И энергетичеСких систем

Рост единичной мощности энергоагрегатов не только способствовал наращиванию выработки электрической энергии, но и приводил к необходимости перемещения по территориям все нарастающих объемов энергоносителей: каменного угля, нефти и нефтепродуктов, газа, горючих сланцев и т.п. Все это заметно снижало эффективность производства электрической энергии. Гораздо удобнее оказалось строить электрические станции на месте добычи топлива или на крупной реке, а вырабатываемую электроэнергию транспортировать по линиям электропередачи в промышленные районы и города. Трехфазная система токов и наличие повышающих и понижающих трансформаторов позволяли решать эту задачу с минимальными потерями энергии. Электростанции, сооружаемые непосредственно у источников энергии, стали называть районными. Первые районные электростанции были построены еще в 90-х годах XIX века. Первой районной электростанцией принято считать Ниагарскую ГЭС.

В XX столетии районные электростанции составили основу развития электроэнергетики во всех развитых странах. Этому способствовал рост потребления электрической энергии, связанный с внедрением в промышленность электропривода, с развитием электрического транспорта, с расширением масштабов электрического освещения, с возникновением отраслей, немыслимых без использования электричества: связь, электрометаллургия, сварка металлов. Возникли и широко стали применяться целые отрасли электротехнологии.

Новый этап развития комплексной энергетики характеризуется созданием крупных энергетических систем. Под энергетической системой понимают совокупность электростанций, линий электропередачи, подстанций и тепловых сетей, связанных общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической и тепловой энергии.

До появления районных электростанций электрических систем практически не было. Отдельные электростанции работали изолированно друг от друга, каждая имела своего потребителя. В этих условиях не было острой необходимости устанавливать стандартные частоты и напряжения. Однако при таком решении задачи электроснабжение потребителей не могло считаться надежным. Для повышения надежности электроснабжения на электростанции нужно было держать резервные мощности, что удорожало производство. Электростанции были чувствительны к значительным изменениям нагрузки (суточным или сезонным). Оказалось, что при работе нескольких генераторов на общую нагрузку эти проблемы существенно снижаются. Еще больший эффект достигается, если на общую нагрузку работают насколько электростанций. При такой совместной работе уменьшается резерв на каждой станции, появляется возможность ремонта энергетического оборудования без прекращения электроснабжения потребителей, создаются условия для выравнивания графиков нагрузки отдельных электростанций. Все это способствует не толь повышению надежности электроснабжения, но и снижает себестоимость единицы выработанной энергии.

Задача решается включением генераторов параллельно на общую сеть. Но здесь возникли новые проблемы. Включение на параллельную работу электростанций постоянного тока не вызывает особых затруднений, достаточно, чтобы генераторы вырабатывали одинаковое напряжение, а при включении на параллельную работу, – чтобы соблюдалась полярность проводов. С генераторами переменного тока проблема усложняется тем, что напряжение на зажимах непрерывно меняется, ставится задача, чтобы во всех параллельно работающих генераторах напряжение в любой момент было одинаковым: чтобы они работали синхронно и синфазно. Были разработаны специальные методики включения трехфазных генераторов на параллельную работу. Но этим проблема не ограничивалась. В процессе работы на общую нагрузку возникала опасность колебания мгновенной частоты вращения ротора генераторов относительно некоторого среднего значения. Такие колебания мгновенной скорости ротора называют качаниями. Было выявлено, что при параллельной работе в некоторых режимах генератор начинает самораскачиваться, это грозит выпадением генератора из синхронизма, что может повлечь за собой серьезную аварию.

