Produzione di elettricità in Russia. Produzione, trasmissione e uso di energia elettrica
La produzione di energia elettrica nel mondo oggi svolge un ruolo enorme. È il cuore dell'economia statale di qualsiasi paese. Enormi somme di denaro vengono investite annualmente nella produzione e nell'uso dell'elettricità e della ricerca scientifica connessa a questo. Nella vita di tutti i giorni siamo costantemente confrontati con la sua azione, quindi uomo moderno dovrebbe avere un'idea dei principali processi di produzione e consumo.
Come ottenere l'elettricità
La produzione di energia elettrica viene effettuata dalle sue altre forme con l'ausilio di dispositivi speciali. Ad esempio, dalla cinetica. Per fare questo, utilizzare un generatore - un dispositivo che converte il lavoro meccanico in energia elettrica.
Altri metodi esistenti per la sua produzione sono, per esempio, la conversione di radiazioni nel campo di luce da fotocellule o da una batteria solare. O la produzione di elettricità per reazione chimica. O l'uso del potenziale del decadimento radioattivo o del refrigerante.
Viene prodotto in centrali elettriche idrauliche, nucleari, termiche, solari, eoliche, geotermiche e così via. Fondamentalmente, tutti funzionano secondo lo stesso schema: grazie all'energia del vettore principale, un determinato dispositivo produce una meccanica (energia di rotazione), che viene quindi trasferita a un generatore speciale, in cui viene prodotta corrente elettrica.
Principali tipi di centrali elettriche
La produzione e la distribuzione di energia elettrica nella maggior parte dei paesi sono effettuate attraverso la costruzione e l'esercizio di centrali termiche - centrali termiche. Il loro funzionamento richiede una grande quantità di combustibili fossili, le cui condizioni di produzione diventano più complicate di anno in anno e gli aumenti dei costi. Il coefficiente di impatto utile del combustibile nelle centrali termiche non è troppo alto (entro il 40%) e il numero di rifiuti inquinati dall'ambiente è elevato.
Tutti questi fattori riducono le prospettive di questo metodo di produzione.
La più economica è la produzione di energia elettrica da parte delle centrali idroelettriche (HPP). La loro efficienza raggiunge il 93%, il costo di 1 kW / h è cinque volte più economico rispetto ad altri metodi. La fonte naturale di energia di tali stazioni è praticamente inesauribile, il numero di lavoratori è minimo, sono facili da gestire. Per lo sviluppo di questa industria, il nostro paese è un leader riconosciuto.
Sfortunatamente, il ritmo di sviluppo è limitato da gravi costi e lunghi periodi di costruzione di centrali idroelettriche, a causa della loro lontananza dalle grandi città e autostrade, dal regime stagionale dei fiumi e dalle condizioni di lavoro difficili.
Inoltre, i serbatoi giganti peggiorano la situazione ecologica - inondano terre preziose attorno ai corpi idrici. 
L'uso di energia atomica
Oggigiorno la produzione, la trasmissione e l'uso dell'elettricità sono prodotti da centrali nucleari - centrali nucleari. Sono disposti quasi sullo stesso principio di quelli termici.
Il loro vantaggio principale è una piccola quantità di carburante necessario. Un chilogrammo di uranio arricchito equivale in prestazioni a 2,5 mila tonnellate di carbone. Questo è il motivo per cui le centrali nucleari possono teoricamente essere costruite in qualsiasi regione, indipendentemente dalla disponibilità di risorse di carburante nelle vicinanze.
Attualmente, le riserve di uranio sul pianeta sono molto più grandi dei combustibili minerali e l'impatto delle centrali nucleari sull'ambiente è minimo con un funzionamento senza problemi.
L'enorme e grave mancanza di centrali nucleari è la probabilità di un terribile incidente con conseguenze imprevedibili, il che significa che la loro ininterrotta operazione richiede misure di sicurezza molto gravi. Inoltre, la produzione di energia elettrica nelle centrali nucleari è regolata con difficoltà - ci vorranno diverse settimane per avviarle e fermarsi completamente. E non esistono praticamente tecnologie per lo smaltimento dei rifiuti pericolosi.
