Электроэнергия основа современного технического прогресса

Электроэнергия основа современного технического прогресса

Человек с давних времен стремился использовать силы природы, или, другими словами, её энергию. В природе существуют различные виды энергии: механическая, тепловая, химическая, электрическая, световая, атомная и др. Первоначально человек освоил в основном механическую и тепловую, но по мере развития цивилизации эти виды энергии не могли уже удовлетворять все потребности общества.

В XX веке основным видом энергии, применяемой человеком, становится электрическая энергия, обладающая рядом очевидных преимуществ. С одной стороны, она относительно просто добывается, с другой — легко преобразуется в другие виды энергии (механическую, тепловую, химическую, световую). Электрическую энергию можно передавать на большие расстояния с незначительными потерями. Например, потери высоковольтных линий передачи электроэнергии не превышают 4%. При этом её легко распределять между отдельными потребителями (жилыми домами, заводами и учреждениями) и учитывать расходование с помощью счётчиков. И наконец, на месте непосредственного использования электроэнергия не создаёт загрязнения.

Электричество даёт нам тепло, свет и механическую энергию — надо только щёлкнуть выключателем. В наши дни человек уже не может обойтись без электрической энергии ни в быту, ни на производстве, ни в космосе. Она стала основой технического прогресса современного общества.

Эксплуатацией и ремонтом электрооборудования занято значительно больше рабочих, чем в любой другой производственной отрасли. Специалисты, отвечающие за работу электрических устройств (электромонтёры), должны поддерживать в исправном состоянии бесчисленное количество работающих на благо человека электрических машин — от мелких приборов до электрооборудования предприятий и гигантских систем электроснабжения.

В этой области техники трудятся опытные специалисты, обеспечивающие необходимый контроль, обслуживание и ремонт электропроводов, генераторов, двигателей, трансформаторов, систем защиты и бытовой техники. Каждый вид работ по обслуживанию электроустановок и приборов требует наличия специальной подготовки в технических училищах или лицеях, техникумах и на курсах при предприятиях.

Наука о получении, передаче и применении электрической энергии в практических целях называется электротехникой. Школьники изучают лишь её основы, тем не менее эти знания помогут не только в дальнейшем освоении электротехнических профессий, но и в повседневных бытовых ситуациях, связанных с использованием электричества. Знание электротехники необходимо и при работе в других отраслях экономики, таких как связь, радиовещание и телевидение, автоматика и телемеханика, электрометаллургия, электрохимия и др.

Каждый человек должен обладать минимумом основных навыков по электротехнике, чтобы уметь грамотно эксплуатировать электросеть, правильно выбрать новое электрооборудование для своей квартиры или офиса, выполнить мелкий ремонт проводки, бытовых приборов, электрической системы своего автомобиля и т. д. При этом он должен твёрдо знать правила электробезопасности, чтобы своими действиями не нанести вреда себе и окружающим.

Новые слова и понятия

Электрическая энергия, технический прогресс, электротехника, электробезопасность.

План — конспект к уроку технология в 8 классе на тему: "Электрическая энергия — основа современного технического прогресса. Способы получения энергии".

Представить сегодня нашу жизнь без электрической энергии невозможно. Электроэнергетика необходима во всех сверах человеческой деятельности: промышленность и сельское хозяйство, в быту, науке и космосе и т. д.

Скачать:

Вложение Размер
конспект урока технологии 62 КБ

Предварительный просмотр:

Тема урока: Электрическая энергия – основа современного технического прогресса.

