Использование электроэнергии

Интенсивное использование электрической энергии связано со следующими ее особенностями: возможностью достаточно легкого преобразования в другие виды энергии (механическую, тепловую, лучистую и т.д.); возможностью централизованного и экономичного получения на различных электростанциях; простотой передачи с помощью линий электропередачи с малыми потерями на большие расстояния к потреби гелям.

Только после Великой Октябрьской социалистической революции стала осуществляться плановая электрификация нашей страны. В первые же годы Советской власти В. И. Ленин говорил о том, что широкое использование электрической энергии является одной из предпосылок осуществления коренных революционных преобразований в экономике страны, а также создания материально-технической базы социализма и коммунизма. Это было высказано в его гениальной, ставшей впоследствии крылатой фразе: «Коммунизм — это есть Советская власть плюс электрификация всей страны».

Современное производство, передача, распределение и использование электрической энергии осуществляются в основном посредством устройств синусоидального тока. Широкому применению этого тока способствовала возможность повышения и понижения синусоидальных напряжений без существенного искажения их формы и, как следствие этого, возможность экономичной передачи электрической энергии от мест производства к приемникам. Сравнительно просты генераторы, двигатели и другие устройства синусоидального тока.

Из всех возможных форм периодических токов наибольшее распространение получили синусоидальные токи. По сравнению с другими токами синусоидальные токи имеют то преимущество, что позволяют наиболее экономично осуществлять производство, передачу, распределение и использование электрической энергии. Только при помощи синусоидальных токов удается сохранить неизменными формы кривых напряжений и токов на всех участках сложной линейной электрической цепи.

4. К у л и з а д е К. Н. Рациональное использование электрической энергии на нефтяных промыслах. — Баку: 1967.

41. Кулизаде К. И. Рациональное использование электрической энергии на нефтяных промыслах. Баку, Азгосиздат, 1967, 263 с. с ил.

21. Электротехнический справочник. В 3-х т. Т. 3. Кн. 2. Использование электрической энергии/Под, общ. ред. Профессоров МЭИ В.Г. Герасимова, ILT. Грудинского, Л.А. Жукова и др.- 6-е изд., испр. и доп. -М.: Энергоиздат, 1982.-560с.

Повсеместное использование электрической энергии при концентрации природных энергетических ресурсов в отдельных географических районах привело к необходимости передачи ее на большие расстояния, распределения между электроприемниками в большом диапазоне мощностей.

Электротехника — обширная область практического применения и теоретического изучения электромагнитных явлений. Сюда относятся: получение, передача, распределение, преобразование больших количеств электрической энергии и использование электрической энергии в промышленности, сельском хозяйстве, быту; системы электроавтоматики с применением электронных и магнитных усилителей, реле, датчиков; системы информации и связи; вычислительная техника.

Все элементы цепи рассчитаны на определенную величину тока. Для использования их пропускной способности с целью передачи наибольшей активной мощности необходимо повысить cos ф, иначе потребуются увеличение сечения проводов, больший расход проводникового материала, дополнительные капитальные затраты. Повышение соз'ф в электроэнергетических системах является важной технико-экономической проблемой. Повышение созф всего на 0,01 дает дополнительное полезное использование электрической энергии порядка несколько сот миллионов киловатт-часов в год. В СССР введен дифференциальный тариф на электроэнергию: 1) стоимость 1 кВт-ч, отпущенного предприятию, увеличивается при cos ф< 0,9; 2) стоимость 1 кВт-ч не изменяется и принимается номинальной при созф=0,9—0,92; 3) при созф>0,9 стоимость 1 кВт-ч снижается.

Как известно, направленное движение носителей электрических зарядов называется электрическим током. Для получения направленного непрерывного движения носителей электрических зарядов необходимо создат замкнутый электрический контур, состоящий из источника и приемников электрической энергии, соединенных с помощью проводников. Такой замкнутый электрический контур называют электрической цепью, если процессы, протекающие в приемниках электрической энергии, могут быть описаны с помощью понятий об электродвижущей силе (э. д. с.), силе тока и напряжении. Таким образом, электрическая цепь представляет собой совокупность устройств, обеспечивающих генерирование, передачу и использование электрической энергии. Отдельные устройства, составляющие электрическую цепь, называют элементами электрической цепи. Элементы электрической цепи, генерирующие электрическую энергию, называют источниками электрической энергии (или источниками энергии, источниками питания, просто источниками), а элементы, потребляющие электроэнергию,— приемниками электрической энергии (или приемниками, потребителями). С помощью источников различные виды энергии преобразуются в электрическую энергию. Например, в машинных генераторах в электрическую энергию преобразуют механическую энергию, в гальванических элементах и аккумуляторах — химическую энергию, в термогенераторах — тепловую энергию, в фотоэлементах — энергию излучения и т. д. Приемники, наоборот, преобразуют электрическую энергию в другие виды энергии, а именно: электродвигатели — в механическую, электронагревательные устройства — в тепловую, лампы накаливания - в световую, аккумуляторы - в химическую и т. д.

