производства электроэнергии, таких как уголь, природный газ, ядерная энергия или возобновляемые ресурсы, такие как вода, ветер или солнечная энергия.Эту сложную систему генерации, доставки и конечных пользователей часто называют электроэнергетической сетью .
Используйте схему ниже, чтобы узнать больше об электросети. Нажмите на каждый компонент, чтобы получить обзор со ссылками на более подробную информацию.

Посмотреть текстовую версию этой диаграммы ►
Источник: Управление энергетической информации США, Обозреватель данных об электричестве. Доступ к этим данным был получен в декабре 2017 года.
Как и где производится электроэнергия
Электричество в США вырабатывается с использованием различных ресурсов.Наиболее распространенными являются природный газ, уголь и атомная энергия. Одними из самых быстрорастущих источников являются возобновляемые ресурсы, такие как ветер и солнечная энергия. Большая часть электроэнергии в США вырабатывается на централизованных электростанциях. Гораздо меньший, но растущий объем электроэнергии производится за счет распределенной генерации — различных технологий, которые вырабатывают электроэнергию там, где она будет использоваться, или рядом с ней, например, солнечные панели на месте и комбинированное производство тепла и электроэнергии. Узнайте больше о централизованной и распределенной генерации.
Поставка и использование электроэнергии
После того, как электроэнергия вырабатывается на централизованной электростанции, она проходит через серию взаимосвязанных высоковольтных линий электропередачи. Подстанции «понижают» высоковольтную мощность до более низкого напряжения, отправляя электроэнергию более низкого напряжения потребителям через сеть распределительных линий. Узнайте больше о доставке электроэнергии.
На долю бытовых, коммерческих и промышленных потребителей приходится примерно одна треть потребления электроэнергии в стране.На транспортный сектор приходится небольшая доля потребления электроэнергии. Узнайте больше о конечных потребителях электроэнергии.
Источник: Управление энергетической информации США, Обозреватель данных об электричестве. Доступ к этим данным был получен в декабре 2017 года.
Количество электроэнергии, используемой в домах и на предприятиях, зависит от дня, времени и погоды. По большей части электричество должно быть выработано в то время, когда оно используется.Электроэнергетические компании и сетевые операторы должны работать вместе, чтобы производить необходимое количество электроэнергии для удовлетворения спроса. Когда спрос увеличивается, операторы могут реагировать, увеличивая производство на уже работающих электростанциях, вырабатывая электроэнергию на электростанциях, которые уже работают на низком уровне или находятся в режиме ожидания, импортируя электроэнергию из удаленных источников или обращаясь к конечным пользователям, которые согласились потреблять меньше электроэнергии из сети.
Воздействие электроэнергетической системы на окружающую среду
Почти все части системы электроснабжения могут воздействовать на окружающую среду, и величина этого воздействия будет зависеть от того, как и где производится и доставляется электроэнергия.В целом воздействие на окружающую среду может включать:
Выбросы парниковых газов и других загрязнителей воздуха, особенно при сжигании топлива.
Использование водных ресурсов для производства пара, охлаждения и выполнения других функций.
Сбросы загрязняющих веществ в водные объекты, в том числе тепловые (вода более горячая, чем первоначальная температура водного объекта).
Образование твердых отходов, которые могут включать опасные отходы.
Использование земли для производства топлива, производства электроэнергии, линий передачи и распределения.
Воздействие на растения, животных и экосистемы в результате вышеуказанных воздействий на воздух, воду, отходы и землю.
Некоторые из этих воздействий на окружающую среду могут также потенциально влиять на здоровье человека, особенно если они приводят к тому, что люди подвергаются воздействию загрязняющих веществ в воздухе, воде или почве.
Воздействие электроэнергии, которую вы используете, на окружающую среду будет зависеть от источников выработки («электроэнергии»), доступных в вашем регионе. Чтобы узнать о выбросах, создаваемых потребляемой вами электроэнергией, посетите Power Profiler Агентства по охране окружающей среды.
Вы можете снизить негативное воздействие потребления электроэнергии на окружающую среду, покупая «зеленую» электроэнергию и повышая энергоэффективность. Узнайте больше о том, как уменьшить свое влияние.
В более широком смысле несколько решений могут помочь уменьшить негативное воздействие на окружающую среду, связанное с производством электроэнергии, в том числе:
Энергоэффективность. Конечные пользователи могут удовлетворить некоторые из своих потребностей, внедрив энергосберегающие технологии и методы. В этом отношении энергоэффективность является ресурсом, снижающим потребность в выработке электроэнергии.Узнайте больше об энергоэффективности.
Чистая централизованная генерация. Новые и существующие электростанции могут снизить воздействие на окружающую среду за счет повышения эффективности производства, установки средств контроля загрязнения и использования более чистых источников энергии. Узнайте больше о централизованной генерации.
Чистая распределенная генерация. Некоторые виды распределенной генерации, такие как распределенная возобновляемая энергия, могут способствовать доставке чистой и надежной электроэнергии потребителям и снижать потери электроэнергии на линиях передачи и распределения.Узнайте больше о распределенной генерации.
Комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ). ТЭЦ, также известная как когенерация, одновременно производит электроэнергию и тепло из одного и того же источника топлива. Используя тепло, которое в противном случае было бы потрачено впустую, ТЭЦ является одновременно распределенной генерацией и формой энергоэффективности. Узнайте больше о ТЭЦ.
Серия факторов выбора площадки: № 10 Доступность энергии и затраты
15 мая 2017 г.
Примечание персонала PCED. Публикация на этой неделе является частью серии статей об оценке факторов выбора площадки с местной точки зрения под названием «Факторы выбора площадки». Цель этой серии состоит в том, чтобы наметить критерии, используемые компаниями для определения того, где они будут строить новые объекты или расширять существующие. Мы рассмотрим 10 основных факторов, адаптированных из журнала Area Development Magazine «Главные факторы для навигации в лабиринте местоположения»¹. Эти факторы, перечисленные в порядке приоритета, следующие: наличие квалифицированной рабочей силы, доступность автомагистралей, качество жизни, затраты на проживание или строительство, доступные здания, затраты на рабочую силу, ставка корпоративного налога, близость к основным рынкам, государственные и местные стимулы, Наличие энергии и затраты.Приглашенные блоггеры будут каждую неделю вносить свой вклад в области своей специализации. Некоторые темы могут охватывать несколько недель.

