A villamos energia az energiaipar egyik ága , amely magában foglalja a villamos energia előállítását, szállítását és elosztását . A villamosenergia-ipar az energiaipar legfontosabb ága, amit a villamos energia más energiafajtákkal szembeni olyan előnyei magyaráznak, mint a nagy távolságokon történő átvitel viszonylagos könnyűsége.
Az Orosz Föderáció esetében a villamosenergia-iparról szóló szövetségi törvény a villamosenergia-ipar következő meghatározását adja [2] :
A villamosenergia-ipar az Orosz Föderáció gazdaságának egyik ága, amely magában foglalja a termelési folyamat során keletkező gazdasági kapcsolatok komplexét (beleértve a villamosenergia- és hőenergia kombinált termelésének módját ), az elektromos energia átvitelét, működését. szállítási ellenőrzés a villamosenergia-iparban, az elektromos energia értékesítése és fogyasztása termelési és egyéb ingatlanok (beleértve az Oroszországi Egységes Energiarendszerben szereplőket is ) használatával, amelyek tulajdonjoggal vagy más szövetségi törvényben meghatározott alapon vannak villamosenergia-ipari vállalkozásoknak vagy más személyeknek. A villamosenergia-ipar a gazdaság működésének és az életfenntartásnak az alapja.
A villamosenergia-ipar meghatározását a GOST 19431-84 is tartalmazza:
A villamosenergia-ipar az energiaszektor azon része, amely a villamosenergia-termelés és -felhasználás racionális bővítése alapján biztosítja az ország villamosítását.
Az elektromos energia sokáig csak kísérleti tárgy volt, gyakorlati alkalmazása nem volt.
Az elektromos áram hasznos felhasználására a 19. század második felében születtek első kísérletek , a fő felhasználási területek a nemrégiben feltalált távíró , galvanizálás , haditechnika (például hajók , önjáró járművek létrehozására) voltak. villanymotorokkal ; elektromos biztosítékos bányákat fejlesztettek ki ). Eleinte a galvánelemek szolgáltak áramforrásként .
A villamos energia tömeges elosztásában jelentős áttörést jelentett a villamosenergia- generátorok villamos gépi forrásainak feltalálása . A galvánelemekhez képest a generátorok nagyobb teljesítménnyel és hasznos élettartammal rendelkeztek, lényegesen olcsóbbak voltak, és lehetővé tették a generált áram paramétereinek tetszőleges beállítását. A generátorok megjelenésével kezdtek megjelenni az első erőművek és hálózatok (azelőtt az energiaforrások közvetlenül a fogyasztás helyén voltak) - a villamosenergia-ipar külön iparággá vált .
A történelem első távvezetéke (a mai értelemben) a Laufen - Frankfurt vonal volt , amely 1891 -ben kezdte meg működését . A vezeték hossza 170 km , feszültsége 28,3 kV , átvitt teljesítménye 220 kW [3] .
Abban az időben az elektromos energiát főként a nagyvárosok világítására használták. Az elektromos cégek komoly versenyben álltak a gázipari társaságokkal : az elektromos világítás számos műszaki paraméterben felülmúlta a gázvilágítást, de akkoriban lényegesen drágább volt. Az elektromos berendezések fejlesztésével és a generátorok hatásfokának növekedésével az elektromos energia költsége csökkent, végül a villanyvilágítás teljesen felváltotta a gázvilágítást.
Útközben az elektromos energia új felhasználási területei jelentek meg: az elektromos emelők, szivattyúk és villanymotorok fejlesztése történt meg. Fontos lépés volt az elektromos villamos feltalálása : a villamosrendszerek nagy villamosenergia-fogyasztók voltak, és ösztönözték az erőművek kapacitásának növelését . Sok városban megépültek az első villamos állomások a villamosrendszerekkel együtt.
A 20. század elejét az úgynevezett „áramok háborúja” jellemezte – az egyen- és váltakozó áramot termelő ipari termelők konfrontációja . Az egyen- és váltóáramnak előnyei és hátrányai is voltak a használat során. A döntő tényező a nagy távolságok átvitelének képessége volt - a váltakozó áram átvitelét könnyebben és olcsóbban valósították meg, ami győzelméhez vezetett ebben a "háborúban": jelenleg szinte mindenhol váltakozó áramot használnak. Most azonban vannak kilátások az egyenáram széles körű használatára nagy teljesítmény nagy távolságú átvitelére (lásd : Nagyfeszültségű egyenáramú vezeték ).
Az orosz, és talán a világ villamosenergia-iparának története 1891 -ig nyúlik vissza , amikor a kiváló tudós, Mihail Dolivo-Dobrovolszkij 175 km-en keresztül mintegy 220 kW-os villamos teljesítmény gyakorlati átvitelét hajtotta végre. Az így kapott 77,4%-os távvezeték - hatékonyság szenzációsan magas volt egy ilyen összetett többelemes kialakításhoz. Ilyen magas hatásfokot háromfázisú feszültség használatával értek el , amelyet maga a tudós talált fel.
