Производња електричне енергије у Русији. Производња, пренос и коришћење електричне енергије

Производња електричне енергије данас у свијету игра велику улогу. То је срж државне економије било које земље. Годишње се у производњу и коришћење електричне енергије и научна истраживања у вези с тим улажу велике суме новца. У свакодневном животу стално се суочавамо са његовом акцијом модерн ман треба имати идеју о главним процесима њене производње и потрошње.

Како набавити струју

Производња електричне енергије врши се из других облика уз помоћ посебних уређаја. На пример, из кинетике. Да бисте то урадили, користите генератор - уређај који претвара механички рад у електричну енергију.

Друге постојеће методе његове производње су, на пример, конверзија зрачења у светлосном опсегу помоћу фотоћелија или соларне батерије. Или производњу електричне енергије хемијском реакцијом. Или коришћење потенцијала радиоактивног распадања или расхладног средства.

Производи се на електранама које су хидрауличне, нуклеарне, термалне, соларне, вјетроелектране, геотермалне и тако даље. Углавном, сви раде по истој шеми - захваљујући енергији примарног носача, одређени уређај производи механичку (ротациону енергију), која се затим преноси у посебан генератор, где се производи електрична струја.

Главни типови електрана

Производња и дистрибуција електричне енергије у већини земаља одвијају се кроз изградњу и рад термоелектрана - термоелектрана. Њихово функционисање захтева велико снабдевање фосилним горивима, чији услови производње постају компликованији из године у годину, а трошкови се повећавају. Коефицијент корисног утицаја горива у термоелектранама није превисок (у оквиру 40%), а број отпадака који су еколошки загађени је велики.

Сви ови фактори смањују изгледе за овај начин производње.

Најекономичнија је производња електричне енергије из хидроелектрана (ХЕ). Њихова ефикасност досеже 93%, трошак од 1 кВ / х је пет пута јефтинији од осталих метода. Природни извор енергије таквих станица је практично неисцрпан, број радника је минималан, лако их је управљати. За развој ове индустрије, наша земља је признати лидер.

Нажалост, темпо развоја је ограничен озбиљним трошковима и дугим периодима изградње хидроелектрана, због њихове удаљености од великих градова и аутопутева, сезонског режима ријека и тешких услова рада.

Осим тога, гигантски резервоари погоршавају еколошку ситуацију - поплављују вриједна земљишта око водних тијела.

Употреба атомске енергије

Данас, производња, пренос и коришћење електричне енергије производе нуклеарне електране - нуклеарне електране. Они су распоређени скоро на истом принципу као и термички.

Њихов главни плус је мала количина потребног горива. Килограм обогаћеног уранијума је еквивалентан перформансама од 2.5 хиљада тона угља. Због тога се ТЕ може теоретски изградити у било којем региону, без обзира на расположивост оближњих извора горива.

Тренутно, резерве уранијума на планети су много веће од минералних горива, а утицај нуклеарних електрана на животну средину је минималан са радом без проблема.

Огроман и озбиљан недостатак нуклеарних електрана је вероватноћа страшне несреће са непредвидивим последицама, што значи да њихово непрекидно функционисање захтева веома озбиљне мере безбедности. Поред тога, производња електричне енергије у нуклеарним електранама је тешко регулисана - биће потребно неколико недеља да се почне и заустави у потпуности. И практично не постоје технологије за одлагање опасног отпада.

Шта је електрични генератор

Производња и пренос електричне енергије могући су захваљујући електричном генератору. Овај уређај претвара све врсте енергије (термичке, механичке, хемијске) у електричне. Принцип његовог рада је изграђен на том процесу. електромагнетна индукција. ЕМФ се индукује у проводнику који се креће у магнетном пољу, пресеца своје магнетне силе. Дакле, проводник може послужити као извор електричне енергије.

Основа било ког генератора је систем електромагнета који формирају магнетно поље и проводнике који га прелазе. Највише од свега алтернатори на основу примене ротирајућег магнетног поља. Његов фиксни део се назива статор, покретни део - ротор.

Концепт трансформатора

Трансформатор је електромагнетни статички уређај дизајниран да претвори један тренутни систем у други (секундарни) користећи електромагнетну индукцију.

Први трансформатори 1876. године предложио је П. Н. Иаблоцхков. Мађарски научници су 1885. године развили индустријске једнофазне уређаје. У годинама 1889-1891. Измишљен трофазни трансформатор.

Најједноставнији једнофазни трансформатор састоји се од челичне језгре и пара намота. Користе се за дистрибуцију и пренос електричне енергије, јер га генератори електрана производе на напону од 6 до 24 кВ. Корисно је да се преносе на велике вредности (од 110 до 750 кВ). У ту сврху се на електранама инсталирају степ-уп трансформатори.

Како се користи електрична енергија

Његов лавовски део иде на снабдевање индустријским предузећима. Производња троши до 70% електричне енергије произведене у земљи. Ова бројка значајно варира за поједине регионе у зависности од климатских услова и нивоа индустријског развоја.