Согласно журналу Area Development Magazine 2016 10 ^th наиболее важным фактором успеха экономического развития округа является доступность энергии и стоимость, которая потребуется для питания производственного объекта или бизнеса.
Всего несколько лет назад фактор наличия энергии и стоимости при выборе площадки был выше в списке факторов, а в последнее время теряет свою значимость из-за изобилия углеводородов природного газа в нашей стране в результате горизонтального бурения и гидроразрыва пласта.Независимо от вашего мнения об этой технологии, нация в целом испытывает чувство большей энергетической безопасности, поддерживая этот рейтинг факторов отбора. В этом блоге рассматриваются доступность энергии и стоимость электроэнергии для новых объектов, а также для тех, кто рассматривает возможность расширения в округе Персон, но следует отметить понимание некоторых основных концепций для ранжирования факторов выбора сайта.
Большинство из вас знает, что в округе Персон есть два поставщика электроэнергии (Duke Energy и Piedmont Electric Membership Corporation).Каждому из них была присвоена территория в 1965 году Комиссией по коммунальным предприятиям Северной Каролины (агентство правительства штата, созданное в 1891 году). Если вы любитель истории и хотите узнать больше о более чем 100 отдельно организованных поставщиках электроэнергии в Северной Каролине, вы найдете иллюстрированный справочник страны Каролины .

