Электроэнергетика

Электроэнергетика (далее Э) ведущая составляющая часть энергетики, обеспечивающая электрификацию хозяйства страны на основе рационального производства и распределения электроэнергии. Э имеет важное значение в хозяйстве любой промышленно развитой страны, что объясняется такими преимуществами электроэнергии перед энергией других видов, как относительная легкость передачи на большие расстояния, распределения между потребителями, а также преобразования в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую и др.). Отличительной чертой электроэнергии является одновременность ее генерирования и потребления.

Основная часть электроэнергии вырабатывается крупными электростанциями: тепловыми (ТЭС), гидравлическими (ГЭС), (АЭС). Электростанции, объединенные между собой и с потребителями высоковольтными линиями электропередачи (ЛЭП), образуют электрические системы.

В Советском Союзе вопросы развития Э всегда были в числе основных вопросов развития народного хозяйства. Советская Э занимает передовые позиции в мире.

Электрификация страны базируется, с одной стороны, на научных достижениях, с другой — на успехах промышленности. В начале 20-х гг. 20 в. в плане ГОЭЛРО были четко сформулированы две ведущие тенденции Э: концентрация производства электроэнергии путем сооружения крупных районных электростанций и централизация распределения электроэнергии. Становление Э определялось, с одной стороны, созданием электростанций и топливной базы для них, сооружением линий электропередачи и разработкой электрической аппаратуры и энергетического оборудования, с другой — развитием теоретических основ электротехники — необходимого условия для научного обоснования энергетического строительства. В этих целях были осуществлены важные исследования в области техники высоких напряжении, теории устойчивости электрических систем, разработаны методы расчета мощных генераторов, трансформаторов и других электрических машин, электропривода, электрических аппаратов; создана электротехнология, внедрено автоматизированное управление электрическими системами, использованы методы физического и математического моделирования при расчете и изучении электроэнергетических систем.

В СССР основные научные исследования в области Э проводятся в Государственном научно-исследовательском энергетическом институте им. Г. М. Кржижановского (ЭНИН, Москва), НИИ Энергосеть-проект (Москва), Всесоюзном электротехническом институте им. В. И. Ленина (ВЭИ, Москва), Всесоюзном НИИ постоянного тока (НИИПТ, Ленинград), Всесоюзном НИИ источников тока (ВНИИТ, Москва), Всесоюзном НИИ электромашиностроения (Ленинград), Сибирском энергетическом институте СО АН СССР (Иркутск), институте электродинамики АН УССР (Киев), многих вузах (Московском энергетическом институте, Ленинградском политехническом и электротехническом институтах) и др. Существенный вклад в развитие Э внесли советские ученые Г. М. Кржижановский, А. В. Винтер, Р. Э Классон, В. Ф. Миткевич, М. П. Костенко, Л. Р. Нейман, М. А. Шателен, А. А. Горев, П. С. Жданов, С. А. Лебедев, К. А. Круг, Г. Н. Петров и др., а также И. А. Глебов, Д. Г. Жимерин, Н. С. Лидоренко, М. В. Костенко, В. И. Попков, В. М. Тучкевич и многие другие.

На базе научных достижений Э созданы электротехническая промышленность и энергетическое машиностроение, которые производят практически все основные виды электротехнического и энергетического оборудования: котло- и турбоагрегаты, электродвигатели и электромашинные генераторы, трансформаторы, электрические аппараты, средства автоматики и защиты, оборудование для ЛЭП. Значительно возрос уровень проектирования энергетических объектов и эксплуатации электроэнергетических систем, разработаны методы достижения совместной устойчивой работы электрических сетей большой протяженности. Принцип концентрации реализован при сооружении тепловых электростанций единичной мощностью до 3 Гвт (Криворожская ГРЭС-2 и др.), гидроэлектростанций мощностью 4—6 Гвт (Братская, Красноярская и др.), электростанций мощностью 4 Гвт (Ленинградская) и др.

Развитие Э предусматривает оптимальное соотношение между мощностью тепловых и гидроэлектрических станций. В СССР на долю ТЭС приходится свыше 80% всей производимой электроэнергии. В европейских районах страны ГЭС все больше используют в качестве маневренных и резервных источников электроэнергии, позволяющих покрывать пики электрической нагрузки в течение суток и обеспечивающих устойчивую работу электроэнергетических хозяйства страны. В Сибири и Средней Азии осуществляется и предусматривается сооружение мощных каскадов ГЭС, важная задача которых — комплексное использование водных ресурсов в целях удовлетворения нужд как Э, так и водного транспорта, водоснабжения, ирригации, рыбного хозяйства. Особенность электроэнергетики СССР — комбинированное производство электроэнергии и тепла на теплоэлектроцентралях. Более ¹/₃ общей потребности в тепле удовлетворяется за счет теплофикации, что позволяет существенно улучшить санитарное состояние воздушного бассейна городов, получить значительную экономию топлива. Создание материальной базы Э идет, с одной стороны, в направлении строительства АЭС, ТЭЦ, работающих на органическом топливе, маневренных ТЭС и ГЭС, а также гидроаккумулирующих установок в Европейской части страны, и, с другой стороны,— по пути расширения строительства ТЭС и ГЭС в восточных районах, где для производства электроэнергии выгодно использовать дешевые гидроресурсы и угли Северного Казахстана и Сибири. Наряду с этим проводятся исследования и промышленные эксперименты в области новых методов получения электроэнергии (реакторы на быстрых нейтронах, генераторы и др.). Развитие принципа централизации электроснабжения логически привело вначале к образованию районных, затем 9 объединенных электроэнергетических систем и впоследствии к формированию Единой электроэнергетической системы (ЕЭЭС) Европейской части СССР, а затем всей страны, как важнейшей основы планомерной электрификации. С 1976 ЕЭЭС СССР работает совместно с электроэнергетическими системами стран — членов СЭВ. К середине 70-х гг. она имела общую установленную мощность (в пределах СССР) более 150 Гвт при общей мощности электростанций СССР около 220 Гвт.

