Энергетика — включает в себя хозяйственно-экономическую деятельность человека, объединяющую естественные и искусственные подсистемы, служащие для распределения и использования энергетических ресурсов. Цель энергетики - это обеспечение всех видов производства энергией путём преобразования природной первичной энергии во вторичную, скажем в электрическую или тепловую энергию. Такое преобразование претерпевает несколько стадий:

1.получить и концентрировать энергетические ресурсы, например - добыть, переработать и обогатить ядерное топливо;

2.передать эти ресурсы к энергетическим установкам, например доставить мазут на тепловую электростанцию;

3.преобразовать первичную энергию во вторичную при помощи электростанций, например химическую энергию угля преобразовать в электрическую или тепловую;

4.передать вторичную энергию потребителям, например по линиям электропередачи.

Структура энергетики включает в себя следующие понятия: электроэнергетика, теплоснабжение, энергетическое топливо и энергетические системы.

Электроэнергетика — это подсистема энергетики, занимающаяся производством электроэнергии на электростанциях и доставкой ее потребителям по линии электропередачи. Основными её элементами являются электростанции. Электроэнергетика может быть традиционной и нетрадиционной.

Традиционная электроэнергетика хорошо и давно зарекомендовала себя как основной поставщик электроэнергии на традиционных электростанциях, где электрическая мощность превышает 1000 Мвт. Традиционная электроэнергетика имеет несколько направлений, таких как: тепловая энергетика, гидроэнергетика и ядерная энергетика.

Тепловая энергетика производит электроэнергию на тепловых электростанциях, которые делятся на:

- паротурбинные электростанции, где энергия преобразуется с помощью паротурбинной установки;

- газотурбинные электростанции, где энергия преобразуется с помощью газотурбинной установки;

- парогазовые электростанции, где энергия преобразуется с помощью парогазовой установки.

Гидроэнергетика производит электроэнергию на гидроэлектростанциях (ГЭС) при помощи энергии водного потока.

Ядерная энергетика производит электроэнергию на Атомных электростанциях (АЭС) при помощи энергии цепной ядерной реакции, например урана.

Нетрадиционная электроэнергетика основана на обычных традиционных принципах, отличие лишь в том, что первичной энергией служат ветряные, геотермальные. Нетрадиционную энергетику отличает экологическая чистота и то, что на нее затрачиваются очень большие расходы, например, чтобы построить мощную солнечную электростанцию нужны очень дорогостоящие зеркала огромных размеров. Приоритетными направлениями нетрадиционной электроэнергетики являются

- малые гидроэлектростанции, солнечная энергетика, геотермальная энергетика, ветровая энергетика, биоэнергетика,

- водородная энергетика, установки на топливных элементах, термоядерная энергетика.

К понятию «Малая энергетика» можно отнести электростанции с мощностью 30 МВт, агрегаты которых имеют мощность 10 МВт. Они работают на органическом топливе и к ним можно отнести газопоршневые и дизельные электростанции, а также газотурбинные установки с незначительной мощностью.

Электрические сети - это совокупность подстанций и различных распределительных устройств, соединенных линиями электропередачи. Электрические сети предназначены для распределения и передачи потребителю энергии и они обеспечивают передачу мощности электростанций на большие расстояния. Также электрические сети преобразуют энергию на подстанциях и распределяют ее по всей территории вплоть до конечной точки получения электроэнергии электроприемниками.

Кроме электроэнергии для человека очень важна и тепловая энергия. Теплоснабжение играет очень важную роль в жизни современного человека. Для бытовых целей необходимо в помещения пользоваться и горячей водой и отоплением, ведь от этого зависит здоровье человека. Поэтому в развитых странах температурные условия в разных помещениях имеют свои правила и стандарты, которые могут быть соблюдены при постоянном обеспечении помещения горячей водой и отопления. Для промышленных предприятий иногда требуется специальный пар,имеющий давление от одного до трех МПа. Все это обеспечивает система, состоящая их следующих элементов: котельной, теплоприёмника, например батареи водяного отопления, тепловых сетей, таких как трубопроводы пара или горячей воды.