ложении к договору на использование электроэнергии, кВт; Qa — оптимальная реактивная нагрузка потребителя, заданна; энергоснабжающей организацией и зафиксированная в прило жении к договору на пользование электроэнергией, квар; QM — фактическая реактивная нагрузка потребителя, участвующая в максимуме нагрузки энергосистемы, квар.

Большие успехи в электрификации народного хозяйства, намеченный дальнейший рост производства электроэнергии не освобождают от необходимости экономить электроэнергию. Напротив, экономное рациональное использование электроэнергии, максимальное сокращение потерь в процессе ее потребления, передачи, распределения остается важнейшей задачей.

С целью уменьшения неравномерности графика нагрузок предусматривают использование электроэнергии в ночной период для •энергоемких производств, а также применяют специальные аккумулирующие регуляторы (например, гидроаккумулирующие электростанции).

Использование электроэнергии в различных отраслях народного хозяйства нашей страны наглядно иллюстрируется, например, структурой потребления электроэнергии в 1965 г.:

До середины 50-х годов на всей железнодорожной сети СССР преобладала паровая тяга. Преимущественное использование электроэнергии для промышленных нужд, недостаточный рост производства дизельного топлива, недооценка технических и экономических преимуществ новых тяговых средств ограничивали до войны применение электрической и тепловозной тяги. К началу 1941 г. в стране насчитывалось 1,9 тыс. км электрифицированных линий (пригородные участки Московского и Ленинградского узлов, магистральные участки Москва—Александров, Кандалакша—Мурманск, Тбилиси — Хашури — Самтредиа, Кизел—Чусовская—Гороблагодат-ская — Свердловск, ветвь Минеральные Воды — Кисловодск) и около 300 км, в пределах которых движение поездов поддерживалось тепловозами. В общей сложности длина линий с электрической и тепловозной тягой составляла лишь 2,3% от общей эксплуатационной длины железных дорог Советского Союза [22]. К 1946 г. она увеличилась до 3,5 тыс. км, а к 1956 г. возросла до 11,9 тыс. км. И все же в 1955 г. на долю паровой тяги приходилось 85,9% всего грузооборота железнодорожного транспорта общего пользования. Между тем паровая тяга по существу уже достигла максимума своих возможностей, и если средняя величина силы тяги грузового паровоза, составлявшая в 1913 г. 8,61 т, увеличилась до 12,1 т к 1933 г. и до 15—20 т к началу 50-х годов,

Использование электроэнергии, выработанной на базе органического топлива, для отопления или получения технологической теплоты противоречит здравому смыслу с точки зрения экономики и энергетики; на это нельзя смотреть сквозь пальцы в обществе, стремящемся к рациональному использованию энергоресурсов. Не приходится сомневаться в том, что реклама, призывающая транжирить все больше и больше электроэнергии, наносит ущерб жизненным интересам общества, хотя цели ее понятны, если рассуждать с позиций электроснабжающей компании. Следует также подчеркнуть необходимость отмены такой тарифной системы, при которой бережливые потребители энергии остаются в накладе, а расточительные—выигрывают.

По расчетам ВНИИ электрификации сельского хозяйства, использование электроэнергии в стационарных процессах обеспечивает экономию в эксплуатационных расходах при производстве сельскохозяйственных продуктов до 40 коп. на каждый израсходованный киловатт-час.

В 1980 г. мировое «производство электроэнергия превысило 8000 ТВт-ч. В 1970— 1978 гг. гари среднегодовом росте общего энергопотребления на 3,2% использование электроэнергии увеличивалось на 5,8% в год. Общее энергопотребление в 2000 г. в 1,8— 1,9 раза будет выше современного уровня, а электропотребление должно увеличиться в 2,8—3 раза, .а его доля возрасти с 25% в настоящее время до 40% в 2000 г.

Использование электроэнергии. Благодаря таким свойствам электроэнергии, как чистота, гибкость, удобство использования, легкость управления, она практически монопольно применяется в таких областях, как освещение, телекоммуникация, крупномасштабные железно, дорожные перевозки и питание электродвигателей.

Что касается проводимых во многих странах мероприятий по экономии энергии, то они главным образом касаются органического топлива (топочный мазут, дистилляты, мазут, природный газ, бензин и т. п.) и в значительно меньшей степени — электроэнергии, поскольку использование электроэнергии и так характеризуется высоким КПД. Наконец, комбинированное производство тепла и электроэнергии может в ряде случаев приводить к удовлетворительному решению проблемы экономии энергоресурсов.

Развитие электроэнергетики. Использование электроэнергии в индийской экономике непрерывно растет, хотя темпы прироста потребления электроэнергии постепенно снижа-116