Electricitatea este o ramură a industriei energetice care include producția, transportul și distribuția energiei electrice . Industria energiei electrice este cea mai importantă ramură a industriei energetice, ceea ce se explică prin astfel de avantaje ale energiei electrice față de alte tipuri de energie precum ușurința relativă a transmiterii pe distanțe lungi.
Pentru Federația Rusă, legea federală „Cu privire la industria energiei electrice” oferă următoarea definiție a industriei energiei electrice [2] :
Industria energiei electrice este o ramură a economiei Federației Ruse, care include un complex de relații economice care apar în procesul de producție (inclusiv producția în modul de generare combinată a energiei electrice și termice ), transportul energiei electrice, operaționale. controlul expedierii în industria energiei electrice, comercializarea și consumul de energie electrică cu utilizarea de producție și alte instalații de proprietate (inclusiv cele incluse în Sistemul Energetic Unificat al Rusiei ) deținute de dreptul de proprietate sau pe o altă bază prevăzută de legile federale către entități din industria energiei electrice sau alte persoane. Industria energiei electrice stă la baza funcționării economiei și a susținerii vieții.
Definiția industriei energiei electrice este, de asemenea, conținută în GOST 19431-84:
Industria energiei electrice este o secțiune a sectorului energetic care asigură electrificarea țării pe baza extinderii raționale a producției și utilizării energiei electrice.
Multă vreme, energia electrică a fost doar un obiect al experimentelor și nu a avut nicio aplicație practică.
Primele încercări de utilizare utilă a electricității au fost făcute în a doua jumătate a secolului al XIX-lea , principalele domenii de utilizare au fost telegraful recent inventat , galvanizarea , echipamentul militar (de exemplu, au existat încercări de a crea nave și vehicule autopropulsate). cu motoare electrice ; au fost dezvoltate mine cu siguranță electrică ). La început, celulele galvanice au servit drept surse de energie electrică .
O descoperire semnificativă în distribuția în masă a energiei electrice a fost inventarea surselor de mașini electrice de generatoare de energie electrică . În comparație cu celulele galvanice, generatoarele aveau mai multă putere și durată de viață utilă, erau semnificativ mai ieftine și vă permiteau să setați în mod arbitrar parametrii curentului generat. Odată cu apariția generatoarelor au început să apară primele centrale electrice și rețele (înainte de aceasta, sursele de energie se aflau direct la locurile de consum) - industria energiei electrice a devenit o industrie separată .
Prima linie de transmisie din istorie (în sensul modern) a fost linia Laufen - Frankfurt , care a început să funcționeze în 1891 . Lungimea liniei era de 170 km , tensiunea 28,3 kV , puterea transmisă 220 kW [3] .
La acea vreme, energia electrică era folosită în principal pentru iluminat în orașele mari. Companiile electrice erau într-o concurență serioasă cu companiile de gaze : iluminatul electric era superior iluminatului cu gaz într-o serie de parametri tehnici, dar la acel moment era semnificativ mai scump. Odată cu îmbunătățirea echipamentelor electrice și creșterea eficienței generatoarelor, costul energiei electrice a scăzut, iar în cele din urmă, iluminatul electric a înlocuit complet iluminatul cu gaz.
Pe parcurs, au apărut noi domenii de aplicare a energiei electrice: au fost îmbunătățite palanele electrice, pompele și motoarele electrice. Un pas important a fost inventarea tramvaiului electric : sistemele de tramvai erau mari consumatori de energie electrică și au stimulat creșterea capacității centralelor electrice . În multe orașe, primele stații electrice au fost construite împreună cu sistemele de tramvai.
Începutul secolului XX a fost marcat de așa-numitul „război al curenților” – confruntarea dintre producătorii industriali de curenți continui și alternativi . Curentul continuu și cel alternativ au avut atât avantaje, cât și dezavantaje în utilizare. Factorul decisiv a fost capacitatea de a transmite pe distanțe lungi - transmisia curentului alternativ a fost implementată mai ușor și mai ieftin, ceea ce a dus la victoria lui în acest „război”: în prezent, curentul alternativ este folosit aproape peste tot. Cu toate acestea, există acum perspective pentru utilizarea pe scară largă a curentului continuu pentru transmiterea pe distanțe lungi a puterii mari (vezi Linia de curent continuu de înaltă tensiune ).
Istoria industriei ruse și, probabil, a industriei electrice mondiale, datează din 1891 , când remarcabilul om de știință Mihail Dolivo-Dobrovolsky a efectuat transmiterea practică a energiei electrice de aproximativ 220 kW pe o distanță de 175 km. Eficiența liniei de transmisie rezultată de 77,4% a fost senzațional de mare pentru un design atât de complex cu mai multe elemente. O astfel de eficiență ridicată a fost obținută prin utilizarea tensiunii trifazate , inventată de însuși om de știință.
