Файл: Курс лекций для студентов электроэнергетиков Направление подготовки 140400 Электроэнергетика.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 477
Скачиваний: 9
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
2. предпосылки и история развития энергетики
Главными экономическими предпосылками реформирования электроэнергетики России явились:
3.2.3. Геотермальная энергия и ее использование в электроэнергетике
3.2.4. Использование солнечной энергии
3.2.5. Особенности создания приливных электростанций
3.2.6. Перспективы практического использования управляемой термоядерной реакции
3.2.7. Разработка методов прямого преобразования энергии
3.2.8. Новые технологии транспорта и аккумулирования энергии
К концу 1945 г. установленная мощность электростанций страны достигла мощности довоенного периода (1940 г.). Начиная с 1945 г. СССР прочно занял второе место в мире по установленной мощности электростанций и производству электрической энергии, опередив все страны, кроме США.
2.2.4. Развитие электроэнергетики СССР во второй половине XX века
Фактически восстановление энергетики страны началось еще до окончания Великой отечественной войны, когда оборудование электрических станций и сетей вводилось в кратчайшие сроки и минимальными затратами [19].
На втором этапе восстановления начали решаться задачи обеспечения надежности и экономичности работы энергетических систем. Были обследованы пострадавшие объекты и составлены программы по их восстановлению. Началась модернизация и реконструкция оборудования на современном уровне. Параллельно с восстановлением увеличивались единичные мощности оборудования и расширялись существующие объекты.
К 1950 г. установленная мощность электростанций СССР в два раза превысила довоенную, а к 1955 г. ее прирост составил 350 %. В этот период в энергосистемах стали появляться резервы мощности, что позволило вернуться к системе предупредительных ремонтов, повысить надежность и экономичность оборудования.
В 1946–1950 г.г. происходит объединение энергетических систем Центра. Для координации и управления объединенными энергосистемами и регулирования перетоков мощности было создано ОДУ Центра, которое в 1959 г. было реорганизовано в объединенное диспетчерское управление Единой энергетической системы (ОДУ ЕЭС). Мощность ОЭС Центра, в состав которой входили Московская, Ярославская, Ивановская и Горьковская энергосистемы, достигла в 1959 году 2183 МВт [8].
Пятидесятые годы прошлого века ознаменованы зарождением атомной энергетики в нашей стране. Первые официальные поручения И.В. Курчатова о проработке возможности использования энергии деления ядер в графитовом реакторе с водяным охлаждением относятся к 1946 г. В1948 г. было предложено уже несколько вариантов реактора. В 1951 г. одобрен проект, а в 1954 г. пущена первая в мире Обнинская атомная электростанция с реактором мощностью 12 МВт [16].
В начале 1950-х годов было начато строительство каскада гидроэлектростанций на Волге. В 1956 г. объединение энергосистем Центра и Средней Волги линией электропередачи 400 кВ «Куйбышев - Москва», обеспечивавшей выдачу мощности Куйбышевской ГЭС, обозначило начало формирования Единой энергосистемы СССР. Последовавшее строительство ЛЭП 500 кВ от каскада Волжских ГЭС обеспечило возможность параллельной работы энергосистем Центра, Средней и Нижней Волги и Урала и завершило первый этап создания Единой энергетической системы. В это же время начинается строительство первых ГЭС на р. Ангаре (Иркутской и Братской).
Шестидесятые годы являются наиболее динамичным периодом развития ключевых отраслей экономики нашей страны, в том числе электроэнергетики. За это десятилетие СССР был достигнут трехкратный рост установленных мощностей электростанций [19]. В этот период реализуются широкомасштабные программы технического перевооружения в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, активно развивается жилищное строительство и сфера услуг. Основу для этих процессов обеспечивало развитие электрификации.
В промышленности широко внедрялась механизация и автоматизация, появились новые электроиспользующие технологии (электролиз, лазерная резка металлов, плазменная и лучевая плавка, и др.), широкое развитие получила теплофикация. В эти годы на базе энергии Волжских ГЭС и гидроэлектростанций Ангаро-Енисейского каскада были построены крупнейшие комплексы различных отраслей народного хозяйства (химической промышленности, машиностроения, металлургии, лесо- и нефтеперерабатывающей промышленности).
Это десятилетие характеризуется существенным ростом доли бытовой нагрузки в общем потреблении электроэнергии, поскольку в обиход советского человека стали входить различные электроприборы (чайники, холодильники, телевизоры и др.)
Сокращение затрат на производство электроэнергии и ее широкое использование во всех сферах деятельности в 60-е годы было обеспечено за счет концентрации производства и централизации управления электроэнергетикой. Достижение экономического и военного паритета с США позволило начать строительство крупных электростанций, широко применять ЛЭП высокого и сверхвысокого напряжения для объединения энергосистем.
В июле 1962 г. было подписано соглашение о создании в Праге Центрального диспетчерского управления (ЦДУ) энергосистем Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, СССР, Румынии и Чехословакии. Это соглашение привело к созданию крупнейшей на планете энергосистемы «Мир» (установленная мощность электростанций более 400 ГВт). В том же году на параллельную работу с ЕЭС Европейской части страны включены ОЭС Юга и ОЭС Северного Кавказа.
