Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника

Энергетика — область науки и отрасль промышленности, занимающаяся получением, передачей, преобразованием и рациональным использованием энергии,— во все века во многом определяла состояние экономики, промышленности и сельскохозяйственного производства, транспорта в любой стране мира. Во второй половине XX в. в условиях научно-технической революции проблема обеспечения потребителей энергией стала одной из важнейших проблем.

В соответствии с видами энергии различают гидроэнергетику, теплоэнергетику, ядерную энергетику, ветровую и гелиоэнергетику.

Наиболее «старыми» являются ветровая и гидроэнергетика: с древнейших времен человек использовал энергию воды и ветра. Вода вращала водяные колеса, приводившие в движение водоподъемники, мельничные жернова, рабочие машины. Вплоть до конца XVIII в. гидроэнергия оставалась ведущей силой на производстве.

По запасам гидроэнергии СССР занимает первое место в мире. Однако потенциальные запасы гидроэнергии расположены крайне неравномерно. Более 82% их сосредоточены в Сибири, на Дальнем Востоке и в Средней Азии, но не все эти запасы целесообразно использовать. Расчеты показывают, что выгодно использовать только треть потенциальных запасов. Гидроэнергетика нашей страны в конце 70-х гг. использовала примерно 14,5% потенциальных запасов.

С момента установления Советской власти в нашей стране была развернута широкая программа строительства гидроэлектростанций, положено начало планомерному использованию энергии рек. Из года в год мощность ГЭС Советского Союза и выработка на них электрической энергии возрастают. В нашей стране разработана научная система комплексного использования энергии рек, определен порядок сооружения гидроузлов. В 1980 г. гидроэлектрические станции выработали примерно 180 млрд. кВт • ч электроэнергии. Предполагается, что за десятилетие (1980—1990 гг.) производство гидроэнергии удвоится и достигнет рубежа в 360 млрд. кВт • ч, что составит 36% имеющихся гидроресурсов ; в нашей стране.

С появлением паровой машины, а затем паровой турбины и двигателя внутреннего сгорания ветровая и гидроэнергетика потеряли ведущее положение в энергетике. На первое место вышла теплоэнергетика. Ее ведущее положение в энергетике особенно упрочилось после того, как были разведаны большие запасы нефти, угля, природного газа, торфа и началась их промышленная добыча. Более 4/5 всех используемых в мире энергоресурсов приходится на долю топлива, расходуемого на нужды теплоэнергетики.

Не один десяток лет в промышленности, на транспорте применяются двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины. Эти машины служат примером, где теплота, получаемая от сгорания топлива, преобразуется в механическую энергию, которая используется для привода рабочих машин.

Существуют машины, в которых теплота непосредственно преобразуется в электроэнергию, причем происходит это без помощи электромашинных генераторов. Такие установки получили название установок прямого преобразования энергии. К ним относятся, в частности, МГД-генератор и термоэлектрический генератор.

С развитием электротехники в конце XIX в. появились электрические генераторы, приводимые в движение паровыми машинами (а позднее — паровыми и газовыми турбинами) и гидравлическими турбинами. Были созданы электродвигатели (так называемые вторичные двигатели), движущей силой в которых служил электрический ток, в свою очередь вырабатываемый другими двигателями — первичными: водяными колесами, ветродвигателями и т. д. Были построены первые линии электропередачи (ЛЭП).

С начала XX в. непрерывно растут расходы энергоресурсов на нужды тепловых электростанций (ТЭС). И хотя одновременно с тепловыми строились и строятся до сих пор гидроэлектростанции (ГЭС), на долю ТЭС приходилось и приходится сейчас свыше 80% всей производимой электроэнергии.

В 50—70-х гг. нашего столетия были сооружены уникальные по своей мощности ГЭС. Например, мощность Красноярской ГЭС в   10   раз   превышает   мощность   Днепрогэса.

Стремление максимально использовать все существующие в природе энергоресурсы возродило к новой жизни ветровое колесо (ем. Ветроэнергетическая установка). Особенно удобным ветровой двигатель оказался там, где дуют постоянные ветры и других источников энергии поблизости нет.

Во второй половине XX в. стала делать первые шаги, особенно в связи с развитием космонавтики, гелиоэнергетика. Преобразование энергии солнечного излучения в электрическую энергию еще очень нев'елико в сравнении с преобразованием других видов энергии — воды, пара, ветра. Но ученые считают, что направление это перспективно.

В настоящее время особое место в энергетике занимает ее самая молодая отрасль —; ядерная энергетика. Она быстро завоевывает ведущее положение в мире. Первая атомная электростанция вступила в строй в 1954 г. в СССР. Ее мощность составляла всего 5 МВт. Спустя 25 лет в мире насчитывалось свыше 220 атомных электростанций общей мощностью около ПО ГВт. Но использование ядерной энергии имеет и свои проблемы. Одна из них — захоронение радиоактивных отходов работы ядерного реактора и восстановление ядерного горючего.

Сегодня на повестку дня выдвигаются новые задачи, например овладение термоядерной энергией. Первые шаги на этом пути уже сделаны: созданы опытные установки «Токамак» (см. Термоядерная установка). Возможно, термоядерная энергетика окажется самой перспективной и именно ей будет принадлежать будущее, так как необходимые ей запасы дейтерия и трития в воде океанов практически неисчерпаемы.