Электрификация
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Электрифи )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о процессе изменения чего-либо для использования электричества. Чтобы узнать о других значениях, см. Электрификация (значения) .
«Электрификация» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о песне Jakwob, см. Electrify (песня) .

Электрификация - это процесс питания электричеством и, во многих случаях, введение такой мощности путем перехода от более раннего источника энергии.

Широкое значение этого термина, например, в истории техники , экономической истории и экономического развития , обычно применяется к региону или национальной экономике. В широком смысле электрификация представляла собой наращивание систем производства и распределения электроэнергии, которое происходило в Великобритании, США и других ныне развитых странах с середины 1880-х до примерно 1950-х годов и все еще продолжается в сельских районах в некоторые развивающиеся страны . Это включало переход в производстве от линейного вала и ременного привода с использованием паровых двигателей и энергии воды кэлектродвигатели . [1] [2]

Электрификация отдельных отраслей народного хозяйства называется электрификацией заводов , электрификацией домов , электрификацией села или электрификацией железных дорог . Это может также относиться к замене промышленных процессов, таких как плавка, плавка, разделение или очистка от нагревания угля или кокса, или химических процессов к некоторым типам электрических процессов, таких как электродуговая печь , электрический индукционный нагрев или нагрев сопротивлением , электролиз или электролитическое разделение.

Национальная инженерная академия назвала электрификацию «величайшим инженерным достижением 20-го века» [ 3] , и она продолжается как в богатых, так и в бедных странах. [4] [5]

История электрификации

См. Также: Электричество и Хронология электротехники и электроники.

Первыми коммерческими применениями электричества были гальваника и телеграф .

Разработка магнето, динамо-машин и генераторов

Основная статья: Электрический генератор
Диск Фарадея, первый электрический генератор. Подковообразный магнит (А) создавал магнитное поле через диск (D) . Когда диск поворачивался, это индуцировало электрический ток радиально наружу от центра к ободу. Ток вытекал через скользящий пружинный контакт m , через внешнюю цепь и обратно в центр диска через ось.

В 1831–1832 годах Майкл Фарадей открыл принцип действия электромагнитных генераторов. Принцип, позже названный законом Фарадея , заключается в том, что электродвижущая сила возникает в электрическом проводнике, на который воздействует переменный магнитный поток , как, например, провод, движущийся через магнитное поле. Он также построил первый электромагнитный генератор, названный диском Фарадея , типа униполярного генератора , используя медный диск, вращающийся между полюсами подковообразного магнита . Он производил небольшое постоянное напряжение.

Примерно в 1832 году Ипполит Пикси улучшил магнето, применив подкову с намотанной проволокой, с дополнительными витками проводника, генерирующим больший ток, но это был переменный ток. Андре-Мари Ампер предложил способ преобразования тока от магнето Pixii в постоянный ток с помощью качающегося переключателя. Позже сегментированные коммутаторы использовались для получения постоянного тока. [6]

Уильям Фотергилл Кук и Чарльз Уитстон разработали телеграф примерно в 1838–1840 годах. В 1840 году Уитстон использовал разработанное им магнето для питания телеграфа. Уитстон и Кук добились значительного улучшения в производстве электроэнергии, используя электромагнит с батарейным питанием вместо постоянного магнита, который они запатентовали в 1845 году. Этот тип динамо-машины был изготовлен несколькими людьми в 1866 году.

Первый практичный генератор, машина Грамма , была сделана З. Т. Граммом, который продал многие из этих машин в 1870-х годах. Британский инженер Р.Э.Б. Кромптон усовершенствовал генератор, чтобы обеспечить лучшее воздушное охлаждение, и внес другие механические усовершенствования. Составная обмотка, которая давала более стабильное напряжение при нагрузке, улучшала рабочие характеристики генераторов. [8]

Усовершенствования в технологии производства электроэнергии в 19 веке значительно повысили ее эффективность и надежность. Первые магнето преобразовывали в электричество лишь несколько процентов механической энергии. К концу 19 века самый высокий КПД превышал 90%.

Электрическое освещение

Дуговое освещение

Основная статья: Углеродная дуговая лампа
Демонстрация Яблочковым своих блестящих дуговых фонарей на Парижской выставке 1878 года на авеню де л'Опера вызвала резкую распродажу акций газовых компаний.

Сэр Хамфри Дэви изобрел угольную дуговую лампу в 1802 году, когда обнаружил, что электричество может производить световую дугу с угольными электродами. Однако он не использовался в значительной степени, пока не были разработаны практические средства производства электроэнергии.

Углеродные дуговые лампы запускались путем установления контакта между двумя угольными электродами, которые затем были разделены в пределах узкого зазора. Поскольку углерод выгорал, зазор приходилось постоянно корректировать. Для регулирования дуги было разработано несколько механизмов. Обычный подход заключался в подаче угольного электрода под действием силы тяжести и поддержании зазора с помощью пары электромагнитов, один из которых втягивал верхний уголь после зажигания дуги, а второй управлял тормозом подачи под действием силы тяжести. [9]

Дуговые лампы того времени имели очень интенсивный световой поток — в диапазоне 4000 свечей (кандел) — и выделяли много тепла, и они были пожароопасны, что делало их непригодными для освещения домов. [6]

В 1850-х годах многие из этих проблем были решены с помощью дуговой лампы, изобретенной Уильямом Петри и Уильямом Стейтом. Лампа использовала магнитоэлектрический генератор и имела саморегулирующийся механизм для управления зазором между двумя углеродными стержнями. Их свет использовался для освещения Национальной галереи в Лондоне, и в то время это было большой новинкой. Эти дуговые лампы и подобные им конструкции, работающие от больших магнето, были впервые установлены на английских маяках в середине 1850-х годов, но ограничения мощности помешали этим моделям добиться должного успеха. [10]

Первая успешная дуговая лампа была разработана русским инженером Павлом Яблочковым и использовала генератор Грамма . Его преимущество заключалось в том, что он не требовал использования механического регулятора, как его предшественники. Впервые он был выставлен на Парижской выставке 1878 года и активно рекламировался Граммом. [11] В 1878 году дуговой свет был установлен вдоль авеню де л'Опера , площади Французского театра и вокруг площади Оперы на протяжении полумили. [12]

Британский инженер Р. Б. Кромптон разработал в 1878 году более сложную конструкцию, которая давала гораздо более яркий и устойчивый свет, чем свеча Яблочкова. В 1878 году он основал Crompton & Co. и начал производить, продавать и устанавливать лампы Crompton. Его концерн был одной из первых электротехнических фирм в мире.

Лампы накаливания

У различных форм ламп накаливания было множество изобретателей; однако наиболее успешными ранними лампами были те, в которых использовалась углеродная нить, запаянная в высоком вакууме. Они были изобретены Джозефом Суоном в 1878 году в Великобритании и Томасом Эдисоном в 1879 году в США. Лампа Эдисона оказалась более успешной, чем лампа Свона, потому что Эдисон использовал более тонкую нить накала, что придавало ей более высокое сопротивление и, следовательно, проводило гораздо меньший ток. Эдисон начал коммерческое производство ламп накаливания с углеродной нитью в 1880 году. Свет Лебедя начал коммерческое производство в 1881 году .

