Развитие электростанций

В России крупнейшие станции однофазного  тока были сооружены в конце 80-х  и начале 90-х годов. Первая центральная  электростанция построена венгерской фирмой «Ганц и К» в Одессе в 1887 г. Основным потребителем энергии была система электрического освещения нового театра.

Эта электростанция представляла собой  прогрессивное для своего времени  сооружение. Она имела 4 водотрубных  котла общей производительностью 5 т пара в час, а также два  синхронных генератора общей мощностью 160 кВт при напряжении на зажимах 2 кВ и частоте 50 Гц. От распределительного щита энергия поступала в линию длиной 2,5 км, ведущую к трансформаторной подстанции театра, где напряжение понижалось. Оборудование электростанции было столь совершенным для своего

времени, что, несмотря на то, что топливом служили привозной английский уголь, стоимость электроэнергии была ниже, чем на более поздних петербургских и московских электростанциях. Расход топлива составлял .1,4 кг/кВт ч (на петербургских электростанциях — 3,9—5,4 кг/кВтч).

В том же году началась эксплуатация электростанции постоянного тока в  Царском Селе (ныне г. Пушкин). Протяженность  воздушной сети в Царском Селе уже в 1887 г. была около 64 км, тогда  как два года спустя суммарная кабельная сеть «Общества 1886 г.» в Москве и Петербурге, составляла только 115 км. В 1890 г. Царскосельская станция и сеть были реконструированы и переведены на однофазный переменный ток напряжением 2 кВ. По свидетельству современников, Царское Село было первым городом в Европе, который был освещен исключительно электричеством.

Крупнейшей в России электростанцией  однофазного тока была станция на Васильевском острове в Петербурге, построенная в 1894 г. инженером Н. В. Смирновым. Мощность ее составляла 800 кВт и превосходила мощность любой существовавшей в то время станции постоянного тока. В качестве первичных двигателей использовались четыре вертикальные паровые машины мощностью 250 л.с. каждая. Применение переменного тока напряжением 2000 В позволило упростить и удешевить электрическую сеть и увеличить радиус электроснабжения (более 2 км при потере до 3 % напряжения в магистральных проводах вместо 17—20 % в сетях постоянного тока).

Таким образом, опыт эксплуатации центральных  станций и сетей однофазного  тока показал преимущества переменного тока, но вместе с тем, как уже отмечалось, выявил ограниченность его применения. Однофазная система тормозила развитие электропривода, усложняла его. Так, например, при подключении силовой нагрузки к сети Дептфордской станции приходилось дополнительно помещать на валу каждого синхронного однофазного двигателя еще разгонный коллекторный двигатель переменного тока. Легко понять, что такое усложнение электропривода делало весьма сомнительной возможность его широкого применения.

 

 

 

2. Развитие ветроэлектростанций

История ветроэнергетики начинается с незапамятных времён: энергия ветра  вот уже более 6000 лет надежно  и верно служит людям. До изобретения  паровой машины основным источником энергии во многих странах была именно энергия ветра. На протяжении столетий торговые и военные парусные суда передвигались за счет энергии воздушных потоков, повсюду крутились лопасти ветряных мельниц.

Первые простейшие ветродвигатели применяли в глубокой древности  в Египте и Китае. В Египте (около Александрии) сохранились остатки каменных ветряных мельниц барабанного типа, построенных ещё во II-I вв. до н. э. В 7 в. н. э. персы строили ветряные мельницы уже более совершенной конструкции - крыльчатые.

Несколько позднее, в VIII-IX вв., ветряные мельницы появились на Руси и в Европе. Начиная с XIII в., ветродвигатели получили широкое распространение в Западной Европе, особенно в Голландии, Дании и Англии, для подъёма воды, размола зерна и приведения в движение различных станков.

Мельницы «на козлах», так называемые немецкие мельницы, являлись до середины XVI в. единственно известными. Сильные бури могли опрокинуть такую мельницу вместе со станиной.

