Електроенергетика
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Електроенергетика

Електроенергетика, провідний складник енергетики, що забезпечує електрифікацію господарства країни на основі раціонального виробництва і розподілу електроенергії. Е. має важливе значення в господарстві будь-якої промислово розвиненої країни, що пояснюється такими перевагами електроенергії перед енергією інших видів, як відносна легкість передачі на великі відстані, розподіли між споживачами, а також перетворення в інші види енергії (механічну, теплову, хімічну, світлову і ін.). Відмінною рисою електроенергії є одночасність її генерування і вжитку.

  Основна частина електроенергії виробляється великими електростанціями : тепловими (ТЕС), гідравлічними (ГЕС), атомними (АЕС). Електростанції, об'єднані між собою і із споживачами високовольтними лініями електропередачі (ЛЕП), утворюють електричні системи .

  В Радянському Союзі питання розвитку Е. завжди були в числі основних питань розвитку народного господарства. Радянська Е. займає передові позиції в світі.

  Електрифікація країни базується, з одного боку, на наукових досягненнях, з іншої — на успіхах промисловості. На початку 20-х рр. 20 ст в плані ГОЕЛРО були чітко сформульовані дві провідні тенденції Е.: концентрація виробництва електроенергії шляхом спорудження крупних районних електростанцій і централізація розподілу електроенергії. Становлення Е. визначалося, з одного боку, створенням електростанцій і паливної бази для них, спорудженням ліній електропередачі і розробкою електричної апаратури і енергетичного устаткування, з іншої — розвитком теоретичних основ електротехніки — необхідної умови для наукового обгрунтування енергетичного будівництва. У цих цілях були здійснені важливі дослідження в області техніки високих напрузі, теорії стійкості електричних систем розроблені методи розрахунку потужних генераторів, трансформаторів і інших електричних машин, електроприводу, електричних апаратів; створена електротехнологія, упроваджено автоматизоване управління електричними системами, використані методи фізичного і математичного моделювання при розрахунку і вивченні електроенергетичних систем.

  В СРСР основні наукові дослідження в області Е. проводяться в Державному научно-ісследовательськом енергетичному інституті ним. Г. М. Кржіжановського (ЕНІН, Москва), НДІ(науково-дослідний інститут) енергомережа-проект (Москва), Всесоюзному електротехнічному інституті ним. В. І. Леніна (ВЕІ, Москва), Всесоюзному НДІ(науково-дослідний інститут) постійного струму (НІЇПТ, Ленінград), Всесоюзному НДІ(науково-дослідний інститут) джерел струму (ВНІЇТ, Москва), Всесоюзному НДІ(науково-дослідний інститут) електромашинобудування (Ленінград) Сибірському енергетичному інституті З АН(Академія наук) СРСР (Іркутськ), інституті електродинаміки АН(Академія наук) УРСР (Київ), багатьох вузах (Московському енергетичному інституті, Ленінградському політехнічному і електротехнічному інститутах) і ін. Істотний внесок у розвиток Е. внесли радянські учені Р. М. Кржіжановський, А. Ст Вінтер, Р. Е. Классон, Ст Ф. Міткевіч, М. П. Костенко, Л. Р. Нейман, М. А. Шателен, А. А. Горев, П. С. Жданов, С. А. Лебедев, До. А. Круг, Р. Н. Петров і ін., а також і. А. Глебов, Д. Р. Жімерін, Н. С. Лідоренко, М. Ст Костенко, Ст І. Попков, В. М. Тучкевіч і багато інших.

  На базі наукових досягнень Е. створені електротехнічна промисловість і енергетичне машинобудування, які виробляють практично всі основні види електротехнічного і енергетичного устаткування: котло- і турбоагрегати, електродвигуни і електромашинні генератори, трансформатори, електричні апарати, засоби автоматики і захисту, устаткування для ЛЕП. Значно зріс рівень проектування енергетичних об'єктів і експлуатації електроенергетичних систем, розроблені методи досягнення спільної стійкої роботи електричних мереж великої протяжності. Принцип концентрації реалізований при спорудженні теплових електростанцій одиничною потужністю до 3 Гвт (Криворізька ГРЕС(державна районна електростанція)-2 і ін.), гідроелектростанцій потужністю 4—6 Гвт (Братська, Красноярська і ін.), атомних електростанцій потужністю 4 Гвт (Ленінградська) і ін.