Дом Лебедя в Лоу-Фелле , Гейтсхед, был первым в мире, в котором были установлены работающие лампочки. Библиотека Lit & Phil в Ньюкасле была первым общественным помещением, освещенным электрическим светом, [14] [15] , а театр Савой был первым общественным зданием в мире, полностью освещенным электричеством. [16]

Центральные электростанции и изолированные системы

Простая электрическая сеть - Северная Америка

Считается, что первой центральной станцией, обеспечивающей общественное питание, была станция в Годалминге , графство Суррей, Великобритания, осенью 1881 года. Система была предложена после того, как город не смог прийти к соглашению по ставке, взимаемой газовой компанией, поэтому городской совет решил использовать электричество. . Система зажгла дуговые лампы на главных улицах и лампы накаливания на нескольких переулках с помощью гидроэлектростанций. К 1882 г. было подключено от 8 до 10 дворов, всего 57 светильников. Система не имела коммерческого успеха, и город вернулся к газу. [17]

Первая крупномасштабная центральная распределительная станция была открыта на виадуке Холборн в Лондоне в 1882 году. [18] Оснащенная 1000 лампами накаливания, которые заменили старое газовое освещение, станция освещала Холборн-цирк, включая офисы Главпочтамта и знаменитый Церковь городского храма . Источником питания был постоянный ток на 110 В; из-за потери мощности в медных проводах для заказчика это составило 100 В.

В течение нескольких недель парламентский комитет рекомендовал принять знаменательный Закон об электрическом освещении 1882 года, который позволял выдавать лицензии лицам, компаниям или местным органам власти на поставку электроэнергии для любых общественных или частных целей.

Первой крупномасштабной центральной электростанцией в Америке была станция Эдисона на Перл-стрит в Нью-Йорке, которая начала работать в сентябре 1882 года. На станции было шесть динамо-машин Эдисона мощностью 200 лошадиных сил, каждая из которых приводилась в действие отдельной паровой машиной. Он был расположен в деловом и коммерческом районе и снабжал 85 клиентов постоянным током 110 вольт с 400 лампами. К 1884 году Перл-стрит снабжала 508 клиентов 10 164 лампами. [19]

К середине 1880-х годов другие электрические компании устанавливали центральные электростанции и распределяли электроэнергию, в том числе Crompton & Co. и Swan Electric Light Company в Великобритании, Thomson-Houston Electric Company и Westinghouse в США и Siemens в Германии . К 1890 г. действовало 1000 центральных станций. [9] Перепись 1902 г. насчитывала 3620 центральных станций. К 1925 году половина электроэнергии обеспечивалась центральными станциями. [20]

Коэффициент нагрузки и изолированные системы

Схема электрической сети на английском языке

Одной из самых больших проблем, с которыми столкнулись первые энергетические компании, была почасовая переменная потребность. Когда освещение было практически единственным видом использования электричества, спрос был высоким в первые часы перед рабочим днем ​​и в вечерние часы, когда спрос был пиковым. [21] Как следствие, большинство первых электрических компаний не предоставляли услуги в дневное время, а две трети не предоставляли услуг в дневное время в 1897 году. [22]

Отношение средней нагрузки к пиковой нагрузке центральной станции называется коэффициентом загрузки. [21] Для повышения рентабельности и снижения тарифов электросетевым компаниям необходимо было увеличить коэффициент загрузки. В конечном итоге это было достигнуто за счет нагрузки двигателя. [21] Двигатели чаще используются в дневное время, и многие из них работают непрерывно. (См. Непрерывное производство .) Электрические уличные железные дороги идеально подходили для балансировки нагрузки. Многие электрические железные дороги вырабатывали собственную энергию, а также продавали энергию и управляли распределительными системами. [1]

На рубеже 20-го века коэффициент загрузки скорректировался вверх - на Перл-стрит коэффициент загрузки увеличился с 19,3% в 1884 г. до 29,4% в 1908 г. К 1929 г. коэффициент загрузки во всем мире превысил 50%. нагрузка. [23]

До повсеместного распределения электроэнергии от центральных станций многие фабрики, крупные отели, многоквартирные и офисные здания имели собственное производство электроэнергии. Часто это было экономически привлекательно, потому что отработанный пар можно было использовать для производства тепла в строительстве и в промышленных процессах, {{sfn|Hunter|Bryant|1991|p= [ нужна страница ] , которое сегодня известно как когенерация или комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ). Большая часть электроэнергии, вырабатываемой собственными силами, стала нерентабельной из-за падения цен на электроэнергию. Еще в начале 20 века количество изолированных энергосистем значительно превосходило количество центральных станций. [9] Когенерацияпо-прежнему широко практикуется во многих отраслях промышленности, использующих большое количество пара и энергии, таких как целлюлозно-бумажная, химическая и нефтеперерабатывающая промышленность. Дальнейшее использование частных электрогенераторов называется микрогенерацией .

Электродвигатели постоянного тока

Основные статьи: Электродвигатель и двигатель постоянного тока

Первый коллекторный электродвигатель постоянного тока, способный вращать машины, был изобретен британским ученым Уильямом Стердженом в 1832 году. [24] Решающим достижением, которое он представлял по сравнению с двигателем, продемонстрированным Майклом Фарадеем , было включение коммутатора . Это позволило двигателю Осетра стать первым двигателем, способным обеспечить непрерывное вращательное движение. [25]

Фрэнк Дж. Спраг усовершенствовал двигатель постоянного тока в 1884 году, решив проблему поддержания постоянной скорости при переменной нагрузке и уменьшив искрение от щеток. Спрэг продал свой двигатель через Edison Co. [26] С двигателями постоянного тока легко изменять скорость, что сделало их подходящими для ряда приложений, таких как электрические уличные железные дороги, станки и некоторые другие промышленные приложения, где было желательно регулирование скорости. [9]

Переменный ток

Основная статья: Переменный ток
См. Также: Трансформатор , Передача электроэнергии и Война токов.

Хотя первые электростанции поставляли постоянный ток , вскоре наиболее предпочтительным вариантом стало распределение переменного тока . Основные преимущества переменного тока заключались в том, что его можно было преобразовать в высокое напряжение для снижения потерь при передаче, а также в том, что двигатели переменного тока могли легко работать с постоянной скоростью.

Технология переменного тока уходит своими корнями в открытие Майкла Фарадея в 1830–1831 годах, согласно которому изменяющееся магнитное поле может индуцировать электрический ток в цепи . [27]

Трехфазное вращающееся магнитное поле двигателя переменного тока . Каждый из трех полюсов подключен к отдельному проводу. По каждому проводу течет ток на 120 градусов по фазе. Стрелки показывают результирующие векторы магнитной силы. Трехфазный ток используется в торговле и промышленности.

