Я выбрал тему « Проблемы передачи электроэнергии на расстояние» из следующих соображений:

    во-первых, по телевидению и  в других источников информации обсуждается проблема недостатка электрической энергии в связи ростом потребности энергии и уменьшением природных ресурсов, которые являются основными источниками энергии;

 во-вторых,  я решил попытаться придумать сам новые модели передачи электроэнергии на расстояние и рассмотреть, как можно решить энергетический вопрос с помощью альтернативных  источников  электроэнергии. Итак, начнем.

Электрический свет  давно перестал  казаться необычным. Одним поворотом  выключателя мы   возвращаем  в свои комнаты окончившийся день. Потребители  электроэнергии есть повсюду. Производиться же она  в сравнительно немногих местах, близких к источникам топливо и гидроресурсов. Электроэнергию  не удается консервировать в больших масштабах. Она должна быть потреблена сразу же после получения. Поэтому возникает необходимость в передаче  электроэнергии на большие расстояния. Передача энергии связана с заметными потерями. Дело в том, что при передаче электроэнергии по проводам часть электрической энергии теряется, расходуется на нагревание проводников. Потери можно несколько уменьшить, увеличивая сечения проводов, сокращая тем самым  их сопротивление. Кроме тепловых потерь, в линии возможны потери вследствие излучения радиоволн проводами длинной линии. Эти потери проявляют тем сильней, чем больше отношение расстояния между проводами к длине волны. Для уменьшения потерь на излучение применяют металлические трубы, называемые волноводами.

Однако, идя  таким путем, нельзя разрешить проблему экономичности передач большой мощности.  Это сильно тормозило и продолжает тормозить  развитие промышленности, транспорта, поскольку  потребность в электроэнергии  постоянно увеличивается. Удовлетворить эту потребность можно с помощью строительства новых мощных электростанций. Однако  строительство новой электростанции требует несколько лет и больших затрат. При этом  тепловые электростанции потребляют невозобновляемые природные ресурсы: уголь, нефть и газ. Одновременно  они наносят ущерб экологическому равновесию на нашей планете.

Как же удовлетворить  растущие потребности в электроэнергии? Какие  существуют современные технологии передачи электроэнергии  на расстояние? Какие существуют альтернативные источники электроэнергии к тепловым и гидроэлектростанциям?   

Чтобы ответить на эти вопросы я использовал следующую литературу:

1. «Рассказы из истории русской науки и техники» под общей редакцией В. Орлова, где описывается история становления современного способа передачи электроэнергия на расстояния;

2. Мякишев Г.Я. Физика: Учебники 10 и11 классы, где описывается современный способ передачи электроэнергии,  и проблемы которые возникают при таком способе; где описывается зависимость сопротивления проводника от температуры; где  я получил информацию о явление сверхпроводимости.

3. «Радиолюбительский справочник » под редакцией Ф.И. Тарасова, где описывается  цепи переменного тока, волны в длинных линиях,  нелинейные цепи, генераторы высокой частоты, генераторы низкой частоты.

4. Кононов Ю.Д. Энергетика и экономика. Проблемы перехода к новым источникам энергии. В этом издание описывается различные виды альтернативных источников электроэнергии.

Проанализировав   литературу я пришел к  объекту, к цели и к задачам моей работы:

Объектами моей работы являются: проблемы передачи электроэнергии на расстояние, свои модели передачи электроэнергии на расстояние, которые более эффективные по сравнению с настоящим способом передачи электроэнергии на расстояние; применение альтернативных источников электроэнергии в данном регионе России;

Цель работы:  Изучить проблему передачи электроэнергии, рассмотреть  альтернативные источники электроэнергии и предложить свои модели передачи электроэнергии и как можно применить альтернативные источники электроэнергии;

Задачи работы:

1. Показать  современные проблемы передачи электроэнергии на расстояние.

2. Рассмотреть альтернативные источники электроэнергии.

3. Предложить свои модели передачи электроэнергии и предложить применение альтернативных источников электроэнергии в Самарской области.

 

ГЛАВА 1: СОВРЕМЕННЫЙ СПОСОБ  ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕТРОЭНЕРГИИ НА     РАССТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ЭТОГО СПОСОБА.

Рассмотрим историю этой проблемы. В решение этой сложной электротехнической задачи крупнейший вклад внесли русские ученые.

 Они осуществили смелые опыты передачи электроэнергии на большое расстояние. Они создали систему электрической передачи, которая оказалась наиболее экономичной и совершенной; она повсеместно применяется и поныне. 

  Одним из электриков, доказавших возможность передачи электроэнергии на расстояние, был изобретатель Ф. А. Пироцкий (1845-1893), построивший в Петербурге в 1874-1875 годах опытную электропередачу длиной в один километр.

  Пироцкий в статье «О передаче роботы воды, как движителя, на всякое расстояние посредством гальванического тока» писал: « В виду громадных издержек, необходимых на содержание паровых движителей больших заводов и фабрик, нам пришла мысль о возможности передачи работы воды, как самого дешевого движителя, на известное расстояние посредством гальванического тока, полученного какою – либо динамо-машиною».

 П.Н.Яблочков, работая над освещением улицы Оперы в Париже в1876 году, создал линию электрической передачи длиной один километр. По этой линии, предназначенной для повседневной эксплуатации, передавался ток нормального напряжения.

 Яблочков подчеркивал необходимость централизованного производства электричества и распределение его по сети между многочисленными потребителями.

  В 1880 году в русском журнале «Электричество» Д.А. Лачинов (1842-1902) предложил пользоваться для передачи токами высокого напряжения.

  В 1882 году  И. Ф. Усагин применил трансформатор для освещения электротехнического павильона Всероссийской промышленно-художественной выставки в Москве.

 В 1890 инженер М. О. Доливо-Добровольский создает новый электродвигатель - трехфазный асинхронный, работающий на переменном токе, значительно более простой, надежный и экономичный, чем двигатели постоянного тока.

  В 1891 заработала линия электропередачи между Лауфеном и Франкфуртом, которая протянулась на 170 километров, она спроектирована М. О. Доливо-Добровольский.

   В 1896 году вступила в строй Охтенская  энергосистема, которая справедливо считают образцом централизации производства электроэнергии на основе трехфазного тока.

  Этим проектом занимались известные русские электротехники В. Н. Чиколев и Р. Э. Классон.

 Прошли немногие годы, и трехфазный  переменный ток побежал по линиям передач, питая тысячи электродвигателей на заводах и фабриках, миллионы электрических ламп.

Рассмотрим теперь современные способы передачи электроэнергии на расстояние.