Что такое альтернативные источники энергии и какое у них будущее

Классификация

Виды электростанций (ЭС) классифицируются: в зависимости от вида топлива или источника потребляемой энергии, от типа силовой установки, от мобильности и от степени использования (применения).

В зависимости от источника энергии (в частности, вида топлива)

Здесь виды ЭС делятся на атомные – АЭС, на те, что используют органическое топливо – ТЭС, на гидроэлектрические – ГЭС, ветряные электростанции – ВЭС, геотермальные – ГеоЭС и солнечные – СЭС.

Принцип действия геотермальной паровой электростанции

КАК РАБОТАЮТ ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ #ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ? #энерголикбез

Как работают геотермальные электростанции

Атомные станции делятся на станции реакции деления (расщепления) атомного ядра и станции термоядерной реакции (пока имеются лишь экспериментальные установки).

Камера стеллатора, предназначенная для удержания плазмы во время реакции термоядерного синтеза

Типы ЭС на газе – это или работающие на природном газе, или сжигающие болотный, рудничный газ, биогаз, газ из органических отходов (лэндфил газ), или использующие иные виды горючих газов.

Бензиновые и дизельные типы ЭС относятся к жидкотопливным электростанциям.

Бензиновые и дизельные электростанции, произведённые в Германии

Твёрдотопливные включают угольные и торфяные электрогенерирующие установки.

Гидроэлектростанции – ГЭС представлены:

• русловыми гидроэлектростанциями,
• приплотинными гидроэлектростанциями,
• деривационными гидроэлектростанциями,
• гидроаккумулирующими электростанциями,
• приливными гидроэлектростанциями,
• электростанциями, использующими силу морских течений,
• волновыми электростанциями,
• осмотическими электростанциями.

Солнечные электростанции – СЭС, это:

• гелиостанции,
• станции на солнечных элементах,
• химические электростанции.

Источники энергии Солнечная энергетика

21506.11.2023

В зависимости от типа силовой установки

В качестве силовых установок на электростанциях служат тепловые установки, простые машинные генераторы, магнитногидродинамические генераторы, солнечные элементы, топливные элементы.

В состав электростанций, работающих за счёт эксплуатации тепловой установки, входят:

• котлотурбинные ЭС (представлены станциями конденсационного типа – КЭС, ГРЭС и теплоэлектроцентралями – ТЭЦ, последние обеспечивают не только электрической, но и тепловой энергией через системы централизованного теплоснабжения),
• газотурбинные электростанции,
• мини-ТЭЦ,
• газопоршневые электростанции,
• дизельные электростанции,
• бензиновые электростанции,
• электростанции с парогазовыми установками,
• станции комбинированного типа.

Источники энергии Принцип работы дизельной электростанции

3к.23.11.2022

Электростанции с простым машинным генератором, как правило, используют ветродвигатель или гидротурбину.

В зависимости от мобильности

Не всегда можно организовать централизованное снабжение электрической и тепловой энергией. Приходится прибегать к иным способам и методам. Для чего нужны передвижные электростанции, перемещаемые с помощью: автомобилей (самоходные или прицепные), средств железнодорожного транспорта (вагон-электростанция или поезд-электростанция), плавучих средств (баржа-электростанция, судно-электростанция). Большей универсальностью обладают разработанные для таких целей контейнерные и модульные электростанции.

Мобильные электростанции

В зависимости от степени применения

По причинам природного, технического и экономического характера, распространение получили тепловые, гидроэнергетические и атомные электростанции, а также станции, имеющие характер автономного снабжения энергией.

В меньшей степени (пока!) находят применение:

• ветроэлектростанции;
• геотермальные установки;
• гелиостанции и станции на солнечных элементах;
• электростанции, использующие биомассу;
• электрохимические электростанции – ЭЭС на топливных элементах;
• станции с МГД-генераторами;
• электростанции на горючих газах (за исключением природного);
• станции, использующие силу морских течений;
• волновые электростанции;
• осмотические станции, где генерация электроэнергии происходит в процессе смешивания пресной и солёной воды.

Вопрос создания первых промышленных станций термоядерного синтеза пока не находит практического решения.

МГД Генератор

как выглядит принципиальная схема МГД-генератора

Ветроэнергетика

Глобальный рост установленной мощности ветрогенераторов.

