Αυτό είναι ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας. Εγκαταστάσεις ηλεκτροπαραγωγής Τι είναι μια μονάδα παραγωγής ενέργειας

σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, ένα σύνολο εγκαταστάσεων, εξοπλισμού και συσκευών που χρησιμοποιούνται απευθείας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και οι δομές και τα κτίρια που είναι απαραίτητα για αυτό, που βρίσκονται σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Ανάλογα με την πηγή ενέργειας, γίνεται διάκριση μεταξύ θερμοηλεκτρικών σταθμών (βλ. σταθμός), και παλιρροιακούς σταθμούς (Βλ. Παλιρροιακός σταθμός), αιολικοί σταθμοί (Βλ. Σταθμός αιολικής ενέργειας), σταθμοί γεωθερμίας (Βλ. Γεωθερμικός σταθμός) και ηλεκτρική ενέργεια με μαγνητοϋδροδυναμική γεννήτρια (Βλ. Μαγνητοϋδροδυναμική γεννήτρια).

Η θερμική ενέργεια (TPP) είναι η βάση της βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας (Βλ. Βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας). παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μετατρέποντας τη θερμική ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την καύση ορυκτών καυσίμων. Ανάλογα με τον τύπο του εξοπλισμού παραγωγής ενέργειας, οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί χωρίζονται σε ατμοστρόβιλους, αεριοστρόβιλους και πετρελαιοκινητήρες.

Ο κύριος εξοπλισμός ισχύος των σύγχρονων κινητήρων θερμικών ατμοστροβίλων αποτελείται από μονάδες λέβητα, ατμοστρόβιλους (Βλ. Steam Turbine), στροβιλογεννήτριες, καθώς και υπερθερμαντήρες ατμού, αντλίες τροφοδοσίας, συμπυκνωμάτων και κυκλοφορίας, συμπυκνωτές, θερμαντήρες αέρα και ηλεκτρικές συσκευές διανομής (Βλ. Switchar ). Οι σταθμοί ατμοστροβίλου χωρίζονται σε σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας συμπύκνωσης (Βλ. εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής συμπύκνωσης) και σε σταθμούς συνδυασμένης θερμότητας και ηλεκτροπαραγωγής (Βλ. σταθμούς συνδυασμένης θερμότητας και ηλεκτροπαραγωγής) (σταθμούς συμπαραγωγής).

Στους σταθμούς συμπύκνωσης ηλεκτρικής ενέργειας (CES), η θερμότητα που λαμβάνεται από την καύση του καυσίμου μεταφέρεται σε μια γεννήτρια ατμού στον υδρατμό, ο οποίος εισέρχεται στον στρόβιλο συμπύκνωσης (βλ. Στρόβιλος συμπύκνωσης), η εσωτερική ενέργεια του ατμού μετατρέπεται στον στρόβιλο σε μηχανική ενέργεια και μετά από μια ηλεκτρική γεννήτρια σε ηλεκτρικό ρεύμα. Ο ατμός της εξάτμισης εκκενώνεται στον συμπυκνωτή, από όπου το συμπύκνωμα ατμού αντλείται πίσω στη γεννήτρια ατμού. Οι CPP που λειτουργούν στα συστήματα ισχύος της ΕΣΣΔ ονομάζονται επίσης GRES.

Σε αντίθεση με το CES, στους σταθμούς συνδυασμένης θερμότητας και ηλεκτροπαραγωγής (CHP), ο υπερθερμασμένος ατμός δεν χρησιμοποιείται πλήρως σε τουρμπίνες, αλλά αφαιρείται εν μέρει για τις ανάγκες τηλεθέρμανσης. Η συνδυασμένη χρήση θερμότητας αυξάνει σημαντικά την απόδοση της θερμικής ενέργειας και μειώνει σημαντικά το κόστος 1 kWh ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από αυτές.

Στη δεκαετία του 50-70. Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με αεριοστρόβιλους εμφανίστηκαν στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας (Βλ. Αεριοστρόβιλος). Μονάδες αεριοστροβίλου ισχύος 25-100 MW χρησιμοποιούνται ως εφεδρικές πηγές ενέργειας για την κάλυψη φορτίων κατά τις ώρες αιχμής ή σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης στα συστήματα ισχύος. Η χρήση μονάδων αεριοστροβίλου συνδυασμένου κύκλου (CCGTs) είναι πολλά υποσχόμενη, στις οποίες προϊόντα καύσης και θερμαινόμενος αέρας εισέρχονται σε αεριοστρόβιλο και η θερμότητα των καυσαερίων χρησιμοποιείται για τη θέρμανση νερού ή την παραγωγή ατμού για έναν ατμοστρόβιλο χαμηλής πίεσης.

Η ενέργεια ντίζελ είναι μια μονάδα παραγωγής ενέργειας εξοπλισμένη με μία ή περισσότερες ηλεκτρικές γεννήτριες που κινούνται από κινητήρες ντίζελ (βλ. Ντίζελ). Οι σταθεροί κινητήρες ντίζελ είναι εξοπλισμένοι με τετράχρονες μονάδες ντίζελ χωρητικότητας 110 έως 750 MW. οι σταθεροί κινητήρες ντίζελ και τα τρένα ισχύος (σύμφωνα με τα λειτουργικά χαρακτηριστικά τους, ταξινομούνται ως στατικοί κινητήρες) είναι εξοπλισμένοι με πολλές μονάδες ντίζελ και έχουν ισχύ έως 10 MW. Οι φορητοί πετρελαιοκινητήρες ισχύος 25-150 kW τοποθετούνται συνήθως στο πίσω μέρος ενός αυτοκινήτου (ημιρυμουλκούμενο) ή σε ξεχωριστό πλαίσιο ή σε σιδηρόδρομο. πλατφόρμα, σε μια άμαξα. Οι κινητήρες ντίζελ χρησιμοποιούνται στη γεωργία, στη δασοκομία, σε ομάδες αναζήτησης κ.λπ. ως κύρια, εφεδρική ή έκτακτη πηγή τροφοδοσίας για δίκτυα ισχύος και φωτισμού. Στις μεταφορές, οι κινητήρες ντίζελ χρησιμοποιούνται ως κύριοι σταθμοί παραγωγής ενέργειας (ντίζελ-ηλεκτρικές ατμομηχανές, πετρελαιοηλεκτρικά πλοία).