În Rusia prerevoluționară, capacitatea tuturor centralelor electrice era de numai 1,1 milioane kW, iar generarea anuală de energie electrică a fost de 1,9 miliarde kWh. După revoluție, la propunerea lui V. I. Lenin , a fost lansat faimosul plan de electrificare a Rusiei GOELRO . A prevăzut construirea a 30 de centrale electrice cu o capacitate totală de 1,5 milioane kW, care au fost finalizate până în 1931, iar până în 1935 a fost supraîmplinită de 3 ori.
În 1940, capacitatea totală a centralelor sovietice s-a ridicat la 10,7 milioane de kW, iar producția anuală de energie electrică a depășit 50 de miliarde de kWh, ceea ce a fost de 25 de ori mai mare decât cifrele corespunzătoare din 1913. După o pauză cauzată de Marele Război Patriotic , electrificarea URSS a reluat, atingând un nivel de producție de 90 miliarde kWh în 1950 .
În anii 1950, au fost lansate centrale electrice precum Tsimlyanskaya , Gyumushskaya, Verkhne-Svirskaya , Mingachevirskaya și altele. De la mijlocul anilor ’60, URSS ocupa locul al doilea în lume în ceea ce privește producerea de energie electrică, după SUA [4] .
Primele informații despre utilizarea energiei electrice în Belarus datează de la sfârșitul secolului al XIX-lea, cu toate acestea, chiar și la începutul secolului trecut, baza energetică a Belarusului se afla la un nivel foarte scăzut de dezvoltare, ceea ce a determinat înapoierea. a producției de mărfuri și a sferei sociale: a fost de aproape cinci ori mai puțină producție industrială pe locuitor decât media Imperiului Rus. Principalele surse de iluminat în orașe și sate au fost lămpile cu kerosen, lumânările, torțele.
Prima centrală electrică din Minsk a apărut în 1894 . Avea o capacitate de 300 CP. Cu. Până în 1913, trei motoare diesel de la diferite companii au fost instalate în stație și puterea acesteia a ajuns la 1400 CP. Cu.
În noiembrie 1897, centrala electrică de curent continuu din Vitebsk a dat primul curent .
În 1913, pe teritoriul Belarusului exista o singură centrală de ultimă generație cu turbine cu abur , care aparținea fabricii de hârtie Dobrush.
Dezvoltarea complexului energetic din Belarus a început cu punerea în aplicare a planului GOELRO , care a devenit primul plan pe termen lung pentru dezvoltarea economiei naționale a statului sovietic după revoluția din 1917. Până la sfârșitul anilor 1930, capacitatea instalată a sistemului energetic din Belarus ajunsese deja la 129 MW, cu o generare anuală de energie electrică de 508 milioane kWh (în 1913, capacitatea tuturor centralelor electrice era de numai 5,3 MW, iar producția anuală de energie electrică era de numai 5,3 MW). 4,2 milioane kWh) [5] .
Începutul dezvoltării rapide a industriei a fost pus în funcțiune prin punerea în funcțiune a primei etape a Centralei Electrice Districtului Statului Belarus cu o capacitate de 10 MW - cea mai mare stație din perioada antebelică; BelGRES a dat un impuls puternic dezvoltării rețelelor electrice de 35 și 110 kV - sistemul energetic din Belarus a fost creat de facto.
La 15 mai 1931, a fost luată decizia de a organiza Direcția Regională a Centralelor și Rețelelor de Stat a RSS Bielorusia - „ Belenergo ”.
De mulți ani, centrala electrică din districtul de stat din Belarus a fost principala centrală electrică din republică. În același timp, în anii 1930, dezvoltarea industriei energetice se dezvolta rapid - au apărut noi centrale termice , lungimea liniilor de înaltă tensiune a crescut semnificativ și a fost creat potențialul personalului profesionist. Cu toate acestea, această descoperire strălucitoare a fost eliminată de Marele Război Patriotic - războiul a dus la distrugerea aproape completă a bazei de energie electrică a republicii. După eliberarea Belarusului, capacitatea centralelor sale a fost de numai 3,4 MW.
Pentru a restabili și a depăși nivelul de dinainte de război al capacității instalate a centralelor electrice și a producției de energie electrică, inginerii energetici au avut nevoie, fără exagerare , de eforturi eroice .
În următoarele decenii, industria a continuat să se dezvolte, structura sa a fost îmbunătățită, au fost create noi întreprinderi energetice: la sfârșitul anului 1964, pentru prima dată în Belarus, a fost pusă în funcțiune o linie de transport electric de 330 kV, Minsk- Vilnius . , care a integrat sistemul nostru energetic în Sistemul Energetic Unificat al Nord-Vestului , conectat cu Sistemul Energetic Unificat al părților europene ale URSS.