В 1967 г. на базе ОДУ Центра было создано Центральное диспетчерское управление (ЦДУ) ЕЭС СССР, принявшее на себя также функции диспетчерского управления параллельной работой энергосистем ОЭС Центра.
К1970 г. в нашей стране параллельно работали ОЭС Центра, ОЭС Урала, ОЭС Северо-запада, ОЭС Юга, ОЭС Северного Кавказа, ОЭС Закавказья, в состав которых входили 63 районных энергосистемы [19].
Общая протяженность линий электропередачи 500 кВ к концу 1970 г. составила около 14 тыс. км. Сооружение крупных электростанций, объединение энергосистем требовали еще большей пропускной способности, чем пропускная способность линий 500 кВ. В связи с этим в ряде ведущих промышленно развитых стран (СССР, США, Канаде) велись интенсивные работы по дальнейшему повышению пропускной способности электропередач и связанному с этим повышению их напряжения. В 1967 г. была введена в эксплуатацию первая опытно-промышленная электропередача 750 кВ Конаковская ГРЭС - Москва протяженностью 90 км.
В 1966 году утвержден государственный план строительства атомных электростанций до 1975 г. в объеме 12 ГВт.
Целесообразность концентрации производства в электроэнергетике сталкивалась с необходимостью решения сложных технических проблем и проведения большого объема научно-исследовательских работ. 60-е годы прошлого века характеризуются существенным развитием энергетической науки. В этот период создаются линии электропередачи высших классов напряжений, исследуются вопросы обеспечения устойчивости параллельной работы энергосистем, защиты от перенапряжений, короны, надежной работы автоматики и релейной защиты [8]. И эти проблемы решались усилиями ученых и инженеров многих научно-исследовательских институтов, проектных организаций, высших учебных заведений. Были разработаны системы автоматического регулирования с регуляторами «сильного действия» в цепях возбуждения синхронных генераторов. В целях снижения индуктивного сопротивления линии для повышения натуральной мощности и устойчивости передачи разрабатывались вопросы оптимального расщепления проводов каждой фазы, что одновременно позволило снизить потери на корону. Для повышения пропускной способности электропередачи были разработаны вопросы применения продольной емкостной компенсации, осуществляемой включением в линию батарей конденсаторов.
Начало 60-х годов прошлого века ознаменовано также появлением нового научного направления – системных исследований в энергетике [5]. В частности, в эти годы разработаны методологические основы управления развитием электроэнергетики. Процесс развития электроэнергетических систем рассматривался как непрерывный, целенаправленно управляемый процесс, происходящий посредством обоснования и принятия соответствующих решений [21].
Научный подход к решению задач развития электроэнергетики обеспечил ее дальнейший рост в 70-е годы пошлого века в соответствии со складывавшимися потребностями экономики страны. За 10 лет с 1970 по 1980 г. установленная мощность электростанций выросла более чем в 2 раза.
Продолжилась концентрация мощностей и объединение энергетических систем. В 1977 г. на Костромской ГРЭС введен первый блок установленной мощностью 1200 МВт. Этот блок до сих пор является самым мощным, эксплуатируемым блоком в энергетических системах России. В1972 г. ОЭС Казахстана и отдельные районы Западной Сибири были в подключены на параллельную работу с ЕЭС СССР.ОЭС Сибири была присоединена к ЕЭС СССРв1978 г. Эти годы реализована связь ЕЭС СССР со скандинавской энергетической системой «NORDEL». В результате на территории Евроазиатского континента было создано уникальное параллельно работающее энергообъединение от Берлина до Улан-Батора, а электроэнергетические системы фактически приобрели современный вид.
В 80-е годы развитие энергосистем продолжилось, хотя и меньшими темпами. В эти годы в Советском Союзе достигнуты большие успехи в создании современных ЛЭП, как на переменном, так и на постоянном токе. Освоены линии электропередачи переменного тока на напряжение 750 кВ и на напряжение 1150 кВ. Построены ЛЭП постоянного тока на напряжение 800 кВ (±400 кВ) и 1500 кВ (±750 кВ).
Продолжилась концентрация мощностей на электростанциях. В эти годы построены Экибастузская ГРЭС-2, Березовская ГРЭС, Уренгойская ГРЭС, Белоярская АЭС и другие.
Динамика установленных мощностей электростанций и протяженности электрических связей ЕЭС СССР во второй половине XX века представлена в табл.2.2 [19].
За тридцатилетний период суммарная установленная мощность электростанций, входящих в состав ЕЭС СССР и протяженность электрических сетей 220 кВ, питающих сети промышленных предприятий, городские и сельские сети возросла в 10 раз.
Таблица 2.2.
Динамика установленных мощностей электростанций и протяженности электрических связей ЕЭС СССР во второй половине XX века
Год | 1960 | 1970 | 1980 | 1990 | |
Установленная мощность электростанций, МВт | 29,1 | 104,9 | 223,4 | 288,4 | |
Протяженность электропередач, тыс.км | 220 кВ | 9,7 | 30,1 | 72,6 | 107 |
330 кВ | 0,66 | 12,9 | 23,6 | 31,1 | |
500 кВ | 4,4 | 9,8 | 23,8 | 38,4 | |
750 кВ | - | 0,09 | 2,9 | 7,3 | |
1150 кВ | - | - | - | 1,91 | |
Всего | 14,76 | 52,89 | 122,9 | 185,71 |