Ένας υδροηλεκτρικός σταθμός παραγωγής ενέργειας (ΗΡ) παράγει ηλεκτρική ενέργεια μετατρέποντας την ενέργεια της ροής του νερού. Ένας υδροηλεκτρικός σταθμός περιλαμβάνει υδραυλικές κατασκευές (φράγματα, αγωγούς νερού, υδροληψίες κ.λπ.) που παρέχουν την απαραίτητη συγκέντρωση της ροής του νερού και τη δημιουργία Πίεσης και εξοπλισμό ισχύος (υδραυλικοί στρόβιλοι (βλ. Υδροστρόβιλος), υδρογεννήτριες, διακόπτες κ.λπ. ). Μια συγκεντρωμένη, κατευθυνόμενη ροή νερού περιστρέφει έναν υδραυλικό στρόβιλο και μια ηλεκτρική γεννήτρια συνδεδεμένη σε αυτόν.

Βάσει του τρόπου χρήσης των υδάτινων πόρων και της συγκέντρωσης πίεσης, οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί συνήθως χωρίζονται σε ροής ποταμού, φράγματος, εκτροπής, αντλίας αποθήκευσης και παλιρροϊκού. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί ροής και κοντά στο φράγμα κατασκευάζονται τόσο σε πεδινούς ποταμούς υψηλής στάθμης όσο και σε ορεινά ποτάμια σε στενές κοιλάδες. Η πίεση του νερού δημιουργείται από ένα φράγμα που φράζει τον ποταμό και ανεβάζει τη στάθμη του νερού της επάνω πισίνας. Σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς ροής ποταμού, το ηλεκτρικό κτίριο με τις υδραυλικές μονάδες που στεγάζονται σε αυτό είναι μέρος του φράγματος. Σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς εκτροπής, το νερό του ποταμού εκτρέπεται από την κοίτη του ποταμού μέσω ενός αγωγού (παραγωγή (βλ. Παραγωγή)), ο οποίος έχει κλίση μικρότερη από τη μέση κλίση του ποταμού στην περιοχή που χρησιμοποιείται. Η εκτροπή μεταφέρεται στο κτίριο του υδροηλεκτρικού σταθμού, όπου το νερό ρέει προς τους υδραυλικούς στρόβιλους. Τα λύματα είτε επιστρέφονται στο ποτάμι είτε τροφοδοτούνται στον επόμενο υδροηλεκτρικό σταθμό εκτροπής. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί εκτροπής κατασκευάζονται κυρίως σε ποτάμια με μεγάλη κλίση καναλιού και, κατά κανόνα, σύμφωνα με ένα σχέδιο συνδυασμένης συγκέντρωσης ροής (φράγμα και εκτροπή μαζί).

Η αντλούμενη ενέργεια αποθήκευσης (PSPP) λειτουργεί με δύο τρόπους: συσσώρευση (η ενέργεια που λαμβάνεται από άλλες πηγές ενέργειας, κυρίως τη νύχτα, χρησιμοποιείται για την άντληση νερού από την κάτω δεξαμενή στην ανώτερη) και την παραγωγή (το νερό από την επάνω δεξαμενή αποστέλλεται μέσω αγωγός σε υδραυλικές μονάδες· η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια παρέχεται στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας). Οι πιο οικονομικοί είναι οι ισχυροί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με αντλία αποθήκευσης που κατασκευάζονται κοντά σε μεγάλα κέντρα κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Ο κύριος σκοπός τους είναι να καλύπτουν τις αιχμές φορτίου όταν χρησιμοποιείται πλήρως η χωρητικότητα του συστήματος ισχύος και να καταναλώνουν περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας τις ώρες της ημέρας όταν τα άλλα ηλεκτρικά συστήματα είναι υποφορτισμένα.

Ο παλιρροϊκός ηλεκτρισμός (TES) παράγει ηλεκτρική ενέργεια ως αποτέλεσμα της μετατροπής της ενέργειας της παλίρροιας της θάλασσας. Λόγω της περιοδικής φύσης της άμπωτης και της ροής της παλίρροιας, η ηλεκτρική ενέργεια του TPP μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε συνδυασμό με την ενέργεια άλλων ηλεκτρικών συστημάτων, τα οποία αναπληρώνουν το έλλειμμα ισχύος του TPP εντός μιας ημέρας και ενός μήνα.

Η πηγή ενέργειας σε ένα πυρηνικό εργοστάσιο (NPP) είναι ένας πυρηνικός αντιδραστήρας, όπου η ενέργεια απελευθερώνεται (με τη μορφή θερμότητας) ως αποτέλεσμα μιας αλυσιδωτής αντίδρασης σχάσης πυρήνων βαρέων στοιχείων. Η θερμότητα που απελευθερώνεται σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα μεταφέρεται από το ψυκτικό υγρό, το οποίο εισέρχεται στον εναλλάκτη θερμότητας (γεννήτρια ατμού). Ο παραγόμενος ατμός χρησιμοποιείται με τον ίδιο τρόπο όπως στους συμβατικούς ατμοστροβίλους.Οι υπάρχουσες μέθοδοι και μέθοδοι δοσιμετρικής παρακολούθησης εξαλείφουν πλήρως τον κίνδυνο έκθεσης σε ραδιενέργεια του προσωπικού του NPP.

Ένα αιολικό πάρκο παράγει ηλεκτρική ενέργεια μετατρέποντας την αιολική ενέργεια. Ο κύριος εξοπλισμός του σταθμού είναι μια ανεμογεννήτρια και μια ηλεκτρική γεννήτρια. Οι ανεμογεννήτριες κατασκευάζονται κυρίως σε περιοχές με σταθερές συνθήκες ανέμου.

Η γεωθερμική ενέργεια είναι ενέργεια ατμοστροβίλου που χρησιμοποιεί τη βαθιά θερμότητα της Γης. Σε ηφαιστειακές περιοχές, τα θερμικά βαθιά νερά θερμαίνονται σε θερμοκρασίες πάνω από 100°C σε σχετικά μικρό βάθος, από όπου αναδύονται στην επιφάνεια μέσω ρωγμών στον φλοιό της γης. Στη γεωθερμική ενέργεια, το μείγμα ατμού-νερού αφαιρείται μέσω γεωτρήσεων και αποστέλλεται σε διαχωριστή, όπου ο ατμός διαχωρίζεται από το νερό. ατμός εισέρχεται στις τουρμπίνες και ζεστό νερό μετά τον χημικό καθαρισμό χρησιμοποιείται για τις ανάγκες θέρμανσης. Η απουσία λεβήτων, προμηθειών καυσίμων, συλλεκτών τέφρας κ.λπ. σε μονάδες γεωθερμίας μειώνει το κόστος κατασκευής μιας τέτοιας μονάδας ενέργειας και απλοποιεί τη λειτουργία της.