Существуют ветрогенераторы с вертикальной и горизонтальной осью вращения ротора. Конструкция первых проще, но вторые имеют больший КПД, достигающий 30-40 %. Поэтому для промышленной ветроэнергетики используются генераторы с горизонтально осью ротора в основном с мощностями от 1 до 2.5 МВт и диаметром ротора от 50 до 80 м. Существуют и ветрогенераторы мощностью 8 МВт.

Затраты на ветроэнергетику сводятся почти исключительно к строительству, а стоимость энергии постепенно приближается к стоимости «традиционной» энергии. В силу шума и вибрации ветрогенераторы ставят на удалении от жилых домов 300 и более метров, но непосредственно под ветрогенераторами можно продолжать сельскохозяйственное производство. Пока существует множество перспективных площадок для размещения мощностей на берегу и в море. В частности, Германия, Дания и Нидерланды собираются создать на банке Северного моря остров для большой ветроэлектростанции. В 2014—2015 годах в Дании с помощью ветрогенераторов производилось 42 % всего электричества, в Португалии 27 %; в Никарагуа 21 %, в Испании 20 %, в Ирландии 19 %, в Германии 8 %, а в Европейском союзе 7,5 %. К началу 2016 года общая установленная мощность всех ветрогенераторов составила 432 гигаватта и превзошла суммарную установленную мощность атомной энергетики. Однако, существует так называемый capacity factor (Коэффициент использования установленной мощности — КИУМ), который определяет эффективность работы электрогенератора. По данным US Energy Information Administration (EIA), на 2015 год этот коэффициент для атомных электростанций составлял 92.3% от установленной мощности, для ветрогенераторов — 32,2% от установленной мощности. Применять эти значения для генерирующих мощностей во всем мире не совсем правильно, но отношение вряд ли будет сильно отличаться.

На сегодняшний день ветроэнергетика это экономически наиболее перспективный вид ВИЭ и развивается по экспоненте. Её потенциал весьма велик. Ветреная береговая линия континентов протяжённа. Станции можно строить не только на берегу, но и в море. К тому же сегодня промышленная ветроэнергетика использует ветер только на высотах до 200 м от поверхности земли.

Цели и задачи

Целью развития энергетики страны является, с одной стороны, максимальное содействие социально-экономическому развитию, а с другой стороны, — укрепление и сохранение позиций Российской Федерации в мировой энергетике, как минимум, на период до 2035 г. 
Перед электроэнергетикой стоит задача повышения надежности и качества энергоснабжения потребителей до уровня, сопоставимого с лучшими зарубежными аналогами, с обеспечением экономической эффективности таких услуг. 
Решение этой задачи потребует поддержания установленной мощности электростанций в энергосистемах в период до 2024 г. на уровне 254 ГВт, а в период до 2035 г. — в диапазоне 251 — 264 ГВт. 
В комплекс ключевых мер, обеспечивающих решение задачи электроэнергетики, входят: 
— совершенствование системы планирования в электроэнергетике и создание института генерального проектировщика документов перспективного развития электроэнергетики;
— оптимизация структуры генерирующих мощностей с учетом их технико-экономических показателей в рамках разработки Генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики с сохранением приоритета выработки электрической и тепловой энергии в комбинированном режиме и синхронизация вводов новых генерирующих объектов с ростом потребности в электрической энергии;
— снижение избытков мощности в Единой энергетической системе России и их приведение к нормированным значениям резервов мощности, в том числе путем вывода из эксплуатации или замещения неэффективных генерирующих мощностей;
— улучшение технико-экономических показателей функционирования тепловых электрических станций и электросетевого хозяйства;
— внедрение механизма управления спросом;
— формирование рынка систем хранения электрической энергии;
— создание механизма контроля и повышения качества обслуживания потребителей электрической энергии;
— постепенная ликвидация перекрестного субсидирования;
— совершенствование отраслевой системы контроля деятельности организаций электроэнергетики по подготовке и надежному прохождению объектами электроэнергетики максимумов нагрузок, в том числе в целях снижения рисков возникновения аварий в энергосистемах;
— формирование общего электроэнергетического рынка Евразийского экономического союза и обеспечение конкурентного участия в нем российских организаций;
— переход оперативно-диспетчерского управления на 100-процентное автоматическое дистанционное управление режимами работы к 2035 г. объектами электрической сети 220 кВ и выше и объектами генерации 25 МВт и выше в Единой энергетической системе России, а также объектами электрической сети 110 кВ и выше и объектами генерации 5 МВт и выше в технологически изолированных территориальных электроэнергетических системах.