Теплоснабжение может быть централизованным и децентрализованным. Централизованное теплоснабжение имеет разветвленную тепловую сеть, снабжающую таких крупных потребителей, как: заводы, жилые помещения, государственные учреждения. И при этом используются два вида источника. Это теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) и котельные, которые в свою очередь делятся на: водогрейные и паровые.

Децентрализованное теплоснабжение - это такое теплоснабжение, которое совмещает в себя и источник теплоты и теплоприемник. Децентрализованное теплоснабжение может быть индивидуальным, в случае, если у здания есть собственная малая котельная или, если в каждом помещении используются отдельные отопительные приборы, например электрические. К видам децентрализованного отопления относятся: малые котельные и электричекие. А электрические делятся на: печное, прямое, теплонасосное и аккумуляционное.

К теплоснабжению также относятся и тепловые сети, которые представляют собой очень сложные инженерно-строительные сооружения, транспортирующие тепло с помощью воды, пара, теплоносителя от источника (ТЭЦ или котельной) непосредственно до потребителя. Магистральные теплопроводы подают горячую воду в населенные пункты от коллекторов прямой сетевой воды. К многочисленным ответвлениям магистральных теплопроводов присоединяется разводка к тепловым пунктам, где находится само теплообменное оборудование с регуляторами, которые в свою очередь и обеспечивают потребителей теплом и горячей водой. Чтобы обеспечить бесперебойное теплоснабжение во время аварий и ремонтов, и для повышения надежности теплоснабжения, тепловые магистрали котельных и соседних ТЭЦ соединяют перемычками с запорной арматурой. И так мы видим, что тепловая сеть любого города является очень сложным комплексом теплопроводов, самих источников тепла и его потребителей.

Энергетическое топливо является важным элементом структуры энергетики, так как добыча, переработка и доставка топлива жизненно необходима для людей. Существует два вида такого топлива - это органическое топливо и ядерное топливо. В свою очередь органическое топливо делится на газообразное, жидкое и твёрдое. И каждое из них может быть естественным и искусственным. Доля органического топлива в мировой энергетике составляет 65 %, из которых 39 % приходится на уголь, 16 % - на природный газ, 9 % - на жидкое топливо.

К естественному газообразному топливу относится природный газ, а к искусственному - коксовый газ, доменный газ, продукты перегонки нефти, генераторный газ, синтез-газ и газ подземной газификации.

К естественному жидкому органическому топливу относится нефть, а к искусственному - продукты перегонки нефти: соляровое масло, керосин, бензин, мазут.

К естественному твёрдому органическому топливу относятся: каменный уголь, горючий сланец, биомасса, бурый уголь, антрацит, дрова, древесные отходы, растительное топливо.

К искусственному твердому топливу можно отнести: кокс и полукокс, древесный уголь, углебрикеты, отходы углеобогащения.

Ядерное топливо как разновидность энергетического топлива получают из природного урана, добыча которого происходит в шахтах, открытых карьерах и способом подземного выщелачивания. После того как уран будет добыт, его отправляют на обогатительный завод для переработки, где после переработки 90 % побочного обедненного урана отправляют на хранение, а 10 % обогащаются до нескольких % (от 3,3 до 4,4 процента для энергетических реакторов). И уже обогащенный диоксид урана опять отправляется на завод и там из него делают таблетки в форме цилиндра и помещают их в четырехметровые герметичные циркониевые трубки, так называемые ТВЭЛы (тепловыделяющие элементы).Потом их по несколько сотен объединяют в тепловыделяющие сборки(ТВС).Все это делается для обогащения урана, так как именно такой уран используется на АЭС.

К одним из элементов структуры энергетики относятся энергетические системы, включающие в себя энергетические ресурсы абсолютно всех видов, а также способы и средства для их получения, распределения, преобразования, и использования, и которые в конечном счете обеспечивают потребителей всеми видами энергии. К энергетическим системам относятся системы нефте- и газоснабжения, угольная промышленность, электроэнергетическая, ядерная энергетика и другие. И все эти системы в масштабах страны объединяются в единую энергетическую систему, которую иначе называют межотраслевым топливно-энергетическим комплексом.