Η ηλεκτρική ενέργεια με μαγνητοϋδροδυναμική γεννήτρια (γεννήτρια MHD) είναι μια εγκατάσταση για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με άμεση μετατροπή της εσωτερικής ενέργειας ενός ηλεκτρικά αγώγιμου μέσου (υγρού ή αερίου).

Λιτ.: δείτε κάτω από τα άρθρα Πυρηνικός σταθμός παραγωγής ενέργειας, Αιολικός σταθμός παραγωγής ενέργειας, Υδροηλεκτρικός σταθμός, Παλιρροιακός σταθμός παραγωγής ενέργειας. Θερμοτουρμπίνα ατμού, καθώς και σε σταθμό. Επιστήμη (ενότητα Ενεργειακή Επιστήμη και Τεχνολογία. Ηλεκτρολόγων Μηχανικών).

V. A. Prokudin.

Σύνδεσμοι στη σελίδα

• Απευθείας σύνδεσμος: http://site/bse/93012/;
• Κώδικας HTML του συνδέσμου: Τι σημαίνει Power Station στη Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια;
• BB-code of the link: Ορισμός της έννοιας Power Plant στη Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια.

Στον σύγχρονο κόσμο, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής χρησιμοποιούνται για την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας. Το πεδίο λειτουργίας των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής είναι αρκετά ευρύ· συγκεκριμένα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παροχή ενέργειας σε απομακρυσμένα κτίρια και κατασκευές σε διάφορους κλάδους.

Τύποι σταθμών ηλεκτροπαραγωγής

Τα πιο συνηθισμένα από αυτά είναι:

• Θερμικός
• Υδραυλικός
• Ατομικός

Αυτά που παράγουν ενέργεια διακρίνονται για την ταχύτητα κατασκευής και το χαμηλό κόστος σε σύγκριση με άλλες ποικιλίες. Αυτός ο τύπος σταθμού ηλεκτροπαραγωγής είναι σε θέση να λειτουργεί σωστά χωρίς εποχιακές διακυμάνσεις. Παρά τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα, διαφορετικών τύπων σταθμών ηλεκτροπαραγωγήςέχουν αρκετά δικά τους μειονεκτήματα. Για παράδειγμα, οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί λειτουργούν με μη ανανεώσιμους πόρους, δημιουργούν απόβλητα και ο τρόπος λειτουργίας τους αλλάζει αργά, καθώς χρειάζονται αρκετές ημέρες για να θερμανθεί η μονάδα του λέβητα.

Οι υδραυλικοί σταθμοί είναι πιο οικονομικοί και ευκολότεροι στη λειτουργία τους. Η συντήρηση αυτών των σταθμών δεν απαιτεί μεγάλο αριθμό προσωπικού. Μεταξύ άλλων, οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί έχουν μεγάλη ωφέλιμη ζωή, που ξεπερνά τα 100 χρόνια, καθώς και δυνατότητα ελιγμών όταν αλλάζει το φορτίο. Το χαμηλό κόστος της παραγόμενης ενέργειας είναι ένας από τους λόγους για την ευρεία χρήση των υδραυλικών σταθμών σήμερα. Το πρόβλημα με τους υδροηλεκτρικούς σταθμούς είναι ότι η κατασκευή τους διαρκεί από 15 έως 20 χρόνια και η διαδικασία κατασκευής περιπλέκεται από τις πλημμύρες μεγάλων εκτάσεων εύφορης γης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να προκύψουν πρόσθετα προβλήματα με την επιλογή μιας τοποθεσίας για την κατασκευή ενός αντικειμένου.

Λειτουργούν με πυρηνικά καύσιμα και τις περισσότερες φορές βρίσκονται σε μέρη όπου απαιτείται ηλεκτρική ενέργεια, αλλά δεν υπάρχουν άλλες πηγές πρώτων υλών. Περίπου 25 τόνοι καυσίμων επιτρέπουν στον σταθμό να λειτουργεί για αρκετά χρόνια. Η λειτουργία των πυρηνικών σταθμών δεν προκαλεί αύξηση του φαινομένου του θερμοκηπίου και η διαδικασία παραγωγής ενέργειας πραγματοποιείται χωρίς να ρυπαίνει το περιβάλλον.

Βασικά στοιχεία λειτουργίας σταθμού ηλεκτροπαραγωγής

Ασχέτως τι είδη σταθμών ηλεκτροπαραγωγής υπάρχουν;, χρησιμοποιούν κυρίως την περιστροφική ενέργεια του άξονα της γεννήτριας. Ο σκοπός της γεννήτριας είναι ότι:

1. Πρέπει να εξασφαλίζει μακροχρόνια σταθερή παράλληλη λειτουργία με συστήματα ισχύος διαφόρων δυναμικότητας, καθώς και λειτουργία σε αυτόνομο φορτίο
2. Υποβάλλεται σε στιγμιαία απόρριψη φορτίου και αναζωπύρωση συγκρίσιμη με την ονομαστική του ισχύ
3. Εκτελεί προστατευτική λειτουργία λόγω της παρουσίας ειδικών συσκευών
4. Εκκινεί τον κινητήρα που εξασφαλίζει τη λειτουργία του σταθμού

Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής είναι ο βέλτιστος τρόπος παραγωγής ενέργειας λόγω πολλών παραγόντων. Μέχρι σήμερα, δεν υπάρχουν παρόμοιες μέθοδοι που να μπορούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια σε τόσο μεγάλη κλίμακα.

Η ηλεκτρική ενέργεια, η οποία άρχισε να χρησιμοποιείται ενεργά, σύμφωνα με ιστορικά πρότυπα, όχι πολύ καιρό πριν, έχει αλλάξει σημαντικά τη ζωή όλης της ανθρωπότητας. Επί του παρόντος, διαφορετικοί τύποι σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας παράγουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Φυσικά, για πιο ακριβή αναπαράσταση, θα μπορούσαν να βρεθούν συγκεκριμένες αριθμητικές τιμές. Αλλά για την ποιοτική ανάλυση αυτό δεν είναι τόσο σημαντικό. Είναι σημαντικό να σημειωθεί το γεγονός ότι η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται σε όλους τους τομείς της ανθρώπινης ζωής και δραστηριότητας. Είναι ακόμη δύσκολο για έναν σύγχρονο άνθρωπο να φανταστεί πώς ήταν δυνατό να γίνει χωρίς ηλεκτρική ενέργεια μόλις πριν από εκατό χρόνια.