Доступность энергии

Доступность энергии является сложной темой, поскольку она охватывает функции энергосистемы, генерации, передачи и распределения в рамках коммунальных услуг.Энергосистема Соединенных Штатов представляет собой сложную сеть электростанций и трансформаторов, соединенных более чем 200 000 миль высоковольтных линий электропередачи и 5,5 миллионов миль местных распределительных линий. Электросеть всегда включена, и ею управляют центры управления, которые контролируют и регулируют установки и передают электроэнергию туда, где существует нагрузка.
Есть опасения по поводу устаревающей энергосистемы страны, которая была построена для односторонних потоков электроэнергии. Новые ресурсные технологии; такие как возобновляемые источники энергии (солнечная, ветровая) и топливные элементы, которые создают двунаправленные потоки энергии, являются проблемами интеграции в сеть, которые решают все поставщики электроэнергии. Еще одной проблемой являются другие технологии (управление спросом, передовые вычислительные технологии, интеллектуальные устройства), требующие гораздо более сложных систем диспетчеризации энергии. Существующая электрическая система постоянно обновляется для решения этих проблем, уделяя особое внимание оценке инвестиций, которые должны быть сделаны для долгосрочной конкурентоспособности экономики нашего штата.
Надежность — это компонент коэффициента доступности, который представляет собой способность удовлетворять потребности в электроэнергии конечных потребителей, даже когда непредвиденные отказы оборудования или другие условия сокращают объем доступного энергоснабжения.В Piedmont Electric мы гордимся тем, что в срочном порядке восстанавливаем любые перебои в связи с отказом оборудования или отключениями, связанными с ураганом. Мы понимаем важность электричества для работы предприятий, школ и наших домов. Это чувство безотлагательности при восстановлении электроэнергии разделяют все, кто обеспечивает электроэнергией.
Кибербезопасность — это относительно новая угроза, которая находится в центре внимания всех поставщиков энергии. Piedmont Electric сосредоточена на укреплении кибербезопасности и объединяет скоординированные усилия в электроэнергетическом секторе для защиты надежности электросети от угроз.
Проработав более тридцати лет в сфере электроэнергетики и несколько из этих лет торгуя электроэнергией оптом на бирже электроэнергии, я имел возможность осуществлять операции с потоками электроэнергии с несколькими центрами управления в Соединенных Штатах. Налажены процессы для подачи энергии в центры управления, где координируется доставка конечному потребителю независимо от местонахождения ближайшей электростанции. Что еще более важно, квалифицированные мужчины и женщины, работающие над обеспечением надежного электроснабжения, решают проблемы, упомянутые в этой статье в отношении доступности энергии.

Затраты на энергию

Затраты на электроэнергию, связанные с доступностью энергии, могут быть важным фактором, если предприятие расположено на участке в сельской местности, где для работы тяжелого оборудования требуется высокое напряжение. Если это крупный промышленный потребитель, может потребоваться строительство подстанции, а в некоторых случаях может потребоваться более крупная передающая подстанция в зависимости от местоположения собственности. Эти большие затраты могут повлиять на решение о выборе существующих зданий, в которых эта энергетическая инфраструктура уже существует.В округе Персон электричество доступно по доступным ценам. На самом деле цена на электроэнергию в Северной Каролине ниже средней по стране.
Поставщики электроэнергии должны возмещать затраты, связанные с производством и поставкой электроэнергии. Эти расходы включают строительство и техническое обслуживание электростанций, линий электропередачи и распределения, подстанций, опор, трансформаторов, инженерных сетей, счетчиков и измерительного оборудования. Существуют также расходы, связанные с бухгалтерским учетом, обслуживанием клиентов, линейными ремонтниками, оборудованием и обслуживанием полосы отвода.Давайте не будем забывать, что налоги на недвижимость и проценты, уплачиваемые по заемным деньгам, также являются расходами вашего поставщика электроэнергии.
Определение стоимости энергии, взимаемой с плательщиков тарифов, является результатом критериев расчета тарифов поставщиков энергии. Для Piedmont Electric наш критерий расчета тарифов выглядит следующим образом:
.
Справедливо и недискриминационно, когда к клиентам-членам относятся одинаково. Каждый участник-потребитель оплачивает свою долю затрат на предоставление услуги.
Тарифы должны посылать надлежащие ценовые сигналы потребителям-участникам.Тарифы разработаны с учетом причинно-следственной связи затрат. Подавляющее большинство затрат являются фиксированными, а тарифы разработаны с учетом фиксированных и переменных затрат, а также оптовой стоимости электроэнергии.
Тарифы
поощряют эффективное и ответственное использование – энергосбережение, энергоэффективность и использование возобновляемых источников энергии, что позволяет потребителям-участникам снизить свои счета. Наличие передовых счетчиков позволяет Piedmont Electric предлагать программы предоплаты, чистые измерения и тарифы по времени суток.
Вывод, на который я хочу обратить внимание, заключается в том, что производство и поставка электроэнергии стоят дорого, но по сравнению с другими товарами это отличная ценность.Электричество продолжает улучшать качество нашей жизни. Цена, которую мы платим за удобство того, как мы можем просто щелкнуть выключателем, чтобы осветить комнату, посмотреть телевизор за копейки в день или отрегулировать наш термостат, когда на нас наступают собачьи дни лета, поразительна. Все мы, а не отдельные люди или крупная отрасль, можем использовать технологии или просто изменить свои привычки, чтобы снизить счета за электроэнергию. И Piedmont Electric, и Duke Energy предлагают бесплатные энергетические аудиты жилых домов и могут оказать помощь в проведении промышленных аудитов существующих зданий.Всегда обращайтесь за помощью к проверенным экспертам по энергетике при попытке выполнить модернизацию.