В более узком смысле понятие энергосистемы подразумевает совокупность электростанций, включающих в себя и электрические и тепловые сети, которые скреплены друг с другом общими режимами непрерывных процессов преобразования, распределения и передачи тепловой и электрической энергии, что позволяет в конечном итоге осуществлять централизованное управление такой сложной системой. Наиболее распространенное и современное снабжение потребителей электроэнергией происходит от электростанций, которые строятся вблизи от потребителей и энергия передается по линиям электропередач. Если же электростанция находится на удаленном расстоянии, то передачу электроэнергии приходится осуществлять на усиленном напряжении и для этого нужно будет соорудить дополнительные подстанции. По электрическим линиям с помощью таких подстанций электростанции связываются друг с другом и работают параллельно на общую нагрузку. И таким же образом с помощью теплопроводов тепловые пункты объединяют между собой котельные и ТЭЦ. Все это в совокупности и называется энергосистемой, которая имеет следующие технико-экономические преимущества:

- обеспечение безопасности и надежности электрической и тепловой энергии для потребителя;

- снижение необходимой резервной мощности электростанций;

- значительное снижение стоимости электрической и тепловой энергии;

- повышение экономичности работы различных типов электростанций.

Мощность энергетических систем с каждым годом все более возрастает.

Среди крупнейших промышленных стран мира Россия - единственная страна, обеспечивающая не только себя топливно-энергетическими ресурсами, но и в больших объемах экспортирующая электроэнергию и топливо во все страны мира. Доля России в мировом балансе топливно-энергетических ресурсов велика и составляет по запасам природного газа более 40 % и занимает первое место, а по добыче и запасам нефти около 10 % и занимает третье место после США и Саудовской Аравии. Энергетика России - это важнейшее звено рыночной экономики страны. И производственная сфера деятельности и материальное производство зависят от свободных цен на энергоносители, которые приближаются к ценам мирового рынка. Россия является самой холодной страной нашей планеты, поэтому значительная часть энергии тратится на преодоление холода. К тому же из-за своей протяженности на 8 тыс.км приходиться тратить много энергии на грузовые и пассажирские перевозки. Поэтому в России ежегодно производится 19 т угольного топлива на человека.

Другая причина, из-за которой расходуется много энергии в России - это то, что в экономике страны очень много отраслей тяжелой индустрии, в которых преобладают преимущественно энергорасточительные технологии. И к тому же еще и происходят прямые потери энергии в производстве, быту, в сетях. Если бы можно было избежать таких потерь, то расход энергии в России снизился бы на 5-7 %.

В данное время из-за таких причин расход энергии России в 2-3 раза больше, чем в странах Западной Европы и в США и в 4 раза больше, чем в Японии. Тем не менее, несмотря на такой большой расход энергии, Россия остается крупнейшей топливно-энергетической державой мира.

Среди крупнейших энергетических компаний наиболее известны: ФСК ЕЭС, ОГК-1, ОГК-4, Атомэнергокомплект, Квадра-генерирующая компания (ТГК-4),ТГК-2, Кузбассэнерго, Кубаньэнерго, ТГК-11, Енисейская ТГК (ТГК-13), РКК Энергия им. С.П. Королева, Холдинг ТИТАН-2, Электроцентромонтаж, Дальневосточная РСК . Все эти компании являются крупнейшими поставщиками электроэнергии, основными задачами которых являются обеспечить предприятия материально-техническими ресурсами, их доставку, ремонт оборудования и тепловых сетей, в том числе и их строительство. На других компаниях остановимся несколько подробнее.

Холдинг МРСК это холдинговая управляющая компания, владеющая и управляющая дочерними и зависимыми обществами. Также в него входят научно-исследовательские, проектно-конструкторские институты. 100 филиалов, принадлежащих этой компании, расположены на огромной территории Российской федерации. Сама компания ОАО «Холдинг МРСК» была создана в октябре 2007 года и ей были переданы все акции многочисленных филиалов, распределенных по всей России.

На сегодняшний день по всем филиалам в общей сложности в обращении находится 43 116 903 368 акций, как привилегированных, так и обыкновенных. Также много очень акций, находящихся в обращении, принадлежат дочерним и зависимым обществам. Таких обществ в общей сложности - сорок семь. Кроме этого есть и одиннадцать контрольных пакетов, принадлежащих распределительно-сетевым компаниям, научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтам, а также строительным и сбытовым организациям. На капитальные инвестиции ОАО «Холдинг МРСК» с начала своей деятельности направил 185,6 млрд рублей. Более двух миллионов километров достигают общие линии электропередач, проложенные ОАО «Холдинг МРСК». Специалисты компаний Холдинга МРСК высокообразованные и перспективные молодые люди, средний возраст которых не превышает 30 лет.