Η υψηλή ζήτηση απαιτεί και αντίστοιχες παραγωγικές ικανότητες. Για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, όπως το λένε μερικές φορές οι άνθρωποι στην καθημερινή ζωή, χρησιμοποιούνται θερμικοί, υδραυλικοί, πυρηνικοί και άλλοι τύποι σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Όπως δεν είναι δύσκολο να παρατηρήσετε, ο συγκεκριμένος τύπος παραγωγής καθορίζεται από τον τύπο ενέργειας που απαιτείται για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος. Στα υδροηλεκτρικά εργοστάσια, η ενέργεια του νερού που ρέει από ύψος μετατρέπεται σε ηλεκτρικό ρεύμα. Με τον ίδιο τρόπο, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με αέριο μετατρέπουν τη θερμική ενέργεια του αερίου που καίγεται σε ηλεκτρική.

Όλοι γνωρίζουν ότι ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας λειτουργεί στη φύση. Όλα τα παραπάνω μετατρέπουν εγγενώς ένα είδος ενέργειας σε άλλο. Μια αλυσιδωτή αντίδραση συμβαίνει στην αποσύνθεση ορισμένων στοιχείων με την απελευθέρωση θερμότητας. Αυτή η θερμότητα μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω ορισμένων μηχανισμών. Με την ίδια ακριβώς αρχή λειτουργούν και οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί. Μόνο σε αυτή την περίπτωση, η πηγή θερμότητας είναι οργανικό καύσιμο - άνθρακας, μαζούτ, αέριο, τύρφη και άλλες ουσίες. Η πρακτική των τελευταίων δεκαετιών έχει δείξει ότι αυτή η μέθοδος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι πολύ ακριβή και προκαλεί σημαντικές βλάβες στο περιβάλλον.

Το πρόβλημα είναι ότι οι προμήθειες του πλανήτη είναι περιορισμένες. Πρέπει να χρησιμοποιούνται με φειδώ. Τα προοδευτικά μυαλά της ανθρωπότητας το έχουν καταλάβει εδώ και καιρό και αναζητούν ενεργά μια διέξοδο από αυτήν την κατάσταση. Μία από τις πιθανές επιλογές εξόδου θεωρείται ότι είναι οι εναλλακτικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής που λειτουργούν με διαφορετικές αρχές. Συγκεκριμένα, το φως του ήλιου και ο άνεμος χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ενέργειας. Ο ήλιος θα λάμπει πάντα και ο άνεμος δεν θα κουραστεί ποτέ να φυσάει. Όπως λένε οι ειδικοί, αυτά είναι ανεξάντλητα ή πρέπει να χρησιμοποιούνται ορθολογικά.

Πιο πρόσφατα, ο κατάλογος των τύπων σταθμών ηλεκτροπαραγωγής ήταν σύντομος. Υπάρχουν μόνο τρεις θέσεις - θερμική, υδραυλική και ατομική. Επί του παρόντος, αρκετές γνωστές εταιρείες στον κόσμο πραγματοποιούν σοβαρή έρευνα και ανάπτυξη στον τομέα της ηλιακής ενέργειας. Ως αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων τους, εμφανίστηκαν στην αγορά μετατροπείς ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η αποτελεσματικότητά τους αφήνει ακόμα πολλά να είναι επιθυμητά, αλλά αυτό το πρόβλημα θα λυθεί αργά ή γρήγορα. Η ίδια ακριβώς κατάσταση είναι και με την αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας. γίνονται πιο διαδεδομένα.

σταθμός παραγωγής ενέργειας

3.4. ΠΡΩΙΜΕΣ Η/Ζ

Τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, τα οποία νοούνται ως εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που θα διανεμηθεί μεταξύ διαφόρων παραγωγών, δεν εμφανίστηκαν αμέσως. Στη δεκαετία του '70 και στις αρχές της δεκαετίας του '80 του XIX αιώνα. ο τόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας δεν διαχωρίστηκε από τον τόπο κατανάλωσης.

Οι ηλεκτρικοί σταθμοί που παρείχαν ηλεκτρισμό σε περιορισμένο αριθμό καταναλωτών ονομάζονταν σταθμοί μπλοκ (δεν πρέπει να συγχέεται με τη σύγχρονη έννοια των σταθμών μπλοκ, με την οποία ορισμένοι συγγραφείς κατανοούν τις εργοστασιακές εγκαταστάσεις θερμικής ενέργειας). Τέτοιοι σταθμοί ονομάζονταν μερικές φορές σταθμοί «brownie».

Η ανάπτυξη των πρώτων σταθμών ηλεκτροπαραγωγής περιελάμβανε την υπέρβαση δυσκολιών όχι μόνο επιστημονικής και τεχνικής φύσης. Έτσι, οι αρχές της πόλης απαγόρευσαν την κατασκευή εναέριων γραμμών, μη θέλοντας να χαλάσουν την εμφάνιση της πόλης. Οι ανταγωνιστικές εταιρείες φυσικού αερίου έκαναν ό,τι μπορούσαν για να τονίσουν τις πραγματικές και φανταστικές ελλείψεις του νέου τύπου φωτισμού.

Σε σταθμούς μπλοκ, κυρίως ατμομηχανές με έμβολα και, σε ορισμένες περιπτώσεις, κινητήρες εσωτερικής καύσης (που ήταν καινοτομία εκείνη την εποχή) χρησιμοποιήθηκαν ως κύριοι κινητήρες· οι ατμομηχανές χρησιμοποιήθηκαν ευρέως. Έγινε κίνηση με ιμάντα από τον κύριο κινητήρα στην ηλεκτρική γεννήτρια. Τυπικά, μια ατμομηχανή κινούσε μία έως τρεις γεννήτριες. Ως εκ τούτου, πολλές ατμομηχανές ή μηχανές εγκαταστάθηκαν σε μεγάλους σταθμούς μπλοκ. Για τη ρύθμιση της τάσης του ιμάντα, τοποθετήθηκαν ηλεκτρικές γεννήτριες σε πέδιλα. Στο Σχ. Το Σχήμα 3.7 δείχνει μια όψη ενός σταθμού παραγωγής ενέργειας για το φωτισμό ενός σπιτιού.