Первым, кто придумал вращающееся магнитное поле, был Уолтер Бейли, который 28 июня 1879 года Физическому обществу Лондона продемонстрировал работающую демонстрацию своего многофазного двигателя с батарейным питанием и коммутатором . [28] Почти идентичный аппарату Бэйли, французский инженер-электрик Марсель Депре в 1880 году опубликовал статью, в которой определил принцип вращающегося магнитного поля и принцип двухфазной системы токов переменного тока для его создания. [29] В 1886 году английский инженер Элиу Томсон построил двигатель переменного тока, расширив принцип индукции-отталкивания и свой ваттметр . [30]

В 1880-х годах эта технология была коммерчески разработана для крупномасштабного производства и передачи электроэнергии. В 1882 году британский изобретатель и инженер- электрик Себастьян де Ферранти , работавший в компании Siemens , сотрудничал с выдающимся физиком лордом Кельвином , чтобы разработать технологию питания переменного тока, включая ранний трансформатор. [31]

Силовой трансформатор , разработанный Люсьеном Голаром и Джоном Диксоном Гиббсом , был продемонстрирован в Лондоне в 1881 году и привлек внимание Westinghouse . Они также представили изобретение в Турине в 1884 году, где оно было использовано для системы электрического освещения. Многие из их проектов были адаптированы к конкретным законам, регулирующим распределение электроэнергии в Великобритании. [ нужна ссылка ]

Себастьян Зиани де Ферранти занялся этим бизнесом в 1882 году, когда открыл в Лондоне магазин по разработке различных электрических устройств. Ферранти с самого начала верил в успех распределения электроэнергии переменного тока и был одним из немногих экспертов по этой системе в Великобритании. С помощью лорда Кельвина Ферранти изобрел первый генератор переменного тока и трансформатор в 1882 году. [32] Джон Хопкинсон , британский физик , изобрел трехпроводную ( трехфазную ) систему распределения электроэнергии, для которой он получил патент в 1882 г. [33]

Итальянский изобретатель Галилео Феррарис изобрел многофазный асинхронный двигатель переменного тока в 1885 году. Идея заключалась в том, что два противофазных, но синхронизированных тока можно использовать для создания двух магнитных полей, которые можно комбинировать для создания вращающегося поля без какой-либо необходимости. переключения или для движущихся частей. Другими изобретателями были американские инженеры Чарльз С. Брэдли и Никола Тесла , а также немецкий техник Фридрих Август Хазельвандер . [34] Им удалось решить проблему запуска двигателя переменного тока с помощью вращающегося магнитного поля, создаваемого многофазным током. [35] Михаил Доливо-Добровольскийпредставила первый трехфазный асинхронный двигатель в 1890 году, гораздо более мощную конструкцию, которая стала прототипом, используемым в Европе и США. [36] К 1895 году GE и Westinghouse выпустили на рынок двигатели переменного тока. [37] При однофазном токе конденсатор или катушка (создающая индуктивность) могут использоваться на части цепи внутри двигателя для создания вращающегося магнитного поля. [38] Уже давно доступны многоскоростные двигатели переменного тока с раздельными полюсами, наиболее распространенными из которых являются двухскоростные. Скорость этих двигателей изменяется путем включения или выключения набора полюсов, что было сделано с помощью специального пускателя двигателя для более крупных двигателей или простого многоскоростного переключателя для двигателей с дробной мощностью.

электростанции переменного тока

Первая электростанция переменного тока была построена английским инженером- электриком Себастьяном де Ферранти . В 1887 году Лондонская корпорация электроснабжения наняла Ферранти для проектирования электростанции в Дептфорде . Он спроектировал здание, электростанцию ​​и распределительную систему. Он был построен в Stowage, месте к западу от устья Дептфорд-Крик , которое когда- то использовалось Ост-Индской компанией .. Построенный в беспрецедентном масштабе и впервые использовавший переменный ток высокого напряжения (10 000 В), он вырабатывал 800 киловатт и снабжал центральный Лондон. После завершения строительства в 1891 году это была первая по-настоящему современная электростанция, вырабатывающая высоковольтную электроэнергию переменного тока, которая затем была «понижена» трансформаторами для потребительского использования на каждой улице. Эта базовая система до сих пор используется во всем мире.

В Америке Джордж Вестингауз , который заинтересовался силовым трансформатором, разработанным Голаром и Гиббсом, начал разрабатывать свою систему освещения переменного тока, используя систему передачи с повышающим напряжением 20:1 и понижающим. В 1890 году Вестингауз и Стэнли построили систему для передачи электроэнергии на несколько миль к шахте в Колорадо. Было принято решение использовать переменный ток для передачи электроэнергии от Niagara Power Project в Буффало, штат Нью-Йорк. Предложения, представленные поставщиками в 1890 году, включали системы постоянного тока и сжатого воздуха. Комбинация системы постоянного тока и сжатого воздуха оставалась на рассмотрении до конца графика. Несмотря на протесты комиссара Ниагары Уильяма Томсона(лорд Кельвин) было принято решение построить систему переменного тока, которая была предложена как Westinghouse, так и General Electric. В октябре 1893 года компания Westinghouse получила контракт на поставку первых трех двухфазных генераторов мощностью 5000 л.с., 250 об/мин, 25 Гц. [39] Гидроэлектростанция была введена в эксплуатацию в 1895 году, [40] и до этого времени она была крупнейшей. [41]

К 1890-м годам одно- и многофазный переменный ток быстро внедрялся. [42] В США к 1902 г. 61% генерирующих мощностей приходилось на переменный ток, а в 1917 г. этот показатель увеличился до 95%. [43] Несмотря на превосходство переменного тока в большинстве приложений, несколько существующих систем постоянного тока продолжали работать в течение нескольких десятилетий после стал стандартом для новых систем.

Паровые турбины

Основная статья: Паровая турбина

Эффективность паровых первичных двигателей в преобразовании тепловой энергии топлива в механическую работу была решающим фактором в экономической эксплуатации паровых центральных электростанций. Ранние проекты использовали поршневые паровые двигатели , работающие на относительно низких скоростях. Внедрение паровой турбиныкоренным образом изменил экономику работы центральной станции. Паровые турбины могли иметь большую мощность, чем поршневые двигатели, и, как правило, имели более высокий КПД. Скорость паровых турбин не колебалась циклически при каждом обороте; сделать возможной параллельную работу генераторов переменного тока и повысить стабильность вращающихся преобразователей для производства постоянного тока для тяги и промышленного использования. Паровые турбины работали с большей скоростью, чем поршневые двигатели, не ограничиваясь допустимой скоростью движения поршня в цилиндре. Это сделало их более совместимыми с генераторами переменного тока только с двумя или четырьмя полюсами; между двигателем и генератором не требовалось коробки передач или ременного редуктора.

Современная паровая турбина была изобретена в 1884 году британцем сэром Чарльзом Парсонсом , первая модель которого была связана с динамо -машиной , вырабатывавшей 7,5 кВт (10 л.с.) электроэнергии. [44] Изобретение паровой турбины Парсона сделало возможным дешевое и обильное электричество. Турбины Парсонса были широко представлены на английских центральных станциях к 1894 году; первой в мире электроснабжающей компанией, производившей электроэнергию с помощью турбогенераторов, была собственная электроснабжающая компания Парсонса Newcastle and District Electric Lighting Company , созданная в 1894 году. [45]За время жизни Парсона генерирующая мощность блока увеличилась примерно в 10 000 раз. [46]

Паровая турбина Парсонса 1899 года, соединенная напрямую с динамо-машиной.

Первыми турбинами в США были две установки De Leval в Edison Co. в Нью-Йорке в 1895 году. Первая турбина Parsons в США была установлена ​​в Westinghouse Air Brake Co. недалеко от Питтсбурга . [47]

Паровые турбины также имели капитальные затраты и эксплуатационные преимущества по сравнению с поршневыми двигателями. Конденсат от паровых двигателей был загрязнен маслом и не мог быть использован повторно, в то время как конденсат от турбины чист и обычно используется повторно. Паровые турбины были в несколько раз меньше по размеру и весу, чем поршневой паровой двигатель с сопоставимой мощностью. Паровые турбины могут работать годами практически без износа. Поршневые паровые двигатели требовали тщательного обслуживания. Паровые турбины могут быть изготовлены с мощностью, намного большей, чем любые когда-либо созданные паровые двигатели, что дает значительную экономию за счет масштаба .

