Шафи 

Що таке хто така стаття електростанція. Розповідь про електрику дітям


У повсякденному житті ми часто стикаємося з таким поняттям, як «електрика». Що ж таке електрика, чи завжди люди знали про неї?

Без електрики уявити наше сучасне життя практично неможливо. Скажіть, як можна обійтися без освітлення та тепла, без електродвигуна та телефону, без комп'ютера та телевізора? Електрика настільки глибоко проникла в наше життя, що ми часом і не замислюємося, що за чарівник допомагає нам у роботі.

Цей чарівник – електрика. У чому полягає суть електрики? Суть електрики зводиться до того що, що потік заряджених частинок рухається провідником (провідник – це речовина, здатне проводити електричний струм) у замкнутої ланцюга від джерела струму до споживача. Рухаючись потік частинок виконують певну роботу.

Це явище називається « електричний струм». Силу електричного струму можна виміряти. Одиниця виміру сили струму - Ампер, отримала свою назву на честь французького вченого, який першим досліджував властивості струму. Ім'я вченого-фізика – Андре Ампер.

Відкриття електричного струму та інших нововведень, пов'язаних з ним, можна віднести до періоду: кінець дев'ятнадцятого - початок двадцятого століття. Але спостерігали перші електричні явища люди ще п'ятому столітті до нашої ери. Вони помічали, що потертий хутром або шерстю шматок бурштину притягує до себе легкі тіла, наприклад, порошинки. Стародавні греки навіть навчилися використовувати це явище – для видалення пилу з дорогого одягу. Ще вони помітили, що якщо сухе волосся розчесати бурштиновим гребенем, воно встає, відштовхуючись один від одного.

Повернемося ще раз до визначення електричного струму. Струм - спрямований рух заряджених частинок. Якщо маємо справу з металом, то заряджені частинки – це електрони. Слово «бурштин» грецькою мовою – це електрон.

Таким чином, ми розуміємо, що всім нам відоме поняття «електрика» має давнє коріння.

Електрика – це наш друг. Воно допомагає нам у всьому. Вранці ми вмикаємо світло, електричний чайник. Ставимо підігрівати їжу в мікрохвильову піч. Користуємося ліфтом. Їдемо в трамваї, розмовляємо стільниковим телефоном. Працюємо на промислових підприємствах, у банках та лікарнях, на полях та у майстернях, навчаємось у школі, де тепло та світло. І скрізь «працює» електрика.

Як і багато в нашому житті, електрика має не тільки позитивний, а й негативний бік. Електричний струм, як чарівника-невидимку, не можна розглянути, відчути його запахом. Визначити наявність або відсутність струму можна лише за допомогою приладів вимірювальної апаратури. Перший випадок ураження електричним струмом зі смертельним наслідком був описаний у 1862 році. Трагедія сталася при ненавмисному зіткненні людини з струмоведучими частинами. Надалі випадків ураження електричним струмом сталося чимало.

Електрика! Увага, електрика!

Ця розповідь про електрику – для дітей. Але, само собою, електрика — поняття далеко не дитяче. Тому, хотілося б і в цьому оповіданні звернутися до мам і тат, бабусей та дідусів.

Шановні дорослі! Розповідаючи про електрику дітям, не забудьте наголосити, що струм – невидимий, а тому особливо підступний. Що не потрібно робити дорослим та дітям? Не торкайтеся руками, не підходьте близько до проводів та електрокомплексів. Неподалік ліній електропередач, підстанцій не зупиняйтеся на відпочинок, не розводьте багать, не запускайте літаючі іграшки. Провід, що лежить на землі, може таїти в собі смертельну небезпеку. Електричні розетки, якщо в будинку маленька дитина, - це об'єкт особливого контролю.

Головна вимога до дорослих — не лише самим дотримуватися правил безпеки, а й постійно інформувати дітей про те, наскільки може бути підступний електричний струм.

Висновок

Фізики "дали доступ" людству до електрики. Заради майбутнього вчені йшли на поневіряння, витрачали статки, щоб робити великі відкриття і дарувати результати своїх праць людям.

Будемо дбайливо ставитися до праць фізиків, до електрики, пам'ятатимемо про ту небезпеку, яку вона потенційно несе у собі.

Байку про електрику можна подивитися

ська теплова електростанція має потужність 1,8 млн. квт, а Луганська, теж теплова, - 1,5 млн. квт.По наддальним лініям електропередач енергія передається найвищою у світі напругою -500 тис. змінного та 800 тис. постійного струму.

Лавина енергії

Потреби нашої країни у електроенергії величезні. Але енергетики хочуть точно знати, як зростатиме споживання електрики, щоб скласти план будівництва електростанцій. Знаючи, скільки електроенергії йде на виробництво, наприклад одного автомобіля, фахівці можуть підрахувати потребу в енергії всіх автомобільних заводів країни. А спостерігаючи, як ви за сніданком ріжете свіжий хліб, енергетики повідомлять вам цікавий факт. Виявляється, на виробництво кілограма хліба - від обробітку пшениці в полі до прилавка булочної - витрачається 1 квт-челектроенергії.

Так, йдучи від одного виду продукції до іншого, враховуючи щорічне зростання виробництва, потреби домашнього господарства, шкіл, театрів тощо, енергетики приходять до загальної суми потреб енергії.

