12.3. Реализация объединения электрических сетей в первой трети ХХ века

Италия. Объединение электрических обществ «Группа Эдисона» к 1924 г. располагало системой соединенных между собой станций и сетей, охватывающих всю северную промышленную часть страны – Пьемонт, Лигурию, Ломбардию, Венецию и Эмилию, являющейся по своим размерам наибольшей в Европе. Общая мощность всех присоединенных к объединенной сети генераторных установок составляла 455 МВт, из них объединению принадлежали гидроэлектростанции мощностью 280 МВт и тепловые станции мощностью 63 МВт. Суммарное годовое потребление электроэнергии в объединенной системе за 1924 г. составило 1,7 млрд. кВт·ч. Благодаря объединению сетей коэффициент использования установленной мощности удалось довести до 4360 часов в год. Однако средняя и южная части Апеннинского полуострова, а также Сицилия все еще не имели централизованного электроснабжения. Длина наиболее протяженных линий для передачи электрической энергии составляла более 300 км при напряжении 130 кВ.

Соединенные Штаты Америки. В начале ХХ века объединенная электрическая система развивалась бурными темпами и к 1930 году охватила практически всю территорию США. В северо-восточной, наиболее населенной и потребляющей около половины всей электроэнергии части Соединенных Штатов Америки, был создан, как отмечалось выше, специальный объединительный комитет, разработавший программу преобразования отдельных электрических сетей США посредством линий электропередачи напряжением 220 кВ в сверхмощную электрическую систему. Предполагалось, что завершение этой грандиозной задачи должно дать ежегодную экономию угля в 50 млн. тонн и значительно понизить стоимость электроэнергии. Юговосточные штаты (Алабама, Джорджия, Теннеси, Северная и Южная Каролина) в 1924 году уже располагали широко разветвленной электрической сетью с напряжением до 220 кВ с годовым отпуском электроэнергии в 50 млрд. кВт·ч (500 кВт·ч на одного жителя), что составляло около половины годового потребления всего земного шара. Поразительные результаты дало объединение электрических сетей Калифорнии, где годовое потребление на одного жителя составляло рекордную цифру в 1200 кВт·ч.

Франция. В 1920 году во Франции эксплуатировались следующие наиболее крупные системы объединенных сетей: сеть Общества передачи энергии центра Франции (120 кВ); сеть Общества передачи энергии Альп (120 кВ); линия высокого напряжения Тулуза–Бордо (150 км) с обширной распределительной сетью для снабжения электроэнергией от гидроэлектростанций Пиренеев; государственная распределительная сеть провинций суммарной протяженностью 1100 км. Суммарная мощность действующих энергетических установок составляла 800 МВт (строящихся – 340 МВт), а годовое потребление электроэнергии на одного жителя в промышленных районах – от 250 до 300 кВт·ч с перспективой достижения уровня в 500 кВт·ч при объединении отдельных электрических систем.

Для реализации поставленной задачи в 1925 г. была разработана государственная программа объединения сетей трех главных районов расположения гидроэлектростанций

Альп, Центральной возвышенности и Пиренеев – посредством мощных линий электропередачи напряжением в 150 и 220 кВ.

Другие наиболее промышленно развитые страны Европы также решали задачу соединения отдельных электрических сетей в общую систему. В частности, в Германии был разработан проект объединения четырех наиболее крупных региональных электрических систем Рейнской, Центра и Юга Германии и Восточной Пруссии – с помощью линий электропередачи напряжением 220 кВ. После изобретения в 1912 г. в Германии подвесных изоляторов бурными темпами началось освоение передачи электроэнергии переменным током высокого напряжения.

В Швеции в связи с тем, что 95% электроэнергии вырабатывалось на гидроэлектростанциях севера страны, а наиболее заселенные и промышленно развитые районы располагались на юге, в период с 1920 по 1925 г. было построено несколько мощных соединительных линий между севером и югом напряжением 132 кВ с перспективой повышения до 220 кВ при росте нагрузки.

В Украине и России вплоть до 20-х годов XX века не было в строгом смысле энергетических систем. Даже крупнейшие города и промышленные районы имели разрозненные генерирующие источники, работавшие с различными напряжениями, частотой, родом тока. В начале ХХ века в России эксплуатировалось весьма незначительное количество маломощных фабрично-заводских электростанций и местных электрических сетей. Достаточно отметить, что доля расхода топлива на электростанциях к 1908 г. составляла около 1% всего расхода топлива в промышленности (в США и Германии – от 10 до 14%). В последующие 5 лет производство электроэнергии значительно возросло, достигнув в 1914 году 2,04 млрд. кВт·ч.

Революционные катаклизмы, разрушительные первая мировая и гражданская войны не позволили наладить в советском государстве планомерную работу по созданию и объединению электрических сетей высокого напряжения. В соответствии с планом ГОЭЛРО, принятым в 1920 г., такое объединение только намечалось, а практический опыт полностью отсутствовал. Однако глубокие теоретические исследования и выдающиеся изобретения М.О. Доливо-Добровольского, Г.М. Кржижановского, И.Г. Александрова, Г.О. Графтио, Л.Б. Красина, В.Г. Шухова и других позволили заложить основы создания мощных линий электропередачи высокого напряжения и объединенных энергосистем.

Современные линии электропередач