В связи с изложенным важное место в эксплуатации энергосистем стали занимать меры по постоянному контролю режимов работы энергоблоков, своевременному предупреждению нештатных ситуаций, обеспечению оптимальных режимов работы как отдельных блоков, так и целых электростанций. Важную роль в решении этих задач играют диспетчерские службы различного уровня, где работают высококлассные специалисты, способные в кратчайшее время оценить возникшую ситуацию и принять оптимальное решение. Однако, огромные мощности и быстрое протекание процессов не всегда позволяют людям справиться с задачей без вспомогательных технических средств. Поэтому надежная работа электроагрегатов и целых электростанций в единой энергосистеме немыслима без применения средств контроля и автоматики. В современных условиях эта задача решается также с широким применением вычислительной техники (ВТ) и автоматизированных систем управления (АСУ). В связи с ростом надежности электрических систем постоянно ставится задача повышения напряжения в линиях электропередачи. Успехи в развитии электроэнергетики способствовали повышению электровооруженности труда в промышленности, к повышению производительности труда, концентрации, специализации и автоматизации производства. Значительная доля электроэнергии стала непосредственно использоваться в технологических процессах: электролиз, электротермия, электрическая плавка и мин. др. Создаются и внедряются новые технологические методы обработки материалов, основанные на электроэрозионных и электролучевых процессах. Постоянно возрастало потребление электрической энергии и в сельском хозяйстве, что способствовало росту производительности труда, повышению культуры производства.

 

7.2 Становление современной

электроэнергетики в россии

 

В России первой районной электростанцией была небольшая ГЭС «Белый уголь» вблизи города Ессентуки. Она была построена в 1903 году. Первой крупной районной электростанцией в России считается электростанция в г. Богородске (ныне – г. ногинск). Она была сооружена на средства «Общества электрического освещения 1886г.» На станции были установлены три турбогенератора по 5000 л.с. Напряжение повышалось до 70кВ повышающими трансформаторами. Энергия передавалась в Москву по линии электропередачи протяженностью более 70км. Богородская электростанция, сданная в эксплуатацию в 1914 году, явилась для своего времени самой крупной в мире электростанцией, работающей на торфе. В 1913 году в России работали около 220 мелких электростанций, в большинстве построенные за счет иностранных инвестиций.

16 декабря 1917 года Советом народных комиссаров был подписан декрет о национализации монополиста российской электроэнергетики «Общества электрического освещения 1886 года» и развитие отрасли было поставлено в русло плановой экономики. % ноября 1919 года Совет труда и обороны принял постановление о строительстве Шатурской и Каширской электростанций. В середине 1920 года временная Шатурская электростанция мощностью 5000кВт была введена в строй. Она стала основой для сооружения Шатурской государственной районной электрической станции (ГРЭС). В этом же году были пущены Тульская центральная электростанция (ЦЭС) и сельская гидроэлектростанция (ГЭС) в районе деревни Кашино Московской области.

22 декабря 1920 года открылся VIII Всероссийский съезд Советов, который одобрил сформулированный В.И. Лениным лозунг «Коммунизм – это есть советская власть плюс электрификация всей страны» и принял государственный план электрификации России – ГОЭЛРО. Этот день Указом Президиума Верховного Совета СССР был утвержден профессиональным праздником, как День Энергетика. Согласно плану ГОЭЛРО районные электростанции стали основным звеном электрификации страны. 4 июня 1922 года был введен в строй первый агрегат Каширской ГРЭС мощностью 6000 кВт, работающий на подмосковном угле. В этом же году было завершено строительство ЛЭП Кашира -–Москва протяженностью 120 км Напряжение в этой ЛЭП – 110 кВ. Выработка электрической энергии на одного жителя страны превысила 20 кВтч. Планом ГОЭЛРО предусматривалось: наиболее экономичное использование топлива за счет совместной работы ТЭС и ГЭС; широкое использование на электростанциях местных топливных ресурсов; использование водных энергетических ресурсов путем строительства ГЭС (особенно – в районах без органического топлива); создание высоковольтных электрических сетей, объединяющих мощные станции. Это позволяло увеличить выработку электроэнергии на удаленных электростанциях, работающих на местном топливе. В 1923 году впервые в стране была организована Диспетчерская служба в Мосэнерго. В 1925 году были введены в строй два агрегата Шатурской ГРЭС по 16 тыс кВт каждый и введена в эксплуатацию высоковольтная линия электропередачи 110 кВ Шатура – Москва. В 1926 году пущена Волховская ГЭС им. В.И. Ленине, первенец крупного отечественного гидростроения, связанная с Ленинградом высоковольтной линией 110 кВ протяженностью 130 км.