A forradalom előtti Oroszországban az összes erőmű teljesítménye mindössze 1,1 millió kW, az éves villamosenergia-termelés pedig 1,9 milliárd kWh volt. A forradalom után V. I. Lenin javaslatára elindult Oroszország villamosításának híres terve, a GOELRO . 30 db 1,5 millió kW összteljesítményű erőmű építését irányozta elő, mely 1931-re készült el, 1935-re pedig 3-szoros túlteljesítésre került.
1940-ben a szovjet erőművek összteljesítménye 10,7 millió kW volt, az éves villamosenergia-termelés pedig meghaladta az 50 milliárd kWh-t, ami 25-szöröse az 1913-as adatoknak. A Nagy Honvédő Háború okozta szünet után a Szovjetunió villamosítása újraindult, és 1950 -ben elérte a 90 milliárd kWh-s termelési szintet .
Az 1950-es években olyan erőműveket indítottak el, mint a Tsimlyanskaya , Gyumushskaya, Verkhne -Svirskaya , Mingachevirskaya és mások. Az 1960-as évek közepétől a Szovjetunió az USA után a második helyen állt a világon a villamosenergia-termelés tekintetében [4] .
Az elektromos energia fehéroroszországi felhasználásáról az első információk a 19. század végére nyúlnak vissza, azonban Fehéroroszország energiabázisa még a múlt század elején is nagyon alacsony fejlettségi szinten volt, ami meghatározta az elmaradottságot. az árutermelés és a szociális szféra területén: közel ötször kevesebb ipari termelés jutott egy lakosra, mint az Orosz Birodalom átlaga. A városok és falvak fő világítási forrásai petróleumlámpák, gyertyák, fáklyák voltak.
Az első minszki erőmű 1894 -ben jelent meg . Teljesítménye 300 LE volt. Val vel. 1913-ra három különböző cégek dízelmotorját telepítették az állomásra, teljesítménye elérte az 1400 LE-t. Val vel.
1897 novemberében a vitebszki egyenáramú erőmű megadta első áramát .
Fehéroroszország területén 1913-ban egyetlen korszerű gőzturbinás erőmű működött, amely a Dobrush papírgyárhoz tartozott.
Fehéroroszország energiakomplexumának fejlesztése a GOELRO-terv végrehajtásával kezdődött , amely az 1917-es forradalom után az első hosszú távú terv lett a szovjet állam nemzetgazdaságának fejlesztésére. Az 1930-as évek végére a fehérorosz energiarendszer beépített teljesítménye már elérte a 129 MW-ot évi 508 millió kWh villamosenergia-termelés mellett (1913-ban az összes erőmű teljesítménye mindössze 5,3 MW volt, az éves villamosenergia-termelés 4,2 millió kWh) [5] .
Az ipar rohamos fejlődésének kezdetét a 10 MW teljesítményű Fehérorosz Állami Kerületi Erőmű első ütemének üzembe helyezése jelentette, amely a háború előtti időszak legnagyobb állomása volt; A BelGRES erőteljes lökést adott a 35 és 110 kV-os elektromos hálózatok fejlesztéséhez – a fehérorosz energiarendszer de facto létrejött.
1931. május 15-én döntés született a Fehérorosz SSR Állami Erőművek és Hálózatok Regionális Igazgatóságának - " Belenergo " - megalakításáról.
A Fehérorosz Állami Kerületi Erőmű hosszú évek óta a köztársaság vezető erőműve. Ugyanakkor az 1930-as években az energiaipar fejlődése gyorsan fejlődött - új hőerőművek jelentek meg , jelentősen megnőtt a nagyfeszültségű vezetékek hossza, és megteremtődött a professzionális személyzet lehetősége. Ezt a fényes áttörést azonban áthúzta a Nagy Honvédő Háború - a háború a köztársaság villamosenergia-bázisának szinte teljes megsemmisüléséhez vezetett. Fehéroroszország felszabadítása után erőműveinek teljesítménye mindössze 3,4 MW volt.
Az erőművek beépített kapacitásának és a villamosenergia-termelésnek a háború előtti szintjének helyreállítása és meghaladása érdekében az energetikai mérnököknek túlzás nélkül hősies erőfeszítésekre volt szükségük .
A következő évtizedekben az ipar tovább fejlődött, szerkezete javult, új energetikai vállalkozások jöttek létre: 1964 végén először Fehéroroszországban helyeztek üzembe 330 kV-os Minszk- Vilnius távvezetéket. , amely energiarendszerünket integrálta az Észak-Nyugati Egységes Energiarendszerbe , amely összekapcsolódott a Szovjetunió európai részeinek egységes energiarendszerével.
Az erőművek ereje 1960-1970-ben. 756-ról 3464 MW-ra, a villamosenergia-termelés pedig 2,6-ról 14,8 milliárd kWh-ra nőtt; 1975-ben az erőművi teljesítmény elérte az 5487 MW-ot, a villamosenergia-termelés csaknem megkétszereződött 1970-hez képest; a következő időszakban a villamosenergia-ipar fejlődése lelassult: 1975-höz képest az erőművek kapacitása 1991-ben valamivel több mint 11%-kal, a villamosenergia-termelés pedig 7%-kal nőtt.
