Применение электроэнергии. 
Электричество в современном мире

Электроэнергия в жизни современного общества совершенно неотъёмная его часть. Прежде чем вы включите компьютер, или откроете холодильник, или просто позвоните в дверь квартиры — на мгновение попробуйте представить себе, что всё это единовременно стало недоступным. Не работает лифт в подъезде; на перекрёстках заторы из автомобилей, пешеходов — не работают светофоры; на заправках не заправляются автомобили; стоит метрополитен, троллейбусы, трамваи. В автомобилях не работает стартера, генераторы — это — то же электричество. Смесь бензина и воздуха в двигателе внутреннего сгорания загорается от электрического разряда на свече зажигания. Дизельный двигатель так же не заведется: не работает стартерный электродвигатель и не греются калильные свечи. Из транспорта только лошади и паровозы. Коневодство из спортивной отрасли займет важное место в жизни человека: это и автобус, и такси, и перевозка грузов. Авиация без электричества остается на земле. В воздух будет возможно подняться лишь на воздушном шаре, который летит лишь туда, куда несёт его ветер. Причем наполнить его можно лишь горячим воздухом; для промышленного производства водорода или гелия опять же надо электричество. Перелететь океан на таком воздушном шаре, например, из Европы в Америку будет настоящим подвигом.

Морской транспорт сразу потеряет в скорости, и цена перевозок возрастет также, как и уменьшаться масштабы морских перевозок. Паровые судовые машины требуют много угля, качественной воды, имеют меньшую скорость и дальность плавания. Современное производство остановится полностью. Все станки и агрегаты работают от электропривода. Тогда получается, каждый завод, или фабрика будет иметь свои паровые машины, котлы. Пар будет вращать различный привод: молоты, пресса, крупные станки. Каждый цех будет иметь свою сложную механическую передачу от главной паровой машины завода. Такие передачи часто служили причиной травм и увечий рабочих людей в 19 веке.

Вместо электросварки для соединения металлов применят заклепки. Обработка металлов, производство высокого качества сталей, сплавов — современные технологии исчезнут вместе с электричеством просто мгновенно. Интернет, телефон и даже изобретение 19 века — телеграф — тут же исчезнут. Жизнь человека вернется в конец 18 и начало 19 века; расстояние уже в 1000 километров это уже путешествие, которое меняет жизнь человека; получить простое письмо из соседнего удаленного на 50 километров города будет уже событие. При отсутствии электричества темп жизни стремительно упадет; расстояния становятся огромными, мир — необъятным и малоизвестным.

Современное потребление электроэнергии имеет структуру практически одинаковую для всех развитых стран. Россия относится к числу мировых энергетических держав, имеет много электростанций: тепловых, атомных, гидравлических. С начала 20 века, когда электричество было лишь в крупных городах и на больших предприятиях энергетика в нашей стране сильно изменилась. Потребление электроэнергии в России имеет свою выраженную структуру:

Непосредственно на человека используется более 33% выработанной электроэнергии. Не многим меньше приходится на производство. Потребление электроэнергии непосредственно человеком — более трети.

Современный человек настолько привык к благам цивилизации, что представить ему жизнь без электричества достаточно сложно. Разберем простой пример. Перед нами — современная квартира. Рассмотрим, кто чего стоит. Какое количество электроэнергии потребляют бытовые приборы?

• 1. Холодильник (300 л): 240−320 кВт· ч в год
• 2. Стиральная машина (5 кг белья, 60°C): 0,85−1,05 кВт· ч за цикл
• 3. Электрическая сушилка белья (7 кг белья): 2,4−4,4 кВт· ч за цикл
• 4. Электроплита с духовкой: конфорка (диаметром 145−180 мм) 1−2,3 кВт· ч за час; духовка (200°C): 0,9−1,1 кВт· ч за час
• 5. Кофеварка (на приготовление 8−12 чашек): 0,8−1,2 кВт· ч
• 6. Компьютер: 0,1−0,5 кВт· ч
• 7. Телевизор (82 см LCD): 0,1−0,2 кВт· ч
• 8. Лампа накаливания: 60 кВт· ч
• 9. Энергосберегающая флуоресцентная лампа: 16 кВт· ч.

Каждое государство, общество имеет свою систему производства и распределения электроэнергии. Электроэнергия — это товар, который невозможно хранить. Производство электроэнергии и распределение определяется потреблением. Задачи распределения и транспортировки электроэнергии решаются линиями электропередачи, распределительными устройствами, подстанциями. Линии электрических передач могут быть как кабельными, расположенными обычно под землей, так и воздушными — высокие столбы с проводами. В городе заметны трансформаторные подстанции: небольшие сооружения, где высокое напряжение преобразуется в «домашние» 220 вольт. При этом на каждой подстанции всегда написана её мощность, номер и распределительные устройства высокого напряжения (6 или 10 тысяч вольт) и низкого (0,4 кВ — это значит по каждому из трех проводников идет электрический ток напряжением 220 вольт относительно земли). Как правило, все линии электропередач имеют высокое напряжение. Соответственно, эти линии имеют свою охранную зону, где находиться постороннему человеку не надо.

Электричество делает нашу жизнь комфортней, более интересной. Производство с электричеством представляется эффективным и высокотехнологичным с минимальным присутствием ручного труда; применение компьютерных технологий освобождает человека даже от таких задач как непосредственный контроль технологического процесса. Так, например, автоматизация сборочных конвейеров на заводах БМВ в Германии практически 100%. Транспорт с применением электричества становится более комфортным и доступным; расстояния в несколько тысяч километров не представляют больших препятствий. Авиация и вся наземная инфраструктура невозможна без электроснабжения и электросвязи, электричества вообще.

Вместе с тем, технические задачи по производству, транспортировке, распределению и потреблению электроэнергии требуют неукоснительного соблюдения правил безопасности, исключение из работы любых неисправных электротехнических устройств, дисциплины и ответственности. При этом необходимо помнить, что блага цивилизации дорогого стоят, и относится к ним нужно бережно.

Понятно, что единовременно и добровольно лишиться «электрического комфорта» вряд ли найдётся охотников, даже в качестве эксперимента. Между тем, производство электроэнергии растёт, и единственная причина этого роста — рост потребления. Возникает важнейший вопрос — экономия ресурсов, и в первую очередь — электроэнергии. Потому как производство электроэнергии включает огромный список решаемых задач, привлекаемых ресурсов, зачастую невосполнимых.