Για πρώτη φορά κατασκευάστηκαν μπλοκ σταθμοί στο Παρίσι για να φωτίσουν τον δρόμο της Όπερας. Στη Ρωσία, η πρώτη εγκατάσταση αυτού του είδους ήταν ο σταθμός φωτισμού για τη γέφυρα Liteiny στην Αγία Πετρούπολη, που δημιουργήθηκε το 1879 με τη συμμετοχή του Π.Ν. Yablochkova.

Ρύζι. 3.7. Σταθμός μπλοκ - ένας σταθμός παραγωγής ενέργειας με δύο γεννήτριες (κάτω δεξιά) και μια μηχανή (αριστερά) για φωτισμό ενός σπιτιού

Ωστόσο, η ιδέα της συγκεντρωμένης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ήταν τόσο οικονομικά δικαιολογημένη και τόσο συνεπής με την τάση συγκέντρωσης της βιομηχανικής παραγωγής που οι πρώτοι κεντρικοί σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εμφανίστηκαν ήδη στα μέσα της δεκαετίας του '80 του 19ου αιώνα. και αντικατέστησε γρήγορα τους σταθμούς μπλοκ. Λόγω του γεγονότος ότι στις αρχές της δεκαετίας του '80 μόνο οι πηγές φωτός μπορούσαν να γίνουν μαζικοί καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας, οι πρώτοι κεντρικοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας σχεδιάστηκαν, κατά κανόνα, για να τροφοδοτούν το φορτίο φωτισμού και να παράγουν συνεχές ρεύμα.

Το 1881, αρκετοί επιχειρηματίες Αμερικανοί χρηματοδότες, εντυπωσιασμένοι από την επιτυχία που συνόδευε την επίδειξη των λαμπτήρων πυρακτώσεως, συνήψαν συμφωνία με την Τ.Α. Edison και ξεκίνησε την κατασκευή του πρώτου κεντρικού σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο (στην οδό Pearl Street στη Νέα Υόρκη). Τον Σεπτέμβριο του 1882, αυτός ο σταθμός παραγωγής ενέργειας τέθηκε σε λειτουργία. Στο στροβιλοθάλαμο του σταθμού εγκαταστάθηκαν έξι γεννήτριες Τ.Α. Edison, η ισχύς του καθενός ήταν περίπου 90 kW και η συνολική ισχύς του εργοστασίου υπερέβαινε τα 500 kW. Το κτίριο του σταθμού και ο εξοπλισμός του σχεδιάστηκαν πολύ εύστοχα, έτσι ώστε στο μέλλον, κατά την κατασκευή νέων σταθμών παραγωγής ενέργειας, να αναπτυχθούν πολλές από τις ίδιες αρχές που πρότεινε η Τ.Α. Έντισον. Έτσι, οι γεννήτριες του σταθμού ψύχονταν τεχνητά και συνδέονταν απευθείας με τον κινητήρα. Η τάση ρυθμίστηκε αυτόματα. Ο σταθμός παρείχε μηχανική παροχή καυσίμου στο λεβητοστάσιο και αυτόματη αφαίρεση τέφρας και σκωρίας. Ο εξοπλισμός προστατεύτηκε από τα ρεύματα βραχυκυκλώματος με ασφάλειες και οι κύριες γραμμές ήταν καλώδια. Ο σταθμός παρείχε ηλεκτρική ενέργεια σε μια τεράστια περιοχή 2,5 χιλιομέτρων εκείνη την εποχή.

Σύντομα κατασκευάστηκαν αρκετοί ακόμη σταθμοί στη Νέα Υόρκη. Το 1887 λειτουργούσαν ήδη 57 κεντρικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής του συστήματος Τ.Α. Έντισον.

Ιστορικά αναπτύχθηκε η αρχική τάση των πρώτων σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, από τις οποίες στη συνέχεια παρήχθησαν άλλοι, σχηματίζοντας τη γνωστή κλίμακα τάσης. Γεγονός είναι ότι κατά την περίοδο της εξαιρετικής κατανομής του ηλεκτρικού φωτισμού τόξου, διαπιστώθηκε εμπειρικά ότι η καταλληλότερη τάση για καύση τόξου είναι 45 V. Για να μειωθούν τα ρεύματα βραχυκυκλώματος που προέκυψαν τη στιγμή της ανάφλεξης των λαμπτήρων (όταν τα κάρβουνα ήρθε σε επαφή), και για πιο σταθερή καύση τόξα συνδέθηκαν σε σειρά με τον λαμπτήρα τόξου με αντίσταση έρματος.

Έχει επίσης βρεθεί εμπειρικά ότι η αντίσταση της αντίστασης έρματος πρέπει να είναι τέτοια ώστε η πτώση τάσης κατά μήκος της κατά την κανονική λειτουργία να είναι περίπου 20 V. Έτσι, η γενική τάση στις εγκαταστάσεις συνεχούς ρεύματος ήταν αρχικά 65 V και αυτή η τάση χρησιμοποιήθηκε για πολύς καιρός. Συχνά όμως σε ένα κύκλωμα περιλαμβάνονταν και άλλοι δύο λαμπτήρες, η λειτουργία των οποίων απαιτούσε 2x45 = 90 V και αν προσθέσουμε άλλα 20 V σε αυτή την τάση λόγω της αντίστασης της αντίστασης έρματος, έχουμε τάση 110 V. Αυτό Η τάση ήταν σχεδόν καθολικά αποδεκτή ως πρότυπο.

Ήδη κατά τον σχεδιασμό των πρώτων κεντρικών σταθμών παραγωγής ενέργειας, παρουσιάστηκαν δυσκολίες που δεν ξεπεράστηκαν επαρκώς σε όλη την περίοδο κυριαρχίας της τεχνολογίας συνεχούς ρεύματος. Η ακτίνα τροφοδοσίας καθορίζεται από τις επιτρεπόμενες απώλειες τάσης στο ηλεκτρικό δίκτυο, οι οποίες για ένα δεδομένο δίκτυο είναι μικρότερες, όσο μεγαλύτερη είναι η τάση. Ήταν αυτή η συγκυρία που ανάγκασε την κατασκευή σταθμών ηλεκτροπαραγωγής στις κεντρικές περιοχές της πόλης, γεγονός που περιέπλεξε σημαντικά όχι μόνο την παροχή νερού και καυσίμων, αλλά και αύξησε το κόστος της γης για την κατασκευή σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, καθώς η γη στην πόλη κέντρο ήταν εξαιρετικά ακριβό. Αυτό, εν μέρει, εξηγεί την ασυνήθιστη εμφάνιση των σταθμών παραγωγής ενέργειας της Νέας Υόρκης, όπου ο εξοπλισμός βρισκόταν σε πολλούς ορόφους. Η κατάσταση περιπλέκεται περαιτέρω από το γεγονός ότι οι πρώτες μονάδες ηλεκτροπαραγωγής έπρεπε να εγκαταστήσουν μεγάλο αριθμό λεβήτων, η παραγωγή ατμού των οποίων δεν πληρούσε τις νέες απαιτήσεις που επιβάλλει η βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας.