Паровые турбины могут быть построены для работы с паром более высокого давления и температуры. Фундаментальный принцип термодинамики заключается в том, что чем выше температура пара, поступающего в двигатель, тем выше КПД. Внедрение паровых турбин привело к ряду улучшений температуры и давления. В результате повышенная эффективность преобразования снизила цены на электроэнергию. [48]

Удельная мощность котлов была увеличена за счет использования принудительного воздуха для горения и использования сжатого воздуха для подачи пылевидного угля. Также была механизирована и автоматизирована погрузка угля. [49]

Электрическая сеть

Основная статья: Электрическая сеть
Строители поднимают линии электропередач, 1920 год.

С реализацией передачи электроэнергии на большие расстояния стало возможным соединить различные центральные станции, чтобы сбалансировать нагрузки и улучшить коэффициенты нагрузки. Взаимосвязь становилась все более желательной, поскольку электрификация быстро росла в первые годы 20-го века.

Чарльз Мерц из консультационного партнерства Merz & McLellan построил электростанцию ​​Neptune Bank возле Ньюкасл-апон-Тайн в 1901 году [50] , и к 1912 году она превратилась в крупнейшую интегрированную энергетическую систему в Европе. [51] В 1905 году он пытался повлиять на парламент, чтобы унифицировать различные напряжения и частоты в отрасли электроснабжения страны, но это не было до Первой мировой войны .что парламент начал серьезно относиться к этой идее, назначив его главой парламентского комитета для решения проблемы. В 1916 году Мерц указал, что Великобритания может использовать свой небольшой размер в своих интересах, создав плотную распределительную сеть для эффективного питания своей промышленности. Его выводы привели к отчету Уильямсона 1918 года, который, в свою очередь, создал законопроект об электроснабжении 1919 года. Законопроект стал первым шагом на пути к интегрированной системе электроснабжения в Великобритании.

Более важный Закон об электроэнергии (поставке) 1926 года привел к созданию Национальной сети. [52] Центральный совет по электроснабжению стандартизировал электроснабжение страны и создал первую синхронизированную сеть переменного тока, работающую на 132 киловольтах и ​​50 герцах . Это начало работать как национальная система National Grid в 1938 году.

В Соединенных Штатах после энергетического кризиса летом 1918 года в разгар Первой мировой войны консолидация поставок стала национальной задачей. В 1934 году Закон о коммунальных холдинговых компаниях признал электрические коммунальные предприятия важным общественным благом наряду с газовыми, водопроводными и телефонными компаниями, и, таким образом, им были даны определенные ограничения и регулирующий надзор за их деятельностью. [53]

Электрификация домов

Электрификация домашних хозяйств в Европе и Северной Америке началась в начале 20 века в крупных городах и районах, обслуживаемых электрическими железными дорогами, и быстро росла примерно до 1930 года, когда в США было электрифицировано 70% домашних хозяйств.

Сельские районы были электрифицированы первыми в Европе, а в США Rural Electric Administration , созданная в 1935 году, электрифицировала сельские районы. [54]

Историческая стоимость электроэнергии

Производство электроэнергии на центральной станции обеспечивало электроэнергию более эффективно и с меньшими затратами, чем небольшие генераторы. Капитальные и эксплуатационные затраты на единицу мощности также были дешевле с центральными станциями. [2] Стоимость электроэнергии резко упала в первые десятилетия двадцатого века из-за введения паровых турбин и улучшения коэффициента нагрузки после введения двигателей переменного тока. Когда цены на электроэнергию упали, потребление резко увеличилось, а центральные станции были увеличены до огромных размеров, что привело к значительной экономии за счет масштаба. [55] Историческую стоимость см. в Ayres-Warr (2002), рис. 7. [56]

Преимущества электрификации

Преимущества электрического освещения.

Очень желательно электрическое освещение. Свет намного ярче масляных или газовых ламп, копоти нет. Хотя раньше электричество было очень дорогим по сравнению с сегодняшним днем, оно было намного дешевле и удобнее, чем масляное или газовое освещение. Электрическое освещение было настолько безопаснее нефти или газа, что некоторые компании могли платить за электроэнергию за счет страховых сбережений. [1]

До электроэнергии

Основная статья: Линейный вал

«Одним из изобретений, наиболее важных для класса высококвалифицированных рабочих (инженеров), была бы небольшая движущая сила — в диапазоне, возможно, от силы в полчеловека до силы двух лошадей, которая могла бы как начинать, так и прекращать свое действие в момент времени». мгновенное уведомление, не требуют затрат времени на его управление и имеют скромную стоимость как в первоначальной стоимости, так и в ежедневных расходах». Чарльз Бэббидж, 1851 г. [57]

Молотилка 1881 года.

Чтобы паровые двигатели были эффективными, они должны были иметь мощность в несколько сотен лошадиных сил. Паровые двигатели и котлы также требовали операторов и обслуживания. По этим причинам самые маленькие коммерческие паровые машины имели мощность около 2 лошадиных сил. Это было выше потребности во многих небольших магазинах. Кроме того, небольшой паровой двигатель и котел стоили около 7000 долларов, а старая слепая лошадь, которая могла развивать мощность в 1/2 лошадиных силы, стоила 20 долларов или меньше. [58] Машины для использования лошадей в качестве энергии стоили 300 долларов или меньше. [59]

Многие требования к мощности были меньше, чем у лошади. Цеховые станки, такие как токарные станки по дереву, часто приводились в движение рукояткой, рассчитанной на одного или двух человек. Бытовые швейные машины приводились в движение ножной педалью; однако фабричные швейные машины приводились в движение паром от линейного вала . Собак иногда использовали на таких машинах, как беговая дорожка, которую можно было приспособить для взбивания масла. [9]

В конце 19 века специально построенные здания электростанций сдавали помещения в аренду небольшим магазинам. Эти здания поставляли энергию жильцам от паровой машины через линейные валы . [9]

Электродвигатели были в несколько раз эффективнее небольших паровых двигателей, потому что генерация на центральной станции была более эффективной, чем небольшие паровые двигатели, а также потому, что линейные валы и ремни имели большие потери на трение. [2] [9]

Электродвигатели были более эффективны, чем сила человека или животных. Эффективность преобразования корма для животных в работу составляет от 4 до 5% по сравнению с более чем 30% для электроэнергии, вырабатываемой с использованием угля. [60] [56]

Экономический эффект электрификации

Основная статья: Массовое производство § история

Электрификация и экономический рост тесно связаны. [61] В экономике было показано, что эффективность производства электроэнергии коррелирует с технологическим прогрессом . [60] [61]

В США с 1870 по 1880 год на каждый человеко-час приходилось 0,55 л.с. В 1950 г. на каждый человеко-час приходилось 5 л.с., или ежегодный прирост на 2,8%, снизившийся до 1,5% в 1930-50 гг. [62] Период электрификации фабрик и домов с 1900 по 1940 год был периодом высокой производительности и экономического роста.