Также будут приняты меры, направленные на развитие рыночных механизмов и усиление роли потребителей на рынках электрической энергии (мощности) и системных услуг, в том числе: модернизация конкурентных моделей оптового и розничного рынков в электроэнергетике с обеспечением равноправия поставщиков и потребителей в формировании рыночного равновесия и эффективных механизмов и ценовых сигналов для инвестиций, в том числе увеличение объемов поставок по прямым договорам; совершенствование конкурентных механизмов долгосрочной оптимизации баланса мощности, отбора и оплаты проектов в генерации и у потребителей по методам гарантирования доходности инвестиций совместно с развитием практики двусторонних долгосрочных договоров и биржевых инструментов хеджирования рисков; разработка рыночных механизмов, стимулирующих потребителей к активному участию в формировании розничного рынка электрической энергии (управление спросом посредством участия в регулировании графика нагрузки), с применением в том числе технологии хранения и аккумулирования электрической энергии и ее воспроизводства. 
Показатели решения задачи электроэнергетики включают: 
— индекс средней продолжительности отключений по системе (SAIDI): 2018 г. — 8,7 час.; к 2024 г. — 3,53 час.; к 2035 г. — 2,23 час.;
— индекс средней частоты отключений по системе (SAIFI): 2018 г. — 2,3 ед.; к 2024 г. — 1,17 ед.; к 2035 г. — 0,85 ед.
— уровень потерь электрической энергии в электрических сетях (не более): 2018 г. — 10,6 %, к 2024 г. — 9,8 %, к 2035 г. — 7,3 %;

Типы электростанций

Электростанции бывают различных типов, наиболее распространенными из которых являются:

• Тепловые
• Гидравлические
• Атомные

Тепловые станции, осуществляющие выработку энергии, отличаются быстротой возведения и дешевизной, по сравнению с иными разновидностями. Данный тип электростанции способен функционировать надлежащим образом без сезонных колебаний. Несмотря на неоспоримые достоинства, различные типы электростанций имеют несколько собственных недостатков. К примеру, ТЭС работают на невозобновимых ресурсах, создают отходы и режим их работы изменяется медленно, поскольку для разогрева котельной установки требуется несколько суток.

Гидравлические электростанции более экономичны и просты в управлении. Для обслуживания данных станций не требуется многочисленного персонала. Помимо всего прочего, ГЭС обладают продолжительным сроком полезного использования, превышающим 100 лет, а также маневренностью при изменении нагрузки. Невысокая себестоимость производимой энергии является одной из причин большого распространения гидравлических станций на сегодняшний день. Проблема гидроэлектростанций состоит в том, что на их возведение уходит от 15 до 20 лет и процесс строительства осложняется затопление больших площадей плодородных земель. В отдельных случаях могут возникнуть дополнительные проблемы с выбором места для возведения объекта.

Нетрадиционные источники энергии

Альтернативные (нетрадиционные) источники энергии – процессы и вещества, существующие в природном пространстве, с помощью которых можно получать необходимую энергию. Простыми словами – это возобновляемые источники энергии. К ним относят:

• солнечную энергию;
• ветровую энергию;
• биоэнергетику;
• геотермальную энергию;
• энергию атмосферного электричества;
• энергию морей и океанов;
• грозовую энергетику.

Использование альтернативных источников энергии позволяет снизить зависимость человека от невозобновляемых  ресурсов. Кроме того такие источники положительно сказываются на экологии окружающей среды.

Итак, давайте посмотрим, какие же альтернативные источники энергии используются в нашей стране:

Солнечные электростанции – в последнее время все больше распространяются среди населения. Энергию получают благодаря специальным фотоэлементам, которые устанавливают на отдельных объектах или гелиостанциях. Солнечные батареи, в качестве источника энергии, стали использовать для освещения улиц, работы светофоров

Эффективность солнечных электростанций зависит от погодных условий, для их работы важно большое количество солнечных дней. В России лучшими районами для строительства станций являются Краснодарский край, Крым, Восточная Сибирь, Магаданская область

На сегодня мощность всех солнечных станций превышает 400 МВт. Одни из крупнейших -Орская (Оренбургская обл.), Бурибаевская (Республика Башкортостан). Более 10 электростанций мощностью 20 МВт функционируют в Крыму.