В XVI веке в городах Европы начинают строить водонасосные станции с  использованием гидродвигателя и ветряной мельницы. Толедо - 1526 г., Глочестер - 1542 г., Лондон - 1582 г., Париж - 1608 г., и др. В Нидерландах большое количество ветряных мельниц откачивали воду с земель, ограждённых дамбами. Отвоёванные у моря земли использовались в сельском хозяйстве. В засушливых областях Европы ветряные мельницы применялись для орошения полей.

 Появление паровой  машины как источника энергии  резко замедляет дальнейшие развитие  ветроэнергетики. А в XX в. научно-технический  прогресс, набиравший обороты огромными  темпами, в корне изменил технологическую картину мира. Сталь, нефть, газ, новые материалы и возможности отодвинули далеко на задний план достижения сотен лет человеческой цивилизации. Но человечество так активно разрабатывает месторождения нефти, угля и газа, что появилась реальная угроза их скорой выработки. Поэтому во многих странах стали развивать так называемую нетрадиционную, или альтернативную энергетику – возобновляемые источники энергии, к тому же имеющие экологические преимущества.

Но, как известно, новое - это хорошо забытое старое и, поэтому, человечество вновь

 

обращает свои взоры на энергию  ветра: а нельзя ли с его помощью  вырабатывать столь необходимую  электроэнергию? Первые проекты ветроагрегатов, способных вырабатывать электроэнергию, появились еще в 20-е годы прошлого века. Первый экземпляр ветродвигателя с роторами (цилиндрами) на четырех крыльях, диаметром 20 м, был установлен в 1926 г. в Берлине на башне высотой 15 м.

В России также заинтересовались возможностью выработки электроэнергии с помощью ветроустановок: в 1918 году ветряками занялся профессор В. Залевский, создавший теорию ветряной мельницы и сформулировавший несколько принципов, которым должна отвечать ветроустановка. В 1925 году профессор Н. Е. Жуковский разработал теорию ветродвигателя и организовал отдел ветряных двигателей в Центральном аэрогидродинамическом институте.

Отрасль начала стремительно развиваться, и в 1930-х годах Советский Союз был "впереди планеты всей" в использовании энергии ветра. Тогда было освоено производство разнообразных ветроустановок мощностью 3-4 киловатта. В 1931 году в СССР заработала крупнейшая на тот момент в мире сетевая ветроэнергетическая установка мощностью 100 кВт, вслед за ней на юге страны были установлены десятки подобных ветрогенераторов. В 1938-м в Крыму развернулось строительство ветроэлектростанции мощностью 5 МВт. В годы освоения целины в Казахстане была сооружена первая многоагрегатная ветроэлектростанция, работавшая в паре с дизелем, общей мощностью 400 кВт.

Но использование энергии ветра  в крупномасштабной энергетике оказалось несвоевременным - нефть оставалась сравнительно дешевой, устойчиво сокращались капитальные вложения в строительство тепловых электростанций, развивалась гидроэнергетика. В 1960-1980-е годы энергетическая отрасль нашей страны была ориентирована на строительство крупных ТЭС, ГЭС и АЭС: ветряки не выдержали конкуренции с электроэнергетическими гигантами, объединившимися в единую национальную сеть, и в конце 1960-х годов их серийное производство было закрыто. 
Сейчас в России действуют всего три-четыре десятка небольших ветроэлектростанций, в сумме дающие менее 0,1% вырабатываемой в стране энергии. 
В настоящее время установленная мощность ветроэлектростанций в России составляет около 13 МВт. Самой мощной на сегодняшний день считается ветроэлектростанция в Калининградской области, введенная в строй в 2002 году (первая установка – в 1999 г.) и состоящая из 21 установки, переданной в дар властями Дании. Ее суммарная мощность составляет 5,1 МВт.

 Список использованных источников

1. Веселовский О. Н., Шнейберг Я. А. Очерки по истории электротехники - М.: Издательство МЭИ, 1993.

2. Материал Российской ассоциации ветроиндустрии (РАВИ) http://rawi.ru/media/Text_files/history.pdf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.