Большинство исследований электрификации и электрических сетей были сосредоточены на ведущих промышленных странах Европы и США. В других местах проводное электричество часто проводилось по цепям колониального правления. Некоторые историки и социологи рассматривали взаимодействие колониальной политики и развития электрических сетей: в Индии Рао [63] показал, что региональная политика, основанная на лингвистике, а не на технико-географических соображениях, привела к созданию двух отдельных сетей; в колониальной Зимбабве (Родезия) Чиковеро [64] показал, что электрификация была основана на расе и служила сообществу белых поселенцев, исключая африканцев; и в Подмандатной Палестине, Шамир [65] [ нужна страница ]утверждал, что британские концессии на электроэнергию сионистской компании усугубили экономическое неравенство между арабами и евреями.

Текущая степень электрификации

Карта мира, показывающая процент населения в каждой стране, имеющего доступ к электросети , по состоянию на 2017 год. [66]
  80%–100%
  60%–80%
  40%–60%
  20%–40%
  0–20%

Хотя электрификация городов и домов существует с конца 19 века, около 840 миллионов человек (в основном в Африке) не имели доступа к электричеству в 2017 году по сравнению с 1,2 миллиардами в 2010 году [67] .

Самый последний прогресс в электрификации произошел между 1950-ми и 1980-ми годами. Огромный прирост наблюдался в 1970-х и 1980-х годах — с 49 процентов населения мира в 1970 году до 76 процентов в 1990 году . имел доступ к электричеству. [70]

Электрификация для устойчивой энергетики

Дополнительная информация: Устойчивая энергетика .
Электрифицированный транспорт и теплоснабжение являются ключевыми элементами инвестиций в переход на возобновляемые источники энергии .

Поскольку чистая энергия в основном вырабатывается в форме электричества, такого как возобновляемая энергия или ядерная энергия , переход на эти источники энергии требует, чтобы конечные виды использования, такие как транспорт и отопление, были электрифицированы, чтобы мировые энергетические системы были устойчивыми.

Электрификация транспорта

Основная статья: Электромобиль

Легче устойчиво производить электроэнергию, чем устойчиво производить жидкое топливо. Поэтому внедрение электромобилей — это способ сделать транспорт более экологичным. [71] Водородные транспортные средства могут быть вариантом для более крупных транспортных средств, которые еще не были широко электрифицированы, таких как грузовики дальнего следования. [72] Многие методы, необходимые для снижения выбросов от судоходства и авиации, все еще находятся на ранней стадии разработки. [73]

Электрификация отопления

Значительная часть населения мира не может позволить себе достаточное охлаждение для своих домов. В дополнение к кондиционированию воздуха , которое требует электрификации и дополнительной потребности в электроэнергии, потребуется пассивное проектирование зданий и городское планирование, чтобы обеспечить устойчивое удовлетворение потребностей в охлаждении. [74] Точно так же многие домохозяйства в развивающихся и развитых странах страдают от нехватки топлива и не могут достаточно отапливать свои дома. [75] Существующие методы отопления часто загрязняют окружающую среду.

Ключевым устойчивым решением для отопления является электрификация ( тепловые насосы или менее эффективный электрический обогреватель ). По оценкам МЭА, тепловые насосы в настоящее время обеспечивают только 5% потребностей в нагреве помещений и воды во всем мире, но могут обеспечить более 90%. [76] Использование геотермальных тепловых насосов не только снижает общие годовые энергетические нагрузки, связанные с отоплением и охлаждением, но также сглаживает кривую спроса на электроэнергию, устраняя экстремальные летние пиковые потребности в электроснабжении. [77] Тем не менее, тепловые насосы и резистивный нагреводного будет недостаточно для электрификации промышленного тепла. Это связано с тем, что в некоторых процессах требуются более высокие температуры, которые не могут быть достигнуты с помощью этого типа оборудования. Например, для производства этилена паровым крекингом требуются температуры до 900 °C. Следовательно, необходимы кардинально новые процессы. Тем не менее, ожидается, что преобразование энергии в тепло станет первым шагом на пути электрификации химической промышленности с ожидаемым широкомасштабным внедрением к 2025 году. [78]

Переход с природного газа

Некоторые города в Соединенных Штатах начали запрещать подключение газа к новым домам, поскольку законы штата приняты и находятся на рассмотрении, чтобы либо потребовать электрификации, либо запретить местные требования. [79] Правительство Великобритании экспериментирует с электрификацией для отопления домов, чтобы достичь своих климатических целей. [80] Керамический и индукционный нагрев для варочных панелей, а также для промышленного применения (например, паровые крекеры) являются примерами технологий, которые можно использовать для отказа от природного газа. [81]

Энергетическая устойчивость

Основная статья: Энергетическая устойчивость
Гибридная система питания

Электричество — это «липкая» форма энергии, поскольку она имеет тенденцию оставаться на континенте или острове, где она производится. Он также имеет несколько источников; если один источник испытывает дефицит, электроэнергия может быть произведена из других источников, включая возобновляемые источники . В результате в долгосрочной перспективе это относительно устойчивое средство передачи энергии. [82] В краткосрочной перспективе, поскольку электроэнергия должна подаваться в тот же момент, когда она потребляется, она несколько нестабильна по сравнению с топливом, которое можно доставлять и хранить на месте. Однако это можно смягчить за счет накопления энергии в сети и распределенной генерации .

Управление переменными источниками энергии

Солнечная и ветровая энергия являются переменными возобновляемыми источниками энергии , которые периодически поставляют электричество в зависимости от погоды и времени суток. [83] [84] Большинство электрических сетей были построены для непрерывных источников энергии, таких как угольные электростанции. [85] По мере того, как большее количество солнечной и ветровой энергии интегрируется в энергосистему, необходимо внести изменения в энергетическую систему, чтобы гарантировать, что предложение электроэнергии соответствует спросу. [86] В 2019 году эти источники произвели 8,5% мировой электроэнергии, и эта доля быстро росла. [87]

Существуют различные способы сделать систему электроснабжения более гибкой. Во многих местах ветровая и солнечная энергия дополняют друг друга как в дневном, так и в сезонном масштабе: ветра больше ночью и зимой, когда производство солнечной энергии невелико. [86] Соединение различных географических регионов с помощью линий электропередачи на большие расстояния позволяет дополнительно компенсировать изменчивость. [88] Спрос на энергию можно сместить во времени за счет управления спросом на энергию и использования интеллектуальных сетей , чтобы соответствовать периодам, когда переменное производство энергии является самым высоким. При хранении энергия, произведенная в избытке, может быть высвобождена, когда это необходимо. [86]Создание дополнительных мощностей для ветровой и солнечной генерации может помочь обеспечить производство достаточного количества электроэнергии даже в плохую погоду; в оптимальные погодные условия производство энергии, возможно, придется сократить . Окончательное несоответствие может быть устранено за счет использования управляемых источников энергии, таких как гидроэнергетика, биоэнергия или природный газ. [89]

Хранилище энергии

Основная статья: Хранение энергии
Строительство соляных резервуаров для хранения тепловой энергии

Накопление энергии помогает преодолеть барьеры для прерывистой возобновляемой энергии и, следовательно, является важным аспектом устойчивой энергетической системы. [90] Наиболее часто используемым методом хранения является гидроаккумулирующая электростанция , для которой требуются места с большими перепадами высот и доступом к воде. [90] Аккумуляторы , особенно литий-ионные , также широко используются. [91] Они содержат кобальт , который в основном добывается в Конго , политически нестабильном регионе. Более разнообразные географические источники могут обеспечить стабильность цепочки поставок, а их воздействие на окружающую среду может быть уменьшено за счет сокращения производства и переработки.[92] [93] Аккумуляторы обычно хранят электроэнергию в течение коротких периодов времени; Продолжаются исследования технологий с достаточной мощностью, чтобы работать в течение всех сезонов. [94] В некоторых местах были реализованы гидроаккумулирующие и преобразователи электроэнергии в газ с возможностью многомесячного использования. [95] [96]