Основной деятельностью компании является создание проектов в энергетике жилищно-коммунального хозяйства, которые работают в 22 регионах страны. Общая стоимость акций компании составляет 4 млрд.рублей. Электростанции, принадлежащие компании, выработали мощность около 16 тыс.МВт. Основная стратегическая цель КЭС-Холдинга создать эффективную энергетическую компанию, охватывающую все сегменты электроэнергетики. Для этого проводится огромная работа по консолидации профильных активов, по совершенствованию системы управления бизнесом, по внедрению современных производственных технологий. Так как специалисты компании идут в ногу со временем, они уделяют большое внимание применению самых последних разработок в области информационных технологий для решения всех задач холдинговой компании.

Оператор российских атомных электростанций - это российская энергетическая компания ОАО «Концерн Росэнергоатом», была образована 8 сентября 2001г. В концерн входят атомные станции и предприятия, оказывающие услуги по их ремонту, эксплуатации и научно-технической поддержке. «Росэнергоатом» является ответственной организацией, отвечающей за обеспечение ядерной, пожарной и технической безопасности на всех этапах жизнедеятельности АЭС, в том числе в случае аварийных ситуаций. На сегодняшний день ОАО «Концерн Росэнергоатом» объединяет 10 российских АЭС с общей мощностью 23,24 ГВт (эл.). По производству электроэнергии концерн вышел на первое место среди генерирующих компаний в стране. Выпускаемый собственный ежемесячный журнал «Росэнергоатом» описывает все достижения и перспективы развития компании на ближайшие годы.

Владельцем большинства гидроэлектростанций страны является крупнейшая генерирующая компания по установленной мощности станций - ОАО «РусГидро», штаб - квартира которой находится в Москве.

С началом реформ энергетической отрасли, компания была создана в декабре 2004г и на данный момент уставный капитал составил 290,3 млрд рублей.

В состав «РусГидро» входят две гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), три геотермальные станции на Камчатке, 55 гидроэлектростанций и единственная в стране приливная электростанция. Самая крупная электростанция в России - Саяно-Шушенская ГЭС также принадлежит ОАО «РусГидро». Оператором магистральных путей является российская энергетическая компания ОАО «ФСК ЕЭС», созданная 25 января 2002г. как организация по управления единой общероссийской электрической сетью, целью которой будет задача по ее развитию и сохранению. Штаб - квартира в Москве. Приоритетными направлениями компании являются:

- поставка электрической энергии и подсоединение к электрической сети субъектов оптового рынка;

- возможность управления электрической сетью для всей территории Российской Федерации;

- технические проверки за уровнем состояния электрических сетевых объектов;

- соблюдение контроля о возможном состоянии электрических сетей;

- а также постоянное наблюдение за инвестиционной деятельностью в области развития единой общероссийской электрической сети.

ОАО «Интер РАО ЕЭС» - одна из многих крупнейших энергетических холдинговых компаний, основным направлением которой является производство и продажа электроэнергии как в России, так и за рубежом. Товарооборот компании в 2010году составил 2 млрд евро, а чистая прибыль 290 млн евро.

С 2011 года ИНТЕР РАО контролирует акции ОАО «Мосэнергосбыт», ОАО «Петербургская энергосбытовая компания», а также ОАО «ОГК-1», ОАО «ОГК-3», ОАО «ТГК-11». Основными акционерами являются государственные организации. А также ИНТЕР РАО имеет права на ряд распределительных активов за рубежом.

К 2020 г. ИНТЕР РАО планирует занять одно из первых мест среди крупнейших энергетических компаний Европы и мира.

ОАО «Башкирэнерго» — это региональная энергетическая компания России, созданная 30 октября 1992 г., штаб-квартира в городе Уфа. В состав компании входят: две гидроэлектростанции, десять ТЭЦ, одна ГРЭС, несколько малых и микроГЭС.