У Програмі партії записано: підняти вироблення електроенергії до 1980 р. до 2700-3000 млрд. квт-год.Це 340 планів ГОЕЛРО! Для виробництва такої маси електроенергії необхідно побудувати близько 640 великих електростанцій всіх типів. Їхня загальна потужність повинна бути приблизно в п'ять разів більша, ніж потужність усіх електростанцій країни в 1965 році.

Промисловість та транспорт витратить майже дві третини всієї цієї енергії. Адже лише хімічна промисловість вимагатиме у 1980 р. близько 300 млрд. квт-год.

Дуже різко, до кількох сотень мільярдів кіловат-годин, зростуть потреби сільського господарства. На фермах колгоспів та радгоспів електричні машини виготовляють багато робіт. Вони подрібнюють та запарюють корми, доять корів, охолоджують молоко; електрика подає воду на поля у посушливих районах; без великих витрат електроенергії не можна виготовити мінеральні добрива.

Міське та домашнє господарство, культурні установи також вимагатимуть чимало енергії. Незабаром кожній сім'ї знадобиться не менше 500 квт-год на рік. А Московському університету вже зараз потрібно стільки енергії, скільки

дає Волховська ГЕС. Під час цікавих передач Центрального телебачення всі увімкнені телевізори споживають потужність цілої Дніпровської ГЕС.

Енергія повинна бути дешевою

Але якщо електрична енергія обходитиметься дорого, ми не зможемо застосовувати її так широко, як хочемо. Тому треба точно знати, із чого складається ціна електроенергії, щоб скорочувати витрати.

На тепловій електростанції до 65% усіх витрат йде паливо. Найкращі радянські теплові електростанції витрачають сьогодні 400-500 г палива на вироблення 1 квт-год. А до 1980 р. ця витрата в результаті введення надпотужних і економічних турбін і генераторів буде знижено майже до 300 р.

У вартість 1 квт-чще входять витрати на зарплату працівників електростанцій. Але людей на електричних станціях стає дедалі менше: їхню роботу беруть на себе автомати.

Тепер далі. На будівництво самої станції, ще до того, як вона дала перший струм, пішли великі кошти. Їх поступово, з розстрочкою в 3-5 років, додають до ціни виробленої енергії – треба ж покрити витрати на будівництво. Крім того, протягом 30 років відраховуються суми, що покривають знос будівлі та обладнання. Ці добавки називають відрахуваннями на амортизацію.

У собівартості однієї кіловат-години, виробленої на гідроелектростанції, частка амортизації сягає 90%. Терміни окупності тут становлять 3-7 років, а терміни амортизації – від 50 до 100 років. Гідровузли – дуже дорогі споруди. Проте поточні витрати на вироблення електроенергії тут незначні: палива не треба зовсім, і ГЕС вже сьогодні працюють автоматично. Ми будуємо зараз в основному теплові станції, тому що їх споруджувати швидше та дешевше. Але й про гідроелектростанції не забуваємо.

Якби до 1980 р., коли ми вироблятимемо до 3000 млрд. квт-чна рік, собівартість енергії знизилася проти сьогоднішньої всього на 1%, ми заощадили б протягом року кошти на будівництво шкіл на 450 тис. людина.

Але 1980 р. нові електростанції вироблятимуть дуже дешеву електроенергію. 1 квт-чобійдеться втричі дешевше, ніж зараз, - у середньому трохи більше чверті копійки.

Здешевлення енергії призведе до різкого зниження вартості всієї продукції країні.

Електростанції країни «беруться за руки»

Включно з електромотором або телевізором, багато хто й не підозрює, що слухняна їм енергія народилася дуже далеко, можливо, за сотні кілометрів від місця споживання. Справді, енергетиків уже не бентежать великі відстані. Електропередачі тягнуться по всій країні на тисячі кілометрів, і немає у них суперників ні в швидкості передачі енергії (300 тис. км/сек!), ні в «провоздатності» (мільярди кіловат-годин!), ні в можливості підвести енергію впритул до споживачів . Важливо й те, що на тисячокілометрових електричних трасах майже не видно людей.

Але в різні пори року, в різні години доби потрібні різні кількості енергії. Влітку, коли день довгий, на освітлення витрачається менше електрики, ніж узимку. А в сільському господарстві, наприклад, на зрошення та інші роботи, максимальна кількість енергії потрібна саме влітку. У денні та вечірні години, коли працюють усі підприємства та включається освітлення, потрібно більше енергії, ніж уночі.

Якщо будувати електростанції з урахуванням максимальної потреби (енергетики кажуть – з урахуванням «піків»), то частину турбін у «тихі» години доведеться зупиняти. Це означає, що на спорудження та утримання цих додаткових турбін буде витрачено зайві кошти. Чи не краще за години «пік» додати енергії з іншої станції, з району, де, скажімо, в цей час уже настала ніч?

Так і роблять: об'єднують електростанції лініями електропередач у єдину систему. І передають енергію звідти, де її на цей момент надлишок, туди, де її не вистачає. Поєднавши всі станції країни, ми створимо Єдину енергетичну систему (ЄЕС). Тільки ЄЕС здатна згладити всі "піки" і одночасно забрати всі надлишки електроенергії; лише вона може дати дешеву енергію всім галузям народного господарства, культури та побуту.

