Розділ 2. Гідроенергетичні ресурси, їх використання. Принципові схеми, параметри, режими роботи ГЕС і ГАЕС

Італія. Об'єднання електричних товариств «Група Едісона» на 1924 р. мало у своєму розпорядженні систему з'єднаних між собою станцій і мереж, охоплюючих всю північну промислову частину країни – П'ємонт, Лігурію, Ломбардію, Венецію й Емілію, і була за своїми розмірами найбільшою у Європі. Загальна потужність всіх приєднаних до об'єднаної мережі генераторних установок становила 455 МВт, з них об'єднанню належали гідроелектростанції потужністю 280 МВт і теплові станції потужністю 63 МВт. Загальне річне споживання електроенергії в об'єднаній системі за 1924 р. склало 1,7 млрд. кВт·год. Завдяки об‘єднанню мереж коефіцієнт використання встановленої потужності вдалося довести до 4360 годин на рік. Однак середня і південна частини Апеннінського півострова, а також Сицилія все ще не мали централізованого електропостачання. Довжина найбільш протяжних ліній для передачі електричної енергії склала понад 300 км при напрузі 130 кВ.

Сполучені Штати Америки. На початку ХХ століття об'єднана електрична система розвивалася бурхливими темпами й до 1930 року охопила практично всю територію США. У північно-східній, найбільш населеній й споживаючій біля половини всієї електроенергії частині Сполучених Штатів Америки, був створений, як відзначалося вище, спеціальний об'єднавчий комітет, що розробив програму перетворення окремих електричних мереж США за допомогою ліній електропередачі напругою 220 кВ у надпотужну електричну систему. Передбачалося, що завершення цього грандіозного завдання повинне дати щорічну економію вугілля у 50 млн. тонн і значно понизити вартість електроенергії. Південносхідні штати (Алабама, Джорджія, Теннессі, Північна й Південна Кароліна) в 1924 році вже мали у своєму розпорядженні широко розгалужену електричну мережу з напругою до 220 кВ із річним споживанням електроенергії у 50 млрд. кВт·год (500 кВт·год на одного мешканця), що складало біля половини річного споживання всієї земної кулі. Вражаючі результати дало об’єднання електричних мереж Каліфорнії, де річне споживання на одного мешканця склало рекордну цифру у 1200 кВт·год.

Франція. У 1920 році у Франції експлуатувалися наступні найбільш великі системи об'єднаних мереж: мережа Товариства передачі енергії центру Франції (120 кВ); мережа Товариства передачі енергії Альп (120 кВ); лінія високої напруги Тулуза–Бордо (150 км) з великою розподільною мережею для постачання електроенергії від гідроелектростанцій Піренеїв; державна розподільна мережа провінцій сумарною довжиною 1100 км. Загальна потужність діючих енергетичних установок становила 800 МВт (споруджуваних – 340 МВт), а річне споживання електроенергії на одного мешканця в промислових районах – від 250 до 300 кВт·год с перспективою досягнення рівня в 500 кВт·год при об’єднанні окремих електричних систем.

Для реалізації поставленого завдання в 1925 р. була розроблена державна програма об'єднання мереж трьох головних районів розташування гідроелектростанцій – Альп, Центрального узгір’я й Піренеїв – за допомогою потужних ліній електропередачі напругою в 150 й 220 кВ.

Інші найбільш промислово розвинені країни Європи також вирішували завдання з’єднання окремих електричних мереж у загальну систему. Зокрема, у Німеччині був розроблений проект об'єднання чотирьох найбільш великих регіональних електричних систем – Рейнської, Центру й Півдня Німеччини й Східної Пруссії – за допомогою ліній електропередачі напругою 220 кВ. Після винаходу в 1912 р. у Німеччині підвісних ізоляторів бурхливими темпами почалося освоєння передачі електроенергії змінним струмом високої напруги.

У Швеції у зв'язку з тим, що 95% електроенергії вироблялося на гідроелектростанціях півночі країни, а найбільш заселені й промислово розвинені райони були розташовані на півдні, в період з 1920 по 1925 р. було побудовано кілька потужних з’єднувальних ліній між північчю й півднем напругою 132 кВ із перспективою підвищення до 220 кВ у разі зростання навантаження.

В Україні й Росії аж до 20-х років XX століття не було в строгому сенсі енергетичних систем. Навіть найбільші міста й промислові райони мали розрізнені генерувальні джерела, що працювали з різними напругами, частотою, родом струму. На початку ХХ століття в Росії експлуатувалася досить незначна кількість малопотужних фабрично-заводських електростанцій і місцевих електричних мереж. Досить відзначити, що частка витрати палива на електростанціях на 1908 р. становила близько 1% усієї витрати палива в промисловості Росії (у США й Німеччині – від 10 до 14%). У наступні 5 років виробництво електроенергії значно зросло і досягло в 1914 році величини 2,04 млрд. кВт·год.

Революційні катаклізми, руйнівні перша світова й громадянська війни не дозволили налагодити в радянській державі планомірну роботу зі створення й об'єднання електричних мереж високої напруги. Відповідно до плану ГОЕЛРО, прийнятого в 1920 р., таке об'єднання тільки намічалося, а практичний досвід повністю був відсутній. Однак глибокі теоретичні дослідження й видатні винаходи М.О. Доліво-Добровольського, Г.М. Кржижановського, І.Г. Александрова, Г.Й. Графтіо, Л.Б. Красіна, В.Г. Шухова й інших дозволили закласти основи створення потужних ліній електропередачі високої напруги й об'єднаних енергосистем.

Сучасні лініії електропередач