По состоянию на 2018 год хранение тепловой энергии обычно не так удобно, как сжигание ископаемого топлива. Высокие первоначальные затраты создают барьер для внедрения. Сезонное хранение тепловой энергии требует больших мощностей; он был реализован в некоторых высокоширотных регионах для бытового отопления. [97]

Смотрите также

  • Электромобиль
  • Тепловой носос
  • план ГОЭЛРО
  • Сетевое электричество по странам - вилки, напряжения и частоты
  • Система электрификации железных дорог
  • Возобновляемая электроэнергия
  • Развитие возобновляемых источников энергии
  • Электрификация сельской местности

использованная литература

Заметки

  1. ^ a b c Най 1990 , с. [ нужна страница ] .
  2. ^ a b c Девайн-младший, Уоррен Д. (1983). «От валов к проводам: исторический взгляд на электрификацию» (PDF) . Журнал экономической истории . 43 (2): 355. doi : 10.1017/S0022050700029673 . Архивировано из оригинала (PDF) 12 апреля 2019 г .. Проверено 3 июля 2011 г. .
  3. ^ Констебль, Джордж; Сомервилль, Боб (2003). Век инноваций: двадцать инженерных достижений, изменивших нашу жизнь . Вашингтон, округ Колумбия: Джозеф Генри Пресс. ISBN 0-309-08908-5. Архивировано из оригинала 04.04.2012 . Проверено 22 сентября 2010 г. .
  4. ^ Агуту, Черчилль; Эгли, Флориан; Уильямс, Натаниэль Дж.; Шмидт, Тобиас С .; Штеффен, Бьярн (9 июня 2022 г.). «Учет финансов в моделях электрификации для стран Африки к югу от Сахары» . Энергия природы : 1–11. doi : 10.1038/s41560-022-01041-6 . ISSN 2058-7546 . 
  5. ↑ Хакимян , Роб (10 июня 2022 г.). «Начались закупки для крупнейшего в мире проекта электрификации железных дорог» . Новый инженер-строитель . Проверено 10 июня 2022 г. .
  6. ^ a b McNeil 1990 , с. [ нужна страница ] .
  7. ^ Макнил 1990 , с. 359.
  8. ^ Макнил 1990 , с. 360.
  9. ^ a b c d e f g Hunter & Bryant 1991 , с. [ нужна страница ] .
  10. ↑ McNeil 1990 , стр. 360–365.
  11. ^ Вудбери, Дэвид Оукс (1949). Мера величия: краткая биография Эдварда Уэстона . Макгроу-Хилл. п. 83 . Проверено 4 января 2009 г. .
  12. ^ Барретт, Джон Патрик (1894). Электричество на Колумбийской выставке . Компания РР Доннелли и сыновья. п. 1 . Проверено 4 января 2009 г. .
  13. ↑ McNeil 1990 , стр. 366–368.
  14. ↑ Гловер, Эндрю (8 февраля 2011 г.). «Александр Армстронг в призыве спасти Лита и Фила» . Журнал . Архивировано из оригинала 15 февраля 2011 года . Проверено 8 февраля 2011 г. Лекционный зал общества был первым общественным помещением, освещенным электрическим светом во время лекции сэра Джозефа Свона 20 октября 1880 года.
  15. ↑ История в картинках - The Lit & Phil . Архивировано 19 июля 2012 г. на сайте archive.today BBC. Проверено 8 августа 2011 г.
  16. ^ Берджесс, Майкл. «Ричард Д'Ойли Карт», The Savoyard , январь 1975 г., стр. 7–11.
  17. ^ Макнил 1990 , с. 369.
  18. ^ "История общественного питания в Великобритании" . Архивировано из оригинала 01 декабря 2010 г.
  19. ^ Хантер и Брайант 1991 , с. 191.
  20. ^ Хантер и Брайант 1991 , с. 242.
  21. ^ a b c Hunter & Bryant 1991 , стр. 276–279.
  22. ↑ Hunter & Bryant 1991 , стр. 212, примечание 53.
  23. ^ Хантер и Брайант 1991 , стр. 283–284.
  24. ^ Джи, Уильям (2004). «Стерджен, Уильям (1783–1850)». Оксфордский национальный биографический словарь . Оксфордский национальный биографический словарь (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета. doi : 10.1093/ref:odnb/26748 . (Требуется подписка или членство в публичной библиотеке Великобритании .)
  25. ^ "Двигатели постоянного тока" . Архивировано из оригинала 16 мая 2013 г. Проверено 6 октября 2013 г. .
  26. ^ Най 1990 , с. 195.
  27. ^ Историческая энциклопедия естественных и математических наук, Том 1 . Спрингер. 6 марта 2009 г. ISBN 9783540688310. Архивировано из оригинала 25 января 2021 года . Проверено 25 октября 2020 г.
  28. ↑ Волшебник: жизнь и времена Николы Теслы: биография гения . Цитадель Пресс. 1998. с. 24. ISBN 9780806519609. Архивировано из оригинала 16 августа 2021 г .. Проверено 25 октября 2020 г. .
  29. ^ Многофазные электрические токи и двигатели переменного тока . Спон. 1895. с. 87 .
  30. ^ Инновации как социальный процесс . Издательство Кембриджского университета. 13 февраля 2003 г. с. 258. ИСБН 9780521533126. Архивировано из оригинала 14 августа 2021 года . Проверено 25 октября 2020 г.
  31. Викискладе есть медиафайлы по теме Николы Теслы . Архивировано из оригинала 09.09.2015 . Проверено 6 октября 2013 г. .
  32. ^ «История и хронология питания переменного тока» . Архивировано из оригинала 17 октября 2013 г .. Проверено 6 октября 2013 г. .
  33. ^ Оксфордский национальный биографический словарь : Хопкинсон, Джон , TH Beare
  34. ↑ Хьюз, Томас Парк (март 1993 г.). Сети власти . ISBN 9780801846144. Архивировано из оригинала 30.10.2020 . Проверено 18 мая 2016 г. .
  35. ^ Хантер и Брайант 1991 , с. 248.
  36. ^ Арнольд Хертье ; Марк Перлман, ред. (1990). Развивающиеся технологии и структура рынка: исследования по шумпетерианской экономике . п. 138. ИСБН 0472101927. Архивировано из оригинала 05.05.2018 . Проверено 18 мая 2016 г. .
  37. ^ Хантер и Брайант 1991 , с. 250.
  38. ^ Макнил 1990 , с. 383.
  39. ^ Хантер и Брайант 1991 , стр. 285–286.
  40. ^ А. Мадригал (6 марта 2010 г.). «3 июня 1889 года: потоки энергии на большие расстояния» . wired.com . Архивировано из оригинала 01.07.2017 . Проверено 30 января 2019 г. .
  41. ^ «История электрификации: Список важных ранних электростанций» . edisontechcenter.org . Архивировано из оригинала 25 августа 2018 г. Проверено 30 января 2019 г. .
  42. ^ Хантер и Брайант 1991 , с. 221.
  43. ↑ Hunter & Bryant 1991 , стр. 253, примечание 18.
  44. ^ "Паровая турбина" . Замок Бирр Демесн . Архивировано из оригинала 13 мая 2010 года.
  45. ↑ Forbes, Росс (17 апреля 1997 г.). «На прошлой неделе состоялась свадьба, объединившая две технологии, возможно, на 120 лет позже» . wiki-северо-восток.co.uk/ . Журнал . Проверено 02 января 2009 г. .[ мертвая ссылка ]
