На примере строительства электрических станций

Краткая история электрификации России

Широкое и разнообразное применение электроэнергии во всех областях народного хозяйства и в быту объясняется рядом весьма существенных ее преимуществ по сравнению с другими формами энергии:

- возможностью экономной передачи на значительные расстояния;

- простотой преобразования в другие формы энергии (тепловую, механическую, химическую, световую и др.);

- простотой распределения между любым числом потребителей любой мощности и т. п.

В России электростанции начали строиться с конца XIX века. Это были станции постоянного тока небольшой мощности; обслуживали они один какой-то объект – завод, улицу, дворец и т. п. Первая электростанция была сооружена в 1876 году на Сормовском машиностроительном заводе для питания осветительных установок. Первая электростанция в Петербурге была построена в 1879 году для освещения Литейного моста. Первая центральная станция в Москве (Георгиевская) была построена в 1888 году. Чтобы увеличить радиус действия электростанций, нужно было строить их на переменном токе, при котором можно было использовать повышающие трансформаторы [2].

Первая электростанция однофазного переменного тока была построена в 1887 году в Одессе для освещения театра.

К 90-м годам XIX века была решена проблема электропередачи и электропривода благодаря применению трехфазного переменного тока, изобретателем которого является русский ученый М.О. Доливо-Добровольский. Первым предприятием с трехфазным электроснабжением был Новороссийский элеватор, строителем электростанции был А.Н. Шенснович.

С 1897 года началась электрификация крупных городов России. К 1918 оду Россия занимала по производству электроэнергии 15-е место в мире.

За время гражданской войны энергетическое хозяйство страны пришло в большой упадок. Но уже в апреле 1918 года Советом Народных Комиссаров было принято решение о расширении подмосковной электростанции «Электропередача»; летом 1918 года началось строительство Волховской гидроэлектростанции; осенью 1918 года – Шатурской электростанции на торфе; в июле 1919 года – Каширской электростанции на подмосковном угле.

В феврале 1920 года по инициативе главы Советской России В. И. Ленина была создана специальная комиссия под председательством Г. М. Кржижановского, в которую вошли выдающиеся деятели в области электроэнергетики: М. А. Шателен, Г. О. Графтио, К. А. Круг, И. Г. Александров, А. В. Винтер, Р. Э. Классон, В. Ф. Миткевич и др. Комиссия разработала государственный план электрификации России – план ГОЭЛРО, который предусматривал: восстановление и реконструкцию имеющихся электростанций, строительство новых электростанций, электрификацию промышленности, транспорта и сельского хозяйства.

Основными составляющими небывалого тогда по своим масштабам плана электрификации была концентрация мощностей, централизация производства и распределения электрической и тепловой энергии. Он нацеливал экономику на использование местных углей, торфа и гидроэнергии, предусматривал сооружение высоковольтных линий электропередач.

В декабре 1920 года по инициативе главы государства В.И. Ленина был принят составленный комиссией под руководством Г.М. Кржижановского план государственной электрификации России (план ГОЭЛРО). Этот план наметил строительство в течение 10 – 15 лет тридцати крупных электростанций в Центральной части страны (двадцать тепловых и десять гидроэлектростанций), а также создание на этой базе крупной машиностроительной промышленности и электрификации железных дорог. План ГОЭЛРО – программа энергетического развития страны - был выполнен к 1931 году, а к 1935 году был значительно перевыполнен. К 1941 году по количеству произведенной электроэнергии Россия вышла на 2-е место в Европе и на 3-е место в мире.

Наряду со строительством электростанций создавались высоковольтные линии электропередач: в 1922 году линия 110кВ Каширская ГРЭС – Москва, в 1933 году линия 220кВ – Нижнесвирская ГЭС – Ленинград и др.

В тот же период началось объединение сетей электростанций городов Горького и Иваново, создавалась энергетическая система Урала и др.

В 1926 году в Москве была создана первая в истории энергетики диспетчерская служба, чуть позже такие службы появились в Ленинграде, Донбассе, на Урале.

Во время Великой Отечественной войны (1941 – 1945) было разрушено 60 крупных электростанций в Европейской части Советского Союза, но в это же время быстрыми темпами развивалась энергетика Урала, Сибири и Средней Азии.

Уже к концу 1945 года, благодаря самоотверженному труду советских людей, мощность электростанций в стране достигла довоенного уровня.

Основой энергетики России являлись тепловые электростанции. Среди них такие как Рефтинская, Сургутская, Костромская, Троицкая, Пермская, Конаковская, Назаровская, Заринская, Киришская, Рязанская и др.

В настоящее время важную роль в электробалансе страны играют гидроэлектростанции: Братская, Красноярская, Зейская, Усть-Илимская, Саяно-Шушенская, Бурейская. Ведется строительство нескольких гидроаккумулирующих электростанций в Европейской части России.

После 1954 года – года пуска первой в мире атомной электростанции (5МВт) в г. Обнинске, в стране строится и реконструируются АЭС с блоками 440 – 1000 МВт.

К 1980 году сформировалась Единая энергетическая система страны. ЕЭС крупнейшее в мире централизованное управляемое энергетическое объединение.

ЕЭС представляет собой развивающийся комплекс электростанций и электросетей, объединённых общим технологическим режимом, с единым оперативным управлением, обеспечивающий надёжное, экономичное и качественное электроснабжение народного хозяйства и населения при наиболее эффективном использовании энергетических ресурсов.

Электрические сети к 1981 году охватывали огромную территорию площадью 10 млн. км², протянувшуюся более чем на 6 тыс. км с запада на восток и на 3 тыс. км с севера на юг. Установленная мощность более 700 электростанций превысила 220 млн.кВт – около 90 % мощности всех электростанций страны

ЕЭС страны ЛЭП связана на параллельную работу с другими зарубежными странами и осуществляющей экспорт электроэнергии в Норвегию, Турцию, Финляндию.

Количество ОЭС, входящих в ЕЭС – 9.

Установленная мощность электростанций, млн. кВт – более 220.

Производство энергии, млрд. кВт∙ч – более 1152.

Протяжённость ЛЭП напряжением 220 кВ и выше, тыс. км – 144.

Идет процесс развития электростанций, использующих возобновляемые источники энергии.

За годы перестройки и реформ развитие энергетики в России приостановилось. Не вводятся в строй новые электростанции, АЭС, изнашиваются существующее оборудование, медленно совершенствуется техническая и научная базы. В ряде регионов страны было обычным отключение электрической энергии. Резко сократился выпуск новой техники, энергетических генераторов, турбин, электрических двигателей (~ в 10 – 20 раз).

Для возрождения страны необходимо срочно укреплять ее технический фундамент – энергетику. Совершенствовать технологию электроэнергетики, разрабатывать более экономичные способы использования угля, мазута, природного газа, ядерного топлива.

Должны развиваться газотурбинные установки, приспособленные для работы в условиях меняющейся нагрузки, аккумулирующие системы; нужно развивать «водородную энергетику», разрабатывать электросберегающие технологии и строить электростанции на возобновляющихся источниках энергии – ветряные, геотермальные, приливные и др. [12].

В современных энергетических установках используются новейшие достижения науки и техники: средства телеметрии и автоматики, компьютерная техника. Поэтому квалифицированный специалист в области электроснабжения должен обладать глубокими общенаучными знаниями и хорошей профессиональной подготовкой, которая может быть обеспечена кафедрой ЭиМ ТТИ ЮФУ.