Ушаков В.Я. Современные проблемы электроэнергетики

Учебное пособие. — Томск: Изд-во Томского политехнического университете. 2013. — 448 с. — ISBN: 978-5-4387-0521-5.В пособии рассмотрены: краткая история становления и развития электроэнергетики и её современное состояние; проблемы обеспечения энергетики первичными ресурсами; производство, передача и накопление электроэнергии; экологические проблемы, обусловленные ростом производства и потребления энергии; геополитические и социальные угрозы, связанные с энергообеспечением. Акцент сделан на проблемах и способах их преодоления на всех этапах жизненного цикла энергоресурсов – от поиска, разведки и добычи сырья до потребления электрической и тепловой энергии. Адресовано магистрантам, изучающим курс «Современные проблемы электроэнергетики», а также аспирантам, научным сотрудникам и специалистам, занимающимся проблемами энергетики и смежных с ней областей.;
Рекомендовано в качестве учебного пособия Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета.Предисловие. Цель и задачи учебного пособия.
Введение. Краткая характеристика проблем мировой и российской энергетики.
Литература к введению.
История развития и современный облик российской электроэнергетики.
Из истории электроэнергетики.
Становление электроэнергетики как самостоятельной отрасли промышленности и экономики.
Реформа электроэнергетики в новой России.
Вопросы и задания.
Современная структура электроэнергетической отрасли России.
Целевая структура отрасли.
Инфраструктурные организации.
Генерирующие компании.
Сбытовые компании.
Сервисные компании.
Научно-проектный комплекс.
Рынки электроэнергии и мощности.
Особенности электроэнергии как товара.
Конкурентный оптовый рынок.
Конкурентные розничные рынки.
Постреформенное состояние российской электроэнергетики.
Вопросы и задания.
Список литературы к разделу.
2. Минеральные энергетические ресурсы.
3. Традиционные энергетические ресурсы.
Углеводородное сырье.
Поиск и разведка, запасы, прогнозы.
Добыча нефти.
Повышение эффективности работы нефтяной отрасли.
Добыча газа.
Уголь.
Уран.
Вопросы и задания.
Транспорт минерального энергетического сырья.
Транспорт нефти и нефтепродуктов.
Западное и северо-западное направления.
Южное и юго-западное направления.
Восточное направление.
Транспорт газа.
Западное и северо-западное направления.
Южное и юго-западное направления.
Восточное направление.
Транспортировка сжиженного и сжатого природного газа.
Проблемы газотранспортной системы России и их решение.
Транспорт угля.
Заключение к главам.
Вопросы и задания.
Нетрадиционные (вспомогательные) топливные ресурсы.
Горючие и газоносные сланцы.
Битуминозные песчаники.
Газогидраты.
Попутный нефтяной газ.
Угольный (шахтный) метан.
Вопросы и задания.
Список литературы к разделу.
Производство, транспортировка и аккумулирование электрической энергии.
Электростанции и котельные на органическом топливе.
Оптимизация структуры топливных генерирующих мощностей.
Повышение эффективности и экологичности сжигания угля.
Совершенствование конструкции и режимов работы котлов.
Предварительная подготовка топлива.
Когенерация.
Другие способы повышения эффективности использования топлива.
Вопросы и задания.
Малая энергетика на основе традиционного топлива.
Место малой энергетики в энергоснабжении потребителей.
Генерирующие установки для малой энергетики.
Газотурбинные, газопоршневые и дизельные двигатели и двигатели внешнего сгорания.
Детандер-генераторные агрегаты.
Заключение к главам.
Вопросы и задания.
Атомная энергетика.
Мощные АЭС с урановым топливным циклом.
АЭС малой мощности.
Заключение к главе 8.
Вопросы и задания.
Гидроэнергетика.
Состояние в мире и России.
Развитие российской гидроэнергетики.
Вопросы и задания.
Перспективная энергетика.
Энергетика на основе нетрадиционных возобновляемых источников энергии.
Альтернативные способы производства электрической и тепловой энергии.
Реакторы на быстрых нейтронах. Замкнутый ядерный топливный цикл.
Термоядерная энергетика.
Водородная энергетика.
Магнитогидродинамический способ производства электроэнергии.
Вопросы и задания.
Передача и распределение электрической энергии.
Технические и технологические проблемы электросетевого комплекса.
Потери энергии.
Качество электрической энергии.
Системообразующие (магистральные) сети.
Питающие и распределительные сети.
Микросети (Microgrid).
Новые концепции развития электроэнергетических систем.
«Сильные сети» на базе FACTS.
«Интеллектуальные сети» (Smart Grid).
Передачи постоянного тока (ППТ).
Преимущества и недостатки ППТ.
Схемы и области применения ППТ.
Вопросы и задания.
Накопление энергии.
Накопление электрической энергии.
Емкостные накопители энергии.
Электрохимические накопители энергии (аккумуляторы) и электрохимические генераторы (топливные элементы).
Сверхпроводниковые индуктивные накопители энергии.
Накопление потенциальной и кинетической энергии.
Гидроаккумулирующие электростанции.
Воздушно-компрессорные накопители энергии.
Инерционные накопители энергии (маховики и супермаховики).
Электромеханические накопители.
Вопросы и задания.
Список литературы к разделу.
Техногенные угрозы природе и человечеству, исходящие от деятельности ТЭК, и способы их ограничения.
Ущербы окружающей среде и аварии на объектах ТЭК.
Воздействие на климат и погоду.
Проблемы экологии и безопасности при добыче и транспортировке энергетического сырья.
Проблемы экологии и безопасности при производстве электрической и тепловой энергии.
Топливные электростанции и котельные.
Атомная энергетика.
Объекты возобновляемой энергетики.
Проблемы экологии при транспортировке электрической и тепловой энергии.
Вопросы и задания.
Уменьшение негативного воздействия объектов тэк на окружающую среду.
Технические и технологические меры повышения экологической чистоты и безопасности эксплуатации энергетических объектов.
Топливные электростанции и котельные.
АЭС.
Меры по сокращению негативного экологического влияния ЛЭП.
Нормативно-правовое регулирование в области защиты окружающей среды.
Энергоресурсосбережение как способ защиты окружающей среды.
Международное сотрудничество в сфере экологической безопасности.
Вопросы и задания.
Список литературы к разделу.
5. Геополитические и социальные угрозы, связанные с энергообеспечением.
Мировой энергетический рынок: экономические и геополитические аспекты.
Общая характеристика мирового энергетического рынка.
Направления и мощность потоков на рынке углеводородов.
Мировой рынок угля.
Мировой рынок ядерного топлива и услуг по развитию атомной энергетики.
Мировой рынок электроэнергии, энерготехнологий и оборудования.
Геополитические аспекты мирового энергетического рынка.
Вопросы и задания.
Экономическая нагрузка на общество в связи с энергообеспечением.
Социально-экономические последствия роста цены энергоресурсов.
Рыночные и государственные механизмы сдерживания роста стоимости энергоносителей.
Вопросы и задания.
Список литературы к разделу.
Заключение.