Для централизации электроснабжения потребовалось строительство новых высоковольтных (напряжением 35 кв и выше) линий электропередачи. Их протяженность возросла со 167 тыс. км в 1960 почти до 600 тыс. км в 1975. Централизация производства электроэнергии в 1976 составила 97% от общего производства. Получили развитие также автономные электрические системы, как правило, — специального назначения (например, космические, судовые и др.). Э занимает ведущее место в энергетике страны, является материальной основой роста обществ. производительности труда. Производство электроэнергии к 1977 превысило 1 триллион квт·ч (см. Электрификация).

Постоянное повышение доли электроэнергии в конечном потреблении энергии (с 5—6% в 1960 до 15—18% в 1975) является важной тенденцией развития Э Так, за 20 лет (начало 50-х — начало 70-х гг.) уровень потребления подведенной электроэнергии по всем группам процессов (силовым, высокотемпературным и др.) повысился на 350 млрд. квт·ч, прирост полезного потребления электроэнергии составил 200 млн. Гкал, что обеспечило экономический эффект в 12—13 млрд. руб. К 1977 в СССР завершена экономически обоснованная электрификация силовых стационарных процессов. Возросло использование электроэнергии в промышленности на технологические нужды (в т. ч. особенно в станкостроении, с.-х. машиностроении, электротехнической и промышленности и в цветной металлургии), на ж.-д. транспорте (доля перевозок по электрифицированным дорогам составила около 50%); на нужды городского и трубопроводного транспорта, с.-х. производства, быта.

В зарубежных социалистических странах развитие Э характеризуется увеличением объемов производства Э нарастающими темпами (см. табл. 3 в ст. Электрификация). Производство электроэнергии на душу населения в год в 1975 составило от 1,9 тыс. квт·ч (ВНР) до 5 тыс. квт·ч (ГДР).

Электроэнергетические системы стран — членов СЭВ объединены электрическими связями и образуют объединенную электроэнергетическую систему "Мир" с общим оперативно-диспетчерским центром управления. Такое объединение дает определенные преимущества в повышении надежности и маневренности электроснабжения, позволяет более эффективно использовать энергетические ресурсы. В странах СЭВ созданы развитая электротехническая промышленность и энергетическое машиностроение, на базе которых развивается социалистическая интеграция производства. В 1974 в странах СЭВ выпущено электродвигателей переменного тока (единичной мощностью более 0,25 квт) на общую мощность около 25 Гвт. Наряду с этим совершенствуется и расширяется производство электрогенераторов, электротехнического оборудования, средств автоматики и т. п.

В капиталистических и развивающихся странах развитие Э происходит далеко не одинаково. Так, в основных капиталистических странах производство электроэнергии хотя и растет, но замедленными темпами; разрыв в уровнях развития Э основных капиталистических и развивающихся стран крайне велик. На долю США, стран Западной Европы и Японии приходится около ²/₃ мирового производства электроэнергии, а без социалистических стран их доля повышается примерно до ⁴/₅. В развивающихся же странах, где проживает почти ³/₄ всего населения земного шара, производится немногим более 15% мирового потребления электроэнергии. В США использование электроэнергии составляет в промышленности около 40%, в коммунально-бытовом секторе — до 40—50% Это объясняется преобладанием малоэтажной застройки и теплым климатом. По этим же причинам существенно ограничено централизованное теплоснабжение и увеличен расход электроэнергии на кондиционирование, крое обычно сочетается с отоплением. В странах Западной Европы доля электроэнергии, используемой для нужд коммунально-бытового сектора, достаточно высока — до 30%, что объясняется также сравнительно слабо развитым централизованным теплоснабжением. Характерная особенность Э капиталистических стран — начало массового строительства АЭС, широкое внедрение высокоманевренного оборудования (газотурбинных и гидроаккумулирующих установок, паротурбинных блоков, работающих на докритических параметрах пара, и т. п.).

Состояние Э в различных странах характеризуется расходом электроэнергии на душу населения, который в значительной мере определяется спецификой энергетических ресурсов страны, электроемкостью промышленности, уровнем развития производства. Так, в 1975 наиболее высокий уровень производства электроэнергии на душу населения был в Норвегии — 19,8 тыс. квт·ч, в Канаде, Исландии, США, Швеции — соответственно около 12; 10; 9,8; 8,5 тыс. квт·ч. Для стран Западной Европы (ФРГ, Италия, Великобритания) и для Японии производство электроэнергии на душу населения в год составило от 2,6 до 5 тыс. квт·ч. В ряде развивающихся стран Африки (Сомали, Чад, Судан, Эфиопия) этот показатель не превысил 25 квт·ч; в некоторых странах Южной Америки (Парагвай, Боливия, Экуадор) он был ниже 200 квт·ч; в Индии и Пакистане — менее 150 квт·ч.

Лит.: Э СССР в 1973, М., 1974; Кириллин В., Энергетика — проблемы и перспективы, "Коммунист", 1975, № 1; Энергетика СССР в 1976—1980 гг., М., 1977; Электрификация СССР. (1917—1967), М., 1967; то же (1967—1977), М., 1977.

Л. А. Мелентьев.

		Новости 22.12.2024 09:59:22

	Copyright © 1999-2024 Oval.ru, All Rights Reserved.