План ГОЭЛРО был реализован в кратчайшее время к 1931 году (за 10 лет). К этому году общая мощность электростанций увеличилась и достигла 3972МВт. За 10 лет было построено 40 районных электростанций вместо намечаемых30-ти. В 1939 году были введены в строй агрегаты отечественного производства мощностью 100 МВт. К 1940 году в стране было построено 15, 5 тыс. км линий электропередачи. Одна из основных тенденций в развитии электроэнергетики состояла в укрупнении мощностей как отдельных электростанций, так и единичных агрегатов. Это позволяло улучшать как технические, так и экономические показатели выработки электрической энергии.

В период Великой Отечественной войны 1941 – 1945 г.г. нашей энергетике был нанесен значительный урон. Однако, в связи с умелым перебазированием промышленности на восток на Урале и в Сибири мощность электростанций возросла на 184% по сравнению с довоенным уровне. Таким образом, к 1945 году суммарная мощность электростанций сравнялась с довоенным уровнем, а к 1958 году выработка электроэнергии возросла еще в 5, 4 раза.

Особенностью развития электроэнергетики в послевоенный период было широкое строительство гидроэлектростанций. В сравнительно сжатые сроки были сооружены ГЭС волжского каскада. Началось освоение богатейших водных ресурсов рек Сибири – Ангары, Оби, Енисея, Иртыша. В первой половине 60-х годов было намечено строительство ТЭС, работающих на дешевом угле, газе и мазута. Все это обеспечивало быстрое введение новых мощностей с хорошими техническими характеристиками. За период с 1958 по 1965 годы было введено мощностей больше, чем за все предыдущие годы.

Ввод новых мощностей требовал транспортировки энергии на огромные расстояния. До 1960 года напряжение в ЛЭП возросло до 500кВ. В 1964 г. введена в строй линия электропередачи постоянного тока Волжская ГЭС – Донбасс с напряжением 800 кВ. Позже были поставлены и частично решены задачи повышения напряжения в линиях переменного тока до 1150 кВ и в линиях постоянного тока до 1500 кВ. Создание объединенных энергетических систем позволило повысить надежность электроснабжения, снизить эксплуатационные расходы, уменьшить необходимые резервы мощностей на электростанциях.

С 1954 года в СССР начала вырабатывать электроэнергию первая в мире атомная электростанции мощностью 5 МВт. Сегодня мощность реакторов на этой АЭС доведена до 1 млн. кВт. Каждый из новых энергоблоков на вновь строящихся АЭС являлся новым шагом в теории и практике атомной энергетики. В 1957 году начато строительство Нововоронежской АЭС, пуск первого блока которой мощностью 210 МВт состоялся 30 сентября 1964 года. Одна за другой сооружались атомные электростанции в других регионах страны.

Каждая крупная электростанция обеспечивала энергией огромное количество потребителей, и любые неполадки могли нанести региону невосполнимый урон. С ростом установленных мощностей и рассредоточением генерирующих блоков по обширной территории страны остро встал вопрос об объединении разрозненных электростанций в энергосистемы. Это должно было способствовать повышению надежности электроснабжения, улучшению качественных показателей электрической энергии, проводить регламентное обслуживание энергоблоков в оптимальные сроки без перерывов в электроснабжении потребителей.

Объективной особенностью продукции электроэнергетики является невозможность её складирования или накопления в больших объемах, рационального использования потенциала всех электростанций как уже сооруженных, так и перспективных.

С 1956 года началось целенаправленное формирование Единой энергетической системы (ЕЭС) СССР. В этот период были введены в эксплуатацию системообразующие ЛЭП Куйбышев – Москва, Куйбышев – Урал, Волгоград – Москва с напряжением 400 – 500 кВ. Их сооружение позволило включить на параллельную работу объединенные энергосистемы (ОЭС) Центра, Средней Волги и Урала. До 1970 года в состав ЕЭС СССР вошли также Северо-западная, Южная, Северокавказская и Закавказская объединенные энергетические сис

 