ЄЕС значно покращує і роботу самих електростанцій: знижуються витрати на будівництво та експлуатацію, зменшуються і загальне навантаження, і ті стрибки у графіку навантажень – «піки», які так дорого обходяться роз'єднаним електростанціям.

Перекрити шосту частину суші земної кулі потужними лініями електропередач – це раніше здавалося фантастикою. Але тепер ми

Волхівська ГЕС ім. В. І. Леніна (1926). Потужність – 56 тис. квт.

Дніпрогес ім. В. І. Леніна (1932). Потужність – 650 тис. квт.

Волзька ГЕС ім.XXIIз'їзду КПРС (1960). Потужність – 2350 тис. квт.

Електрична станція- сукупність установок, обладнання та апаратури, що використовуються безпосередньо для виробництва електричної енергії, а також необхідні для цієї споруди та будівлі, розташовані на певній території.

Існує багато типів електростанцій. Відмінності полягають у технічних особливостях і виконанні, а також у вигляді джерела енергії, що використовується. Але незважаючи на всі відмінності, більшість електростанцій використовують для своєї роботи енергію обертання валу генератора.

Станції різних типів об'єднані в Єдину енергетичну систему, що дозволяє раціонально використовувати їх потужності, забезпечувати всіх споживачів.

Основне обладнання електростанцій

До основного обладнання електростанцій можна віднести:

  • генератори;
  • турбіни;
  • казани;
  • трансформатори;
  • розподільні пристрої;
  • двигуни;
  • вимикачі;
  • роз'єднувачі;
  • лінії електропередач;
  • засоби автоматики та релейного захисту

Енергосистеми

Енергосистеми- сукупність енергетичних ресурсів всіх видів, методів та засобів їх отримання, перетворення, розподілу та використання, що забезпечують постачання споживачів усіма видами енергії.

Що входить до енергосистеми

В енергосистеми входять:

  • електроенергетична система;
  • система нафто- та газопостачання;
  • система вугільної промисловості;
  • ядерна енергетика;
  • нетрадиційна енергетика.

Зазвичай усі ці системи об'єднуються в масштабах країни в єдину енергетичну систему, у масштабах кількох районів – в об'єднані енергосистеми. Об'єднання окремих енергопостачальних систем в єдину систему також називають міжгалузевим паливно-енергетичним комплексом, воно зумовлене насамперед взаємозамінністю різних видів енергії та енергоресурсів.

Часто під енергосистемою у вужчому сенсі розуміють сукупність електростанцій, електричних та теплових мереж, які з'єднані між собою та пов'язані загальними режимами безперервних виробничих процесів перетворення, передачі та розподілу електричної та теплової енергії, що дозволяє здійснювати централізоване керування такою системою.

У світі постачання споживачів електроенергією виробляється від електростанцій, які можуть бути поблизу споживачів або можуть бути віддалені від них на значні відстані. В обох випадках передача електроенергії здійснюється лініями електропередачі. Однак у разі віддаленості споживачів від електростанції передачу доводиться здійснювати на підвищеній напрузі, а між ними споруджувати підстанції, що підвищують і знижують. Через ці підстанції за допомогою електричних ліній електростанції пов'язують один з одним для паралельної роботи на загальне навантаження, також через теплові пункти за допомогою теплопроводів, тільки на менших відстанях пов'язують між собою ТЕЦ і котельні.

Сукупність всіх цих елементів називають енергосистемою, при такому об'єднанні виникають суттєві техніко-економічні переваги:

  • суттєве зниження вартості електро- та теплоенергії;
  • значне підвищення надійності електро- та теплопостачання споживачів;
  • підвищення економічності роботи різних типів електростанцій;
  • зниження необхідної резервної потужності електростанцій.

Енергетика

Енергетика- область суспільного виробництва, що охоплює енергетичні ресурси, вироблення, перетворення, передачу та використання різних видів енергії. Енергетика кожної держави функціонує у межах створених відповідних енергосистем.

Її метою є забезпечення виробництва енергії шляхом перетворення первинної, природної енергії в вторинну, наприклад в електричну або теплову енергію. При цьому виробництво енергії найчастіше відбувається у кілька стадій:

  • отримання та концентрація енергетичних ресурсів, прикладом може послужити видобуток, переробка та збагачення ядерного палива;
  • передача ресурсів до енергетичних установок, наприклад, доставка мазуту на теплову електростанцію;
  • перетворення за допомогою електростанцій первинної енергії у вторинну, наприклад хімічної енергії вугілля в електричну та теплову енергію;
  • передача вторинної енергії споживачам, наприклад лініями електропередачі.

Енергетика як наука, відповідно до номенклатури спеціальностей науковців, затвердженої Міністерством освіти і науки Російської Федерації, включає такі наукові спеціальності:

  • Енергетичні системи та комплекси;
  • Електричні станції та електроенергетичні системи;
  • ядерні енергетичні установки;
  • Промислова теплоенергетика;
  • Енергоустановки на основі відновлюваних видів енергії;
  • Техніка високої напруги;
  • Теплові електричні станції, їх енергетичні системи та агрегати.

Електроенергетика

Електроенергетика - це підсистема енергетики, що охоплює виробництво електроенергії на електростанціях та її доставку споживачам лінією електропередачі. Центральними її елементами є електростанції, які прийнято класифікувати за видом використовуваної первинної енергії та видом застосовуваних для цього перетворювачів. Необхідно відзначити, що переважання того чи іншого виду електростанцій у певній державі залежить насамперед від наявності відповідних ресурсів.