Ветряные электростанции – они работают благодаря установке ветряков-преобразователей. Для их строительства требуются значительные площади. Для большей эффективности ветряки устанавливают в 10-12 км от побережья морей, в степи. В России лучшие районы – крайний север, побережья морей в северной, восточной и юго-западной части страны.В промышленных масштабах электроэнергия вырабатывается на Зеленоградской (Калининградская обл.), Останинской (Крым), Тарханкутской (Крым) и Сакской (Крым) ветровых установках. В перспективе создание еще 22 ветряных электростанций общей мощностью 2500 МВТ.

Геотермальный – еще один нетрадиционный источник получения энергии. Используется тепло, выделяемое земной корой. В Российской Федерации получить его можно на Дальнем Востоке, Кавказе, в Краснодарском и Ставропольском крае. В этих регионах температура геотермальных вод достигает +125 градусов. В стране функционирует 5 геотермальных электрических станций – Паужетская, Мутновская и Верхне-Мунтовская на Камчатке, Менделеевская на острове Кунашир и Океанская на острове Итуруп.

Гидроэнергетика – это самый распространенный вид нетрадиционных источников энергии в России. Кроме строительства гидростанций на реках, в стране используется энергия приливов. В Мурманской области функционирует Кислогубская приливная электростанция. Сейчас разрабатываются проекты строительства таких станций в Белом и Охотском морях.

Биотопливо – использование этого нетрадиционного источника энергии в данный момент не распространено. Но благодаря развитию лесной и деревообрабатывающей промышленности, он может стать перспективой ближайшего будущего. В последнее время в стране строятся заводы по переработке отходов древесины. Из них производят топливные брикеты и пеллеты (гранулы). Они служат топливом для различных котлов, в процессе чего вырабатывается тепловая и электрическая энергия. Отходы сельскохозяйственных культур – источники жидкого топлива и биогаза.

Графики электрических нагрузок

Графики нагрузок, характеризующие работу как потребителей, так и источников электроэнергии, представляют собой диаграммы в прямоугольных осях координат, где по оси абсцисс откладывается время, в течение которого показывается изменение нагрузки, а по оси ординат – соответствующие данному моменту времени нагрузки, обычно в виде активной, реактивной или полной (кажущейся) мощностей. Чаще всего строят суточные, месячные, сезонные и годовые графики нагрузок.

При построении так называемых ступенчатых графиков нагрузок (рис. 4) считают, что нагрузка в интервале между двумя измерениями остается постоянной. Исходными для построения годового графика нагрузки по продолжительности являются суточные графики нагрузки для характерных зимних и летних суток. График строится по 12 точкам, соответствующим наибольшим суточным нагрузкам каждого месяца.

Площадь годового графика нагрузки по продолжительности представляет собой в определенном масштабе потребляемую (отдаваемую) за год энергию (кВт·ч), а площадь суточных графиков – энергию, потребляемую (отдаваемую) за сутки (кВт·ч).

Годовые графики нагрузки дают возможность определить оптимальное количество и мощность агрегатов электростанции или трансформаторов подстанции, уточнить режимы их работы, выявить возможные сроки их планово-предупредительных ремонтов.

Графики также дают возможность приближенно рассчитать годовую потребность в электроэнергии, годовые потери в сетях, трансформаторах и других элементах установки. По графикам нагрузки определяется ряд техникоэкономических показателей для действующих или вновь проектируемых электроустановок, таких, как средняя (среднесуточная, среднемесячная или среднегодовая) нагрузка электростанции или подстанции, число часов использования установленной мощности, коэффициент заполнения графика, коэффициент использования установленной мощности.

Рис. 4. Суточный ступенчатый график активной нагрузки

Графики нагрузки предназначены для следующих целей:

• для определения времени пуска и остановки агрегатов, включения и отключения трансформаторов;
• определения количества выработанной (потребленной) электроэнергии, расхода топлива и воды;
• ведения экономичного режима электроустановки;
• планирования сроков ремонтов оборудования;
• проектирования новых и расширения действующих электроустановок;
• проектирования новых и развития существующих энергосистем, их узлов нагрузки и отдельных потребителей электроэнергии.