Способы получения электроэнергии

  • Познакомить учащихся с физическими основами производства передачи и использования электрической энергии
  • Способствовать формированию у старшеклассников информационной и коммуникативной компетентностей
  • Познакомить учащихся с производством и использованием электрической энергии в России. ( в Мордовии)
  • Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, авторские презентации: «Производство, передача и использование электрической энергии»/

Организационный момент — 1мин

Мотивационный момент -2 мин

Объяснение нового материала и практическая работа в тетради 30 +10 мин

  • Промышленная энергетика (ГЭС, ТЭС, АЭС)
  • Альтернативная энергетика (ГеоТЭС, СЭС, ВЭС, ПЭС)
  • Передача электрической энергии
  • Эффективное использование электрической энергии
  • Домашнее задание — 2 мин

1. Организационны момент

Учитель:
Представить сегодня нашу жизнь без электрической энергии невозможно. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Немыслим без электроэнергии и наш быт. Столь широкое применение электроэнергии объясняется ее преимуществами перед другими видами энергии. Так, электроэнергию можно получать за счет других разнообразных видов энергии (воды, ветра, солнца и т.д.), легко превращать в другие виды энергии, без больших потерь передавать на большие расстояния, достаточно просто и с высоким кпд преобразовывать, дробить на порции любой величины.

  • Огромную роль электроэнергия играет в транспортной промышленности. Электротранспорт не загрязняет окружающую среду. Большое количество электроэнергии потребляет электрифицированный железнодорожный транспорт, что позволяет повышать пропускную способность дорог за счет увеличения скорости движения поездов.
  • Электроэнергия в быту является основным фактором обеспечения комфортабельной жизни людей. Уровень развития электроэнергетики отражает уровень развития производительных сил общества и возможности научно-технического прогресса.

Электроэнергия была и остается главной составляющей жизни человека Главные вопросы – сколько энергии нужно человечеству? Какой будет энергетика ХХІ века? Чтобы дать ответы на эти вопросы необходимо знать основные способы получения электроэнергии, изучить проблемы и перспективы современного производства электроэнергии в России, но и на территории Красноярского края.

Преобразования энергии различных видов в электрическую энергию происходит на электростанциях ( слайд №1 ). В зависимости от вида преобразуемой энергии электростанции могут быть разделены на следующие основные типы:

  • Электростанции промышленной энергетики: ГЭС, ТЭС, АЭС
  • Электростанции альтернативной энергетики: ПЭС, СЭС, ВЭС, ГеоТЭС

Рассмотрим физические основы производства электроэнергии на электростанциях.
( Учащиеся заслушиваются выступления групп и при этом заполняют таблицу)

№1: Гидроэлектростанции (ГЭС)

Гидроэлектростанция представляет собой комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию (слайд№2).
На ГЭС электроэнергию получают, используя энергию воды, перетекающей с высшего уровня к низшему уровню и вращающей при этом турбину. Плотина – самый важный и самый дорогостоящий элемент ГЭС. Вода перетекает с верхнего бьефа в нижний бьеф по специальным трубопроводам, либо по выполненным в теле плотины каналам и приобретает большую скорость. Струя воды поступает на лопасти гидротурбины. Ротор гидротурбины приводится во вращение под действием центробежной силы струи воды. Вал турбины соединяется с валом электрического генератора, и при вращении ротора генератора механическая энергия ротора преобразуется в электрическую энергию.
Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами – их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Однако гидроэнергетика не безвредна для окружающей среды ( слайд №3 ). При постройке плотины образуется водохранилище. Вода, залившая огромные площади, необратимо изменяет окружающую среду. Подъем уровня реки плотиной может вызвать заболоченность, засоленность, изменения прибрежной растительности и микроклимата. Поэтому так важно создание и использование экологически безвредных гидротехнических сооружений.

