Беседы о физике и технике

В настоящее время успешно продвигаются работы по управлению термоядерной реакцией на основе магнитного удержания высокотемпературной плазмы. В 80-е годы был достигнут большой прогресс в этой области, в особенности на установках типа ТОКАМАК, разработанных советскими учеными. Например, в ТОКАМАК Т-10 ведутся исследования физических свойств плазмы при температуре в девяносто миллионов градусов. Эта температура была получена в 1987 г.

Полным ходом сооружается более крупный ТОКАМАК Т-15, предназначенный для изучения плазмы с параметрами реального термоядерного реактора.

В отличие от существующей энергетики термоядерная энергетика будет работать на водороде, точнее, на изотопе водорода — дейтерии. Кроме того, в термоядерном реакторе будет использоваться литий.

Переработка воды и добыча из нее дейтерия будут производиться не на самой электростанции, а централизованно для всех станций страны. Процесс этот давно и хорошо отработан и уже сейчас настолько дешев, что затраты на дейтерий не идут ни в какое сравнение с затратами на добычу обычного топлива. А если учесть, что максимальная энергия, которую можно производить на Земле, не рискуя вызвать климатической катастрофы, ограничена примерно 1 % падающей на Землю солнечной энергии, то при такой мощности электростанций запасов дейтерия в воде океанов хватит примерно на 300 млн. лет.

ХОТЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ ЛЕГКО ПЕРЕДАВАТЬ НА РАССТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ ЕЕ ПЕРЕДАЧИ ВСЕ ЖЕ СУЩЕСТВУЮТ?

Сегодня каждый школьник знает, что электроэнергия передается по проводам откуда угодно и куда угодно. Передавать электроэнергию приходится на большие расстояния. Это связано, во-первых, с тем, что около ³/₄ энергетических ресурсов находятся у нас на Востоке страны, более 70 % потребителей энергии и около 80 % населения — в европейской части. В ближайшем будущем это соотношение вряд ли существенно изменится.

Во-вторых, переработка больших количеств электроэнергии необходима нам из-за огромной протяженности страны с востока на запад. Когда на востоке страны наступает ночь, за Уралом начинается трудовой день и потребление энергии там резко возрастает. Как известно, электрическую энергию еще не научились запасать впрок в сколько-нибудь значительных количествах. Производственную энергию нужно сразу потребить. Да и выключить «на время» современную электростанцию невозможно.

Проблема передачи больших количеств электрической энергии на большие расстояния необычайно сложна. Часть энергии при передаче расходуется на нагревание проводов, т. е. теряется бесполезно. Чтобы уменьшить эти потери, приходится повышать напряжение, при котором передается энергия. После ввода в 1922 г. Каширской ГРЭС, а затем в 1925 г. Шатурской были построены первые в стране линии передачи напряжением 110 кВ. В годы первых пятилеток напряжение в линиях электропередачи повысилось до 220 кВ.

Ввод в действие Куйбышевской и Волгоградской ГЭС потребовал для передачи больших количеств энергии и перехода на новые напряжения. К 1958 г. была построена линия передачи на 500 кВ. Уже более 60 лет продолжается своеобразная «гонка напряжений»: каждые 10–15 лет напряжение в линиях передачи увеличивается в среднем в 1,75 раза.

ЧЕГО НАМ ЖДАТЬ В БЛИЖАЙШИЕ ГОДЫ?

Сейчас в СССР применяют линии передачи на переменном токе с напряжением 750 кВ и на постоянном — 80 кВ. Ведутся работы по созданию линии электропередачи Казахстан — Центр протяженностью 2,7 тыс. км на постоянном токе с напряжением 1,5-106 кВ и линии передачи на 1,15∙10⁶ кВ на переменном токе. Эта линия свяжет мощные тепловые электростанции, построенные в Экибастузском угольном районе, с энергопотребляющими районами Центра европейской части СССР. В дальнейшем для передачи электроэнергии из Восточной Сибири в европейскую часть страны, по всей вероятности, потребуется сооружение линий электропередачи на постоянном токе с напряжением 2,2–2,4 млн. кВ.

РАССКАЖИТЕ О ЕДИНОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЕ СТРАНЫ.

Одним из главных достижений советской энергетики является создание крупнейших энергетических систем. Такие системы, управляемые из одного центра, позволяют маневрировать мощностями, «перебрасывать» энергию на большие расстояния туда, где в данный момент она нужнее всего.

В Единую энергосистему страны (ЕЭС) объединено около 94 % всех энергомощностей страны, суммарная мощность входящих в нее электростанций около 300 ГВт.

Велики достижения советской энергетики. Еще грандиозней ее перспективы.