Чем равномернее нагрузка генераторов, тем лучше условия их работы, поэтому возникает так называемая проблема регулирования графиков нагрузки, проблема их выравнивания. При этом следует иметь в виду, что целесообразно по возможности более полно использовать установленную мощность электростанций.

Для регулирования графиков нагрузки используют различные способы, в том числе:

• подключение сезонных потребителей;
• подключение нагрузки ночью;
• увеличение числа рабочих смен;
• смещение начала работы смен и начала работы предприятий;
• разнос выходных дней;
• введение платы как за активную, так и за реактивную энергию;
• уменьшение перетоков реактивной мощности по сети;
• объединение районных энергосистем.

Суточный график нужен для оперативного регулирования и планирования балансов электроэнергии и мощности до нескольких суток.

Недельный:

• определение готовности работы оборудования.
• управление режимами с учетом недельной неравномерности;
• проведение текущих осмотров ревизий текущих ремонтов;
• регулирование водно-энергетических режимов ГЭС.

Годовой:

• планирование хозяйств деятельности;
• планирование капитального ремонта;
• планирование обеспечения топливом;
• водно-энергетическое регулирование ресурсов водохранилища ГЭС;
• планирование товарно-ценовой деятельности.

Виды альтернативной энергетики

В зависимости от источника энергии, который в результате преобразования позволяет получать человеку электрическую и тепловую энергии, используемые в повседневной жизни, альтернативная энергетика классифицируется на несколько видов, определяющих способы ее генерации и типы установок служащих для этого.

Энергия солнца

Солнечная энергетика основана на преобразовании энергии солнца, в результате которого получается электрическая и тепловая энергии.

Получение электрической энергии основано на физических процессах, происходящих в полупроводниках под воздействием солнечных лучей, получение тепловой – на свойствах жидкостей и газов.

Для генерации электрической энергии комплектуются солнечные электростанции, основой которой служат солнечные батареи (панели), изготавливаемые на основе кристаллов кремния.

Основой тепловых установок — служат солнечные коллекторы, в которых энергия солнца преобразуется в тепловую энергию теплоносителя.

Мощность подобных установок зависит от количества и мощности отдельных устройств, входящих в состав тепловых и солнечных станций.

Энергия ветра

Ветровая энергетика основана на преобразовании кинетической энергии воздушных масс в электрическую энергию, используемую потребителями.

Основой ветровых установок служит ветровой генератор.Ветровые генераторы различаются по техническим параметрам, габаритным размерам и конструкции: с горизонтальной и вертикальной осью вращения, различным типом и количеством лопастей, а также по месту их расположения (наземное, морское и т.д.).

Сила воды

Гидроэнергетика основана на преобразовании кинетической энергии водных масс в электрическую энергию, которая также используемую человеком в своих целях.

К объектам данного вида относятся гидроэлектростанции различной мощности, устанавливаемых на реках и иных водных объектах. В таких установках, под воздействием естественного течения воды, или путем создания плотины, вода воздействует на лопасти турбины вырабатывающей электрический ток. Гидротурбина, является основой гидроэлектростанций.

Еще один способ получения электрической энергии путем преобразования энергии воды – это использование энергии приливов, посредством строительства приливных станций. Работа таких установок основана на использовании кинетической энергии морской воды в период приливов и отливов, происходящих в морях и океанах под воздействием объектов солнечной системы.

Тепло земли

Геотермальная энергетика, основана на преобразовании тепла, излучаемого поверхностью земли, как в местах выброса геотермальных вод (сейсмически опасные территории), так и в иных регионах нашей планеты.

Для использования геотермальных вод используются специальные установки, посредством которых внутреннее тепло земли преобразуется в тепловую и электрическую энергии.

Использования теплового насоса позволяет получать тепло из поверхности земли, вне зависимости от места его расположения. Его работа основана на свойствах жидкостей и газов, а также законах термодинамики.

Биотопливо

Виды биотоплива различаются по способам его получения, его агрегатному состоянию (жидкое, твердое, газообразное) и видам использования. Объединяющим все виды биотоплива показателем, служит то, что основой для их производства служат органические продукты, посредством переработки которых получается электрическая и тепловая энергии.