темы, а в 1972 году – Казахская ОЭС, в 1978 году - ОЭС Сибири. На конец 1991 года установленная мощность ЕЭС СССР составила 288 млн. кВт, в том числе ЕЭС России – 189 млн. кВт. В основу построения системы были положены принципы диспетчерского управления, основанные на разграничении оперативных и общехозяйственных функций с обеспечением независимости действия системы диспетчерского управления от административно-хозяйственного руководства. Важнейшим фактором обеспечения надежности, устойчивости и живучести ЕЭС являлась система противоаварийного автоматического управления (ПА). Отсутствие таких систем управления в крупных энергосистемах некоторых развитый стран неоднократно приводило к тяжелейшим системным авариям в США, Канаде, Швеции, Франции и др. в 60-80-е годы. Это привело к тому, что опыт безаварийной эксплуатации мощнейшей ЕЭС СССР распространился за рубежом. Большую роль в обеспечении надежности и особенно качества энергии стали играть автоматизированные системы диспетчерского управления (АСДУ) на всех уровнях диспетчерского управления.

Распад СССР привел к необходимости раздела энергетической собственности между бывшими союзными республиками. Энергетические мощности России частично приватизированы. В 1992 году создано Российское акционерное общество энергетики и электрификации – РАО «ЕЭС Россия». Постановлением Правительства РФ в 1996 году определены принципы функционирования федерального оптового рынка электроэнергии (мощности) – ФОРЭМ.

РАО «ЕЭС Россия» представляет собой сложнейший автоматизированный комплекс электрических станций и сетей, объединенных общим режимом работы с единым центром диспетчерского управления. В 1997 году основные поставщики мощности на ФОРЭМ составили (млн. кВтч): ГРЭС – 89920, ГЭС – 51692, АЭС – 98111. Общее число субъектов ФОРЭМ - 106, в том числе: ГРЭС – 16, ГЭС – 10, АЭС – 7, АО-энерго – 73. Основные сети ЕЭС России напряжением от 330 до 1150 киловольт объединяют в параллельную работу 65 региональных энергосистем, протянувшихся от западных границ до Байкала. Для контроля и учета мощности и энергии, передаваемой на ФОРЭМ, создана автоматизированная система контроля и учета электроэнергии АСКУЭ. Структура ЕЭС позволяет осуществлять управление на трех уровнях: межрегиональном, межобластном и областном. В сочетании с противоаварийной автоматикой и компьютерными системами такая иерархическая система позволяет быстро локализовать и устранить практически любую аварию. ЕЭС распределена по семи часовым поясам и позволяет сглаживать пики нагрузки, вынужденные и плановые остановки генерирующих мощностей за счет «перекачки» избыточной электроэнергии одного региона в регионы, где энергии недостаточно. Так, восточные регионы производят электроэнергии значительно больше, чем этого требуется для собственного потребления. В центре же России все чаще наблюдается дефицит электроэнергии, который пока удается покрывать за счет передачи избыточной энергии из Сибири. Транспортировка электрической энергии обходится во много раз дешевле, чем транспортировка первичных естественных энергоносителей (уголь, нефть, газ и др.), которыми богат наш восток. Расчеты показывают, что их транспортировка принятыми сегодня приёмами потребовала бы дополнительных затрат до 15 млн. киловатт мощности.

В настоящее время Россия располагает огромными энергетическими ресурсами, которые еще не используются. Электрическая энергия с низкой себестоимостью может выгодно экспортироваться за рубеж, что, безусловно, окажет благоприятное воздействие на все стороны жизни государства.

Серьезной проблемой современной электроэнергетики является старение оборудования. Поэтому курс на техническое перевооружение отрасли – это жизненная необходимость. Одновременно – внедрение новых высокоэффективных технологий, в частности – газотурбинных и парогазовых установок (ПГУ). Первая ПГУ мощностью 450 мВт введена в 1996 г. на одной из ТЭЦ Ленэнерго. Проектируются ПГУ на Краснодарской и Калининградской ТЭЦ. Наиболее крупным проектом является окончание строительства высоковольтной линии 1150 кВ переменного тока Итат – Барнаул – Экибастуз – Челябинск, что позволит усилить связь с объединенной энергетической системой Казахстана. Планируется восстановление связей 750 и 400 кВ со странами Восточной Европы. Ведутся разработки сооружения связей с Китаем на напряжении 500 кВ и вставками постоянного тока. Изучаются идеи сооружения ВЛ постоянного тока в Японию через о. Сахалин через проливы Татарский и Лаперуза, а также – на Аляску через Берингов пролив. Осуществление таких крупных проектов требует привлечения средств всех заинтересованных стран.