Ο σύγχρονος μας δεν θα εκπλαγεί λιγότερο αν δει τους πρώτους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής της Αγίας Πετρούπολης που εξυπηρετούσαν την περιοχή Nevsky Prospekt. Στις αρχές της δεκαετίας του '80 του XIX αιώνα. τοποθετήθηκαν σε φορτηγίδες ασφαλισμένες σε αγκυροβόλια στους ποταμούς Moika και Fontanka (Εικ. 3.8). Οι κατασκευαστές προχώρησαν σε σκέψεις φθηνής παροχής νερού· επιπλέον, με την απόφαση αυτή δεν χρειαζόταν να αγοράσουν οικόπεδα κοντά στον καταναλωτή.

Το 1886 ιδρύθηκε στην Αγία Πετρούπολη η μετοχική εταιρεία «Electric Lighting Society of 1886» (συντομογραφία ως «Society of 1886»), η οποία απέκτησε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής στους ποταμούς Moika και Fontanka και έχτισε δύο ακόμη: κοντά στον καθεδρικό ναό του Καζάν και στην Πλατεία Μηχανικών. Η ισχύς καθενός από αυτούς τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής μόλις ξεπερνούσε τα 200 kW.

Ρύζι. 3.8. Σταθμός ηλεκτροπαραγωγής στον ποταμό Fontanka στην Αγία Πετρούπολη

Στη Μόσχα, ο πρώτος κεντρικός σταθμός παραγωγής ενέργειας (Georgievskaya) κατασκευάστηκε το 1886, επίσης στο κέντρο της πόλης, στη γωνία των Bolshaya Dmitrovka και Georgievsky Lane. Η ενέργειά του χρησιμοποιήθηκε για να φωτίσει τη γύρω περιοχή. Η ισχύς του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής ήταν 400 kW.

Η περιορισμένη δυνατότητα επέκτασης της ακτίνας παροχής ηλεκτρικής ενέργειας σημαίνει ότι η κάλυψη της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται όλο και πιο δύσκολη με την πάροδο του χρόνου. Έτσι, στην Αγία Πετρούπολη και τη Μόσχα, μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του '90, είχαν εξαντληθεί οι δυνατότητες σύνδεσης ενός νέου φορτίου με υπάρχοντες σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και προέκυψε το ερώτημα σχετικά με την αλλαγή των διαγραμμάτων του δικτύου ή ακόμη και την αλλαγή του τύπου του ρεύματος.

Η αυξανόμενη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας τόνωσε αποτελεσματικά την αύξηση της παραγωγικότητας και της απόδοσης του θερμικού τμήματος των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Πρώτα απ 'όλα, θα πρέπει να σημειώσουμε την καθοριστική στροφή από τις ατμομηχανές με έμβολα στους ατμοστρόβιλους. Ο πρώτος στρόβιλος σε ρωσικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής εγκαταστάθηκε το 1891 στην Αγία Πετρούπολη (σταθμός στον ποταμό Fontanka). Ένα χρόνο πριν, πραγματοποιήθηκε δοκιμή τουρμπίνας σε σταθμό που βρίσκεται στον ποταμό. Μόικα. Το πιο σημαντικό μειονέκτημα της παροχής ρεύματος συνεχούς ρεύματος έχει ήδη σημειωθεί παραπάνω - η περιοχή της περιοχής είναι πολύ μικρή, η οποία μπορεί να εξυπηρετηθεί από έναν κεντρικό σταθμό παραγωγής ενέργειας. Η απόσταση φόρτωσης δεν ξεπερνούσε τις αρκετές εκατοντάδες μέτρα. Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής επιδίωξαν να διευρύνουν τον κύκλο των καταναλωτών του προϊόντος τους - ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό εξηγεί την επίμονη αναζήτηση τρόπων αύξησης της περιοχής παροχής ρεύματος, με την επιφύλαξη της διατήρησης ήδη κατασκευασμένων σταθμών DC. Έχουν προταθεί αρκετές ιδέες για την αύξηση της ακτίνας διανομής ενέργειας.

Η πρώτη ιδέα, η οποία δεν κέρδισε αξιοσημείωτη δημοτικότητα, αφορούσε τη μείωση της τάσης των ηλεκτρικών λαμπτήρων που συνδέονται στο τέλος της γραμμής. Ωστόσο, οι υπολογισμοί έδειξαν ότι με μήκος δικτύου άνω του 1,5 χιλιομέτρου, ήταν πιο συμφέρουσα από οικονομική άποψη η κατασκευή μιας νέας μονάδας παραγωγής ενέργειας.

Μια άλλη λύση, που θα μπορούσε σε πολλές περιπτώσεις να ικανοποιήσει την ανάγκη, ήταν η αλλαγή του σχεδιασμού του δικτύου: μετάβαση από δίκτυα δύο καλωδίων σε δίκτυα πολλαπλών καλωδίων, δηλ. ουσιαστικά αυξάνει την τάση

Ένα σύστημα διανομής ισχύος τριών καλωδίων προτάθηκε το 1882 από τον J. Hopkinson και ανεξάρτητα από τον T. Edison. Με αυτό το σύστημα, οι γεννήτριες στο εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής συνδέονταν σε σειρά και ένα ουδέτερο, ή καλώδιο αντιστάθμισης, έτρεχε από ένα κοινό σημείο. Ταυτόχρονα, διατηρήθηκαν οι συνηθισμένοι λαμπτήρες. Ήταν ενεργοποιημένα, κατά κανόνα, μεταξύ των καλωδίων εργασίας και του ουδέτερου και οι κινητήρες μπορούσαν να ενεργοποιηθούν σε υψηλότερη τάση (220 V) για να διατηρηθεί η συμμετρία του φορτίου.