Електроенергетику прийнято ділити натрадиційну та нетрадиційну.

Традиційна електроенергетика

Характерною рисою традиційної електроенергетики є її давня та гарна освоєність, вона пройшла тривалу перевірку у різноманітних умовах експлуатації. Основну частку електроенергії в усьому світі отримують саме на традиційних електростанціях, їхня одинична електрична потужність дуже часто перевищує 1000 МВт. Традиційна електроенергетика поділяється на кілька напрямків.

Теплова енергетика (теплоенергетика)

У цій галузі виробництво електроенергії виробляється на теплових електростанціях (ТЕС), які використовують для цього хімічну енергію органічного палива.

Теплові електростанції поділяються на:

  • Паротурбінні електростанції, на яких енергія перетворюється за допомогою паротурбінної установки;
  • Газотурбінні електростанції, на яких енергія перетворюється за допомогою газотурбінної установки;
  • Парогазові електростанції, у яких енергія перетворюється з допомогою парогазової установки.

Теплоенергетика у світовому масштабі переважає серед традиційних видів, на базі нафти виробляється 39% усієї електроенергії світу, на базі вугілля – 27%, газу – 24%, тобто всього 90% від загального вироблення всіх електростанцій світу. Енергетика таких країн світу, як Польща та ПАР, практично повністю заснована на використанні вугілля, а Нідерландів - газу. Дуже велика частка теплоенергетики у Китаї, Австралії, Мексиці.

Гідроенергетика

У цій галузі електроенергія виробляється на гідроелектростанціях (ГЕС), які використовують для цього енергію водного потоку.

ГЕС переважає у низці країн - у Норвегії та Бразилії все вироблення електроенергії відбувається на них. Список країн, де частка вироблення ГЕС перевищує 70 %, включає кілька десятків.

Ядерна енергетика

Галузь, в якій електроенергія виробляється на атомних електростанціях (АЕС), що використовують для цього енергію ланцюгової ядерної реакції, що управляється, найчастіше урану і плутонію.

За часткою АЕС у виробленні електроенергії головує Франція, близько 80%. Переважає вона також у Бельгії, Республіці Корея та деяких інших країнах. Світовими лідерами з виробництва електроенергії на АЕС є США, Франція та Японія.

Нетрадиційна електроенергетика (Альтернативна енергетика)

Більшість напрямів нетрадиційної електроенергетики засновані на цілком традиційних принципах, але первинною енергією в них є джерела локального значення, наприклад вітряні, геотермальні, або джерела що знаходяться в стадії освоєння, наприклад паливні елементи або джерела, які можуть знайти застосування в перспективі, наприклад термоядерна енергетика. Характерними рисами нетрадиційної енергетики є їхня екологічна чистота, надзвичайно великі витрати на капітальне будівництво (наприклад для сонячної електростанції потужністю 1000 МВт потрібно покрити вельми дорогими дзеркалами площу близько 4-х км²) та мала поодинока потужність.

Напрями нетрадиційної енергетики:

  • Малі гідроелектростанції
  • Вітрова енергетика
  • Геотермальна енергетика
  • Сонячна енергетика
  • Біоенергетика
  • Установки на паливних елементах
  • Воднева енергетика
  • Термоядерна енергетика.

Також можна виділити важливе через свою масовість поняття - мала енергетика, цей термін не є в даний час загальноприйнятим, поряд із ним вживаються терміни локальна енергетика, розподілена енергетика, автономна енергетика та ін. Найчастіше так називають електростанції потужністю до 30 МВт з агрегатами одиничною потужністю до 10 МВт. До них можна віднести як екологічні види енергетики, перераховані вище, так і малі електростанції на органічному паливі, такі як дизельні електростанції (серед малих електростанцій їх переважна більшість, наприклад в Росії - приблизно 96%), газопоршневі електростанції, газотурбінні установки малої потужності на дизельному та газовому паливі.

Електричні сітки

Електрична мережа - сукупність підстанцій, розподільних пристроїв і ліній електропередачі, що з'єднують їх, призначена для передачі та розподілу електричної енергії. Електрична мережа забезпечує можливість видачі потужності електростанцій, її передачі на відстань, перетворення параметрів електроенергії (напруги, струму) на підстанціях та її розподіл територією аж до безпосередніх електроприймачів.

Електричні мережі сучасних енергосистем є багатоступінчастими, тобто електроенергія зазнає багато трансформацій на шляху від джерел електроенергії до її споживачів. Також для сучасних електричних мереж характерна багаторежимність, під чим розуміється різноманітність завантаження елементів мережі в добовому та річному розрізі, а також різноманітність режимів, що виникають при виведенні різних елементів мережі в плановий ремонт та при їх аварійних відключеннях. Ці та інші характерні риси сучасних електромереж роблять їх структури та конфігурації дуже складними та різноманітними.

Теплопостачання

Життя сучасної людини пов'язані з широким використанням як електричної, а й теплової енергії. Для того, щоб людина відчувала себе комфортно вдома, на роботі, в будь-якому громадському місці, всі приміщення повинні опалюватись та забезпечуватись гарячою водою для побутових цілей. Так як це пов'язано зі здоров'ям людини, в розвинених державах придатні температурні умови в різноманітних приміщеннях регламентуються санітарними правилами та стандартами. Такі умови можуть бути реалізовані в більшості країн світу лише при постійному підведенні до об'єкта опалення (теплоприймача) певної кількості тепла, що залежить від температури зовнішнього повітря, для чого найчастіше використовується гаряча вода з кінцевою температурою споживачів близько 80-90°C. Також для різних технологічних процесів промислових підприємств може бути потрібна так звана виробнича пара з тиском 1-3 МПа.

