Топливно-энергетический комплекс: нефть, газ, уголь, электростанции

Ты щёлкаешь выключателем — и в комнате светло. Но ток мог родиться за две тысячи километров: на газовой станции, куда топливо пришло по трубе с Ямала, или на ГЭС где-то на Ангаре. Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) — это отрасли, которые добывают топливо, гонят его по трубам и железным дорогам и превращают в электричество. ТЭК — фундамент экономики: около четверти промышленной продукции и почти половина экспорта страны.

Топливо: нефть, газ, уголь

Нефть качают прежде всего в Западной Сибири: Ханты-Мансийский округ с легендарным Самотлором у Нижневартовска и Приобским месторождением. Второй, старый район — Урало-Поволжье: Татарстан с Ромашкинским месторождением и Башкирия. По нефтепроводу «Дружба» нефть идёт в Европу, по системе ВСТО — к Тихому океану. Газ — визитная карточка Ямало-Ненецкого округа: Уренгой, Ямбург, Медвежье, новый Бованенково на Ямале. Россия добывает более 600 млрд кубометров газа в год — второе место в мире после США, но первое по запасам; по газопроводу «Сила Сибири» голубое топливо уходит в Китай. Уголь копают в Кузбассе (каменный, коксующийся — для металлургии), в Печорском бассейне у Воркуты, в Якутии (Нерюнгри). Бурые угли Канско-Ачинского бассейна снимают экскаваторами открытым способом — дёшево, но калорийность у них ниже.

Электроэнергетика: три типа станций

Станции различают по источнику энергии. ТЭС (тепловые, включая ГРЭС) сжигают газ, уголь или мазут — они дают около двух третей электроэнергии России; их ставят у потребителей и у топлива, крупнейшие — Сургутская ГРЭС на попутном газе и угольная Рефтинская ГРЭС. ГЭС используют падение воды: на равнинной Волге построили каскад станций (Волгоград, Самара), но настоящие гиганты стоят на Ангаре и Енисее — Братская (4500 МВт), Красноярская (6000 МВт) и самая мощная в стране Саяно-Шушенская (6400 МВт). ГЭС дёшевы в работе, но строятся годами и затапливают земли. АЭС дают примерно пятую часть выработки; их ставят в густонаселённой европейской части, вдали от топливных баз: Курская, Ленинградская, Балаковская, Нововоронежская. Почти все станции связаны в Единую энергосистему (ЕЭС): при аварии ток перебрасывают из соседнего региона.

Трубы и железные дороги: как топливо добирается до покупателя

Добытое топливо само до покупателя не доходит, поэтому часть ТЭК — это транспорт. Нефть и газ гонят по магистральным трубопроводам, общая длина которых в России превышает 250 тысяч километров. Нефтепровод «Дружба» построили в 1964 году, он идёт от Альметьевска на запад; систему ВСТО достроили в 2012 году — почти 4800 километров от Тайшета до бухты Козьмино под Находкой. Газопровод «Сила Сибири» заработал в конце 2019 года и тянется от Якутии к границе с Китаем больше трёх тысяч километров. Уголь везут по железным дорогам — это дороже трубы, поэтому угольные станции и экспортные порты стараются держать ближе к бассейнам.

Отдельное звено комплекса — переработка. Нефтеперерабатывающие заводы стоят и у добычи, и у потребителей: крупнейшие — в Омске, Киришах под Петербургом, в Уфе и Самаре. Именно НПЗ превращают сырую нефть в бензин, дизтопливо и керосин для авиации, а глубина переработки показывает, сколько готовых продуктов выходит из тонны сырья. Газ идёт через заводы, где из него извлекают гелий и серу: гелий нужен медицине и ракетной технике. Перерабатывать выгоднее дома — продавать бензин дороже, чем сырую нефть, — и за это место в цепочке стоимости идёт постоянная борьба.