Читайте также:  Арбуз огонек в подмосковье

№2: Теплоэлектростанции (ТЭС)

Тепловая электростанция (ТЭС) – электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Основными видами топлива для ТЭС являются природные ресурсы – газ, уголь, торф, горючие сланцы, мазут ( слайд №4 ). Тепловые электростанции разделяются на две группы: конденсационные и теплофикационные или теплоцентрали (ТЭЦ). Конденсационные станции снабжают потребителей только электрической энергией. Их сооружают вблизи залежей местного топлива с тем, чтобы не возить его на большие расстояния. Теплоцентрали снабжают потребителей не только электрической энергией, но и теплом – водяным паром или горячей водой, поэтому ТЭЦ сооружают поблизости от приемников теплоты, в центрах промышленных районов и крупных городов для уменьшения протяженности теплофикационных сетей. Топливо транспортируют на ТЭЦ из мест его добычи. В машинном зале ТЭС установлен котел с водой. За счет тепла, образующегося в результате сжигания топлива, вода в паровом котле нагревается, испаряется, а образовавшийся насыщенный пар доводится до температуры 550°С и под давлением 25 МПа поступает по паропроводу в паровую турбину, назначение которой превращать тепловую энергию пара в механическую энергию. Энергия движения паровой турбины преобразуется в электрическую энергию генератором, вал которого непосредственно соединен с валом турбины. После паровой турбины водяной пар, имея уже низкое давление и температуру около 25°С, поступает в конденсатор. Здесь пар с помощью охлаждающей воды превращается в воду, которая с помощью насоса снова подается в котел. Цикл начинается снова. ТЭС работают на органическом топливе, но это, к сожалению, невосполнимые природные ресурсы ( слайд № 5 ). К тому же, работа ТЭС сопровождается экологическими проблемами: при сгорании топлива происходит тепловое и химическое загрязнение среды, что оказывает губительное воздействие на живой мир водоемов и качество питьевой воды.

№3: Атомные электростанции (АТС)

Атомная электростанция (АЭС) – электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую энергию ( слайд №6 ). Атомные электростанции действуют по такому же принципу, что и тепловые электростанции, но используют для парообразования энергию, получающуюся при делении тяжелых атомных ядер (урана, плутония). В активной зоне реактора протекают ядерные реакции, сопровождающиеся выделением огромной энергии ( слайд № 7 ). Вода, соприкасающаяся в активной зоне реактора с тепловыделяющими элементами, забирает у них тепло и передает это тепло в теплообменнике также воде, но уже не представляющей опасности радиоактивного излучения. Поскольку вода в теплообменнике превращается в пар, его называют парогенератором. Горячий пар поступает в турбину, преобразующую тепловую энергию пара в механическую энергию. Энергия движения паровой турбины преобразуется в электрическую энергию генератором, вал которого непосредственно соединен с валом турбины. АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций, имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: не требуют привязки к источнику сырья и собственно могут быть размещены в любом месте, при нормальном режиме функционирования считаются экологически безопасными ( слайд № 8 ). Но при авариях на АЭС возникает потенциальная опасность радиационного загрязнения среды. Кроме того существенной проблемой остается утилизация радиоактивных отходов и демонтаж отслуживших свой срок АЭС.

Учитель:
Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены, не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии района ( слайд № 9 ). Альтернативный источник энергии — способ, устройство или сооружение, позволяющее получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) и заменяющий собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле. Цель поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений.

№ 4: Приливные электростанции (ПЭС)

Использование энергии приливов началось еще в ХІ веке, когда на берегах Белого и Северного морей появились мельницы и лесопилки. Два раза в сутки уровень океана то поднимается под действием гравитационных сил Луны и Солнца, притягивающих к себе массы воды. Вдали от берега колебания уровня воды не превышают 1 м, но у самого берега они могут достигать 13-18 метров ( слайд № 10) . Для устройства простейшей приливной электростанции (ПЭС) нужен бассейн – перекрытый плотиной залив или устье реки. В плотине имеются водопропускные отверстия и установлены гидротурбины, которые вращают генератор. Считается экономически целесообразным строительство приливных электростанций в районах с приливными колебаниями уровня моря не менее 4 метров. В приливных электростанциях двустороннего действия турбины работают при движении воды из моря в бассейн и обратно. Приливные электростанции двустороннего действия способны вырабатывать электроэнергию непрерывно в течение 4-5 часов с перерывами в 1-2 часа четыре раза в сутки. Для увеличения времени работы турбин существуют более сложные схемы – с двумя, тремя и большим количеством бассейнов, однако стоимость таких проектов весьма высока ( слайд № 11 ). Недостаток приливных электростанций в том, что они строятся только на берегу морей и океанов, к тому же они развивают не очень большую мощность, да и приливы бывают всего лишь два раза в сутки ( слайд № 12 ). И даже они экологически не безопасны. Они нарушают нормальный обмен соленой и пресной воды и тем самым – условия жизни морской флоры и фауны. Влияют они и на климат, поскольку меняют энергетический потенциал морских вод, их скорость и территорию перемещения.