1960-1990-ben. az elektromos hálózatok teljes hossza 7,3-szorosára nőtt. A 220-750 kV-os gerincvezetékek hossza 30 év alatt 16-szorosára nőtt és elérte az 5875 km-t.
2010. január 1-jén a köztársasági erőművek teljesítménye 8386,2 MW volt, ebből a Belenergo 7983,8 MW. Ez a kapacitás elegendő az ország villamosenergia-szükségletének teljes kielégítésére. Ugyanakkor évente 2,4-4,5 milliárd kWh-t importálnak Oroszországból, Ukrajnából, Litvániából és Lettországból a leghatékonyabb kapacitások terhelése és az erőművek javításának figyelembevétele érdekében. Az ilyen ellátások hozzájárulnak a fehérorosz energiarendszer más energiarendszerekkel párhuzamos működésének stabilitásához és a fogyasztók megbízható energiaellátásához [6] .
2020- ban elindították a fehérorosz atomerőművet .
A világ villamosenergia-termelésének dinamikája (év - milliárd kWh):
A világ legnagyobb villamosenergia-termelő országai Kína és az USA , amelyek a világ termelésének 25%-át, illetve 18%-át állítják elő, és egyenként mintegy 4-szeresét adják nekik – India , Oroszország , Japán .
Év | Szén | Gáz | vízerőmű | atomerőmű | Olaj | Egyéb | Összesen, TWh |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1973 | 38.3 | 12.1 | 20.9 | 3.3 | 24.8 | 0.6 | 6 131 |
2019 | 36.7 | 23.5 | 16.0 | 10.3 | 2.8 | 10.7 | 27 044 |
Az US Energy Information Administration ( EIA ) szerint 2008-ban a globális villamosenergia-fogyasztás körülbelül 17,4 billió kWh volt . [12]
2019-ben a globális energiafogyasztás 26,8%-át megújuló energiaforrásokból fedezték , az atomenergiával együtt – 37,1%-kal. [1] [10]
A villamosenergia-termelés az a folyamat, amikor különböző típusú energiákat alakítanak át elektromos energiává az erőműveknek nevezett ipari létesítményekben. Jelenleg a következő generációs típusok léteznek:
Az IES és a CHPP technológiai folyamatai hasonlóak. Mindkét esetben van egy kazán , amelyben tüzelőanyagot égetnek el, és a felszabaduló hő hatására nyomás alatt gőzt melegítenek. Ezután a felmelegített gőzt egy gőzturbinába táplálják , ahol hőenergiája forgási energiává alakul. A turbina tengelye forgatja az elektromos generátor forgórészét - így a forgási energia elektromos energiává alakul, amely a hálózatba kerül. Az alapvető különbség a CHP és az IES között az, hogy a kazánban felmelegített gőz egy része hőellátási igényekre megy el;
A közelmúltban végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a tengeri áramlatok ereje sok nagyságrenddel meghaladja a világ összes folyójának erejét. Ezzel kapcsolatban kísérleti tengeri vízerőművek létrehozása folyamatban van.
Az elektromos energia átvitele az erőművektől a fogyasztókhoz elektromos hálózatokon keresztül történik . A villamos hálózati gazdaság a villamosenergia-ipar természetes monopolágazata : a fogyasztó választhat, hogy kitől vásárol villamos energiát (azaz az áramszolgáltató), az áramszolgáltató válogathat a nagykereskedelmi szolgáltatók (villamosenergia-termelők) közül, azonban a villamos energia ellátása általában egy hálózat, és a fogyasztó műszakilag nem választhatja meg a hálózati társaságot. Műszaki szempontból az elektromos hálózat távvezetékek (TL) és alállomásokban elhelyezett transzformátorok gyűjteménye .
A villamosenergia-iparban az üzemi diszpécser-ellenőrzési rendszer egy sor intézkedést tartalmaz az oroszországi egységes energiarendszeren belüli villamosenergia-létesítmények és fogyasztók energiafogadó létesítményeinek technológiai működési módjának központosított vezérlésére, valamint a technológiailag elszigetelt területi villamosenergia-rendszerekre, az ilyen intézkedések végrehajtására feljogosított operatív diszpécser-ellenőrzés alanyai a villamos energiáról szóló szövetségi törvény [2] által meghatározott módon . A villamosenergia-iparban az üzemirányítást diszpécsernek nevezik, mivel azt speciális diszpécserszolgálatok végzik. A diszpécserellenőrzés központilag és napközben folyamatosan történik a villamosenergia-rendszer- diszpécserek operatív vezetőinek [13] irányításával .
Energia | |||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
termékek és iparágak szerinti szerkezet | |||||||||||||||||||||||||||
Energiaipar : villamos energia |
| ||||||||||||||||||||||||||
Hőellátás : hőenergia |
| ||||||||||||||||||||||||||
Üzemanyagipar : üzemanyag _ |
| ||||||||||||||||||||||||||
Ígéretes energia : |
| ||||||||||||||||||||||||||
Portál: Energia |
Iparágak | ||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|