Твердые виды биотоплива — это дрова, топливные брикеты или пеллеты, газообразные – это биогаз и биоводород, а жидкие – биоэтанол, биометанол, биобутанол, диметиловый эфир и биодизель.

Перспективы и риски

Согласно стратегии новый импульс развития электроэнергетики может дать рост спроса на электрическую энергию со стороны сферы транспорта, жилищно-коммунального хозяйства, а также возможное развитие энергоемких промышленных производств в восточных регионах Российской Федерации и на приграничных территориях соседних государств, в первую очередь государств — членов Евразийского экономического союза, Китайской Народной Республики и других стран Азиатско-Тихоокеанского региона. 
Наряду с общими для топливно-энергетического комплекса проблемами отраслевыми проблемами и факторами риска в электроэнергетике являются: 
— диспропорция между заявляемыми характеристиками электропотребления при технологическом присоединении и их последующими фактическими значениями;
— низкая платежная дисциплина потребителей на розничном рынке электрической энергии;
— несовершенство действующей модели отношений и ценообразования в сфере энергоснабжения и теплоснабжения и недостаток конкуренции на рынках электрической энергии и мощности;
— сохранение перекрестного субсидирования, снижающее эффективность централизованной системы энергоснабжения;
— недостаточный уровень автоматизации технологических процессов и повышение уязвимости объектов, связанное с усложнением систем и алгоритмов управления этими объектами.

Как работают возобновляемые источники

Солнечная энергия — использует солнечную радиацию для производства электроэнергии. Для этого используются солнечные панели, которые содержат фотоэлектрические ячейки. Когда свет падает на эти ячейки, они создают электрический ток. Это может быть использовано для прямой подачи электричества в дом или передачи его в сеть, где он может быть использован другими людьми.

Ветряная энергия — использует силу ветра для генерации электричества. Ветряные турбины, установленные на высоте, поворачиваются от потока воздуха, который движет лопасти турбин. Это вращение турбин приводит к созданию электрического тока, который может быть использован для питания электрических приборов и систем.

Гидроэнергетика — использует силу потока воды для генерации электричества. Это делается, когда вода направляется через турбину, которая запущена генератором электроэнергии. Вода может поступать из рек, озер и других водных масс.

Биомасса — это использует растительные и животные отходы для производства энергии. Это может быть сделано путем сжигания древесных опилок, коры или непродовольственных культур. Методы биомассы могут варьироваться, включая использование этого в форме топлива для тепла и электричества.

Геотермальная энергия — это использует тепло, которое происходит внутри земли, для создания пара и производства электричества. Геотермальные установки строятся на грунтовых скважинах, где горячая вода и пар поднимаются на поверхность и используются для привода турбин. После этого пар и вода возвращаются в грунт, чтобы снова усваивать тепло.

Эти разнообразные источники энергии помогают людям двигаться к более устойчивому будущему и обеспечивать наши потребности в энергии.