№ 5: Ветряные электростанции (ВЭС)

Энергия ветра – это косвенная форма солнечной энергии, являющаяся следствием разности температур и давлений в атмосфере Земли. Около 2% поступающей на Землю солнечной энергии превращается в энергию ветра. Ветер – возобновляемый источник энергии. Его энергию можно использовать почти во всех районах Земли. Получение электроэнергии от ветросиловых установок является чрезвычайно привлекательной, но вместе с тем технически сложной задачей. Трудность заключается в очень большой рассеянности энергии ветра и в его непостоянстве ( слайд № 13 ). Принцип действия ветряных электростанций прост: ветер крутит лопасти установки, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор вырабатывает электрическую энергию, и, таким образом, энергия ветра превращается в электрический ток ( слайд №13 ). Производство ВЭС очень дешево, но их мощность мала, и их работа зависит от погоды ( слайд № 14 ). К тому же они очень шумны, поэтому крупные установки даже приходится на ночь отключать. Помимо этого, ветряные электростанции создают помехи для воздушного сообщения, и даже для радиоволн. Применение ВЭС вызывает локальное ослабление силы воздушных потоков, мешающее проветриванию промышленных районов и даже влияющее на климат. Наконец, для использования ВЭС, необходимы огромные площади много больше, чем для других типов электрогенераторов. И все же изолированные ВЭС с тепловыми двигателями как резерв и ВЭС, которые работают параллельно с тепло – и гидростанциями, должны занять видное место в энергоснабжении тех районов, где скорость ветра превышает 5 м/с.

Читайте также:  Выкройка джинсовых шорт женских

№ 6: Геотермальные электростанции ( Гео ТЭС)

Геотермальная энергия – это энергия внутренних областей Земли. Извержение вулканов наглядно свидетельствует об огромном жаре внутри планеты. Ученые оценивают температуру ядра Земли в тысячи градусов Цельсия. Геотермальное тепло – это тепло, содержащееся в подземной горячей воде и водяном паре, и тепло нагретых сухих пород ( слайд № 15 ).Геотермальные тепловые электростанции (ГеоТЭС) преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электрическую энергию. Источниками геотермальной энергии могут быть подземные бассейны естественных теплоносителей – горячей воды или пара. По существу, это непосредственно готовые к использованию «подземные котлы», откуда воду или пар можно добыть с помощью обычных буровых скважин. Полученный таким способом природный пар после предварительной очистки от газов, вызывающих разрушение труб, направляется в турбины, соединенные с электрогенераторами. Использование геотермальной энергии не требует больших издержек, т.к. в данном случае речь идет об уже «готовых к употреблению», созданных самой природой источниках энергии ( слайд № 16 ). К недостаткам ГеоТЭС относится возможность локального оседания грунтов и пробуждения сейсмической активности. А выходящие из-под земли газы создают в окрестностях немалый шум и могут, к тому же, содержать отравляющие вещества. Кроме того, ГеоТЭС построить можно не везде, потому что для ее постройки необходимы геологические условия.