Τα πρακτικά αποτελέσματα της εισαγωγής ενός συστήματος τριών συρμάτων ήταν, πρώτον, η αύξηση της ακτίνας τροφοδοσίας σε περίπου 1200 m και, δεύτερον, η σχετική εξοικονόμηση χαλκού (κάτω από όλες τις άλλες πανομοιότυπες συνθήκες, κατανάλωση χαλκού με 3- το συρμάτινο σύστημα ήταν σχεδόν το μισό σε σχέση με ένα σύστημα δύο συρμάτων).

Για τη ρύθμιση της τάσης στους κλάδους ενός δικτύου τριών καλωδίων, χρησιμοποιήθηκαν διάφορες συσκευές: ρύθμιση πρόσθετων γεννητριών, διαιρέτες τάσης, ιδιαίτερα οι διαιρέτες τάσης του Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky, που έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένοι, και επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Το σύστημα τριών συρμάτων χρησιμοποιήθηκε ευρέως τόσο στη Ρωσία όσο και στο εξωτερικό. Επέζησε μέχρι τη δεκαετία του 20 του 20ου αιώνα και σε ορισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιήθηκε αργότερα.

Η μέγιστη έκδοση των συστημάτων πολλαπλών καλωδίων ήταν ένα δίκτυο συνεχούς ρεύματος πέντε καλωδίων, στο οποίο χρησιμοποιήθηκαν τέσσερις γεννήτριες συνδεδεμένες σε σειρά και η τάση τετραπλασιάστηκε. Η ακτίνα τροφοδοσίας αυξήθηκε μόνο στα 1500 μ. Ωστόσο, αυτό το σύστημα δεν χρησιμοποιήθηκε ευρέως.

Ο τρίτος τρόπος αύξησης της ακτίνας τροφοδοσίας αφορούσε την κατασκευή υποσταθμών μπαταριών. Οι μπαταρίες ήταν μια υποχρεωτική προσθήκη σε κάθε μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εκείνη την εποχή. Κάλυψαν φορτία αιχμής. Φόρτιζαν κατά τη διάρκεια της ημέρας και αργά το βράδυ, χρησίμευαν ως ρεζέρβα.

Τα δίκτυα με υποσταθμούς μπαταριών έχουν γίνει κάπως διαδεδομένα. Στη Μόσχα, για παράδειγμα, το 1892, κατασκευάστηκε ένας υποσταθμός μπαταρίας στις Upper Trading Rows (τώρα GUM), που βρίσκεται σε απόσταση 1385 m από τον κεντρικό σταθμό Georgievskaya. Σε αυτόν τον υποσταθμό, εγκαταστάθηκαν μπαταρίες που τροφοδοτούσαν περίπου 2.000 λαμπτήρες πυρακτώσεως.

Στις δύο τελευταίες δεκαετίες του 19ου αι. Κατασκευάστηκαν πολλοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής συνεχούς ρεύματος και για μεγάλο χρονικό διάστημα συνεισέφεραν σημαντικό μερίδιο στη συνολική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η ισχύς τέτοιων σταθμών παραγωγής ενέργειας σπάνια ξεπερνούσε τα 500 kW· οι μονάδες είχαν συνήθως ισχύ έως και 100 kW.

Όλες οι δυνατότητες για αύξηση της ακτίνας παροχής ρεύματος με συνεχές ρεύμα εξαντλήθηκαν γρήγορα, ειδικά στις μεγάλες πόλεις.

Στη δεκαετία του '80 του XIX αιώνα. Αρχίζουν να κατασκευάζονται σταθμοί εναλλασσόμενου ρεύματος, τα οφέλη των οποίων για την αύξηση της ακτίνας τροφοδοσίας ήταν αναμφισβήτητα. Εκτός από τους σταθμούς μπλοκ εναλλασσόμενου ρεύματος που κατασκευάστηκαν στην Αγγλία το 1882-1883, τότε, προφανώς, ο πρώτος μόνιμα λειτουργικός σταθμός παραγωγής ενέργειας μπορεί να θεωρηθεί ο σταθμός παραγωγής ενέργειας Growner Gallery (Λονδίνο). Στον σταθμό αυτό, που τέθηκε σε λειτουργία το 1884, εγκαταστάθηκαν δύο γεννήτριες εναλλασσόμενου ρεύματος της W. Siemens, οι οποίες μέσω σειριακών συνδεδεμένων μετασχηματιστών του J.D. Στο φωτισμό της γκαλερί εργάστηκαν ο Golyar και ο L. Gibbs. Τα μειονεκτήματα της σειριακής σύνδεσης μετασχηματιστών και, ειδικότερα, οι δυσκολίες διατήρησης σταθερού ρεύματος εντοπίστηκαν αρκετά γρήγορα και το 1886 ο σταθμός αυτός ανακατασκευάστηκε σύμφωνα με το σχέδιο του Σ.Τ. Ferranti. Οι γεννήτριες της W. Siemens αντικαταστάθηκαν από μηχανήματα σχεδιασμένα από τον S.Ts. Ferranti ισχύος 1000 kW έκαστο με τάση ακροδεκτών 2,5 kV. Μετασχηματιστές που κατασκευάζονται σύμφωνα με το σχέδιο του S.Ts. Οι Ferranti συνδέονταν παράλληλα με το κύκλωμα και χρησίμευαν για τη μείωση της τάσης σε άμεση γειτνίαση με τους καταναλωτές.

Το 1889-1890 Σ.Τσ. Η Ferranti επέστρεψε στο πρόβλημα της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας στο Λονδίνο με στόχο την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στην περιοχή του Σίτι του Λονδίνου. Λόγω του υψηλού κόστους της γης στο κέντρο της πόλης, αποφασίστηκε να κατασκευαστεί ένας σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα από τα προάστια του Λονδίνου, στο Deptford, που βρίσκεται 12 χλμ. από το City. Προφανώς, σε τόσο μεγάλη απόσταση από τον τόπο κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας, η μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας έπρεπε να παράγει εναλλασσόμενο ρεύμα. Κατά την κατασκευή αυτής της εγκατάστασης χρησιμοποιήθηκαν τότε ισχυρές γεννήτριες υψηλής τάσης (10 kV) με ισχύ 1000 ίππων. Η συνολική ισχύς του ηλεκτρικού σταθμού Deptford ήταν περίπου 3000 kW. Σε τέσσερις υποσταθμούς της πόλης, που τροφοδοτούνται από τέσσερις κύριες καλωδιακές γραμμές, η τάση έπεσε στα 2400 V και στη συνέχεια στους καταναλωτές (στα σπίτια) - στα 100 V.