Больше, чем просто энергия

Поставщики электроэнергии в округе Персон поставляют больше, чем просто энергию — мы поддерживаем этот округ. И Piedmont Electric, и Duke Energy являются экономическими двигателями, которые питают сообщества, которым мы служим. Piedmont Electric в настоящее время соединяет наши офисы и все 20 подстанций оптоволоконным кабелем, который может использовать избыточные жилы, чтобы помочь построить основу для нашей Инициативы широкополосной связи для сообществ, что позволит улучшить высокоскоростной широкополосный доступ к недостаточно обслуживаемым районам в округе Персон.Работая с округом Person над этой инициативой Community Broadband Initiative, мы видим возможности сделать этот округ более привлекательным для проектов экономического развития.
С 2013 года компания Piedmont Electric в рамках программы USDA REDLG предоставила ссуду на сумму более 5,6 млн долларов в округах Персон, Аламанс, Касвелл, Ориндж и Дарем для машин скорой помощи, пожарных машин, пожарных депо и школ в рамках нашей программы общественных займов, а с 1994 года мы поддержали наших учителей более чем на 400 000 долларов в виде грантов Bright Ideas. Чтобы узнать больше, обратитесь к программам экономического развития и поддержки сообщества NC Electric Cooperatives.

Ссылки на статьи:
Управление энергетической информации США https://www.eia.gov/
Экономия энергии и денег https://pemc.coop/save-energy-money/
Кооперативы Touchstone Energy http://www.touchstoneenergy. com/
Электрические кооперативы Америки https://www.electric.coop/
Электрические кооперативы Северной Каролины http://www.ncemcs.com/
Carolina Country http://www.carolinacountry.com/issues/2016/energy/a-guide-to-north-carolina-s-electric-power-providers
Это сообщение было отправлено г-жой Сьюзан Дж. Кэшион, вице-президентом, главным директором по соблюдению и административным вопросам Piedmont Electric Membership Corporation. Г-жа Кэшон входит в состав национального комитета Touchstone по энергетическим отношениям и в настоящее время возглавляет программу грантов и займов Министерства сельского хозяйства США по экономическому развитию в сельских районах. Она имеет более чем тридцатилетний опыт работы в электроэнергетике.Г-жа Кэшон имеет степень бакалавра гуманитарных наук Университета штата Северная Каролина в области управления бизнесом и экономики и степень магистра делового администрирования колледжа Мередит.

ДОБАВИТЬ ЭЛЕМЕНТ В ОТЧЕТ
Во время навигации по нашему веб-сайту вы можете использовать кнопку «Добавить элемент в отчет», чтобы добавить любую страницу или свойство в пользовательский отчет, который можно распечатать или сохранить.
.