Cos'è un generatore elettrico
Produzione e trasmissione di energia elettrica sono fattibili grazie al generatore elettrico. Questo dispositivo converte tutti i tipi di energia (termica, meccanica, chimica) in elettrica. Il principio del suo funzionamento è costruito sul processo. induzione elettromagnetica. EMF è indotto in un conduttore che si muove in un campo magnetico, interseca le sue linee di forza magnetiche. Pertanto, il conduttore può fungere da fonte di energia elettrica.
La base di ogni generatore è un sistema di elettromagneti che formano un campo magnetico e conduttori che lo attraversano. Soprattutto alternatori basato sull'applicazione di un campo magnetico rotante. La sua parte fissa è chiamata statore, la parte mobile - il rotore.
Concetto di trasformatore
Un trasformatore è un dispositivo elettromagnetico statico progettato per convertire un sistema corrente in un altro (secondario) utilizzando l'induzione elettromagnetica.
I primi trasformatori nel 1876 furono proposti da P. N. Yablochkov. Nel 1885, gli scienziati ungheresi svilupparono dispositivi industriali monofase. Negli anni 1889-1891. Inventato trasformatore trifase.
Il più semplice trasformatore monofase è costituito da un'anima in acciaio e una coppia di avvolgimenti. Sono utilizzati per la distribuzione e la trasmissione di energia elettrica, perché i generatori di centrali elettriche lo producono a una tensione compresa tra 6 e 24 kW. È utile trasmetterlo a valori elevati (da 110 a 750 kW). A tale scopo, i trasformatori step-up sono installati nelle centrali elettriche.
Come viene utilizzata l'elettricità
La sua parte del leone è quella di fornire elettricità alle imprese industriali. La produzione consuma fino al 70% di tutta l'elettricità generata nel paese. Questa cifra varia considerevolmente per le singole regioni a seconda delle condizioni climatiche e del livello di sviluppo industriale.
Un'altra spesa: la fornitura di energia elettrica. Le sottostazioni di trasporto elettrico urbano, interurbano, industriale, che utilizzano corrente continua, operano dalle reti elettriche dell'EES. Per il trasporto in CA vengono utilizzate sottostazioni di sottostazione che consumano anche energia dalle centrali elettriche.
Un altro settore del consumo di elettricità è l'approvvigionamento nazionale. I consumatori qui sono edifici di aree residenziali di qualsiasi insediamento. Si tratta di case e appartamenti, edifici amministrativi, negozi, istituti di istruzione, scienza, cultura, assistenza sanitaria, ristorazione, ecc.
Come funziona il trasferimento di energia elettrica
Produzione, trasmissione e utilizzo di energia elettrica: le tre balene del settore. Inoltre, trasferire il potere ricevuto ai consumatori è il compito più difficile.
"Viaggia" principalmente per mezzo di linee elettriche - linee elettriche aeree. Anche se sempre più cominciano a usare le linee del cavo.
L'elettricità è prodotta da potenti aggregati di gigantesche centrali elettriche e i suoi consumatori sono ricevitori relativamente piccoli sparsi su un vasto territorio.
C'è una tendenza a concentrare il potere, a causa del fatto che con il loro aumento, i costi relativi delle centrali elettriche di costruzione diminuiscono e, di conseguenza, il costo del chilowattora ottenuto.
Complesso energetico unificato
Una serie di fattori influenzano la decisione di collocare una grande centrale elettrica. Questo è il tipo e la quantità di risorse disponibili, disponibilità di trasporto, condizioni climatiche, inclusione nella rete elettrica unificata, ecc. Molto spesso, le centrali elettriche sono costruite lontano da grandi fonti di consumo di energia. L'efficienza della sua trasmissione su distanze considerevoli influenza il buon funzionamento di un singolo complesso energetico di un vasto territorio.
La produzione e la trasmissione di energia elettrica devono avvenire con una quantità minima di perdite, la cui causa principale è fili di riscaldamento cioè un aumento nell'energia interna del conduttore. Per mantenere la potenza trasmessa su lunghe distanze, è necessario aumentare proporzionalmente la tensione e ridurre l'amperaggio nei fili.