Несколько цифр стоит помнить про уголь. Кузнецкий бассейн даёт больше половины добычи угля в стране: его каменный уголь идёт металлургам, на тепловые станции и за границу — через дальневосточные и балтийские порты. Печорский бассейн снабжает Север и Череповец, но шахты у Воркуты обходятся дорого. Канско-Ачинские бурые угли почти не вывозят: они дёшевы только в открытых карьерах, рядом с которыми и строят ГРЭС. Уголь остаётся самым «грязным» топливом: его сжигание заметнее всего бьёт по воздуху городов, поэтому котельные в разных регионах стараются переводить на газ.

Электростанции в деталях: каскады, реакторы, ТЭЦ

На Ангаре построили первый большой сибирский каскад: Иркутская ГЭС дала ток в 1956 году, за ней встали Братская и Усть-Илимская, на Енисее добавились Красноярская и Саяно-Шушенская. АЭС в России — это несколько десятков энергоблоков на десяти станциях; для контрольной запомни Ленинградскую, Курскую, Балаковскую, Ростовскую и Нововоронежскую, а Белоярскую под Екатеринбургом — потому что там работают уникальные реакторы на быстрых нейтронах БН-600 и БН-800. Тепловые станции делятся на ГРЭС, которые работают на всю сеть, и ТЭЦ, попутно греющих воду для городов. Крупнейшая угольная тепловая станция — Рефтинская ГРЭС на Урале.

Есть в системе и нестандартные станции. Кислогубская приливная ПЭС на Баренцевом море работает с 1968 года, Паужетская геотермальная на Камчатке — с 1966-го, солнечные и ветровые парки появились в Калмыкии, на Кубани и в Крыму. Доля у них пока маленькая, но такие станции закрывают потребность посёлков, куда тянуть трубу и линию электропередачи дорого. Главная проблема ТЭК — цена экстремальной географии: месторождения уходят на север, где нет ни дорог, ни посёлков, и каждый новый проект стоит дороже прежнего. Добавь сюда экологию — выбросы тепловых станций, разливы нефти, шахтные территории Кузбасса — и станет понятна стратегия страны: перерабатывать больше дома и беречь энергию.

Всё электричество страны связано в Единую энергосистему, ЕЭС. Если в одном регионе авария или пик потребления, ток перебрасывают по линиям электропередачи из соседнего региона — так сеть страхует сама себя. Потребление живёт по суточному расписанию: утром и вечером пики, ночью провал, поэтому станции работают неравномерно. ГЭС удобны как быстрый резерв — они набирают мощность за считаные минуты, АЭС выгодно держать на ровной нагрузке, а тепловые станции подстраиваются между ними. Это разделение ролей между станциями часто и спасает на вопросах про энергосистемы.

Словарь урока

ЕСГ#

Единая система газоснабжения: добыча, трубопроводы и хранилища газа всей страны

ВСТО#

Нефтепровод «Восточная Сибирь — Тихий океан» к порту Козьмино

ГРЭС#

Крупная тепловая станция, работающая на общую сеть

Каскад ГЭС#

Группа гидростанций на одной реке

Попутный газ#

Нефтяной газ из скважины, который раньше часто сжигали в факелах

Энергоёмкость#

Количество энергии, которое нужно производству на единицу продукции

Как это спрашивают на контрольной

• Определи тип станции по описанию: «стоит у угля», «стоит на большой реке», «работает на уране».
• Объясни, почему ГЭС выгодно строить на Ангаре и Енисее: большие реки с падением и стоком.
• Сравни округа: ЯНАО — газ, ХМАО — нефть; не перепутай их в ответе.
• Покажи маршруты: «Дружба» — в Европу, ВСТО — к Тихому океану, «Сила Сибири» — в Китай.
• Расскажи про ЕЭС: зачем станции объединяют в общую сеть и как сеть страхует аварии.

Образец полного ответа на вопрос «Почему АЭС строят в европейской части страны?»: «В европейской части сосредоточены потребители — густонаселённые города и заводы, а своих топливных баз там мало. АЭС расходует совсем немного топлива: одной загрузки реактора хватает на годы, и возить компактный уран дешевле вагонов угля. Поэтому атомные станции ставят рядом с потребителем, а угольные ТЭС — у угольных бассейнов». Схема ответа: где потребители — что экономит станция — вывод о размещении.

Подсказка: клавиши J — следующая тема, K — предыдущая, на телефоне: свайп влево/вправо — соседняя тема