Опыт эксплуатации мощных энергосистем остро поставил ряд экологических проблем. Сюда относятся огромные площади, занимаемые энергетическими объектами, все возрастающие выбросы тепла в окружающую среду, электромагнитное загрязнение среды обитания человека. Вспоминая об экологических проблемах дальнейшего развития энергосистем, нельзя не упомянуть и о Чернобыльской трагедии. Поэтому в мире все острее ставится вопрос о рациональном, экономном расходовании различных видов энергии и необходимости снижения энергоемкости производств, о поиске новых, возобновляемых и экологически чистых источников энергии. В этом направлении и ведутся интенсивные исследования огромной армией ученых и практиков. Имеются обнадеживающие результаты использования энергии приливов и отливов, энергии ветра, излучения Солнца, термальных источников земных недр и мн. др.Энергетика должна быть органично " встроена" в жизнь общества, удовлетворяя его физическую потребность в при приемлемых экономических и экологических затратах на производство энергоносителей. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии (НВИЭ), потенциал которых в России чрезвычайно велик, как нельзя лучше удовлетворяют этим требованиям. Использование НВИЭ в энергетическом секторе имеет, как минимум, три важных положительных условия: экологическое, региональное, инвестиционное. Экологические достоинства возобновляемой энергетики становятся особо значимы в свете Киотских соглашений по ограничению выбросов парниковых газов, в первую очередь СО₂, образующихся при сжигании обычного топлива. Региональное значение НВИЭ определяется тем, что в удаленных районах именно эти источники позволяют обеспечить необходимое децентрализованное энергосбережение, не прибегая к дорогостоящему и ненадежному завозу топлива на север. На сегодняшний день в России разработан на высоком научно-техническом уровне практически весь спектр НВИЭ, обеспечивающий реальные потребности страны. Это является результатом многолетней работы, проводимой научными коллективами и проектными организациями в рамках специального направления " Нетрадиционная энергетика" Государственной научно-технической подпрограммы " Экологически чистая энергетика", курируемой Министерством науки и технологий РФ.Возобновляемые источники энергии – ветрогенераторы и гелиостанции делают первые реальные шаги в энергетике.

Страны СНГ также делают попытки развить аналогичный сектор энергетики. Это, в первую очередь, Украина, Кыргызстан, Белоруссия. У нас, в России, также растёт интерес к ветроустановкам. Уже созданы и прошли испытания отечественные модели такие, как ВП-3, 72 (Объединение 'Ветромоторы') и ВЭУ-3, ВЭУ-10, мощностью соответственно 3 и 10 кВт. В настоящий момент в разных регионах России разрабатываются не только серьёзные проекты создания целых систем ветровой энергетики, но и инвестиционные проекты по развёртыванию производства ветроэнергетических установок 0, 5-10 кВт. Первоначально наибольшее распространение ветроустановки получили в сельском хозяйстве.

В 1931 году вблизи Ялты была построена крупнейшая по тем временам ветроэнергетическая установка мощностью 100 кВт, а позднее разработан проект агрегата на 5000 кВт. Основная часть ветрогенераторов мощностью выше 100 кВт, начинает работать при скорости ветра 9-12 метров в секунду, достигая максимальной мощности при скорости около 20 метров в секунду. Существенным недостатком энергии ветра является ее изменчивость во времени, но его можно скомпенсировать за счет расположения ветроагрегатов. Если в условиях полной автономии объединить несколько десятков крупных ветроагрегатов, то средняя их мощность будет постоянной. При наличии других источников энергии ветрогенератор может дополнять существующие. И, наконец, от ветродвигателя можно непосредственно получать механическую энергию.