У загальному випадку постачання будь-якого об'єкта теплом забезпечується системою, що складається з:

  • джерела тепла, наприклад, котельні;
  • теплової мережі, наприклад із трубопроводів гарячої води або пари;
  • теплоприймача, наприклад, батареї водяного опалення.

Централізоване теплопостачання

Характерною рисою централізованого теплопостачання є наявність розгалуженої теплової мережі, від якої живляться численні споживачі (заводи, будинки, житлові приміщення тощо).

Для централізованого теплопостачання використовуються два види джерел:

  • Теплоелектроцентралі (ТЕЦ), які також можуть виробляти електроенергію;
  • Котельні, які поділяються на:
    • Водогрійні;
    • Парові.

Децентралізоване теплопостачання

Систему теплопостачання називають децентралізованою, якщо джерело теплоти та теплоприймач практично поєднані, тобто теплова мережа або дуже маленька, або відсутня. Таке теплопостачання може бути індивідуальним, коли в кожному приміщенні використовуються окремі опалювальні прилади, наприклад, електричні, або місцевим, наприклад, обігрів будівлі за допомогою власної малої котельні. Зазвичай теплопродуктивність таких котелень не перевищує 1 Гкал/год (1,163 МВт). Потужність теплових джерел індивідуального теплопостачання зазвичай дуже невелика визначається потребами їх власників.

Види децентралізованого опалення:

  • Малими котельнями;
  • Електричне, що поділяється на:
    • Пряме;
    • Акумуляційне;
  • Теплонасосне;
  • Пічне.

Теплові мережі

Теплова мережа - це складна інженерно-будівельна споруда, що служить для транспорту тепла за допомогою теплоносія, води або пари, від джерела, ТЕЦ або котельні до теплових споживачів.

Від колекторів прямої мережевої води за допомогою магістральних теплопроводів гаряча вода подається до населених пунктів. Магістральні теплопроводи мають відгалуження, до яких приєднується розведення до теплових пунктів, де знаходиться теплообмінне обладнання з регуляторами, що забезпечують постачання споживачів тепла та гарячої води. Теплові магістралі сусідніх ТЕЦ та котелень для підвищення надійності теплопостачання з'єднують перемичками із запірною арматурою, які дозволяють забезпечити безперебійне теплопостачання навіть при аваріях та ремонтах окремих ділянок теплових мереж та джерел теплопостачання. Таким чином, теплова мережа будь-якого міста є найскладнішим комплексом теплопроводів, джерел тепла та його споживачів.

Енергетичне паливо

Оскільки більшість із традиційних електростанцій та джерел теплопостачання виділяють енергію з невідновлюваних ресурсів, питання видобутку, переробки та доставки палива надзвичайно важливі в енергетиці. У традиційній енергетиці використовуються два принципово відмінні один від одного види палива.

Органічне паливо

Залежно від агрегатного стану органічне паливо ділиться на газоподібне, рідке та тверде, кожне з них у свою чергу поділяється на природне та штучне. Частка такого палива у світовому енергобалансі становила 2000 року близько 65%, у тому числі 39% припадали на вугілля, 16% на газу, 9% на рідке паливо(2000г). У 2010 році, за даними BP, частка викопного органічного палива 87%, у тому числі: нафта 33,6%, вугілля 29,6%, газ 23,8%. Те ж за даними «Renewable21» 80,6%, за винятком традиційної біомаси 8,5%.

Газоподібне

Природним паливом є природний газ, штучним:

  • генераторний газ;
  • Коксовий газ;
  • Доменний газ;
  • Продукти перегонки нафти;
  • Газ підземної газифікації;
  • Синтез-газ.

Рідке

Природним паливом є нафта, штучним називають продукти його перегонки:

  • Бензин;
  • Гас;
  • Солярова олія;
  • Мазут.

Тверде

Природним паливом є:

Викопне паливо:

  • Торф;
  • Буре вугілля;
  • Кам'яне вугілля;
  • Антрацит;
  • Горючий сланець;

Рослинне паливо:

  • Дрова;
  • дерев'яні відходи;
  • Паливні брикети;
  • Паливні гранули.

Штучним твердим паливом є:

  • Деревне вугілля;
  • Кокс та напівкокс;
  • Вуглебрикети;
  • Відходи вуглезбагачення.

Ядерне паливо

У використанні ядерного палива замість органічного полягає головна та принципова відмінність АЕС від ТЕС.

Ядерне паливо одержують із природного урану, який видобувають:

  • у шахтах (Франція, Нігер, ПАР);
  • у відкритих кар'єрах (Австралія, Намібія);
  • Спосіб підземного вилуговування (США, Канада, Росія).