Још једна ставка расхода - снабдевање електричном енергијом. Подстанице градског, међуградског, индустријског електричног транспорта, које користе истосмјерну струју, раде из електроенергетских мрежа ЕЕС. За транспорт на наизменичну струју користе се подстанице подстаница, које такође троше енергију из електрана.

Други сектор потрошње електричне енергије је домаћа понуда. Потрошачи су зграде стамбених насеља било којих насеља. То су куће и станови, управне зграде, продавнице, установе образовања, науке, културе, здравства, угоститељства итд.

Како се преноси струја

Производња, пренос и употреба електричне енергије - три китова у индустрији. Штавише, најтежи задатак је преношење примљене моћи на потрошаче.

"Путује" углавном путем водова - надземних водова. Иако све чешће почињу да користе кабловске водове.

Електрична енергија се производи од моћних агрегата дивовских електрана, а његови потрошачи су релативно мали пријемници расути на великој територији.

Постоји тенденција да се концентрирају снаге, због чињенице да се њиховим повећањем релативни трошкови изградње електрана смањују, а самим тим и трошак оствареног киловат-сата.

Обједињени енергетски комплекс

Бројни фактори утичу на одлуку о постављању велике електране. То су врста и количина расположивих ресурса, доступност транспорта, климатски услови, укључивање у јединствену електроенергетску мрежу и сл. Најчешће се електране граде од великих извора потрошње енергије. Ефикасност његовог преноса на значајне удаљености утиче на успешно функционисање једног енергетског комплекса велике територије.

Производња и пренос електричне енергије морају се остварити са минималним износом губитака, чији је главни узрок грејне жице тј. повећање унутрашње енергије проводника. Да би се снага преносила на велике удаљености, потребно је пропорционално повећати напон и смањити јакост струје у жицама.

Шта је електрични вод

Математичка израчунавања показују да је количина губитака у жицама за загревање обрнуто пропорционална квадрату напона. Због тога се струја на великим удаљеностима преноси преко далековода - високонапонских водова. Између њихових жица, напон износи десетине, а понекад и стотине хиљада волти.

Електране које се налазе једна близу друге, спајају се у један електроенергетски систем уз помоћ електричних водова. Производња електричне енергије у Русији и њен пренос одвијају се кроз централизовану енергетску мрежу, која укључује велики број електрана. Јединствено управљање системом гарантује сталну опскрбу потрошача електричном енергијом.

Мало историје

Каква је била јединствена електрична мрежа у нашој земљи? Покушајмо погледати у прошлост.

До 1917. године производња електричне енергије у Русији одвијала се недовољно. Земља је заостајала за својим развијеним сусједима, што је негативно утјецало на економију и одбрану.

Након Октобарске револуције, пројекат електрификације Русије развила је Државна комисија за електрификацију Русије (скраћено ГОЕЛРО), на челу са Г. М. Кржизхановским. Више од 200 научника и инжењера сарађивало је с њом. Контролу је извршио лично В.И.

Године 1920. припремљен је План електрификације РСФСР-а, израчунат за 10-15 година. Обухваћена је обнова старог енергетског система и изградња 30 нових електрана опремљених модерним турбинама и котловима. Главна идеја плана је да се користе огромни домаћи хидроенергетски ресурси. Претпостављена је електрификација и радикална реконструкција цјелокупне националне економије. Нагласак је био на расту и развоју. тешка индустрија земљама

Чувени план ГОЕРЛО

Од 1947. СССР је постао први у Европи и други у свету који је производио електричну енергију. Захваљујући плану ГОЕЛРО, у најкраћем могућем року формирана је читава домаћа привреда. Производња и потрошња електричне енергије у земљи је достигла квалитативно нови ниво.

Испуњење плана постало је могуће због комбинације неколико важних фактора: високог нивоа научног кадра у земљи, материјалног потенцијала Русије који је остао од предреволуционарних времена, централизације политичке и економске моћи, способности руског народа да верује "врховима" и спроводи прокламоване идеје.

План је показао ефикасност совјетског система централизоване власти и владе.

Планирај резултате

Усвојени програм је 1935. године имплементиран и премашен. Изграђено је 40 електрана умјесто планираних 30, предвиђено је скоро три пута више капацитета него што је планирано. Изграђено је 13 електрана од по 100 хиљада кВ. Укупни капацитет руских хидроелектрана износио је око 700.000 кВ.

Током ових година изграђени су највећи објекти од стратешког значаја, као што је светски позната Дњепарска хидроелектрана. У смислу укупних индикатора, Совјетски совјетски енергетски систем је надмашио аналогне системе најразвијенијих земаља Новог и Старог свијета. Производња електричне енергије у Европи у тим годинама значајно је заостајала за показатељима СССР-а.

Рурални развој

Ако је прије револуције у селима Русије готово да није било струје (мале електране инсталиране од стране великих земљопосједника не рачунају), онда је уз примјену ГОЕЛРО плана, захваљујући кориштењу електричне енергије, пољопривреда добила нови потицај за развој. Електромотори су се појавили на млиновима, пиланама, машинама за чишћење зрна, што је допринело модернизацији индустрије.

Осим тога, струја је постала чврсто утемељена у животу грађана и сељана, буквално губећи "тамну Русију" из таме.