Реферат: Экономико-географические следствия поляризации энергетического пространства России

Использование электроэнергии для теплоснабжения населения эффективно только при условии дешевизны первичных энергоносителей или полном отсутствии топливного цикла. Это и есть тот случай, когда источником генерации являются объекты возобновляемой энергетики, в том числе и в районах давнего и интенсивного освоения. Наиболее востребован такой подход в зонах неустойчивого энергоснабжения с целью получения мультипликарного эффекта. Например, создание на базе ВИЭ и местных видов топлива независимых производителей энергии позволит значительно повысить надежность энергоснабжения, избежать потерь от недопоставки электроэнергии, снизить потери в сетях общего пользования.

Такая позиция подчеркивается следующим мнением: необходимо восстановление ранее действовавших малых-ГЭС в зонах централизованного энергоснабжения, поскольку ввод в эксплуатацию ранее списанных малых-ГЭС будет не только содействовать решению проблем энергоснабжения удаленных от энергосистемы потребителей, но и явится важной составной частью энергоснабжения в больших системах. Особенно актуально создание местных энергосистем в конечных пунктах наиболее протяженных сельских электросетей 6–10 кВ (2004 г.) [8.С.29; 25.С.203].

Таким образом, в России и, особенно в ее староосвоенных регионах, существуют предпосылки для комбинированного развития разномасштабных энергосистем в рамках единого энергетического пространства.

Объективный дуализм тенденций пространственной централизации и децентрализации энергетики является результатом масштабной централизации его управления и специфики проявления энергетических проблем на разных территориях, тогда как именно территория по Г.А. Приваловской, является субстратом не только возникновения проблемы, но и поиска путей ее решения по принципу «хозяйствование есть постоянное пространственное моделирование» [20.С.22].

Модель территориальной организации разномасштабных энергосистем (оптимизационного комбинирования централизации и децентрализации энергетики) структурно представляет собой условно двухуровневое энергетическое пространство (рис. 3).

Рис. 3 - Модель двухуровневой организации централизованной и локальной энергетической системы [7.С.31]

Электростанции: 1 – федеральная тепловая станция мощностью ≥ 1 тыс. МВт; 2 – тепловая станция региональной энергосистемы мощностью до 1 тыс. МВт; 3 – малая электростанция локальной энергосистемы, мощностью до 30 МВт.

Электрические подстанции (ПС): 4 – системообразующие ПС 750 кВ; 5 – системообразующие ПС 500 кВ; 6 – системообразующие и питающие ПС 220 кВ; 7 – питающие ПС 35–110 кВ; 8 – распределительные ПС 10-6-0,4 кВ.

Линии электрических передач (ЛЭП): 9 – системообразующие ЛЭП 750 кВ; 10 – системообразующие ЛЭП 500 кВ; 11 – системообразующие и питающие ЛЭП 220 кВ; 12 – питающие ЛЭП 35–110 кВ; 13 – распределительные ЛЭП 10–0,4 кВ.

Анализ модели по вертикали свидетельствует, что здесь доминируют производственно-технологические связи централизованных энергосистем (первый уровень энергетического пространства – отраслевой универсализм), а по горизонтали – прямые и обратные связи локальных систем с конкретной территорией (второй уровень – уникализм «месторазвития»).

Таким образом, основу первого уровня энергетического пространства составляют замкнутые циклы централизованной электрической сети. Второй уровень – это совокупность локальных систем, ориентированных на энергоносители разной природы и имеющих связь с централизованной системой посредством распределительных сетей. На практике такое построение обеспечивает разнообразие взаимодополняющей работы централизованной и локальных систем. В случае выхода из строя электросети любого класса в одной или в нескольких точках сочленения (системообразующие, питающие, распределительные) или электростанций (федеральные, региональные) в аварийном сетевом цикле, малая станция замыкает потребителей на местный уровень обслуживания в рамках начертания распределительной сети. Тем самым можно смоделировать надежный каркас энергетического пространства разного масштаба, уровня и сложности.

Из анализа литературы следует, что к авторской модели наиболее близок по содержанию вариант, предложенный специалистами Института системной энергетики имени Л.А. Мелентьева (рис. 4). Однако в этой схеме отсутствует конкретность географического содержания, нельзя выявить модельную топоморфологию сопряженных энергосистем, связности сети, перспективу, и динамику изменений. Отсюда, по мнению автора, вытекает ее главный недостаток – модель статична и морфологически не «дорисовывается», т.е. теряет сам признак «конструктивности» модели.