Для використання на АЕС потрібно збагачення урану, тому його після видобутку відправляють на збагачувальний завод, після переробки на якому 90% побічного збідненого урану прямує на зберігання, а 10% збагачується до кількох відсотків (3-5% для енергетичних реакторів). Збагачений діоксид урану прямує на спеціальний завод, де з нього виготовляють циліндричні таблетки, які поміщають у герметичні цирконієві трубки довжиною майже 4 м, ТВЕЛи (елевиділяючі елементи). По кілька сотень ТВЕЛів для зручності використання об'єднують у ТВС, тепловиділяючі зборки.



Вдень та вночі невтомно працюють електростанції. Безперервно шлють вони електроенергію в міста та колгоспи, на фабрики та заводи.

Одягаючи новий костюм, розрізаючи за столом свіжий хліб або наливаючи собі склянку води, ви й не замислюєтеся, скільки на це витрачено електроенергію. А витрата її не мала. Щоб пошити, наприклад, костюм, треба витратити близько 5 кВт-год електроенергії. А всі енергетичні витрати на кожні 6-7 кг хліба, починаючи з підготовки насіння до посіву і закінчуючи доставкою в булочну, становлять близько 1 кВт-год. Навіть щоб очистити, доставити в місто та підняти у квартири звичайну водопровідну воду, потрібна електроенергія.

Електрична енергія проникла у всі галузі народного господарства. Вона звільняє людину від важкої праці, полегшує їй життя, допомагає розкривати казкові багатства природи.

Переваги електрики над іншими видами енергії безмежні. Його можна отримати з будь-якої іншої енергії та перетворити на енергію різних видів. Електричний струм без великих втрат можна передати на відстань. Електричні станції найбільше економно використовують енергоресурси. Електрична енергія прискорює виробничі процеси, викликає до життя нові галузі промисловості – електрохімію, електрометалургію, високочастотну обробку металів та ін., – дозволяє широко впроваджувати автоматику та телемеханіку у виробництво.

За планом ГОЕЛРО через 10-15 років країна мала виробляти 8,8 млрд. квт-год електроенергії на рік.

Дехто вважав тоді цей план фантастичним. Важко було мріяти у суворому 1920 р. під час господарської розрухи, голоду, епідемій.

Того року всі електростанції молодої республіки дали лише 500 млн. квт-год електроенергії. Але радянські люди були захоплені ленінською ідеєю електрифікації країни.

Минуло всього 10 років, і план, що здавався настільки зухвалим, був перевиконаний. А вже у 1950 р. Радянський Союз з виробництва електроенергії вийшов на перше місце в Європі та на друге – у світі.

Радянські електростанції 1965 р. вироблять 500-520 млрд. квт-ч електроенергії - у 1000 разів більше, що могли дати електростанції молодої Радянської республіки 1920 р.

За семирічку вступлять у дію електростанції загальною потужністю приблизно 60 млн. кВт. Це означає, що щорічно буде здійснюватись по 5-7 планів ГОЕЛРО!

Електрифікація - одне з основ найважливіших областей радянської економіки. Майже 70% всієї виробленої нашій країні електроенергії споживається промисловістю.

Електроенергетика дедалі глибше проникає у царство машин. Вона все рішучіше вторгається у виконавчий механізм машини, вимагаючи нових конструкцій. Електромотори "вростають" у тіло машини. Статор і ротор перестають бути лише двигунами – це вже робочі частини механізму.

Значення електрифікації особливо зросло у зв'язку із створенням нових автоматичних ліній та заводів-автоматів. Сучасна механізація, автоматизація та телемеханізація засновані на використанні електрики.

Електрика дає нам все більшу владу над перетворенням речовини. Нові методи хімії та нові процеси у хімічній технології засновані на застосуванні електричної енергії. Сучасна техніка - це техніка великих швидкостей, високих тисків, високих механічних та електричних напруг, дуже високих і дуже низьких температур. Тут необхідні нові матеріали зі особливими, поліпшеними якостями: корозійно- і жаростійкі метали, легкі метали, напівпровідники, феромагніти, пластичні маси. Ця нова велика область виробництва матеріалів відрізняється величезною електроємністю.

БОРОТЬБА ЗА ЕКОНОМІЮ

Коли йдеться про економію електроенергії, рука мимоволі тягнеться до вимикача, щоб погасити лампочку в кімнаті чи коридорі. Якщо 10 млн. школярів (а в нас у країні їх утричі більше) зроблять так, щоб 10 млн. 40-ватних лампочок горіли вечорами на одну годину менше, ніж зазвичай, вони збережуть тим самим 400 тис. квт-год електроенергії.

А цього достатньо, щоб повну зміну на заводах працювало 5 тис. потужних металообробних верстатів.

За, звичайно, не лише школярі мають заощаджувати електроенергію. На деяких заводах і фабриках вікна настільки забруднені, що доводиться працювати при лампах та вдень. Варто вимити вікна і лампи згаснуть, а верстати отримають додаткову енергію. На вулицях лампи розжарювання треба заміняти більш економічними газосвітлими лампами. Фахівці підрахували, що через неполадки в промисловості і на транспорті втрачається щорічно стільки ж електроенергії, скільки виробляє її найпотужніша у світі Волзька ГЕС.

Так, для виробництва тонни алюмінію необхідно 17 – 19 тис. квт-год. А для виплавки тонни якісної сталі, легких та рідкісних металів або спеціальних сплавів електроенергії потрібно витратити від 15 до 60 тис. кВт-год.

Величезна кількість електроенергії потрібна нашим заводам. Наприклад, кожного робочого металургійного комбінату на рік припадає до 30 тис.квт-ч електроенергії, але в робочого заводів електросталі - до 150 тис.квт-ч.