  Розвиток Е. передбачає оптимальне співвідношення між потужністю теплових і гідроелектричних станцій. У СРСР на долю ТЕС(теплоелектростанція) доводиться понад 80% всієї вироблюваної електроенергії. У європейських районах країни ГЕС(гідроелектростанція) все більше використовують як маневрені і резервні джерела електроенергії, що дозволяють покривати списи електричного навантаження протягом доби і що забезпечують стійку роботу електроенергетичних господарства країни. У Сибіру і Середній Азії здійснюється і передбачається спорудження потужних каскадів ГЕС(гідроелектростанція), важливе завдання яких — комплексне використання водних ресурсів в цілях задоволення потреб як Е., так і водного транспорту, водопостачання, іригації, рибного господарства. Особливість електроенергетики СРСР — комбіноване виробництво електроенергії і тепла на теплоелектроцентралях . Більш 1 / 3 загальній потребі в теплі задовольняється за рахунок теплофікації, що дозволяє істотно поліпшити санітарний стан повітряного басейну міст, отримати значну економію палива. Створення матеріальної бази Е. йде, з одного боку, у напрямі будівництва АЕС(атомна електростанція), ТЕЦ(теплоелектроцентраль), що працюють на органічному паливі, маневрених ТЕС(теплоелектростанція) і ГЕС(гідроелектростанція), а також гідроакумулюючих установок в Європейській частині країни, і, з іншого боку, - по шляху розширення будівництва ТЕС(теплоелектростанція) і ГЕС(гідроелектростанція) в східних районах, де для виробництва електроенергії вигідно використовувати дешеві гідроресурси і вугілля Північного Казахстану і Сибіру. Поряд з цим проводяться дослідження і промислові експерименти в області нових методів здобуття електроенергії (реактори на швидких нейтронах, магнітогідродинамічні генератори і ін.). Розвиток принципу централізації електропостачання логічно привів спочатку до утворення районних, потім 9 об'єднаних електроенергетичних систем і згодом до формування Єдиної електроенергетичної системи (ЕЕЕС) Європейської частини СРСР, а потім всієї країни, як найважливішої основи планомірної електрифікації. З 1976 ЕЕЕС СССР працює спільно з електроенергетичними системами країн — членів СЕВ(Рада економічної взаємодопомоги). До середини 70-х рр. вона мала загальну встановлену потужність (в межах СРСР) більше 150 Гвт при загальній потужності електростанцій СРСР близько 220 Гвт.

  Для централізації електропостачання було потрібно будівництво нових високовольтних (напругою 35 кв і вище) ліній електропередачі. Їх протяжність зросла з 167 тис. км. в 1960 майже до 600 тис. км. в 1975. Централізація виробництва електроенергії в 1976 склала 97% від загального виробництва. Отримали розвиток також автономні електричні системи, як правило, — спеціального призначення (наприклад, космічні, суднові і ін.). Е. займає провідне місце в енергетиці країни, є матеріальною основою зростання суспільств. продуктивності праці. Виробництво електроенергії до 1977 перевищило 1 трильйон квт · ч (див. Електрифікація ) .

  Постійне підвищення долі електроенергії в кінцевому вжитку енергії (з 5—6% в 1960 до 15—18% в 1975) є важливою тенденцією розвитку Е. Так, за 20 років (почало 50-х — початок 70-х рр.) рівень вжитку підведеної електроенергії по всіх групах процесів (силовим, високотемпературним і ін.) підвищився на 350 млрд. квт · ч, приріст корисного вжитку електроенергії склав 200 млн. Гкал, що забезпечило економічний ефект в 12—13 млрд. крб. До 1977 в СРСР завершена економічно обгрунтована електрифікація силових стаціонарних процесів. Зросло використання електроенергії в промисловості на технологічні потреби (в т.ч. особливо у верстатобудуванні, з.-х.(сільськогосподарський) машинобудуванні, електротехнічній і хімічній промисловості і в кольоровій металургії), на ж.-д.(железнодорожний) транспорті (доля перевезень по електрифікованих залізницях склала близько 50%); на потреби міського і трубопровідного транспорту, з.-х.(сільськогосподарський) виробництва, побуту.