«Иркутскэнерго» — независимая от РАО «ЕЭС России» энергетическая компания,основанная в 1992г. с размером уставного капитала 4766,8 млн руб. Такие крупные гидроэлектростанции как: Усть-Илимская ГЭС, Братская ГЭС, Иркутская ГЭС находятся под управлением «Иркутскэнерго». Кроме этого компании подчиняются 9 теплоэлектростанций, тепловые и электрические сети.

После принятых реформ РАО «ЕЭС России» была создана оптовая генерирующая компания № 1 (ОГК-1), в состав которой входят Каширская, Уренгойская, Пермская, Верхнетагильская, Нижневартовская и Ириклинская ГРЭС с общей мощностью 9531 МВт.

Крупнейшая энергетическая итальянская компания в мире - это Enel ОГК-5, которая по праву занимает второе место в Европе по силе мощности. Основной деятельностью компании является распределение и продажа электроэнергии и газа. Компании принадлежит широкая сеть ТЭС, ГЭС и АЭС. Важной стратегической задачей компании является развитие экологически безопасного производства. Компания Enel самая первая в мире заменила традиционные механические счетчики на электронные приборы. Компания Enel управляет российской электростанцией Север-Западной ТЭЦ в Санкт-Петербурге, имеет 59,8 % акций открытого акционерного общества под названием «Пятая генерирующая компания оптового рынка электроэнергии» («ОГК-5»).

Также созданная в результате реформы РАО «ЕЭС России»ОАО ОГК-4 - российская энергетическая компания, зарегистрирована в Сургуте в марте 2005г. В ее состав входят: Шатурская ГРЭС, Смоленская ГРЭС, Березовская ГРЭС, Сургутская ГРЭС-2, Яйвинская ГРЭС с суммарной мощностью 10 295 МВт. Действующая в дальневосточном регионе страны энергетическая компания - ОАО «Дальневосточная генерирующая компания» со штабом-квартирой в городе Хабаровске, зарегистрирована 19 декабря 2005г.

В состав ОАО «Дальневосточная генерирующая компания» входит: Благовещенская ТЭЦ, Амурская генерация, Райчихинская ГРЭС, Приморская ГРЭС, Лучегорский топливно-энергетический комплекс, Нерюнгринская ГРЭС, Артемовская ТЭЦ, Владивостокская ТЭЦ-1, Приморские тепловые сети, Владивостокская ТЭЦ-2 и другие.

Новосибирскэнерго — одна из старейших российских энергетических компаний. В состав компании входят: 4 ТЭЦ в Новосибирске ТЭЦ-2, ТЭЦ-3, ТЭЦ-4, ТЭЦ-5.Также одна ГРЭС в Куйбышеве и Барабинская ГРЭС.

Еще одна компания, созданная в результате реформы РАО «ЕЭС России» - это АО «Фортум» - российская энергетическая компания, деятельность которой и производственные активы сосредоточены в Западной Сибири и на Урале. 95 % акций компании принадлежит финскому энергетическому концерну Fortum.

В состав компании входят: Челябинская ТЭЦ-1, Аргаяшская ТЭЦ, Няганская ГРЭС, Тобольская ТЭЦ, Челябинская ТЭЦ-2, Челябинская ТЭЦ-3, Тюменская ТЭЦ-1, Тюменская ТЭЦ-2, Челябинская ГРЭС. А также дочерние компании: ОАО «Челябэнергоремонт»,ООО «ТГК-10-Инвест», ОАО «Уральская теплосетевая компания», ОАО «Уральская энергетическая Компания».

Ленэнерго - одна из Санкт-Петербургских энергетических компаний с уставным капиталом 1019 285 990 рублей. Ленэнерго был создан 16 июля 1886 года императором Александром III. На сегодняшний день предприятие обслуживает электроэнергией город Санкт-Петербург и Ленинградскую область с объемом финансирования 19 млрд руб.

Одна из крупнейших электроэнергетических компаний Краснодарского края и Республики Адыгей - это ОАО «Кубаньэнерго». С июля 2008 года ОАО «Кубаньэнерго» входит в состав ОАО «Холдинг МРСК», с 49% голосующих акций. Основная задача ОАО «Кубаньэнерго» - это распределение и передача электроэнергии для потребителей Краснодарского края и республики Адыгей. В состав ОАО «Кубаньэнерго» входят 11 филиалов, 54 распределительных электрических сетей и 200 сетевых участков.