  46. ^ Парсонс, Чарльз А. "Паровая турбина" . Архивировано из оригинала 14 января 2011 г.
  47. ^ Хантер и Брайант 1991 , с. 336.
  48. ^ Steam-его генерация и использование . Бэбкок и Уилкокс. 1913.
  49. ^ Джером, Гарри (1934). Механизация в промышленности, Национальное бюро экономических исследований (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 18 октября 2017 г .. Проверено 9 марта 2018 г. .
  50. ^ Шоу, Алан (29 сентября 2005 г.). «От Кельвина до Вейра и далее до GB SYS 2005» (PDF) . Королевское общество Эдинбурга. Архивировано (PDF) из оригинала 4 марта 2009 г .. Проверено 6 октября 2013 г.
  51. ^ "Обзор Белфорда 1995" . Северный Нортумберленд онлайн. Архивировано из оригинала 12 апреля 2016 г. Проверено 6 октября 2013 г. .
  52. ^ "Освещение электричеством" . Национальный траст . Архивировано из оригинала 29 июня 2011 г.
  53. ^ Мазер, А. (2007). Планирование электроэнергии для регулируемых и нерегулируемых рынков. John, Wiley, and Sons, Inc., Хобокен, Нью-Джерси. 313 стр.
  54. ^ Мур, Стивен; Саймон, Джулиан (15 декабря 1999 г.). Величайший век, который когда-либо был: 25 чудесных тенденций последних 100 лет (PDF) . Анализ политики (отчет). Институт Катона. п. 20 Рис. 16. № 364. Архивировано (PDF) из оригинала 12 октября 2012 г .. Проверено 16 июня 2011 г.
  55. ^ Смил, Вацлав (2006). Преобразование двадцатого века: технические инновации и их последствия . Оксфорд, Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п. 33 . ISBN 978-0-19-516875-4.(Максимальная мощность турбин выросла примерно до 200 МВт в 1920-х годах и снова примерно до 1000 МВт в 1960 году. Каждое увеличение масштаба сопровождалось значительным повышением эффективности.)}}
  56. ^ б Роберт У. Эйрес ; Бенджамин Уорр. «Две парадигмы производства и роста» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 02 мая 2013 г.
  57. ^ Кардуэлл, DSL (1972). Технологическая наука и история . Лондон: Хайнеманн. п. 163 .
  58. ↑ Неквалифицированный труд приносил примерно 1,25 доллара за 10–12-часовой рабочий день. Хантер и Брайант цитируют письмо Бенджамина Латроба Джону Стивенсу ок. 1814 г., когда стоимость двух старых слепых лошадей, приводивших в действие мельницу, составляла 20 и 14 долларов. Хорошая ломовая лошадь стоила 165 долларов.
  59. ↑ Хантер и Брайант, 1991 , стр. 29–30.
  60. ^ Эйрес , RU ; Эйрес, LW; Уорр, Б. (2003). «Эксергия, власть и работа в экономике США 1900–1998 гг.» . Энергия . 28 (3): 219–273. doi : 10.1016/S0360-5442(02)00089-0 . Архивировано из оригинала 09.09.2015 . Проверено 4 июня 2015 г. .
  61. ^ a b Комитет по энергетике в условиях экономического роста Энергетический инженерный совет Комиссия по инженерно-техническим системам Национальный исследовательский совет (1986). Электроэнергия в экономическом росте . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Национальной академии. стр. 16, 40. ISBN . 0-309-03677-1. Архивировано из оригинала 07.06.2014 . Проверено 7 октября 2013 г. <Доступно для бесплатной загрузки в формате .pdf>{{cite book}}: CS1 maint: постскриптум ( ссылка )
  62. ^ Кендрик, Джон В. (1980). Производительность в США: тенденции и циклы . Издательство Университета Джона Хопкинса. п. 97. ИСБН 978-0-8018-2289-6.
  63. ^ Рао, Ю. Шриниваса (2010) «Электричество, политика и региональный экономический дисбаланс в период президентства Мадраса, 1900–1947». Экономический и политический еженедельник 45 (23), 59–66.
  64. ^ Чиковеро, Моисей (2007) «Подчиняющие токи: электрификация и политика власти в Булавайо, колониальный Зимбабве, 1894–1939». Журнал южноафриканских исследований 33 (2), 287–306.
  65. ^ Шамир, Ронен (2013) Current Flow: Электрификация Палестины. Стэнфорд: издательство Стэнфордского университета
  66. ^ «Доступ к электричеству (% населения)» . Данные . Всемирный банк. Архивировано из оригинала 16 сентября 2017 года . Проверено 5 октября 2019 г. .
  67. ↑ Одарно , Лили (14 августа 2019 г.). «Устранение разрыва в доступе к электроэнергии в странах Африки к югу от Сахары: почему города должны быть частью решения» . Архивировано из оригинала 19 декабря 2019 года . Проверено 26 ноября 2019 г. .
  68. ^ «МЭА - Доступ к энергии» . www.worldenergyoutlook.org . Архивировано из оригинала 31 мая 2013 г. Проверено 30 мая 2013 г. .
  69. ^ Хишам Зерриффи (2008). «От ac¸aı´ к доступу: распределенная электрификация в сельской местности Бразилии» (PDF) . Международный журнал управления энергетическим сектором . Издательство Изумруд Групп. 2 (1): 90–117. дои : 10.1108/17506220810859114 . ISSN 1750-6220 . Архивировано из оригинала (PDF) 10 июня 2015 г.  
  70. ^ Фонд Томсона Рейтер. «Рост населения подрывает устойчивую энергетику — доклад ООН» . Trust.org . Архивировано из оригинала 10 ноября 2014 г .. Проверено 17 июня 2013 г. .
  71. ^ Богданов, Дмитрий; Фарфан, Хавьер; Садовская, Кристина; Агахосейни, Арман; и другие. (2019). «Путь радикального преобразования к устойчивому электричеству через эволюционные шаги» . Связь с природой . 10 (1): 1077. Бибкод : 2019NatCo..10.1077B . doi : 10.1038/s41467-019-08855-1 . ПМК 6403340 . PMID 30842423 .  
  72. ↑ Миллер, Джо (9 сентября 2020 г.). «Водород уступает место электричеству для легковых автомобилей» . Файнэншл Таймс . Архивировано из оригинала 20 сентября 2020 г. Проверено 20 сентября 2020 г. .
  73. ^ Международное энергетическое агентство, 2020 г., с. 139.
  74. ^ Маструччи, Алессио; Байерс, Эдвард; Пачаури, Шонали; Рао, Нарасимха Д. (2019). «Улучшение показателей энергетической бедности ЦУР: потребности в охлаждении жилых помещений на глобальном юге» . Энергия и здания . 186 : 405–415. doi : 10.1016/j.enbuild.2019.01.015 . ISSN 0378-7788 . 
  75. ^ Бузаровски, Стефан; Петрова, Саска (2015). «Глобальный взгляд на внутреннюю энергетическую депривацию: преодоление бинарной проблемы энергетической бедности и топливной бедности» . Энергетические исследования и социальные науки . 10 : 31–40. doi : 10.1016/j.erss.2015.06.007 . ISSN 2214-6296 . 