Особливо важливою є зараз і проблема електрифікації сільського господарства. За період із 1959 по 1965 р. передбачається завершити переважно електрифікацію всіх колгоспів, а електрифікація РТС і радгоспів буде закінчено раніше.

У розпорядженні трудівників полів буде вчетверо більше електроенергії, ніж у 1959 р. На залізницях широко впроваджується електрична тяга. В результаті їх пропускна здатність збільшується в 2 рази, а витрата палива скорочується в 3-4 рази.

До кінця семиріччя електровози водитимуть потяги на всьому протязі магістралей Москва – Далекий Схід, Москва – Свердловськ, Караганда – Магнітогорськ – Уфа тощо.

Багато електроенергії потрібне і житловому будівництву. Щоб побудувати сучасний будинок на 120 квартир, необхідно витратити майже 1 млн. квт-год електроенергії.

Електроенергія потрібна буде й у побуті, й у розвитку радіо, телебачення, кіно. У 1965 р. лише телебаченню країни знадобиться потужність п'ятдесяти Волховських ГЕС!

Головна роль енергопостачання належить тепловим електростанціям. Зараз приблизно 81% електроенергії (і при цьому 100% централізованого теплопостачання) дають теплові електростанції (докладніше див. ст. «Фабрика тепла та електрики»). Їхня питома вага та значення будуть збільшуватися.

За семиріччя у нас буде введено в дію нові гіганти теплоенергетики загальною потужністю 47-50 млн. кВт. Вони будуть розташовуватися у східних районах, поблизу найбагатших покладів вугілля, безпосередньо біля великих багатоводних річок. Адже у топки електростанції потужністю 2,4 млн. кВт потрібно подавати на добу понад 20 поїздів вугілля. Витрата води для охолодження конденсаторів турбін та інших потреб станції досягає 100 м-коду 3 /сек. Це – сім таких потоків як Москва-річка!

Повним ходом йде проектування та будівництво потужних атомних електростанцій. У 1958 р. введена в дію перша черга - на 100 тис. кВт - найбільшої у світі атомної електростанції потужністю 600 тис. кВт. Будуються потужні АЕС у Воронезькій області, на Уралі та інших місцях.

Велике значення для країни має розвиток особливого напряму теплоенергетики – теплофікації. Теплофікація - це подача споживачеві гарячої води або пари, що відпрацював на електростанції. При цьому паливо використовується найвигідніше: теплоелектроцентралі (ТЕЦ) підвищують коефіцієнт використання палива приблизно в 2 рази в порівнянні зі звичайними електростанціями. Це дуже важливо, оскільки на теплові потреби промисловості йде близько половини всього палива, що видобувається в країні. Так, на виробництво тонни паперу необхідно до 5 т пари, тонни гумових виробів – до 20 т, тонни пластмас – понад 10 т, тонни пряжі та сукон – від 10 до 20 т.

Щороку до теплової мережі ТЕЦ, що розростається, приєднується понад 2 тис. будівель. Насамперед у них довелося б встановити близько 4 тис. опалювальних котлів. Обслуговувати ці котли мали б понад 5 тис. опалювачів. Котельні займали б у будинках площу близько 60 тис. м3. А скільки довелося б витратити коштів на паливо та транспорт! Потужність всіх радянських ТЕЦ вже перевищила 12 млн. кВт, а 1965 р. вона досягне 30 млн. кВт.

Рідкісні трильйони

Деякі елементи, наприклад, залізо, утворюють величезні скупчення в земній корі; інші розпорошені у воді та в гірських породах у вигляді нікчемних домішок. Так, у морській воді міститься десятимільйонна частка відсотка марганцю. Це число здається нам нікчемним. Але зачерпніть морську воду на перстком, і в ньому виявиться кілька сотень трильйонів атомів марганцю.

Шляхетний газ – ксенон, яким наповнюють колби електричних лампочок, становить чотири стотисячні вагові частки відсотка повітря. Щоб здобути літр ксенону, треба обробити 2,5 млн. л повітря! Але в кожному навмання взятому кубічному сантиметрі повітря ми знайдемо все ж таки до 1 млрд. атомів ксенону. Знаючи це, ми можемо оцінити рідкість радону - газу, що утворюється при розпаді атомів радію. У кожному кубічному сантиметрі повітря на поверхні Землі міститься в середньому один його атом.

Хто з вас колись бачив вітер?

Але ми знаємо – вітер існує. Адже ми бачимо, як він хитає дерева, як несе зірване листя і гілки, як жене хвилі. І ми навчилися запрягати цього невидимку. Вітер надує вітрила наших кораблів. Вітер крутить крила млинів та вітряних двигунів.

Ну а хто бачив електрику?

Його також ніхто не бачив.

Але ми добре знаємо, що воно є. Адже ми бачимо, як яскраво світять електричні лампи, як швидко мчать тролейбуси та трамваї, як жарко гріють електричні печі, як добре працюють верстати та машини з електричними двигунами.

Тільки не завжди було так. Двісті років тому про електрику знали небагато вчених людей. І знали зовсім не те, що ми знаємо. Якби запитали в тодішнього вченого, що таке електрика, він нічого б не сказав ні про яскраві лампи, ні про гарячі електричні печі, ні про могутні двигуни.