Энергетика в Якутии начала развиваться в 1914 г. и сегодня занимает лидирующее положение по площади обслуживания, более 20 тыс.км и имеет наибольшее число дизельных электростанций, хотя всем известно, что Якутия - это край вечной мерзлоты. В состав Открытого акционерного общества «Якутскэнерго» входят: Якутская ГРЭС, Каскад Вилюйских ГЭС им. Е.Н.Батенчука, Якутская ТЭЦ и четыре дочерних общества: открытые акционерные общества «Сахаэнерго», «Якутская энергоремонтная компания», «Энерготрансснаб». За последние годы в «Якутскэнерго» возведено более 1000 км электропередачи. И на данный момент основной задачей ОАО АК «Якутскэнерго» является замена всех дизельных электростанций на энергию от Якутской ГРЕС и каскада Вилюйских ГЭС с помощью линий электропередач. И это даст возможность уменьшить себестоимость электроэнергии почти в пять раз, а то и больше.

Необходимым условием для хорошей работы энергетических компаний является приобретение и наличие электротехнического оборудования, производством которого занимается такая отрасль как энергетическое машиностроение. В этой отрасли выпускается электротехническое оборудование следующих наименований: электрические генераторы, турбины, силовые трансформаторы для тепловых, атомных и гидроэлектростанций. А также энергетическое оборудование такое, как: понижающие и повышающие трансформаторы, электрические машины, работающие в режиме генератора и в режиме двигателя, линии электропередач (ЛЭП), кабельные трассы и электромагниты.

Инфраструктура рынка электроэнергии и мощности

1. ОАО «Системный оператор Единой энергетической системы» (ОАО «СО ЕЭС») — централизованное оперативно-диспетчерское управление.

2. Некоммерческое партнерство «Совет рынка по организации эффективной системы оптовой и розничной торговли электроэнергией и мощностью» (НП «Совет рынка») — организация управления и контроля оптового рынка. ОАО «Центр финансовых расчетов» (ОАО «ЦФР») — оказание комплексной услуги по расчету требований и обязательств участников оптового рынка электроэнергии и мощности и ФСК, а также проведению финансовых расчетов между ними. ОАО «Администратор торговой системы оптового рынка» (ОАО «АТС») — проведение торгов и обеспечение расчетов между производителями и покупателями электроэнергии.

3. ОАО «Центр финансовых расчетов» (ОАО «ЦФР») — оказание комплексной услуги по расчету требований и обязательств участников оптового рынка электроэнергии и мощности и ФСК, а также проведению финансовых расчетов между ними.

4. ОАО «Администратор торговой системы оптового рынка» (ОАО «АТС») — проведение торгов и обеспечение расчетов между производителями и покупателями электроэнергии.

ОАО «Россети» было создано на базе ОАО «Холдинг МРСК» на основании Указа Президента РФ (от 22.11.2012 г. № 1567 «Об открытом акционерном обществе «Российские сети»). К середине 2013 года, когда завершится создание Компании, в ней будут консолидированы около 70% распределительных и 90% магистральных сетей страны. Контролирующим акционером является государство, совладеющее долей в размере 54,52%. ОАО «Россети» было создано на базе ОАО «Холдинг МРСК» на основании Указа Президента РФ (от 22.11.2012 г. № 1567 «Об открытом акционерном обществе «Российские сети»). К середине 2013 года, когда завершится создание Компании, в ней будут консолидированы около 70% распределительных и 90% магистральных сетей страны. Контролирующим акционером является государство, совладеющее долей в размере 54,52%.

В зоне ответственности компании ОАО «Россети» — электрические сети десяти классов напряжения от 0,4 до 220 кВ. Общая протяженность сетей дочерних операционных компаний ОАО «Россети» — около 2,1 млн км. Количество сотрудников — около 190 тыс. человек. В зоне ответственности компании ОАО «Россети» — электрические сети десяти классов напряжения от 0,4 до 220 кВ. Общая протяженность сетей дочерних операционных компаний ОАО «Россети» — около 2,1 млн км. Количество сотрудников — около 190 тыс. человек.