Рис. 4 - Электроэнергетические системы будущего (2005 г.) [9.С.9]. Потребители электроэнергии: 1 – промышленные потребители; 2 – социально-бытовые потребители (население). Электростанции: 3 – традиционные крупные станции; 4 – малые газотурбинные теплоэлектроцентрали (ГТУ-ТЭЦ); 5 – мини- и микро-ГЭС; 6 – ветроэнергетические установки; 7 – солнечные электростанции; 8 – топливные элементы; 9 – поршневой двигатель-генератор; 10 – накопители энергии; 11 – малые электростанции на биогазе; 12 – электрические подстанции

Рис. 5 - Ранги энергетических систем: снизу – вверх [4.C.44]: 1 – локальная энергосистема; 2 – региональная энергосистема; 3 – объединенная энергосистема (ОЭС); 4 – территориальное объединение энергосистем макроэкономической зоны страны; 5 – ЕЭС России; 6 – сегменты глобальной энергосистемы (континент, группировки стран и т.д.); 7 – глобальная энергосистема (перспектива)

К такой «матрешечной» иерархии энергосистем как на рис. 4, удачно применим предложенный А.Е. Пробстом методический прием «концентризации» [23.С.109–113]. С математической точки зрения концентры – это совокупности упорядоченных и неравнозначных множеств, каждое из которых полностью включает определенное множество низшего порядка и, в свою очередь, целиком входит в множество более высокого ранга (рис. 5).

С точки зрения общей теории систем процесс концентризации есть либо усложнение открытой системы от низших концентров к высшим (процесс развертывания концентров), либо ее упрощение (процесс свертывания концентров) [1.С.69–70].

Выбор редукционного или усложняющего варианта модели будет зависеть от масштаба (ранга) энергетической системы, что определяет задачу сопряженного изучения структуры энергетических и общественных территориальных систем. С этой целью может быть использован потенциал научных положений математической теории графов О. Оре [19], для топоморфологического анализа энергосистем разного масштаба и назначения.

Литература

1. Алаев Э.Б. Социально-экономическая география: Понятийно-терминологический словарь. – М.: Мысль, 1983. – 350 с.

2. Алексеев А.И. Многоликая деревня: население и территория. – М.: Мысль, 1990. – 268 с.

3. Антонов Н.В. Анализ различий в бытовом электропотреблении России и США // Энергетика. – М.: Наука, 2004. – 390 с.

4. Атаев З.А. Территориальная организация локальной энергетики ЦЭР России: Дис. докт. геогр. наук: 25.00.24. / ИГ РАН – М., 2008. – 295 с.

5. Атаев З.А. Территориальная организация локальной энергетики ЦЭР России: Дис. … докт. геогр. наук: 25.00.24. (Приложение) / ИГ РАН – М., 2008. – 155 с.

6. Атаев З.А. Территориальная организация локальной энергетики ЦЭР России: Автореферат дис. … докт. геогр. наук: 25.00.24./ ИГ РАН – М., 2008. – 50 с.

7. Атаев З.А. Географические основы локальной энергетики ЦЭР России: Монография / Ряз. гос. ун-т им. С.А. Есенина. – Рязань, 2008. – 284 с.

8. Безруких П.П. Состояние и перспективы развития ВИЭ // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве: Труды 4-й Международной научно-технической конференции, 12–13 мая 2004 г., Москва. – Ч. 1: Проблемы энергообеспечения и энергосбережения / ГНУ ВИЭСХ. – М., 2004. – С. 28–36.

9. Воропай Н.И., Кейко А.В., Санеев Б.Г., Сендеров С.М., Стенников В.А. Тенденции развития централизованной и распределенной энергетики // Энергия: экономика, техника, экология. – 2005. – № 7. – С. 2–11.

10. Данилевич Я. Децентрализованные источники энергии: будущее энергетики в ее прошлом // Энергетика и промышленность России. – 2003. – № 10 (окт.). – С. 15.

11. Дронов. В.П. Инфраструктура и территория. Географические аспекты теории и российской практики. – М.: Наука, 1998. – 244 с.

12. Дьяков А.Ф. Некоторые аспекты обеспечения энергетической безопасности страны и развития малой энергетики // Энергетик. – 2003. – № 4. – С. 4-6.