№ 7: Солнечные электростанции (СЭС)

Солнечная энергия – наиболее грандиозный, дешевый, но, и, пожалуй, наименее используемый человеком источник энергии. Преобразование энергии солнечного излучения в электрическую энергию осуществляется с помощью солнечных электростанций ( слайд № 17 ). Различают термодинамические СЭС, в которых солнечная энергия сначала преобразуется в тепловую, а затем в электрическую; и фотоэлектрические станции, непосредственно преобразующие солнечную энергию в электрическую энергию ( слайд № 18 ). Фотоэлектрические станции бесперебойно снабжают электроэнергией речные бакены, сигнальные огни, системы аварийной связи, лампы маяков и многие другие объекты, расположенные в труднодоступных местах ( слайд №19 ). По мере совершенствования солнечных батарей они будут находить применение в жилых домах для автономного энергоснабжения (отопления, горячего водоснабжения, освещения и питания бытовых электроприборов). Солнечные электростанции обладают заметным преимуществом перед станциями других типов: отсутствием вредных выбросов и экологической чистотой, бесшумностью в работе, сохранением в неприкосновенности земных недр ( слайд № 20 ).

№ 8: Передача электроэнергии на расстояние

Электроэнергия производится вблизи источников топлива или гидроресурсов, в то время как ее потребители находятся повсеместно. Поэтому возникает необходимость в передаче электроэнергии на большие расстояния. Рассмотрим принципиальную схему передачи электроэнергии от генератора к потребителю ( слайд № 21 ). Обычно генераторы переменного тока на электростанциях вырабатывают напряжение, не превышающее 20 кВ, так как при более высоких напряжениях резко возрастает возможность электрического пробоя изоляции в обмотке и в других частях генератора. Для сохранения передаваемой мощности напряжение в ЛЭП должно быть максимальным, поэтому на крупных электростанциях ставят повышающие трансформаторы. Однако напряжение в линии электропередачи ограничено: при слишком высоком напряжении между проводами возникают разряды, приводящие к потерям энергии. Для использования электроэнергии на промышленных предприятиях требуется значительное снижение напряжения, осуществляемое с помощью понижающих трансформаторов. Дальнейшее снижение напряжения до величины порядка 4 кВ необходимо для электрораспределения по местным сетям, т.е. по тем проводам, которые мы видим на окраинах наших городов. Менее мощные трансформаторы снижают напряжение до 220 В (напряжение, используемое большинством индивидуальных потребителей).

№ 9: Эффективное использование электроэнергии

Электроэнергия занимает существенное место в статье расходов каждой семьи. Ее эффективное использование позволит значительно снизить издержки. Все чаще в наших квартирах «прописываются» компьютеры, посудомоечные машины, кухонные комбайны. Поэтому и плата за электроэнергию весьма значительна. Возросшее энергопотребление приводит к дополнительному потреблению невозобновляемых природных ресурсов: уголь, нефть, газ. При сжигании топлива в атмосферу выбрасывается углекислый газ, что приводит к пагубным климатическим изменениям. Экономия электричества позволяет сократить потребление природных ресурсов, а значит, и снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.
Четыре ступени энергосбережения ( слайд № 22 )

  • Не забывайте выключать свет.
  • Использовать энергосберегающие лампочки и бытовую технику класса А.
  • Хорошо утеплять окна и двери.
  • Установить регуляторы подачи тепла (батареи с вентилем).

Домашнее задание : параграф 29,30

Ответить на вопросы. Создать презентации по видам энергии.

Значение электроэнергетики в техническом прогрессе

Развитие человеческого общества и его успехи на пу­ти цивилизации и прогресса непосредственно связаны с повышением производительности труда и улучшением материальных условий жизни людей. Научно-техниче­ский и социальный прогресс сопровождается увеличением потребляемой электрической энергии.

Количество потребляемой современными машинами электроэнергии очень велико. Потребле­ние электроэнергии и в дальнейшем должно возрастать, обеспе­чивая повышение производительности труда. Ускорение экономического развития страны на осно­ве широкого использования совершенных автоматиче­ски управляемых машин, заменяющих физический и не­творческий умственный труд, возможно только при уве­личении потребляемой электроэнергии и росте производитель­ности труда.

