Североамериканская энергосистема, состоящая из пяти более мелких сетей, считается крупнейшей машиной, когда-либо созданной человечеством.
Линии электропередачи в США. Фото: Popular Science.
Только в Соединенных Штатах насчитывается 965 606 км линий электропередачи и 8,8 млн км распределительных линий. По данным журнала Popular Science , это во всех отношениях технологическое достижение. Эта система эволюционировала от небольшой электростанции в Нью-Йорке до мегапроекта, охватывающего весь континент.
В 15:00 4 сентября 1882 года инженер, работавший на электростанции в центре Манхэттена, включил автоматический выключатель. Через несколько секунд заработали шесть угольных генераторов мощностью 100 киловатт и весом 27 тонн каждый. Электростанция Томаса Эдисона на Перл-стрит, обеспечивавшая постоянным током жителей в радиусе 400 метров, стала первой в мире электростанцией, обеспечив электроэнергией 400 лампочек для своих первых 85 потребителей. Это положило начало американской энергосистеме.
Хотя подстанция на Перл-стрит положила начало новой эре, и технология постоянного тока Эдисона доказала свою ценность, она не могла передавать электроэнергию на большие расстояния, поскольку инженеры того времени не могли повышать напряжение после выработки электроэнергии. Из-за этого ограничения подстанции приходилось строить повсеместно, подобно почтовым ящикам, по всей территории городов и поселков.
Однако при поддержке бизнесмена Джорджа Вестингауза другой изобретатель и бывший сотрудник Эдисона, Никола Тесла, разработал индукционный электродвигатель, использующий переменный ток (AC), который был проще в изготовлении и имел меньшие потери энергии, поскольку его напряжение можно было увеличивать/уменьшать с помощью трансформатора.
Соперничество между двумя сторонами продолжалось до конца 1880-х годов, при этом переменный ток постепенно одерживал верх. В 1890-х годах несколько электростанций, работающих на переменном токе, в Колорадо, Орегоне и Калифорнии начали передавать электроэнергию на большие расстояния жителям. По мере приближения к концу «войны токов» по всей территории Соединенных Штатов появилось больше электростанций, обеспечивающих электроэнергией новые изобретения, такие как тачка.
Человеком, который вывел американскую энергетическую сеть в будущее, был бизнесмен Сэмюэл Инсулл. Когда Инсулл прибыл в Чикаго в 1892 году, город зависел от электроэнергии, поставляемой 20 различными компаниями. Став президентом компании Chicago Edison, Инсулл быстро увеличил коэффициент использования мощности, внедрил более эффективные паровые турбины и приобрел другие компании, чтобы переоборудовать конкурирующие электростанции в подстанции. В течение 15 лет Инсулл приобрел более десятка электростанций и переименовал компанию в Commonwealth Edison.
Многие предприятия быстро переняли успех Инсулла, что вызвало опасения по поводу потенциальной монополии. Правительство США создало многочисленные местные и федеральные координационные агентства. По мере того как Америка все больше электрифицировала страну, президент Франклин Рузвельт проводил ряд политик, поощряющих конкуренцию и расширяющих доступ к сельским районам.
Наконец, перед Второй мировой войной начала формироваться современная американская энергосистема. Чтобы избежать отключений электроэнергии, федеральное правительство потребовало перекрестных соединений между энергетическими компаниями. Это означало, что в случае отключения электроэнергии в Бостоне, штат Массачусетс, электроэнергия, произведенная в Огайо, могла компенсировать дефицит. К 1960-м годам восточная и западная энергосистемы обеспечивали большую часть электроэнергии в Соединенных Штатах. Хотя эти две крупные сети были синхронизированы, соединения между ними были ограничены.
В течение X века наблюдались прогрессы в повышении и понижении напряжения постоянного тока. В 1990 году в Новой Англии начала функционировать первая крупномасштабная система высоковольтного постоянного тока (ВВПД). Системы ВВПД дороже из-за необходимости использования преобразователей как на электростанции, так и на подстанции, но электроэнергия может передаваться на большие расстояния и более эффективно, чем системы высоковольтного переменного тока (ВВП). Сегодня ВВПД предпочтительнее для передачи электроэнергии на расстояния почти 650 км.
Ан Кханг (по версии журнала Popular Mechanics )
Ссылка на источник
Комментарий (0)