В основе развития энергетической отрасли лежат такие глобальные процессы как индустриализация и урбанизация.
По своей структуре электроэнергетика реализует все базовые процессы – производство, распределение и передачу электроэнергии. Электроэнергетика тесно связана со всеми секторами экономики.
В топливно-энергетический комплекс (ТЭК) входят как предприятия по добыче энергоресурсов и их транспортировке, так и предприятия по распределению и использованию.
В составе ТЭК имеются три взаимодействующих подсистемы:
• отрасль промышленности по добыче и переработке нефти, газа, угля, торфа, сланцев и др. энергоресурсов;
• электроэнергетика;
• транспортировка и распределение тепла и электроэнергии.
Рост экономики страны напрямую зависит от роста энергосырьевого рынка в целом.
При этом, электроэнергии как источник энергии имеет ряд преимуществ:
• возможность генерации в очень крупных электростанциях;
• возможность любого разделения потока мощности и энергии;
• возможность преобразования электроэнергии в механическую, световую, тепловую, и другие виды энергии;
• возможность быстрой передачи электроэнергии на большие расстояния;
• возможность за счет автоматизации технологии и роста производительности труда значительно и снижать её себестоимость.
В мировой энергетике единственный сектор, где конкурируют все виды топлива – это электроэнергетика. В Российской Федерации электроэнергетика не только выступает в качестве базовой отрасли, но также и является экспортером такого товара как электроэнергия в такие страны как Китай, Финляндия, Беларусь, Литва, Казахстан, и другие.
Надо сказать, что электроэнергия специфический товар. Электроэнергия производится и потребляется одновременно и нет никакой возможности ее запасаться или накапливать.
Очевидно, что ошибочный прогноз при планировании электропотребления приводит к издержкам по использованию энергии от дорогих пиковых электростанций. В тоже время, прогноз электропотребления выше фактического приведет к увеличению издержек перераспределение излишек энергии.
В общем и целом государство выработало ряд принципов работы электроэнергетики:
• единство технологии при обеспечении надёжного энергоснабжения;
• электроэнергетика стратегическая отрасль обеспечивающая энергобезопасность страны;
• свобода экономических отношений в электроэнергетике при наличии единства экономического пространства купли продажи электрической энергии;
• рыночный принцип отношений при обеспечении спроса и выполнение требований по качеству и стоимости электрической энергии.
Россия одна из мировых держав лидирующих по выработке электрической энергии и мощности. Согласно данным British Petroleum по производству электроэнергии за 2019 год Российская Федерация входит в четверку лидеров в международном рейнинге.
В 2019 году, по данным Министерства энергетики Российской Федерации выработка электроэнергии составила 1080,6 млрд кВт∙ч.
По состоянию на октябрь 2014 года в составе Единой энергетической системы (ЕЭС) имелось 69 региональных энергосистем (РЭС), состоящую из семи Объединённых энергетических систем (ОЭС): Центра, Средней Волги, Урала, Северо-Запада, Юга, Сибири и Востока. Все эти ОЭС, за исключением ОЭС Востока, соединены между собой высоковольтными линиями электропередач напряжением 220-750 кВ и работают синхронно.
В ЕЭС России входит 846 электростанций с номинальной мощностью выше 5 МВт. На начало 2020 года общая установленная мощность всех электростанций ЕЭС России – 246 342,45 МВт. Ежегодно, только за счет модернизации действующих генераторов, установленная мощность ЕЭС России возрастала на 3 213,99 МВт. В 2019 году введено новых электростанций на 2 969,9 МВт. Выведено в долгосрочный ремонт и по причине полного износа 1 746,03 МВт. Каждый год в России все станции выдают порядка одного триллиона киловатт часов электроэнергии. Так 2019 году в России выработано 1 080,6 млрд. кВт•ч, что на 0,9% больше, чем в 2018 году.
Электроэнергия передается и распределяется по более, чем 10 700 линиям электропередач напряжением 110 – 1150 кВ. В управлении диспетчерской службы Системного оператора находится более 4200 ЛЭП
Общее управление всеми электрическими режимами 7 ОЭС, всех 81 субъектов Российской Федерации возложено на филиалы АО «СО ЕЭС»
На параллельную работу с энергосистемой России включены энергосистемы Казахстана, Грузии, Азербайджана, Латвии, Белоруссии, Литвы, Монголии, Украины, и Эстонии. А транзитом через Казахстан на параллельную работу подключены энергосистемы стран Центральной Азии. К энергосистеме России также подключены и энергосистемы Абхазии и Южной Осетии. Россия передает электроэнергию в энергосистемы Китая, Норвегии и Финляндии.
Финляндия работает не синхронно так как передача энергии ведется через вставки постоянного тока установленные в Выборгском преобразовательном комплексе, входящим в энергообъединение Скандинавии НОРДЕЛ.
На параллельную работу с энергосистемами Норвегии и Финляндии включены отдельные генераторы Ленинградской ГЭС, и один из генераторов Северо-Западной ТЭЦ.
АО «СО ЕЭС», обеспечивает диспетчерское регулирование частоты в энергообъединений всех стран – участниц синхронной зоны
Электрическая энергия подобна услуге, у которой время ее производства совпадает со временем потребления. Если же если найдутся эффективные технологии хранения электроэнергии в значительных масштабах, то это кардинально изменит ситуацию в мире.
Принимая во внимание все особенности специфики электроэнергетики, во всем мире целесообразным считается объединение электрогенерирующих объектов в единую энеросистему. Это обеспечит снижение всех издержек на выработку энергии и уменьшит объем резерва мощности. Наличие единой диспетчерской службы – системного оператора, который координирует все перетоки, как при производстве, так и при потреблении электроэнергии. Деятельность Системного оператора влияет на технических и финансовых результатах всех участников рынка электроэнергии.