Puterea centralelor electrice în anii 1960-1970. a crescut de la 756 la 3464 MW, iar generarea de energie electrică a crescut de la 2,6 la 14,8 miliarde kWh; în 1975, capacitatea centralei a ajuns la 5487 MW, producția de energie electrică aproape s-a dublat față de 1970; în perioada următoare, dezvoltarea industriei energiei electrice a încetinit: în comparație cu 1975, capacitatea centralelor electrice în 1991 a crescut cu puțin mai mult de 11%, iar producția de energie electrică - cu 7%.
În 1960-1990. lungimea totală a rețelelor electrice a crescut de 7,3 ori. Lungimea liniilor aeriene de coloană vertebrală 220-750 kV a crescut de 16 ori în 30 de ani și a ajuns la 5875 km.
La 1 ianuarie 2010, capacitatea centralelor republicii era de 8.386,2 MW, inclusiv 7.983,8 MW sub Belenergo. Această capacitate este suficientă pentru a satisface pe deplin nevoile de energie electrică ale țării. În același timp, de la 2,4 la 4,5 miliarde kWh sunt importate anual din Rusia, Ucraina, Lituania și Letonia pentru a încărca cele mai eficiente capacități și a ține cont de repararea centralelor electrice. Astfel de livrări contribuie la stabilitatea funcționării paralele a sistemului energetic din Belarus cu alte sisteme energetice și la furnizarea de energie fiabilă a consumatorilor [6] .
În 2020, a fost lansată CNE din Belarus .
Dinamica producției mondiale de energie electrică (Anul - miliarde kWh):
Cele mai mari țări producătoare de energie electrică din lume sunt China și SUA , generând 25% și, respectiv, 18% din producția mondială și, de asemenea, cedându-le de aproximativ 4 ori fiecare - India , Rusia , Japonia .
| An | Cărbune | Gaz | centrala hidroelectrica | centrală nucleară | Ulei | Alte | Total, 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 |
Potrivit Administrației pentru Informații Energetice ( EIA ) din SUA, în 2008, consumul global de energie electrică a fost de aproximativ 17,4 trilioane kWh . [12]
În 2019, 26,8% din consumul global de energie a fost acoperit din surse regenerabile de energie , împreună cu energia nucleară - cu 37,1%. [1] [10]
Generarea de energie electrică este procesul de transformare a diferitelor tipuri de energie în energie electrică în instalații industriale numite centrale electrice. În prezent, există următoarele tipuri de generații:
IES și CHP au procese tehnologice similare. În ambele cazuri, există un cazan în care se arde combustibilul și, din cauza căldurii degajate, aburul este încălzit sub presiune. Apoi, aburul încălzit este alimentat într-o turbină cu abur , unde energia sa termică este transformată în energie de rotație. Arborele turbinei rotește rotorul generatorului electric - astfel energia de rotație este convertită în energie electrică, care este alimentată în rețea. Diferența fundamentală dintre CHP și IES este că o parte din aburul încălzit în cazan este destinată nevoilor de alimentare cu căldură;
Recent, studiile au arătat că puterea curenților marini depășește puterea tuturor râurilor lumii cu multe ordine de mărime. În acest sens, este în derulare realizarea unor hidrocentrale experimentale offshore.
Transmiterea energiei electrice de la centralele electrice la consumatori se realizeaza prin intermediul retelelor electrice . Economia rețelei electrice este un sector de monopol natural al industriei de energie electrică: consumatorul poate alege de la cine să cumpere energie electrică (adică compania de furnizare a energiei electrice), compania de furnizare a energiei poate alege dintre furnizorii angro (producători de energie electrică), totuși, rețeaua prin care se furnizează energie electrică este de obicei una, iar consumatorul nu poate alege din punct de vedere tehnic compania de rețea. Din punct de vedere tehnic, rețeaua electrică este o colecție de linii electrice (TL) și transformatoare amplasate în substații .
Sistemul de control operațional al dispecerelor în industria energiei electrice include un set de măsuri pentru controlul centralizat al modurilor tehnologice de funcționare a instalațiilor de energie electrică și a instalațiilor de recepție a consumatorilor din cadrul Sistemului Energetic Unificat al Rusiei și al sistemelor de energie electrică teritoriale izolate tehnologic, efectuate de subiecții controlului dispecerului operațional autorizați să implementeze aceste măsuri în modul stabilit de Legea federală „Cu privire la energie electrică” [2] . Managementul operațional în industria energiei electrice se numește dispecerizare, deoarece se realizează prin servicii specializate de dispecerizare. Controlul dispecerelor se efectuează centralizat și continuu în timpul zilei sub îndrumarea conducătorilor operaționali ai sistemului de energie - dispeceri [13] .
| Energie | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| structura pe produse si industrii | |||||||||||||||||||||||||||
| Industria energetică : electricitate |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Furnizare de căldură : energie termică |
| ||||||||||||||||||||||||||
Industria combustibilului : combustibil |
| ||||||||||||||||||||||||||
Energie promițătoare : |
| ||||||||||||||||||||||||||
| Portal: Energie | |||||||||||||||||||||||||||
| Industrii | ||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||