Che cosa sono le linee elettriche
I calcoli matematici mostrano che la quantità di perdite nei fili per il riscaldamento è inversamente proporzionale al quadrato della tensione. Questo è il motivo per cui l'elettricità su lunghe distanze viene trasmessa utilizzando linee elettriche - linee elettriche ad alta tensione. Tra i loro fili, la tensione è di decine e talvolta centinaia di migliaia di volt.
Le centrali elettriche vicine l'una all'altra, sono combinate in un unico sistema di alimentazione con l'aiuto di linee elettriche. La produzione di elettricità in Russia e la sua trasmissione sono condotte attraverso una rete di energia centralizzata, che comprende un numero enorme di centrali elettriche. La gestione unificata del sistema garantisce una fornitura costante di energia elettrica ai consumatori.
Un po 'di storia
Com'è stata la rete elettrica unificata nel nostro paese? Proviamo a guardare nel passato.
Fino al 1917, la produzione di elettricità in Russia era condotta a un ritmo insufficiente. Il paese è rimasto indietro rispetto ai suoi vicini sviluppati, che hanno influenzato negativamente l'economia e la difesa.
Dopo la rivoluzione di ottobre, il progetto di elettrificazione della Russia è stato sviluppato dalla Commissione statale per l'elettrificazione della Russia (abbreviato in GOELRO), guidata da G. M. Krzhizhanovsky. Più di 200 scienziati e ingegneri hanno collaborato con lei. Il controllo è stato effettuato personalmente da V. I. Lenin.
Nel 1920, fu preparato il piano di elettrificazione RSFSR, calcolato per 10-15 anni. Comprendeva il ripristino del vecchio sistema energetico e la costruzione di 30 nuove centrali elettriche dotate di moderne turbine e caldaie. L'idea principale del piano è quella di utilizzare le gigantesche risorse idroelettriche nazionali. Si è ipotizzata l'elettrificazione e la ricostruzione radicale dell'intera economia nazionale. L'enfasi era sulla crescita e lo sviluppo. industria pesante paese.
Il famoso piano GOERLO
Dal 1947, l'URSS è diventata la prima in Europa e la seconda al mondo a produrre elettricità. È grazie al piano GOELRO che l'intera economia domestica si è formata nel più breve tempo possibile. La produzione e il consumo di elettricità nel paese ha raggiunto un livello qualitativamente nuovo.
L'adempimento del piano divenne possibile grazie a una combinazione di diversi fattori importanti: l'alto livello del personale scientifico del paese, il potenziale materiale della Russia che è rimasto dai tempi pre-rivoluzionari, la centralizzazione del potere politico ed economico, la capacità del popolo russo di credere alle "massime" e attuare le idee proclamate.
Il piano dimostrò l'efficacia del sistema sovietico di potere e governo centralizzati.
Pianifica i risultati
Nel 1935, il programma adottato fu implementato e superato. Furono costruite 40 centrali elettriche invece del previsto 30, era prevista una capacità tre volte superiore a quella pianificata. Sono state costruite 13 centrali elettriche da 100 mila kW ciascuna. La capacità totale delle centrali idroelettriche russe era di circa 700.000 kW.
Durante questi anni, sono stati costruiti i più grandi oggetti di importanza strategica, come la famosa centrale idroelettrica di Dnieper. In termini di indicatori totali, il Sistema energetico sovietico unificato ha superato gli analoghi sistemi dei paesi più sviluppati del Nuovo e del Vecchio Mondo. La produzione di elettricità in Europa in quegli anni era significativamente dietro agli indicatori dell'URSS.
Sviluppo rurale
Se prima della rivoluzione non c'era quasi elettricità nei villaggi della Russia (le piccole centrali elettriche installate da grandi proprietari terrieri non contano), poi con l'attuazione del piano GOELRO, grazie all'utilizzo dell'elettricità, l'agricoltura ha ricevuto un nuovo impulso allo sviluppo. I motori elettrici sono apparsi sui mulini, segherie, macchine per la pulizia dei cereali, che hanno contribuito alla modernizzazione del settore.
Inoltre, l'elettricità è diventata stabilmente stabilita nella vita dei cittadini e degli abitanti del villaggio, letteralmente strappando la "Russia oscura" dall'oscurità.