Потребление электрической энергии

Промышленность потребляет более 60 % электрической энергии.

Заметно увеличилось потребление электроэнергии коммунально-бытовыми приборами и установками. В сельском хозяйстве электрическая энергия применяется для самых различных нужд: обогрева помещений в парниковых хозяйствах, приведение в движение производственных механизмов, электромашинного орошения, использование токов высокой частоты, ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, ультразвук и т.п. Применение электроэнергии в быту позволяет максимально приблизить условия жизни в сельской местности к условиям жизни в городе.

Большое количество электрической энергии потребляет электрифицированный железнодорожный транспорт. Переход на электрическую тягу позволяет значительно повысить пропускную способность за счёт увеличения скорости движения поездов, снизить себестоимость перевозок, повысить экономию топлива, ускорить электрификацию прилегающих районов.

Для электрификации ж/д транспорта используется как постоянный, так и переменный ток. Однако применение переменного тока по ряду показателей выгоднее и в последнее время электрификация ж/д ведётся преимущественно на переменном токе. В этом случае достигается значительная экономия меди (2-3 т на 1 км), сокращения числа тяговых подстанций, снижаются потери энергии в 3-5 раз, улучшаются характеристики электровозов.

Электрическая энергия в быту в прошлом применялась в основном для освещения. По мере развития электротехнической промышленности создавались совершенные и удобные бытовые приборы – холодильники, морозильные камеры, телевизоры, стиральные машины и т.п. Применение этих приборов способствовало увеличению потребления электроэнергии. В возрастающем количестве электрическая энергия стала использоваться для приготовления пищи на предприятиях общественного питания и в квартирах, что способствовало улучшению гигиенических условий.

Потребление электрической энергии промышленными предприятиями, транспортом, электробытовыми приборами, подключенными к энергетической системе, меняется как в течении суток, так и течении года.

Рис. 8 Примерный график потребления электроэнергии в течение зимних суток в большом городе.

В утренние часы, когда начинают работу предприятия, включается освещение в квартирах, приводится в движение городской транспорт, потребление возрастает (утренний максимум нагрузки). Днём нагрузка в системе уменьшается (обеденные перерывы, окончание работы смены) в связи с некоторым снижением производительности труда. Вечером нагрузка в системе, как правило, достигает максимальных величин, т.к. в это время напряжённо работает городской транспорт, включается уличное освещение, зажигается свет в квартирах, включаются многочисленные электроприборы – телевизоры, радиоприёмники, нагревательные устройства и т.д. В это время продолжают работать некоторые предприятия. В ночные часы большая часть предприятий не работает, отключаются в квартирах бытовые приборы и освещение, перестаёт работать городской электрифицированный транспорт и наступает глубокий «провал» нагрузки.

На потребление электрической энергии оказывает влияние и время года. Так, например, в зимнее время больше расходуется электроэнергия на освещение и отопление. Имеют значение также и погодные условия. Резкое понижение температуры приводит к изменению потребления электроэнергии. Большое количество факторов, влияющих на потребление электроэнергии, невозможно заранее однозначно предсказать. В то же время, для управления режимами, желательно знать, как будет изменяться во времени потребление энергии (для создания или уменьшения запасов топлива, водных ресурсов и т.д.).

Прогнозирование графиков нагрузки может быть сделано с помощью методов математической статистики и теории вероятностей. При этом невозможно предсказать абсолютно точно, каким именно будет график нагрузки. Однако, изучая закономерности случайных изменений нагрузки при их массовом повторении, можно предсказать среднестатистическую конфигурацию графика. При этом можно оценить и количественно отклонения реального графика от среднестатистического.