Ένα παράδειγμα μεγάλου υδροηλεκτρικού σταθμού που τροφοδοτούσε ένα φορτίο φωτισμού σε μονοφασικό κύκλωμα είναι ο σταθμός που κατασκευάστηκε το 1889 σε έναν καταρράκτη κοντά στο Πόρτλαντ (ΗΠΑ). Σε αυτόν τον σταθμό, οι υδραυλικοί κινητήρες οδηγούσαν οκτώ μονοφασικές γεννήτριες συνολικής ισχύος 720 kW. Επιπλέον, εγκαταστάθηκαν 11 γεννήτριες στο εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, σχεδιασμένες ειδικά για την τροφοδοσία λαμπτήρων τόξου (100 λαμπτήρες ανά γεννήτρια). Η ενέργεια από αυτόν τον σταθμό μεταδόθηκε σε απόσταση 14 μιλίων στο Πόρτλαντ.

Χαρακτηριστικό γνώρισμα των πρώτων σταθμών εναλλασσόμενου ρεύματος είναι η μεμονωμένη λειτουργία μεμονωμένων μηχανών. Ο συγχρονισμός των γεννητριών δεν είχε ακόμη πραγματοποιηθεί και ένα ξεχωριστό κύκλωμα πήγε από κάθε μηχανή στους καταναλωτές. Είναι εύκολο να καταλάβει κανείς πόσο αντιοικονομικά αποδείχθηκαν τα ηλεκτρικά δίκτυα κάτω από τέτοιες συνθήκες, η κατασκευή των οποίων απαιτούσε τεράστιες ποσότητες χαλκού και μονωτών.

Στη Ρωσία, οι μεγαλύτεροι σταθμοί εναλλασσόμενου ρεύματος κατασκευάστηκαν στα τέλη της δεκαετίας του '80 και στις αρχές της δεκαετίας του '90 του 19ου αιώνα. Ο πρώτος κεντρικός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής κατασκευάστηκε από την ουγγρική εταιρεία Ganz and Co.; στην Οδησσό το 1887. Κύριος καταναλωτής ενέργειας ήταν το μονοφασικό σύστημα ηλεκτρικού φωτισμού του νέου θεάτρου. Αυτό το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας ήταν μια προοδευτική δομή για την εποχή του. Διέθετε τέσσερις λέβητες σωλήνων νερού συνολικής χωρητικότητας 5 τόνων ατμού την ώρα, καθώς και δύο σύγχρονες γεννήτριες συνολικής ισχύος 160 kW σε τερματική τάση 2 kV και συχνότητα 50 Hz. Από τον πίνακα διανομής, η ενέργεια έρεε σε μια γραμμή 2,5 km που οδηγεί στον υποσταθμό του μετασχηματιστή θεάτρου, όπου η τάση μειώθηκε στα 65 V (για τα οποία είχαν σχεδιαστεί λαμπτήρες πυρακτώσεως). Ο εξοπλισμός του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής ήταν τόσο προηγμένος για την εποχή του που, παρά το γεγονός ότι ο εισαγόμενος αγγλικός άνθρακας χρησίμευε ως καύσιμο, το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας ήταν χαμηλότερο από ό,τι στα μεταγενέστερα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας της Αγίας Πετρούπολης και της Μόσχας. Η κατανάλωση καυσίμου ήταν 3,4 kg/(kWh) [στα εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής της Αγίας Πετρούπολης 3,9–5,4 kg/(kWh)].

Την ίδια χρονιά, ξεκίνησε η λειτουργία ενός σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας συνεχούς ρεύματος στο Tsarskoye Selo (τώρα η πόλη Pushkin). Το μήκος του εναέριου δικτύου στο Tsarskoe Selo ήδη το 1887 ήταν περίπου 64 km, ενώ δύο χρόνια αργότερα το συνολικό καλωδιακό δίκτυο της «Κοινωνίας του 1886» στη Μόσχα και την Αγία Πετρούπολη ήταν μόλις 115 χλμ. Το 1890, ο ηλεκτρικός σταθμός και το δίκτυο Tsarskoye Selo ανακατασκευάστηκαν και μεταφέρθηκαν σε μονοφασικό σύστημα εναλλασσόμενου ρεύματος με τάση 2 kV. Σύμφωνα με τους σύγχρονους, το Tsarskoe Selo ήταν η πρώτη πόλη στην Ευρώπη που φωτίστηκε αποκλειστικά από ηλεκτρισμό.

Ο μεγαλύτερος σταθμός ηλεκτροπαραγωγής στη Ρωσία για την παροχή μονοφασικού συστήματος εναλλασσόμενου ρεύματος ήταν ο σταθμός στο νησί Vasilyevsky στην Αγία Πετρούπολη, που κατασκευάστηκε το 1894 από τον μηχανικό N.V. Smirnov. Η ισχύς του ήταν 800 kW και ξεπερνούσε την ισχύ κάθε σταθμού συνεχούς ρεύματος που υπήρχε εκείνη την εποχή. Τέσσερις κατακόρυφες ατμομηχανές με ισχύ 250 ίππων χρησιμοποιήθηκαν ως κύριοι κινητήρες. καθε. Η χρήση εναλλασσόμενης τάσης 2000 V κατέστησε δυνατή την απλοποίηση και τη μείωση του κόστους του ηλεκτρικού δικτύου και την αύξηση της ακτίνας παροχής ρεύματος (πάνω από 2 km με απώλεια έως και 3% της τάσης στα κύρια καλώδια αντί για 17–20% σε δίκτυα DC). Έτσι, η εμπειρία λειτουργίας κεντρικών σταθμών και μονοφασικών δικτύων έχει δείξει τα πλεονεκτήματα του εναλλασσόμενου ρεύματος, αλλά ταυτόχρονα, όπως ήδη σημειώθηκε, έχει αποκαλύψει τους περιορισμούς της χρήσης του. Το μονοφασικό σύστημα επιβράδυνε την ανάπτυξη της ηλεκτροκίνησης και την περιέπλεξε. Για παράδειγμα, κατά τη σύνδεση ενός φορτίου ισχύος στο δίκτυο του σταθμού Deptford, ήταν απαραίτητο να τοποθετηθεί επιπλέον ένας επιταχυνόμενος κινητήρας μεταγωγέα AC στον άξονα κάθε σύγχρονου μονοφασικού κινητήρα. Είναι εύκολο να καταλάβει κανείς ότι μια τέτοια περιπλοκή της ηλεκτροκίνησης έκανε πολύ αμφίβολη τη δυνατότητα ευρείας χρήσης του.