Електрика, - сказав би старий учений, - це таємнича рідина, незрима і невагома. Електрика з'являється в бурштині, натертому котячою шкіркою, та в грозових хмарах. Під його дією можуть танцювати маленькі клаптики паперу та кульки з бузинної м'якоті. Електрика змушує здригатися жаб'ячу ніжку і народжує грізну блискавку. У 1753 році в Росії вчені Михайло Ломоносов і Георг Ріхман побудували "громову машину" і вловлювали електрику з повітря на жердину із залізним вістрям. Але одного разу в жердину вдарила блискавка, і Георг Ріхман був убитий... Бійтеся електрики: воно загадкове, примхливе і дуже небезпечне!

Але багатьох передових учених на той час не лякала трагічна смерть Ріхмана. Після Ломоносовим і Рихманом почали вони досліджувати електрику. Італієць Алессандро Вольта винайшов першу електричну батарею. Француз Андре-Марі Ампер досліджував закони електричного струму. Німець Георг Фрідріх Ом розгадав таємницю опору провідників. Сліпуче спалахнула електрична дуга російського академіка Василя Петрова. У шаленому полум'ї цієї дуги англієць Гемфрі Деві отримав нові, невідомі метали: натрій, калій, кальцій. Данець Ганс Ерстед відкрив магнітну дію електричного струму. Нарешті Борис Семенович Якобі, син прусського купця, професор архітектури в Юр'єві, винайшов перший електродвигун.

Так електрика перестала бути таємничою рідиною і стала новим видом енергії. З тихих лабораторій учених ця нова енергія почала все сміливіше проникати у життя.

Зараз електрична енергія – наш постійний друг і помічник у будь-якій справі. Механічна енергія не запалить лампи. Теплова енергія не побіжить по дротах телефону та телеграфу. А електрична енергія може все робити. І чим більше її у нас, тим ми багатші, сильніші, тим швидше рухаємося вперед.

Але де взяти багато електричної енергії? Звідки вона взагалі береться?

Виявляється, енергія може переходити з одного виду до іншого. У тепловому двигуні теплова енергія перетворюється на механічну. А якщо тепловий двигун обертатиме генератор електроенергії, механічна енергія перейде в електричну. Генератор можна крутити і водяним двигуном, водяною турбіною. Тоді електрична енергія вийде з допомогою механічної енергії поточної води.

У нашій країні працює багато теплових електростанцій. Вони використовують теплову енергію 4 кам'яного вугілля, торфу, сланцю, газу. Багато та гідроелектростанцій. Вони використовують енергію рік. З кожним роком електростанцій стає дедалі більше. Але запаси палива у надрах землі не нескінченні. Та й не скрізь вони є. Запаси енергії рік теж не нескінченні. І не скрізь є річки для будівництва електростанцій. Що буде з нами далі? Можливо, людству загрожує нестача енергії, енергетичний голод?

Ні, цього боятися не доводиться. У природі є ще багато могутніх джерел енергії. Ми досі не використовуємо внутрішнє тепло Землі, тепло морів. Дуже мало використовується величезна енергія сонячних променів, енергія припливів та відливів. Всі ці види енергії ми ще погано вміємо перетворювати.

А енергія атома? Вона вперше вирвалася на волю з величезною, руйнівною силою. Але набагато важче було використати її в мирних цілях. У нашій країні була побудована перша у світі атомна електростанція. Це величезне досягнення радянської науки та техніки. Як працює ця станція? У її реакторі атомна енергія перетворюється на теплову. Тепло кип'ятить воду в казані і перетворюється на енергію пари. Пара дає механічну енергію. Він обертає турбіну. І, нарешті, турбіна обертає генератор електричного струму. Механічна енергія перетворюється на електричну.

Шлях перетворень виходить дуже довгим. Чи це добре?

Є казка про невдаху старого, який пішов продавати коня. По дорозі він змінював коня на корову, корову - на барана, барана - на качку, качку - на курку, курку - на яйце, яйце - на голку. При кожному обміні старий щось втрачав.

Приблизно те саме виходить і при переході енергії з одного виду в інший. У атомній електростанції в повному обсязі тепло реактора перетворюється на енергію пари. Частина втрачається на нагрівання реактора, труб, стін котла, повітря, будівлі електростанції.

Не вся енергія пари перетворюється на механічну енергію. Частина губиться на нагрівання турбіни, частина йде з відпрацьованою парою.

Не вся механічна енергія турбіни перетворюється на електричну. Частина губиться на нагрівання генератора. При кожному обміні – втрати. Так недовго і до голки домінувати.

Близько 200 років тому в Лондоні був побудований перший паровий млин. Тоді ще не встигли винайти парову машину. Був лише паровий насос. Він накачував воду з річки до басейну, влаштований на пагорбі. А з басейну вода лилася... на колесо звичайного водяного млина.

Звісно, ​​втрати енергії виходили величезні. Але перетворити енергію пари прямо на обертання тоді ще не вміли.

Поки що і атомні електростанції-тільки перші кроки у завоюванні нового виду енергії.

Ведуться досліди з прямого перетворення атомної енергії на електричну. Створено атомні батареї. Щоправда, поки що втрати енергії у них виходять більше, ніж на атомній електростанції. Але ж і це перші кроки.

Минуть роки - ми до кінця опануємо могутню енергію атома. І тоді могутності людини не буде меж!