Увеличение расходуемой энергии связано с развитием цивилизации, расширением и углублением знаний чело­века об окружающем мире. Объем знаний со временем увеличивается по мере того, как развивается культура – искусство, науки, открываются новые свойства материи. Приближенно знания, отражающие уровень развития ци­вилизации, можно оценить количеством накопленной ин­формации, измеряемой условной единицей – байтом. По­требление энергии и накопление информации имеют примерно одинаковый харак­тер изменения во времени. При этом общая накопленная информация, оцениваемая количественно в байтах, ко­нечно, не отражает ее различной ценности и качественного своеобразия. Простой подсчет знаков в книгах одинаково учитывает творения и гениальных авторов, и весьма посредственных. Этот показатель применим только для грубых ориентировочных оценок, выявления общих тен­денций в развитии.

Читайте также:  Как сделать детскую кровать чердак

Влияние электроэнергетики на культуру, духовное развитие человека образно охарактеризовал К. Г. Паустовский, сказав, что лишняя тонна угля – это лишняя книжка хороших стихов, это тепло, свет, это спрессованная в черном блестящем камне сила жизни, сила и богатство мыслей и ощущений нашей эпохи. В самом деле, обеспе­чение электроэнергией – это необходимая основа для того, что­бы человек мог творчески создавать новую технику, за­ниматься науками, искусством, литературой – всем тем, что обобщенно называется культурой.

Современный период развития техники, характери­зующийся значительным потреблением электроэнергии и по пра­ву называемый периодом научно-технической революции, качественно отличается от предшествующих периодов развития. Качественное отличие в первую очередь состо­ит в огромном, революционном сдвиге в развитии произ­водительных сил, создании в широких масштабах техни­чески совершенных, оснащенных высокоэффективной ав­томатикой средств труда.

Прогресс в науке и технике определяется единством эволюционных и революционных изменений. При этом в случае имеющихся предпосылок внутренние закономер­ности развития науки и техники и общественные потреб­ности могут перевести эволюционные изменения в рево­люционные. Любая техническая революция характеризу­ется коренными изменениями в средствах труда или тех­нологии. При рассмотрении современной научно-технической революции следует учитывать историю развития техники, важнейшие ее достижения и научные открытия послед­них лет. Развитие новых областей связано с успехами в физике, радиоэлектронике, кибернетике, молекулярной биологии, бионике и многих других науках. Успехи в ав­томатизации, электрификации производства, транспорт­ной технике также существенны для настоящих и буду­щих революционных изменений в электроэнергетике и электроэнергети­ческой науке, которая, в свою очередь, существенно влияет на ход научно-технической революции.

Технический прогресс и развитие цивилизации с да­леких исторических времен непосредственно связаны с количеством используемых энергоресурсов. Но если на первых этапах развития человек располагал только сво­ей мускульной энергией и мускульной силой животных, то затем большую часть труда он стал возлагать на ма­шины.

Освоение природных энергетических ресурсов стиму­лировало создание машин, выполнявших довольно слож­ные операции и позволявших переложить на них значительную часть вначале физического, а затем (в настоя­щее время) и нетворческого умственного труда. Совер­шенствование машин освобождало время для наиболее творческой работы, позволяло глубже проникать в зако­ны природы, используя их для своего блага. Это, в свою очередь, способствовало созданию более совершенных орудий труда.

Потребности в энергии постоянно возрастали, что вы­нуждало изыскивать новые энергоресурсы и новые спо­собы преобразования энергии из одного вида в другой. В настоящее время стало традиционным использование таких видов энергии, как энергия Солнца, химическая энергия орга­нического топлива, механическая энергия воды в реках, морях и океанах, энергия ветра, внутриядерная энергия, получаемая при делении тяжелых ядер. Весьма перспек­тивно использование термоядерной энергии, получаемой при синтезе легких элементов. Реализация синтеза сни­мет на все исторически обозримое время проблему удов­летворения человечества запасами энергии, т. е. пробле­му, которая возникает в связи с истощением запасов ор­ганического топлива.