Энергетика Российской Федерации

Для управ­ле­ния Еди­ной нац. (об­ще­рос­сий­ской) эле­кт­рич. се­тью соз­да­но Пуб­лич­ное ак­цио­нер­ное об-во «Фе­де­раль­ная се­те­вая ком­па­ния Еди­ной энер­ге­ти­че­ской си­сте­мы» (ос­но­ва­на в 2002), в зо­не от­вет­ст­вен­но­сти ко­то­рой на­хо­дят­ся 139,1 тыс. км вы­со­ко­воль­т­ных ма­ги­ст­раль­ных ЛЭП и 934 под­стан­ции об­щей мощ­но­стью бо­лее 332 тыс. МВА. Цент­ра­ли­зов. опе­ра­тив­но-дис­пет­чер­ское уп­рав­ле­ние в Единой энергетич. системе (ЕЭС) осу­ще­ст­в­ля­ет АО «Сис­тем­ный опе­ра­тор Еди­ной энер­ге­тической сис­те­мы», в ко­то­рое по тер­ри­то­ри­аль­но­му при­зна­ку вхо­дит 7 объ­е­ди­нён­ных энер­ге­тич. сис­тем (ОЭС): Цен­тра, Се­ве­ро-За­па­да, Юга, Ср. Вол­ги, Ура­ла, Си­би­ри, Вос­то­ка. Все энер­го­си­сте­мы со­еди­не­ны меж­си­стем­ны­ми вы­со­ко­вольт­ны­ми ЛЭП на­пря­же­ни­ем 220–500 кВ и вы­ше и ра­бо­та­ют в син­хрон­ном ре­жи­ме (па­рал­лель­но). Элек­т­ро­энер­ге­тич. ком­плекс ЕЭС России (все дан­ные на 1.1.2017) на­счи­ты­ва­ет бо­лее 10700 ЛЭП на­пря­же­ни­ем 110–1150 кВ, вклю­ча­ет ок. 700 эле­кт­ро­стан­ций сум­мар­ной мощ­ностью (тыс. МВт) 236,34, из них во­зоб­нов­ля­е­мые ис­точ­ни­ки энер­гии – 0,086 (ок. 0,2%). Рас­пре­де­ле­ние мощ­но­стей по ОЭС (тыс. МВт): Це­нт­ра – 52,88, Се­ве­ро-За­па­да – 23,57, Юга – 20,60, Ср. Вол­ги – 27,00, Ура­ла – 51,13, Си­би­ри – 51,97, Во­сто­ка – 9,19; из них сум­мар­ная ус­та­нов­лен­ная мощ­ность на ТЭС – 160,24 (67,80%), ГЭС – 48,08 (20,34%), АЭС – 27,92 (11,82%). В РФ про­из­водит­ся элек­тро­энер­гии (млрд. кВт·ч) 1048,5, в т. ч. ТЭС вы­ра­ба­ты­ва­ют 614,35 (64,25%); ГЭС – 178,30 (17,01%); АЭС – 196,14 (18,73%).

Осн. на­прав­ле­ния раз­ви­тия Э. в РФ: оп­ти­ми­за­ция по­треб­ле­ния имею­щих­ся ре­сур­сов (напр., соз­да­ние тех­но­ло­гии ис­поль­зо­ва­ния по­пут­но­го неф­тя­но­го га­за, сжи­гае­мо­го в ат­мо­сфе­ре в объ­ё­ме ок. 14,5 млрд. м3/год, ос­вое­ние тех­но­ло­гии сжи­га­ния ка­мен­но­го уг­ля в ко­тель­ных), строи­тель­ст­во мощ­ных элек­тро­стан­ций, объ­е­ди­няе­мых в энер­го­сис­те­мы для круп­ных пром. рай­онов; ши­ро­кое вне­дре­ние ма­лой энер­ге­ти­ки, ис­поль­зо­ва­ние во­зоб­нов­ляе­мых ис­точ­ни­ков энер­гии и др.

Э. как наука изу­ча­ет за­ко­ны и ме­то­ды пре­об­ра­зо­ва­ния по­тен­ци­аль­ной энер­гии при­род­ных энер­ге­тич. ре­сур­сов в ви­ды энер­гии, ис­поль­зуе­мые в хо­зяй­ст­вен­но-эко­но­мич. дея­тель­но­сти, соз­да­ние но­вых и со­вер­шен­ст­во­ва­ние су­ще­ст­вую­щих средств пре­об­ра­зо­ва­ния. Ос­но­вы­ва­ет­ся на сис­тем­ном ме­то­де ис­сле­до­ва­ний, изу­ча­ет за­ко­но­мер­но­сти, объ­ек­тив­ные тен­ден­ции и оп­ти­маль­ные про­пор­ции раз­ви­тия Э. как еди­но­го це­ло­го; фор­ми­ру­ет кон­цеп­цию оп­ти­маль­но­го управ­ле­ния, изу­ча­ет ком­плекс­ные про­бле­мы Э., вклю­чая влия­ние Э. на ок­ру­жаю­щую сре­ду, про­бле­мы раз­ви­тия на­уч­но-тех­нич. про­грес­са. Отеч. энер­ге­тич. на­уч. шко­ла бе­рёт на­ча­ло от ис­то­рич. ГОЭЛРО пла­на, соз­да­на в 1930-х гг. Г. М. Кржи­жа­нов­ским. Боль­шое зна­че­ние име­ли тру­ды В. В. Бо­ло­то­ва, В. И. Вей­ца, А. В. Вин­те­ра, В. А. Ки­рил­ли­на, Л. А. Ме­лен­ть­е­ва, М. А. Ша­те­ле­на и др.