Перспективным направлением развития энергетики считается также более рациональное использование солнечного излучения. Ежесекундно Солнце посылает к границам земной атмосферы такой могучий поток энергии, который исчисляется цифрой 4× 10¹⁶ калорий в секунду, что во много раз превышает количество тепла, которое человечество могло бы получить от всех разведанных на сегодня запасов минерального топлива. Таким образом, наиболее мощным возобновляемым источником энергии является естественное солнечное излучение. В настоящее время национальные программы развития солнечной энергетики приняты в 63 странах мира. На исследования в этой области выделяются значительные средства. Конечно, перевести всю энергетику страны на гелиотехнику нереально, по крайней мере в обозримом будущем. Но и вовсе отказываться от использования такого поистине неиссякаемого источника энергии, каким является Солнце, тоже неверно.

Все эти задачи придется решать новым поколениям энергетиков, проходящим обучение в российских вузах.

Опыт энергетического строительства и эксплуатации электроэнергетических установок как в нашей стране, так и в других развитых странах, показал, что решение задачи надежного, высококачественного и дешевого электроснабжения возможно только путем создания единых энергетических систем. В России создана и успешно работает единая энергетическая система, от которой питаются как крупные города и промышленные центры, так и многочисленные сельскохозяйственные объекты. Электроснабжение сельского хозяйства имеет свою особенность. Она состоит в том, что в этой отрасли потребители электрической энергии сильно рассредоточены по территории, имеют сравнительно низкую установленную мощность. Все это приводит к огромной протяженности электрических сетей. Сельскохозяйственные сети в расчете на единицу мощности имеют протяженность, в несколько раз превышающую аналогичный показатель промышленных центров. Протяженность сельских сетей с напряжением 110 ÷ 0, 4 кВ составляет 2300000 км. Это остро ставит вопрос о потерях энергии в сетях. Для их снижения приходится повышать величины действующих в сетях напряжений, что также создает специфические проблемы. В последнее время все острее ставится вопрос электроснабжения сельскохозяйственных потребителей от автономных источников, использующих энергию ветра, солнца, малых рек, биогаза и др. Практический опыт убедительно подтверждает, что широкое использование электрической энергии в сельском хозяйстве многократно повышает производительность труда, снижает себестоимость продукции, позволяет приблизить перерабатывающие отрасли к селу и тем самым повысить рентабельность сельскохозяйственного производства.

В настоящее время отрасль испытывает определенные трудности. В основном они связаны с тем, что основная часть производственных фондов устарела и нуждается в замене в течение ближайших 10 – 15 лет. Реальной является угроза того, что при росте производства, планируемого Правительством на ближайший период, может возникнуть проблема нехватки электроэнергии. Катастрофы можно избежать, если энергетики в ближайшие 5-6 лет смогут решить задачу соответствующего наращивания генерирующих мощностей.

Правительство пытается решить проблему с разных сторон: акционирование отрасли с гарантией того, что 51% акций останется в руках государства, привлечение иностранных инвестиций, проведение в жизнь программы энергосберегающих технологий. Для решения этих задач принята правительственная программа «Топливо и энергия», представляющая собой сборник конкретных мероприятий по эффективному управлению отраслью, переводу отрасли с планово-административных к рыночным принципам инвестирования. В решении поставленных задач важное место отводится также обеспечению электроэнергетической отрасли высококвалифицированными кадрами, внедрению современных высоких технологий, поощрению развития смежных отраслей промышленности.

 

 

Современная жизнь немыслима без радио и телевидения, телефонов и телеграфа, осветительных и нагревательных приборов, машин и устройств, в основе которых лежит использование электрической энергии. Практическое применение электрического тока и все последующие открытия, связанные с ним, относятся к концу девятнадцатого – началу двадцатого веков. В этот период по всей Европе и в том числе в России прокатилась волна открытий, связанных с явлением электромагнетизма. Одно открытие прокладывало дорогу для последующих открытий на десятилетия вперед. Электричество внедряется во все отрасли производства. Возникают электрические двигатели, связь, электронагревательные приборы. Электричество внедряется в медицину и быт, во все отрасли производства и культуру. Возникают специальные электротехнологии, позволяющие решать невиданные ранее задачи.

