1.1. Особенности энергетического производства
Особенности электроэнергетики как отрасли обусловливаются спецификой ее основного продукта – электроэнергии, а также характером процесса ее производства и потребления. Процесс производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии является непрерывным. Отсюда вытекает невозможность работы на склад, создание необходимых резервов мощностей. Электроэнергетика должна быть готова к выработке, передаче и поставке электроэнергии в момент появления спроса и располагать для этого необходимыми резервными мощностями и запасами топлива. Чем больше максимальное значение спроса, тем больше должны быть мощности, чтобы обеспечить готовность к оказанию услуги.
В связи со сложностью управления и повышением требований к обеспечению надежности работы энергосистем особое значение в энергетическом производстве имеет автоматизация технологических процессов. Отличительной чертой производственных процессов в энергетике является динамичность, заключающаяся и в скорости протекания процессов, и в постоянном изменении нагрузки под влиянием различных факторов.
Специфической особенностью энергетики является постоянно повторяющийся характер ее связи со всеми отраслями. Процесс взаимодействия между энергетикой и хозяйством страны в целом выражается в том, что само материальное производство все больше становится процессом энергетическим. Производственные режимы промышленности, транспорта, сельского хозяйства непосредственно определяют режим работы энергосистем. Углубление электрификации объясняется качественными преимуществами электроэнергии по сравнению с другими видами энергии. Электроэнергия – самый прогрессивный и уникальный энергоноситель. Она способна трансформироваться практически в любой вид конечной энергии, в то время как топливо, непосредственно используемое в потребительских установках, пар и горячая вода – только в механическую энергию и тепло разного потенциала.
Энергетика является одним из крупных источников нарушения экологического равновесия в природе. При этом современная энергетика снабжает другие отрасли экологически чистой энергией, принимая на себя большую часть загрязнений, которые давали бы эти отрасли, если бы производили энергию для своих собственных нужд самостоятельно. На стадии потребления электроэнергия – самый экологически чистый энергоноситель.
Применение электроэнергии в производстве позволяет интенсифицировать технологические процессы (резко увеличивать скорость их протекания), обеспечивает их полную автоматизацию и высокую точность регулирования, что ведет к значительному росту производительности труда, сокращению расхода материальных ресурсов и повышению качества продукции. Следует отметить, что некоторые прогрессивные процессы, в частности, в металлургии и химии вообще не допускают использования каких-либо других энергоносителей. Электроэнергию можно передавать на большие расстояния, что позволяет обслуживать широкий круг потребителей, включая регионы, не обеспеченные достаточными ресурсами органического топлива.
Особенностями энергетического хозяйства вызвана необходимость применения системного метода экономического исследования. Оптимизационные технико-экономические расчеты в энергетике особенно важны вследствие широкой взаимозаменяемости отдельных энергетических установок, видов энергетической продукции и сравнительно высокой капиталоемкости энергоустановок. Так, для производства электроэнергии могут быть использованы конденсационные электростанции (КЭС), теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), гидроэлектростанции (ГЭС), атомные электростанции (АЭС) и др. Для производства теплоты используются ТЭЦ, котельные, утилизационные установки. На них могут быть установлены агрегаты различных типов, работающие на разных параметрах пара и использующие различные виды органического топлива, газа, угля, мазута и т. п., а также нетрадиционные источники энергии. Большое число вариантов имеется также на стадии транспорта энергии и использования ее у потребителей. Взаимозаменяемость видов продукции определяется возможностью использования различных энергоносителей в данных установках, например природного газа или электроэнергии в нагревательных печах, парового или электрического привода компрессора и др.