  В зарубіжних соціалістичних країнах розвиток Е. характеризується збільшенням обсягів виробництва Е. наростаючими темпами ( див. таблиці. 3 в ст. Електрифікація ) . Виробництво електроенергії на душу населення в рік в 1975 склало від 1,9 тис. квт · ч (ВНР) до 5 тис. квт · ч (ГДР).

  Електроенергетичні системи країн — членів СЕВ(Рада економічної взаємодопомоги) об'єднані електричними зв'язками і утворюють об'єднану електроенергетичну систему «Світ» із загальним оперативно-диспетчерським центром управління. Таке об'єднання дає певні переваги в підвищенні надійності і маневреності електропостачання, дозволяє ефективніше використовувати енергетичні ресурси. У країнах СЕВ(Рада економічної взаємодопомога) створені розвинена електротехнічна промисловість і енергетичне машинобудування, на базі яких розвивається соціалістична інтеграція виробництва. У 1974 в країнах СЕВ(Рада економічної взаємодопомоги) випущено електродвигунів змінного струму (одиничною потужністю більше 0,25 квт ) на загальну потужність близько 25 Гвт. Поряд з цим удосконалюється і розширюється виробництво електрогенераторів, електротехнічного устаткування, засобів автоматики і т. п.

  В капіталістичних країнах, що розвиваються, розвиток Е. відбувається далеко не однаково. Так, в основних капіталістичних країнах виробництво електроенергії хоча і зростає, але сповільненими темпами; розривши в рівнях розвитку Е. основних капіталістичних країн, що розвиваються, украй великий. На долю США, країн Західної Європи і Японії доводиться біля 2 / 3 світового виробництва електроенергії, а без соціалістичних країн їх доля підвищується приблизно до 4 / 5 . У країнах, що розвиваються ж, де проживає майже 3 / 4 всього населення земної кулі, виробляється мало чим більше 15% світового вжитку електроенергії. У США використання електроенергії складає в промисловості близько 40%, в комунально-побутовому секторі — до 40—50% Це пояснюється переважанням малоповерхової забудови і теплим кліматом. По цих же причинах істотно обмежено централізоване теплопостачання і збільшена витрата електроенергії на кондиціонування, крої зазвичай поєднується з опалюванням. У країнах Західної Європи доля електроенергії, використовуваної для потреб комунально-побутового сектора, досить висока — до 30%, що пояснюється також порівняно слабо розвиненим централізованим теплопостачанням. Характерна особливість Е. капіталістичних країн — початок масового будівництва АЕС(атомна електростанція), широкий впровадження високоманевреного устаткування (газотурбінних і гідроакумулюючих установок, паротурбінних блоків, що працюють на докритичних параметрах пари, і т. п.).

  Стан Е. у різних країнах характеризується витратою електроенергії на душу населення, який значною мірою визначається специфікою енергетичних ресурсів країни, електроємністю промисловості, рівнем розвитку виробництва. Так, в 1975 найбільш високий рівень виробництва електроенергії на душу населення був в Норвегії — 19,8 тис. квт · ч, в Канаді, Ісландії, США, Швеції — відповідно близько 12; 10; 9,8; 8,5 тис. квт · ч. Для країн Західної Європи (ФРН, Франція, Італія, Великобританія) і для Японії виробництво електроенергії на душу населення в рік склало від 2,6 до 5 тис. квт · ч. У ряді країн Африки (Сомалі, Чад, Судан, Ефіопія), що розвиваються, цей показник не перевищив 25 квт · ч; в деяких країнах Південної Америки (Парагвай, Болівія, Екуадор) він був нижчий 200 квт · ч; в Індії і Пакистані — менше 150 квт · ч.

 

  Літ.: Електроенергетика СРСР в 1973, М., 1974; Киріллін Ст, Енергетика — проблеми і перспективи, «Комуніст», 1975 № 1; Енергетика СРСР в 1976—1980 рр., М., 1977; Електрифікація СРСР. (1917—1967), М., 1967; то ж (1967—1977), М., 1977.

  Л. А. Мелентьев.