Энергетика: настоящее и будущее - Универсальность электрической энергии

Глава 1

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

Универсальность электрической энергии

Многих людей поражает то, что электрическая энергия из всех видов энергий в короткий срок прочно вошла во все сферы деятельности и жизни человека.
В самом деле, что позволило именно этому виду энергии не только глубоко проникнуть в жизнедеятельность человека, но и совершить подлинный переворот во многих производственных процессах, изменить условия труда, поднять его производительность? Почему «неестественный свет», по словам крестьянина из подмосковного села, по новому осветил жизнь людей.
На все эти вопросы трудно ответить коротко, нужно рассмотреть все сферы применения электрической энергии в производстве и быту людей, на транспорте и в сельском хозяйстве. Только при этом условии можно составить себе более ясное представление о сути и роли электрической энергии.
Но одно ясно — это то, что электрическая энергия обладает такими свойствами, которые делают ее незаменимой в механизации и автоматизации производства и в повседневной жизни человека.

Электричество сочетает в себе на первый взгляд «противоречивые» для других видов энергии свойства. Например, при потреблении электрической энергии ее можно бесконечно дробить, а в ее производстве, наоборот, концентрировать мощность, увеличивать напряжение и силу электрического тока. Так, для производства тонны алюминия требуется затратить 16— 18 тыс. кВт, а работу измерительного прибора обеспечивают тысячные доли киловатт-часа. Для работы электровоза необходимо дать напряжение тока в несколько тысяч вольт, а для электрической лампочки достаточно нескольких десятков или сотни вольт.
С другой стороны, в производстве электроэнергии мощность электрических генераторов непрерывно увеличивается и на этой основе происходит концентрация ее производства. При жизни В. И. Ленина на Каширской электростанции был введен в работу турбогенератор мощностью 12 тыс. кВт, а в 1978 г. будет введен гигантский агрегат мощностью 1200 тыс. кВт, т. е. в 100 раз больше.
Особенностью электроэнергии является и то, что ее потребление может плавно меняться от нуля до максимума в зависимости от изменения хода самого процесса производства или нагрузки рабочего механизма.
Гибкость электричества особенно увеличилась после изобретения трансформатора (преобразователя) электрического тока, который открыл широчайшие перспективы для передачи электроэнергии на большие расстояния от центров ее производства до потребителей. При передаче электроэнергии по проводам происходят потери за счет нагревания проводов, утечки электричества в атмосферу и т. д.
Потери энергии в линии передач зависят главным образом от силы тока и в меньшей степени от напряжения. Поэтому становится выгодным повысить напряжение и, не увеличивая силу тока, передавать электроэнергию на более длинные расстояния при равных потерях. В месте потребления электроэнергии трансформатор позволяет снова понизить напряжение до уровня, необходимого потребителю. В результате открытия явления трансформирования электрической энергии снято ограничение по передаче ее на большие расстояния.
Интересно отметить, что Энгельс, пристально следивший за развитием технических средств производства и потребления электроэнергии, обратил на это внимание. После первых опытов инженера Днепре по передаче электроэнергии на расстояние в 32 км Энгельс указывал, что эти опыты открывают широкие возможности использования электрической энергии на большом удалении от места ее производства. Отмечая особые свойства электроэнергии, Энгельс предсказал также ее революционизирующее значение не только в производстве, но и в изменении социального характера труда. Физический труд, писал Энгельс, должен превратиться в разновидность умственного труда.
Энгельс указывал и на то, что электричество обеспечит ликвидацию различий между городом и деревней.
В. И. Ленин не только развил теоретические обоснования Энгельса о революционизирующей роли электрической энергии, но и разработал широкую программу коренной перестройки на базе электрификации отсталой экономики России. Как известно, В. И. Ленин рассматривал электрификацию как основу, базу социалистической экономики.
В программе Коммунистической партии Советского Союза в соответствии с заветами Ленина записано: «Электрификация, являющаяся стержнем строительства экономики коммунистического общества, играет ведущую роль в развитии всех отраслей народного хозяйства, в осуществлении всего современного технического прогресса. Поэтому необходимо обеспечить опережающие темпы производства электроэнергии».
Это научно обоснованное положение, предусмотренное в Программе КПСС, определяет роль электрификации в развитии социалистической экономики. Таким образом, электрификация является фундаментом для мощного экономического развития и совершенствования процессов производства во всех отраслях народного хозяйства.
За 60 лет существования Советского государства развитие электроэнергетики как важнейшей отрасли народного хозяйства происходило на основе объективных экономических законов.
Производство электроэнергии за 60 лет возросло в 520 раз — с 1,9 млрд. кВт-ч в революционном семнадцатом году до 1038 млрд. кВт-ч в 1975 г.
Сопоставление темпов производства электрической энергии за 25 лет во всем мире, СССР, США, Англии, Японии, ФРГ видно из следующих данных (табл. 1).

Таблица 1
• Производство электроэнергии в мире и ряде стран

Эти данные позволяют сделать важные выводы.
Во-первых, Советский Союз значительно опережает крупные промышленно развитые страны по темпу прироста производства электроэнергии.
Во-вторых, Советский Союз по объему производства электроэнергии превосходит все крупные промышленно развитые страны мира, кроме США.
Темп роста мощностей электростанций и производства электрической энергии должен соответствовать приросту продукции всего народного хозяйства с учетом расширения сферы электрификации и улучшения процессов производства. Таким образом, прирост выработки электроэнергии должен не только опережать выпуск промышленной, сельскохозяйственной и другой продукции, но и обеспечивать покрытие дополнительного расхода электроэнергии на электрификацию быта советских людей.
Особенности электрической энергии предопределили ее роль как важнейшего рычага научно-технической революции во всех отраслях народного хозяйства.
Как известно, производительность общественного труда — решающий фактор возникновения нового общественного строя.
Электрическая энергия через увеличение электровооруженности труда оказывает решающее значение, во-первых, на его производительность и, во-вторых, на изменение характера труда.
Электрифицированные машины и механизмы не только способствуют росту производительности труда, но и обеспечивают перерастание физического труда в разновидность труда умственного. Электрическая энергия, обладая гибкостью, позволяет настолько автоматизировать процесс производства, чтобы вывести из него человека и превратить его в контролера за ходом этого процесса.
На базе электрической энергии созданы и будут создаваться новые процессы производства и материалы, обладающие высокими качествами. Алюминий, титан, высококачественная сталь, и многие другие материалы, без которых немыслим технический прогресс, созданы с помощью электрической энергии.
Электрификация процессов производства в промышленности, сельском хозяйстве (животноводстве), на транспорте и в быту не только преобразует, механизирует и автоматизирует труд, но и создает наиболее комфортные условия.
Последнюю особенность зорко подметил В. И. Ленин, который указывал, что электрификация всех фабрик и железных дорог сделает условия труда более гигиеничными, избавит миллионы рабочих от дыма, пыли и грязи, ускорит превращение грязных отвратительных мастерских в чистые, светлые, достойные человека лаборатории *.
Электричество в процессах производства относится к наиболее чистым видам энергии, без выброса в атмосферу вредных продуктов. Оно совершенствует процесс производства от замены привода машин до создания комплекса механизированных систем. Электрифицированные механизмы более других подготовлены к осуществлению автоматического управления. Завершающим этапом, который обеспечит максимальную производительность общественного труда, будет создание самонастраивающихся и саморегулирующих кибернетических процессов производства.
* См.: В. И. Ленин. Полн. собр. соч., т. 23, с. 94.