  76. ↑ Абергель, Тибо (июнь 2020 г.). «Тепловые насосы» . МЭА . Архивировано из оригинала 3 марта 2021 года . Проверено 12 апреля 2021 г.
  77. ^ Мюллер, Майк (1 августа 2017 г.). «5 вещей, которые вы должны знать о геотермальных тепловых насосах» . Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии . Министерство энергетики США. Архивировано из оригинала 15 апреля 2021 года . Проверено 17 апреля 2021 г.
  78. ^ «Мечта или реальность? Электрификация химических производств» . www.aiche-cep.com . Проверено 16 января 2022 г. .
  79. ^ «Десятки городов США запрещают подключение к природному газу в новых зданиях — #CancelGas #ElectrifyEverything» . 9 марта 2021 г. Архивировано из оригинала 09 августа 2021 г .. Проверено 9 августа 2021 г. .
  80. ^ "Тепло в зданиях" . Архивировано из оригинала 18 августа 2021 г .. Проверено 9 августа 2021 г. .
  81. ^ «BASF, SABIC и Linde объединяют усилия для создания первой в мире печи парового крекинга с электрическим нагревом» . www.basf.com . Архивировано из оригинала 24 сентября 2021 г. . Проверено 24 сентября 2021 г. .
  82. ^ «Наше электрическое будущее - американец, журнал идей» . American.com. 2009-06-15. Архивировано из оригинала 25 августа 2014 г. Проверено 19 июня 2009 г. .
  83. ^ Херес, Соня; Тобин, Изабель; Турко, Марко; Мария Лопес-Ромеро, Хосе; Монтавес, Хуан Педро; Хименес-Герреро, Педро; Вотар, Роберт (2018). «Устойчивость комбинированного производства ветровой и солнечной энергии в Европе к изменению климата: акцент на перебоях в подаче электроэнергии». EGUGA : 15424. Бибкод : 2018EGUGA..2015424J .
  84. ^ Лав, М .; Эллис, А. (2016). «Сравнение влияния выработки солнечной и ветровой энергии на чистую нагрузку в зоне балансировки коммунальных услуг» . 43-я конференция специалистов по фотоэлектрической энергии (PVSC) IEEE, 2016 г .: 1837–1842. doi : 10.1109/PVSC.2016.7749939 . ISBN 978-1-5090-2724-8. ОСТИ  1368867 . S2CID  44158163 . Архивировано из оригинала 22 февраля 2020 г. Проверено 21 мая 2021 г. .
  85. ^ «Введение в системную интеграцию возобновляемых источников энергии - анализ» . МЭА . Архивировано из оригинала 15 мая 2020 г. Проверено 30 мая 2020 г. .
  86. ^ a b c Бланко, Хериб; Фаайдж, Андре (2018). «Обзор роли накопителей в энергетических системах с акцентом на преобразование энергии в газ и долгосрочное хранение» . Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии . 81 : 1049–1086. doi : 10.1016/j.rser.2017.07.062 . ISSN 1364-0321 . 
  87. ^ «Доля ветра и солнечной энергии в данных о производстве электроэнергии» . Энердата . Архивировано из оригинала 19 июля 2019 г. Проверено 21 мая 2021 г. .
  88. ↑ REN21 2020 , с. 177.
  89. ^ Международное энергетическое агентство, 2020 г., с. 109.
  90. ^ a b Коохи-Файег, С .; Розен, Массачусетс (2020). «Обзор типов накопителей энергии, приложений и последних разработок» . Журнал накопления энергии . 27 : 101047. doi : 10.1016/j.est.2019.101047 . ISSN 2352-152X . S2CID 210616155 . Архивировано из оригинала 17 июля 2021 г. Проверено 21 мая 2021 г. .  
  91. ^ Кац, Шерил. «Аккумуляторы, которые могут сделать ископаемое топливо устаревшим» . Би-би-си . Архивировано из оригинала 11 января 2021 г. Проверено 10 января 2021 г. .
  92. ^ Бэббит, Кэлли В. (2020). «Перспективы устойчивого развития литий-ионных аккумуляторов» . Чистые технологии и экологическая политика . 22 (6): 1213–1214. doi : 10.1007/s10098-020-01890-3 . ISSN 1618-9558 . S2CID 220351269 .  
  93. ↑ Бауманн-Поли, Дороти (16 сентября 2020 г.). «Кобальт можно добывать ответственно, и пришло время действовать» . SWI swissinfo.ch . Архивировано из оригинала 26 ноября 2020 г .. Проверено 10 апреля 2021 г. .
  94. ^ Хериб, Бланко; Андре, Фаай (2018). «Обзор роли накопителей в энергетических системах с акцентом на преобразование энергии в газ и долгосрочное хранение» . Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии . 81 : 1049–1086. doi : 10.1016/j.rser.2017.07.062 . ISSN 1364-0321 . 
  95. ^ Хант, Джулиан Д.; Байерс, Эдвард; Вада, Ёсихидэ; Паркинсон, Саймон; Гернаат, Дэвид EHJ; Ланган, Саймон; ван Вуурен, Детлеф П.; Риахи, Кейван (2020). «Глобальный ресурсный потенциал сезонных ГАЭС для хранения энергии и воды» . Связь с природой . 11 (1): 947. Бибкод : 2020NatCo..11..947H . doi : 10.1038/s41467-020-14555-y . ISSN 2041-1723 . ПМС 7031375 . PMID 32075965 .   
  96. ↑ Балараман, Кавья (12 октября 2020 г.). «К батареям и не только: с потенциалом сезонного хранения водород предлагает «совершенно другую игру»" . Utility Dive . Архивировано из оригинала 18 января 2021 г. Проверено 10 января 2021 г. .
  97. ^ Альва, Гурупрасад; Лин, Ясюэ; Фанг, Гуйинь (2018). «Обзор систем хранения тепловой энергии» . Энергия . 144 : 341–378. doi : 10.1016/j.energy.2017.12.037 . ISSN 0360-5442 . Архивировано из оригинала 17 июля 2021 г. Проверено 21 мая 2021 г. . 

Библиография

  • Хантер, Луи К.; Брайант, Линвуд (1991). История промышленной мощи в Соединенных Штатах, 1730–1930 гг., Vol. 3: Передача силы . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 0-262-08198-9.
  • Холмы, Ричард Лесли (1993). Сила пара: история стационарного парового двигателя (изд. В мягкой обложке). Издательство Кембриджского университета. п. 244. ИСБН 0-521-45834-Х.
  • Макнил, Ян (1990). Энциклопедия истории техники . Лондон: Рутледж. ISBN 0-415-14792-1.
  • Най, Дэвид Э. (1990). Электрификация Америки: социальные значения новой технологии . Кембридж, Массачусетс, США и Лондон, Англия: The MIT Press.

внешние ссылки

  • Словарное определение электрификации в Викисловаре
  • 20190809 The Truth of Lightning 01 (английский)2-Безопасная зона Ана 
  • 20190809 The Truth of Lightning 01 (японский) 2-An`s Safe Zone 
  • 20190809 The Truth of Lightning 02 (английский)2-Безопасная зона Ана
  • Zambesi Rapids - электрификация сельских районов с помощью гидроэнергетики. (На французском)
Получено с https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Electrification&oldid=1095154609 .
Contribute a better translation