Удивительный XIX век, заложивший основы электрической революции, начался с гальванического элемента – первой батарейки, химического источника непрерывно протекающего в цепи тока. Именно этим важнейшим изобретением Вольта человечество встретило 1800 год. Только после этого события электротехника выделилась из физики в самостоятельную прикладную науку. Её фундамент заложили многие ученые и изобретатели: датчанин Х. Эрстед, француз А. Ампер, англичане М. Фарадей и д. Максвелл, француз Ш. Кулон, немцы Г. Ом, Г. Герц и В. Сименс, русские В.В. Петров, П.В. Шиллинг, Б.С. Якоби, А.Н. Лодыгин, М.О. Доливо-добровольский, А.С. Попов, американцы Д. Генри и Т. Эдисон и многие другие самоотверженные труженики, имена которых сегодня мы встречаем в учебниках. В честь многих из них названы единицы измерения электрических величин.

В 1867 году Зеноб грамм (Бельгия) построил надежный и удобный в эксплуатации электромашинный генератор, позволяющий получать много дешевой электрической энергии, а в 1878 году на улицах Парижа вспыхнул ослепительный «русский свет» – дуговые свечи конструкции П.Н. Яблочкова. Закачались стрелки на приборах первых электростанций. Распространению переменного тока способствовало изобретение трансформатора, в которое значительный вклад внесли П.Н. Яблочков и И.Ф. Усагин. Изобретение М.О. Доливо-Добровольским трехфазной системы переменного тока обеспечило экономичную передачу мощных потоков электрической энергии на огромные расстояния. Потребитель энергии в Петербурге стал использовать энергию кузбасского угля, не заботясь о его транспортировке и сжигании в топке. Дешевые и надежные асинхронные электродвигатели стали основным приводом производственных механизмов, освободив заводы от чадящих «нефтянок» и паровых машин, от сложной трансмиссии, недолговечных и громоздких систем передачи движения к станкам.

Применению электрической энергии в промышленности России способствовало бурное развитие производительных сил. Темпы роста промышленности в 90-е годы XIX века оказались даже выше, чем в Англии и в США. Именно в эти годы были созданы предпосылки для перевода промышленности на новую электроэнергетическую базу. Появились возможности централизованной выработки электрической энергии, которой способствовали работы русского электротехника Д.А. Лачинова и французского физика М. Депре. Люди научились превращать в электричество практически любой известный вид энергии.

Бурное развитие электрификации нашей страны характерно для ХХ века. В первую очередь следует отметить план ГОЭЛРО, выполнение которого вывело СССР в число передовых стран в мире по выработке электроэнергии, её использованию во всех сферах жизни общества. Создание единой энергетической системы и мощной электротехнической промышленности венчает успехи в этом направлении, обусловило новые успехи в науке, производстве, культуре, убедительно продемонстрировало, что электрическая энергия по праву может считаться основой современной цивилизации. Для дальнейшего её развития ученым нужно еще много исследовать в направлениях обеспечения населения пищей и энергией, а также в вопросах сохранения природной среды, пригодной для обитания человека. Уже сегодня все острее встает проблема истощения ископаемых энергоресурсов. Постоянно обостряется ситуация с химическим, биологическим и тепловым загрязнением окружающей среды. Их решение настойчиво ищут ученые и специалисты различных школ во всех уголках планеты, за её пределами. Сегодня, как сотни и тысячи лет назад, человечество нуждается в любознательных, инициативных и самоотверженных исследователям, которым предначертано сделать новые открытия. Они нужны развивающейся человеческой цивилизации.

Сейчас все острее встает проблема ограниченности мировых запасов химического и ядерного топлива. С другой стороны, становятся все более жесткими требования к топливно-энергетическому комплексу с точки зрения защиты и сохранения биосферы. Перед учеными большинства стран все настойчивее ставятся задачи поиска новых, более чистых, мощных и не ограниченных топливными ресурсами источников энергии. В этой связи реальным представляется использовании в перспективе управляемого термоядерного синтеза. Сжигание смеси дейтнрия с тритием дает возможность получать большое количество электрической энергии при минимальном выходе радиоактивных веществ. Не исключается и возможность сжигания одного дешевого дейтерия, запася которого на Земле огромны.

Большие надежды возлагаются на применение нетрадиционных источников энергии: излучения солнца, силы ветра, приливов и отливов океана, газообразных продуктов разложения органических отходов и др. Среди них особенно перспективными считаются возобновляемые, экологически чистые источники.

