Большая Советская Энциклопедия (СС)

Большая Советская Энциклопедия

Узловые вопросы комплексной электрификации народного хозяйства изучались в тесной связи с вопросами электроснабжения промышленных и сельскохозяйственных районов на базе местных энергоресурсов. Большой заслугой энергетической науки было создание получившего широкое практическое применение метода комплексных исследований, рассматривающего каждый элемент энергетики во взаимодействии с другими элементами и окружающей средой. В 60-х гг. получила теоретическое завершение научная концепция Единой электроэнергетической системы (ЕЭЭС) страны, что имело важное значение для планомерной электрификации народного хозяйства.

Возможности использования ЭВМ и вычислительных математических методов позволили развивать энергетическую науку в направлении системных исследований.

На этой основе изучены общие закономерности развития энергетики как совокупности больших энергетических систем с иерархичным построением; исследованы вопросы оптимального управления системами (планирование, проектирование, эксплуатация) при неполной начальной информации; путём многовариантных расчётов выбраны оптимальные структуры систем, а также наилучшие пропорции развития топливно-энергетического комплекса страны в целом с учётом развития единой системы газоснабжения и системы нефтеснабжения; созданы методы долгосрочного прогнозирования и др.

Электроэнергетика. Для развития советской электроэнергетики характерна постоянная тенденция к централизации электроснабжения, созданию мощных электрических станций, объединённых в электроэнергетические системы и использующих местные энергоресурсы (5 энергосистем в 1928, 28 к 1937). К 1935 Московская электроэнергетическая система стала крупнейшей в Европе, объединив тепловые конденсационные и теплофикационные электростанции, работавшие преимущественно на подмосковном угле и торфе. С 1937 к этой системе подсоединены 2 ГЭС (Иваньковская и Сходненская). Ленинградская система к 1935 объединяла все типы станций — ГЭС и ТЭС (конденсационные и теплофикационные, потреблявшие исключительно местное топливо).

С увеличением мощности электроэнергетических систем и дальности линий электропередачи (ЛЭП) стала актуальной проблема устойчивости электроэнергетических систем и повышения надёжности параллельной работы электростанций. Интенсивное исследование этой проблемы было начато в СССР в 1926—27. В 30-х гг. опубликован ряд работ, посвященных методам расчёта устойчивости (С. А. Лебедев, П. С. Жданов и др.).

С ростом мощности электроэнергетических систем возрастали напряжения ЛЭП. В 30-х гг. были освоены напряжения 110, 150 и 220 кв — сооружены воздушные линии электропередачи, трансформаторные подстанции, создана аппаратура защиты. В связи с усложнением электроэнергетических систем и строительством протяжённых ЛЭП большое значение приобрели исследования с использованием расчётных электрических моделей, особенно динамических, позволяющих воспроизводить сложные физические процессы и явления. Работы по моделированию электроэнергетических систем проводились в Энергетическом институте АН СССР (с 1961 Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г. М. Кржижановского, ЭНИН, Москва) в 1936—41, затем в Ленинградском политехническом институте, а начиная с 1944 — в Московском энергетическом институте (МЭИ).

С середины 40-х гг. важное место в научных исследованиях начинает занимать изучение проблемы объединения крупных районных электроэнергетических систем линиями электропередач высокого напряжения — 330, 400 и 500 кв. К 1976 общая протяжённость электрических сетей напряжением свыше 35 кв превысила 600 тыс. км. Успехи в области электропередачи позволили приступить к решению проблемы объединения электроэнергетических систем и создания ЕЭЭС страны. С этой целью в ЭНИН АН СССР в 1945—60 были разработаны: методика определения технико-экономической эффективности объединения электроэнергетических систем; методика расчёта использования мощности ГЭС с учётом графиков электрических нагрузок электроэнергетических систем; метод определения режима нагрузок ЕЭЭС Европейской части СССР; вопросы структуры и энергобаланса объединения электроэнергетических систем Центра и Поволжья; перспективы развития ЕЭЭС Сибири.

В конце 60-х гг. было завершено создание ЕЭЭС Европейской части СССР и сформированы мощные энергообъединения

в Сибири и Средней Азии. В середине 70-х гг. в СССР создана крупнейшая в мире ЕЭЭС, объединяющая свыше 70 районных электроэнергетических систем и работающая совместно с электроэнергетическими системами стран — членов СЭВ. Общая установленная мощность электростанций, входящих в эту систему, превышает 150 Гвт, в то время как мощность всех электростанций СССР составляет около 220 Гвт.

Советская электроэнергетика занимает передовые позиции в мире. Основные направления её развития — концентрация генерирования электроэнергии и повышение пропускной способности высоковольтных ЛЭП. К 1976 в СССР насчитывалось более 60 крупных ТЭС и ГЭС мощностью от 1 до 6 Гвт. Их общая установленная мощность составляет почти половину всех энергетических мощностей страны.

Высоких технико-экономических показателей достигли тепловые электростанции. Удельный расход условного топлива на 1 квт•ч отпущенной электроэнергии составляет на ТЭС около 340 г. Отличит. особенность советской электроэнергетики — широкое строительство теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), отпускающих потребителю не только электроэнергию, но и тепловую энергию за счёт тепла отработавшего пара. Комбинированное производство энергии на ТЭЦ даёт в год до 25 млн. т экономии условного топлива (11% всего топлива, идущего на производство электроэнергии). Важное значение придаётся использованию в качестве топлива для ТЭС дешёвых углей таких месторождений, как Канско-Ачинское, Экибастузское и др.

Достижения советской электроэнергетики стали возможны благодаря коренному изменению научных концепций энергетики и конструкций турбин и генераторов, котлоагрегатов, трансформаторов и преобразовательных устройств, ЛЭП и гидротехнических сооружений. Работы по техническому оснащению современным оборудованием электростанций и электроэнергетических систем ведутся многими научно-исследовательскими и проектно-конструкторскими организациями. Благодаря усилиям учёных, инженеров и техников в СССР созданы уникальные гидроагрегаты единичной мощностью свыше 500 Мвт, турбоагрегаты (800 и 1200 Мвт), паровые котлы с производительностью 2500 т/ч, намечено сооружение сверхдальних линий высокого напряжения (1150 кв переменного тока и 1500 кв постоянного тока) для соединения электроэнергетических систем Средней Азии и Сибири с ЕЭЭС Европейской части СССР. Наряду с совершенствованием традиционных способов передачи электроэнергии советские учёные разрабатывают принципиально новые способы передачи значительных количеств электроэнергии.

Успешно решаются задачи, связанные с прямым преобразованием тепловой энергии в электрическую. В 1962—65 проведены теоретические и экспериментальные исследования, в результате чего в 1965 была создана модельная энергетическая установка, а в 1971 дала ток первая в СССР опытно-промышленная установка с магнитогидродинамическим генератором, имеющим расчётную мощность 20—25 Мвт, а в марте 1975 был осуществлен пуск очередной установки мощностью 12,5 Мвт.

Характерная особенность современной энергетической науки — разработка таких перспективных направлений, как ядерная и термоядерная энергетика. Решение проблемы развития ядерной энергетики имеет большое научное, техническое и экономическое значение в связи с уменьшением природных запасов угля, нефти и газа (на которых работают ТЭС), удорожанием их добычи и т. д. В 70-х гг. наметилась тенденция ускоренного развития ядерной энергетики, доля которой в общем количестве вырабатываемой в мире электрической энергии неуклонно возрастает.