Подсектор энергетики и энергетики	Доля расходов на инфраструктуру
Поколение	35.9%
Распределение	24,5%
Окружающая среда	14,4%
Трансмиссия	11,7%
Прочее (включая газ)	13,5%

Категория	Код НАИКС	Описание отрасли
Генерация и коммунальные услуги	221111	Производство гидроэлектростанций
	221112	Производство электроэнергии на ископаемом топливе
	221113	Производство атомной электроэнергии
	221119	Прочее производство электроэнергии
	221122	Распределение электроэнергии*
Передача и распределение (T&D)	221121	Передача и управление электроэнергией
	221122	Распределение электроэнергии*
	335311	Производство силовых, распределительных и специальных трансформаторов

Факторы размещения электроэнергетики: — — — GeographyLab.ru

Географические факторы развития возобновляемой энергетики | Архив С.О.К. | 2015

2.1 Основные принципы и факторы размещения и развития электроэнергетики. Значение электроэнергетики в хозяйственном комплексе России

Похожие главы из других работ:

2. Особенности размещения и развития электроэнергетики

3. Основные факторы развития комплекса. Их наличие и состояние

1. Основные факторы развития урбанизации в регионе

2.1 Понятие и основные принципы оценки природных ресурсов

2.1 Перспектива развития электроэнергетики

2.1 Перспектива развития электроэнергетики

6. Рекреационные ресурсы и основные принципы их освоения

ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ УРБАНИЗАЦИИ В СТАВРОПОЛЬСКОМ КРАЕ

2. Назовите основные принципы размещения предприятий цветной металлургии и основные направления развития этой отрасли в эпоху НТР. Приведите примеры

2. Условия и факторы развития и размещения химического комплекса

4. Проблемы и основные направления развития и размещения химического комплекса Украины

2. Принципы размещения производительных сил

Тема 2. Закономерности, принципы и факторы развития и размещения производства

2. Закономерности, принципы и факторы развития и размещения производства

5. Основные принципы районирования

Росатом Госкорпорация «Росатом» ядерные технологии атомная энергетика АЭС ядерная медицина

Управление электроэнергетическим режимом в реальном времени

Факторы размещения производительных сил — Факторы размещения производительных сил

Рекомендуемые файлы

Электричество в США — Управление энергетической информации США (EIA)

Электроэнергия в США производится (вырабатывается) с использованием различных источников энергии и технологий

Ископаемые виды топлива являются крупнейшими источниками энергии для производства электроэнергии

Ядерная энергия обеспечивает пятую часть электроэнергии США

Возобновляемые источники энергии обеспечивают все большую долю электроэнергии в США

Утилиты и выбор места: Power Players

Надежные ресурсы Кентукки

Северная Каролина: Picture Perfect

Связь Среднего Запада

Богатая активами Западная Вирджиния

Объединились в Джоплин

Электроэнергетика – обзор

Применения для производства/передачи/хранения электроэнергии

Как электрификация может помочь промышленным компаниям сократить расходы

Сегодня технологически возможно электрифицировать до половины потребляемого в промышленности топлива

Полная электрификация промышленной площадки зависит от относительно низких цен на электроэнергию в сочетании с поддерживающим регулированием

Гибкая частичная электрификация может принести значительные финансовые и социальные выгоды

Момент включения выключателя

Промышленность по передаче и распределению электроэнергии

Стол 1: Доля расходов на инфраструктуру электроэнергетических компаний США по подсекторам энергетики, 2008 г.

Понимание ключевых элементов T&D Space

Рисунок 1: Структура передающих и распределительных сетей в электроэнергетике

Таблица 2: Отрасли, связанные с генерацией и коммунальными услугами, по сравнению с пространством передачи и распределения, 2007 г.

Тенденции доходов и занятости в секторах, связанных с T&D

Рисунок 2: U.S. Стоимость отгрузок и количество сотрудников в отрасли производства силовых, распределительных и специальных трансформаторов, 1997–2007 гг.

Рисунок 3: Доходы и количество работников в сфере распределения электроэнергии в США, 1997–2007 гг.

Рисунок 4: Доходы США и количество сотрудников в сфере передачи и управления электроэнергией, 1997–2007 гг.

Потенциал роста T&D Space

Примечания

Об электроэнергетической системе США и ее влиянии на окружающую среду

Электроэнергетическая система США

Воздействие электроэнергетической системы на окружающую среду

Серия факторов выбора площадки: № 10 Доступность энергии и затраты

Добавить комментарий Отменить ответ