Особое место занимает проблема электрификации сельскохозяйственного производства. Здесь она по-разному вырисовывается в различных отраслях. Так, в животноводстве, перерабатывающих процессах и других отраслях, имеющих строгую территориальную дислокацию, решение проблемы электрификации может осуществляться, подобно небольшим промышленным предприятиям. Что же касается полеводства, гидромелиорации, пастбищного животноводства и других территориально разобщенных отраслей со сравнительно низкой установленной мощностью энергопотребителей, то здесь требуются нетрадиционные решения. Они должны сочетать маломощность производителей электроэнергии с её низкой себестоимостью, высокой надежностью и ремонтопригодностью оборудования в специфических условиях эксплуатации. В этих условиях перспективными в настоящее время считаются: использование энергии малых рек, ветроэнергетических установок, солнечных преобразователей. Принципиально эти идеи уже находят практическое воплощение, однако к выпускаемым промышленностью установкам ещё имеется много серьезных претензий.

В связи с изложенным новым поколениям специалистов и ученых предстоит еще очень много исследовательской и практической работы, главной целью которой является производство высококачественных и дешевых продуктов питания для удовлетворения нужд каждого жителя Земли.

 

 

1. А.Вильке Промышленность и техника. Т.3. Электричество, его добывание и применение в

промышленности и технике. – Полный перевод с девятого немецкого издания / Под ред.

В.В. Скобельцина. С.-Пб., типография товарищества «Просвещения».: 1904. 644 с.

2. Карцев В.П. Приключения великих уравнений, М.: Знание, 1970. 320с.

3. Веселовский О.Н., Шнейберг Я.А. Энергетическая техника и её развитие. Учеб. пособие

для энергетич. и электротехнич. специальностей вузов. М.: Высшая школа, 1976. 304с.

4. Веников В.А., Путяин Е.В. Введение в специальность. Электроэнергетика. Под ред. проф.

В.А. Веникова. Учеб. пособие для электроэнергетич. специальностей вузов. М.: Высшая

школа, 1978. 296с

5. Спасский Б.И. " Физика в ее развитии", пособие для учащихся. - М. Просвещение, 1979г. –

208с.

6. Дягилев Ф.М. " Из истории физики и жизни ее творцов", М. Просвещение, 1986г., 255с.

7. Шателен М.А. Русские электротехники ХIХ века. Госэнергоиздат, 1955.т

8. Шнейберг Я.А. У истоков электротехники. Учпедгиз. 1963.

7. Электрификация СССР. Под общей ред. Непорожнего П.С. М.: Энергия, 1970.

8. Мелещенко Ю.С. Техника и закономерности её развития. Л.: Лениздат. 1970.

9. Очерки по истории физики в России. Под ред. А.К. Тимирязева, М.: Учпедгиз, 1949.

10. Павленков Ф. Жизнь замечательных людей. Челябинск: «Урал», 1995.

11. Голин Г.М., Филонович С.Р. Классики физической науки. М.: Высшая школа, 1989.

12. Кириллин В.А. Энергетика. Главные прблемы: в вопросах и ответах. – М.: Знание, 1990. 128с.

13. Юдасин Л.С. Энергетика: проблемы и надежды. – М.: Просвещене, 1990. 207с.

14. А. Ампер Электродинамика. Изд-во Академии Наук СССР, 1954.

15. М.О. Доливо-добровольский Избранные труда о трехфазном токе. М.: Госэнергоиздат, 1948.

16. М. Фарадей Экспериментальные исследования по электричеству. Т.1, Изд-во Академии Наук СССР, 1947.

17. Петров В.В. и др. Избранные труды по электричеству. Под ред Белькинда Л.Д. М.: ГТТЛ, 1956.

18. Бочарова М.Д. Электротехнические работы Б.С. Якоби. Госэнергоиздат, 1959.

19. Осадчий Н.П. Исторический очерк развития передачи электрической энергии на расстояние. М.: Энергия, 1964.

20. Кутарев М.И. Воронежская городская электроэнергетика. 60 лет муниципальному предприятию «Воронежская горэлектросеть», Издательско-полиграфическая фирма «Воронеж», 2000. 188 с.

21. Коваленко А. Приключения путеводной стрелки. М.: МАИК, На