Бурный прогресс техники и тот уровень, которого она сейчас достигла, были бы невозможны без использования качественно новых видов энергии, в первую очередь эле­ктрической. Электрическая энергия широко применяется в жизни современного человека. Можно без преувеличе­ния сказать, что без электрической энергии невозможна нормальная жизнь современного общества. Электриче­ская энергия широко используется в промышленности для приведения в действие различных механизмов, не­посредственно в технологических процессах, на транс­порте, в быту. Работа современных средств связи – теле­графа, телефона, радио, телевидения – основана на при­менении электрической энергии. Без нее невозможно бы­ло бы развитие кибернетики, вычислительной техники, космической техники и т. д. Именно электрическая энер­гия, как это и было предсказано еще на заре ее становления, явилась той дви­жущей силой, которая привела к созданию крупного ма­шинного производства, обеспечившего невиданное раз­витие производительных сил. Основные отличительные свойства электрической энергии состоят в том, что она может легко передаваться на большие расстояния и от­носительно просто с малыми потерями преобразовывать­ся в другие виды энергии.

Суммарная мощность всех электростанций мира (2 млрд. кВт) уже соизмерима с мощностью мно­гих явлений природы.

Управление энергосистемой должно производиться с учетом влияния ее на биосферу, социальные функции, потребности в энергии промышленности и транспорта и других фак­торов. Все это свидетельствует о необходимости широкой подготовки инженера — электроэнергетика.

От первых опытов по электричеству до начала его широкого практического применения в 70–80-х годах XIX в. прошло более 100 лет.

Первые электрические установки были постоянного тока и применя­лись в телеграфии, освещении, гальванотехнике и минном деле. Они использовали электрохимические источники (например, медно-цинковые батареи) и имели значительные ограничения по мощности.

С разработкой электромашинных источников (генераторов) появились первые электростанции (блок – станции) для питания электрического освещения, а также дополнительно вентиляторов, насосов и подъемников.

Генераторы этих электростанций приводились во вращение поршневыми паровыми машинами, радиус электроснабжения составляет до 1–1,5 км на постоянном токе. Выдержав конкуренцию с газовыми компаниями, эти станции быстро развивались (в первую очередь, в крупных городах – Париже, Нью-Йорке, Петербурге и др.).

В 90-х годах XIX в. с разработкой трехфазного синхронного генерато­ра, трансформаторов и асинхронного двигателя начался переход на трех­фазный переменный ток.

Первый опыт (1891 г.): электропередача Лауфен – Франкфурт (протя­женность 170 км, напряжение 15 кВ, передаваемая мощность 220 кВт).

В конце XIX в. напряжение электропередач достигло 150 кВ. Электро­энергия быстрыми темпами стала завоевывать ведущие позиции в про­мышленности, транспорте, быту.

В настоящее время практически повсеместно используются трехфаз­ные системы переменного тока частотой 50 и 60 Гц.

призводство (в основном, преобразование механической энергии в электрическую) – разнообразие используемых ресурсов [гидроэлек­тростанций (ГЭС), теплоэлектростанций (ТЭС), атомных электростан­ций (АЭС)], возможности концентрации мощностей и управления их размещением;

передача – возможность надежной и экономичной передачи электро­энергии на большие расстояния;

распределение – простота канализации электроэнергии потребителям независимо от их мощности;

потребление – простота и экономичность преобразования электро­энергии в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую), а также существование ряда высокоэффективных электротехнических технологий – электролиза, гальванотехники.

Дата добавления: 2014-12-27 ; Просмотров: 1076 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector