Причины широкого применения электроэнергии в деятельности человека

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………..………………………..……………………….…..…...… 3
1. Применения электроэнергии…...…….…………………………….… 4
2. Роль электроэнергетики в современном мире…......…………………9
3. Значение электроэнергии в современной жизни.………….………. 11
Заключение………………………………….…………………………........... 12
Список литературы…………………………….…………………………….. 13

Введение
История человечества не может рассматриваться нами просто как собрание, каких-либо различных историй, былин и повествований. Важно различать развитие не только социальное, экономическое, политическое; крайне интересным представляется наблюдать эти процессы в тесной связке с развитием науки, техники и производства. К XV в. средневековый человек, используя "энергетику" своего времени - рабочий скот, энергию воды и ветра, дрова и небольшое количество угля - потреблял энергии в 10 раз больше, чем первобытный человек. Сегодня же человек потребляет в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек, и живет в 4 раза дольше.
Иоганн Гуттенберг и Майкл Фарадей в истории цивилизации - это личности, совершившие качественный переход развития. Книгопечатание сделало книгу - источник знаний - широкодоступной, что как следствие послужило мощным импульсом развития науки. В 1831 году Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. До этого дня источники электрического тока были лишь в виде батареи; принцип действия которой состоял в электрохимическом окисление металлов или электризация тел посредством трения. Опыты с такими источниками электроэнергии были зачастую весьма далеки от науки, практических целей.
Электромагнитная индукция позволяла путем свершения работы - перемещение замкнутого проводника в магнитном поле производить переменный электрический ток. Ясно, что выпрямление такого рода тока вполне соответствовало технологиям того времени. С той же скоростью что и генератор вращался контактор, размыкая - замыкая контакты. Таким образом, потребители электроэнергии в то время были в массе своей постоянного тока. Таким образом возник электропривод. Совсем не обязательным для производства стало наличие больших рек, где устраивались плотины, и энергия воды использовалась в интересах производства. "Век пара и электричества" - время технологического прорыва человечества. Из салонных забав для узкого круга людей электричество широко шагнуло в жизнь народов.
1. Применения электроэнергии
Электроэнергия в жизни современного общества совершенно неотъёмная его часть. Прежде чем вы включите компьютер, или откроете холодильник, или просто позвоните в дверь квартиры - на мгновение попробуйте представить себе, что всё это единовременно стало недоступным. Не работает лифт в подъезде; на перекрёстках заторы из автомобилей, пешеходов - не работают светофоры; на заправках не заправляются автомобили; стоит метрополитен, троллейбусы, трамваи. В автомобилях не работает стартера, генераторы - это - то же электричество. Смесь бензина и воздуха в двигателе внутреннего сгорания загорается от электрического разряда на свече зажигания. Дизельный двигатель так же не заведется: не работает стартерный электродвигатель и не греются калильные свечи. Из транспорта только лошади и паровозы. Коневодство из спортивной отрасли займет важное место в жизни человека: это и автобус, и такси, и перевозка грузов. Авиация без электричества остается на земле. В воздух будет возможно подняться лишь на воздушном шаре, который летит лишь туда, куда несёт его ветер. Причем наполнить его можно лишь горячим воздухом; для промышленного производства водорода или гелия опять же надо электричество. Перелететь океан на таком воздушном шаре, например, из Европы в Америку будет настоящим подвигом.
Морской транспорт сразу потеряет в скорости, и цена перевозок возрастет также, как и уменьшаться масштабы морских перевозок. Паровые судовые машины требуют много угля, качественной воды, имеют меньшую скорость и дальность плавания. Современное производство остановится полностью. Все станки и агрегаты работают от электропривода. Тогда получается, каждый завод, или фабрика будет иметь свои паровые машины, котлы. Пар будет вращать различный привод: молоты, пресса, крупные станки. Каждый цех будет иметь свою сложную механическую передачу от главной паровой машины завода. Такие передачи часто служили причиной травм и увечий рабочих людей в 19 веке.
Вместо электросварки для соединения металлов применят заклепки. Обработка металлов, производство высокого качества сталей, сплавов - современные технологии исчезнут вместе с электричеством просто мгновенно. Интернет, телефон и даже изобретение 19 века - телеграф - тут же исчезнут. Жизнь человека вернется в конец 18 и начало 19 века; расстояние уже в 1000 километров это уже путешествие, которое меняет жизнь человека; получить простое письмо из соседнего удаленного на 50 километров города будет уже событие. При отсутствии электричества темп жизни стремительно упадет; расстояния становятся огромными, мир - необъятным и малоизвестным.Современное потребление электроэнергии имеет структуру практически одинаковую для всех развитых стран. Россия относится к числу мировых энергетических держав, имеет много электростанций: тепловых, атомных, гидравлических. С начала 20 века, когда электричество было лишь в крупных городах и на больших предприятиях энергетика в нашей стране сильно изменилась. Потребление электроэнергии в России имеет свою выраженную структуру:
Рисунок 1 – Структура потребления электроэнергии
Непосредственно на человека используется более 33 % выработанной электроэнергии. Не многим меньше приходится на производство. Потребление электроэнергии непосредственно человеком - более трети.
Современный человек настолько привык к благам цивилизации, что представить ему жизнь без электричества достаточно сложно. Разберем простой пример. Перед нами - современная квартира. Рассмотрим, кто чего стоит. Какое количество электроэнергии потребляют бытовые приборы?
1. Холодильник (300 л): 240-320 кВт·ч в год
2. Стиральная машина (5 кг белья, 60°C): 0,85-1,05 кВт·ч за цикл
3. Электрическая сушилка белья (7 кг белья): 2,4-4,4 кВт·ч за цикл
4. Электроплита с духовкой: конфорка (диаметром 145-180 мм) 1-2,3 кВт·ч за час; духовка (200°C): 0,9-1,1 кВт·ч за час
5. Кофеварка (на приготовление 8-12 чашек): 0,8-1,2 кВт·ч6. Компьютер: 0,1-0,5 кВт·ч7. Телевизор (82 см LCD): 0,1-0,2 кВт·ч
8. Лампа накаливания: 60 кВт·ч9. Энергосберегающая флуоресцентная лампа: 16 кВт·ч.
Рисунок 2 – Энергопотребление в семье
Каждое государство, общество имеет свою систему производства и распределения электроэнергии. Электроэнергия - это товар, который невозможно хранить. Производство электроэнергии и распределение определяется потреблением. Задачи распределения и транспортировки электроэнергии решаются линиями электропередачи, распределительными устройствами, подстанциями. Линии электрических передач могут быть как кабельными, расположенными обычно под землей, так и воздушными - высокие столбы с проводами. В городе заметны трансформаторные подстанции: небольшие сооружения, где высокое напряжение преобразуется в "домашние" 220 вольт. При этом на каждой подстанции всегда написана её мощность, номер и распределительные устройства высокого напряжения (6 или 10 тысяч вольт) и низкого (0,4 кВ - это значит по каждому из трех проводников идет электрический ток напряжением 220 вольт относительно земли). Как правило, все линии электропередач имеют высокое напряжение. Соответственно, эти линии имеют свою охранную зону, где находиться постороннему человеку не надо.
Электричество делает нашу жизнь комфортней, более интересной. Производство с электричеством представляется эффективным и высокотехнологичным с минимальным присутствием ручного труда; применение компьютерных технологий освобождает человека даже от таких задач как непосредственный контроль технологического процесса. Так, например, автоматизация сборочных конвейеров на заводах БМВ в Германии практически 100 %. Транспорт с применением электричества становится более комфортным и доступным; расстояния в несколько тысяч километров не представляют больших препятствий. Авиация и вся наземная инфраструктура невозможна без электроснабжения и электросвязи, электричества вообще.
Вместе с тем, технические задачи по производству, транспортировке, распределению и потреблению электроэнергии требуют неукоснительного соблюдения правил безопасности, исключение из работы любых неисправных электротехнических устройств, дисциплины и ответственности. При этом необходимо помнить, что блага цивилизации дорогого стоят, и относится к ним нужно бережно.
Понятно, что единовременно и добровольно лишиться "электрического комфорта" вряд ли найдётся охотников, даже в качестве эксперимента. Между тем, производство электроэнергии растёт, и единственная причина этого роста - рост потребления. Возникает важнейший вопрос - экономия ресурсов, и в первую очередь - электроэнергии. Потому как производство электроэнергии включает огромный список решаемых задач, привлекаемых ресурсов, зачастую невосполнимых.
2. Роль электроэнергетики в современном мире
История цивилизации — история изобретения все новых и новых методов преобразования энергии, освоения ее новых источников и в конечном итоге увеличения энергопотребления.
Первый скачок в росте энергопотребления произошел, когда человек научился добывать огонь и использовать его для приготовления пищи и обогрева своих жилищ. Источниками энергии в этот период служили дрова и мускульная сила человека. Следующий важный этап связан с изобретением колеса, созданием разнообразных орудий труда, развитием кузнечного производства. К XV в. средневековый человек, используя рабочий скот, энергию воды и ветра, дрова и небольшое количество угля, уже потреблял приблизительно в 10 раз больше, чем первобытный человек.
Особенно заметное увеличение мирового потребления энергии произошло за последние 200 лет, прошедшие с начала индустриальной эпохи, — оно возросло в 30 раз и достигло в 2001 г. 14,3 Гт у.т/год. Человек индустриального общества потребляет в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек, и живет в 4 раза дольше.
В современном мире энергетика является основой развития базовых отраслей промышленности, определяющих прогресс общественного производства. Во всех промышленно развитых странах темпы развития энергетики опережали темпы развития других отраслей.
Специфической особенностью электроэнергетики является то, что ее продукция не может накапливаться для последующего и пользования, поэтому потребление соответствует производству электроэнергии и по размерам (разумеется, с учетом потерь) и во времени.
Представить себе жизнь без электрической энергии уже невозможно. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос, наш быт. Столь широкое распространение объясняется ее специфическими свойствами: возможностью превращаться практически во все другие виды энергии (тепловую, механическую, звуковую, световую и т.п.); способностью относительно просто передаваться на значительные расстояния в больших количествах; огромными скоростями протекания электромагнитных процессе способностью к дроблению энергии и образованию ее параметр (изменение напряжения, частоты).
В промышленности электрическая энергия применяется как для приведения в действие различных механизмов, так и непосредственно в технологических процессах. Работа современных средств связи (телеграфа, телефона, радио, телевидения) основана на применении электроэнергии. Без нее невозможно было бы развитие кибернетики, вычислительной техники, космической техники.
Огромную роль электроэнергия играет в транспортной промышленности. Электротранспорт не загрязняет окружающую cpeду. Большое количество электроэнергии потребляет электрифицированный железнодорожный транспорт, что позволяет повышать пропускную способность дорог за счет увеличения скорости движения поездов, снижать себестоимость перевозок, повышать экономию топлива. Электроэнергия в быту является основной частью обеспечениякомфортабельной жизни людей. Электроэнергетика — важная часть жизнедеятельности человека. Уровень ее развития отражает уровень развития производительных сил общества и возможности научно-технического прогресса.
В то же время энергетика — один из источников неблагоприятного воздействия на окружающую среду и человека. Она влияет на атмосферу (потребление кислорода, выбросы газов, влаги и твердых частиц), гидросферу (потребление воды, создание искусственных водохранилищ, сбросы загрязненных и нагретых вод, жидких отходов), биосферу (выбросы токсичных веществ) и на литосферу (потребление ископаемых топлив, изменение ландшафта).3. Значение электроэнергии в современной жизни
Электроэнергия играет важную роль в быту современного человека, сопровождая его повсюду. Каждый из нас пользуется лифтами, бытовой техникой, банкоматами, компьютерами — все эти и многие другие привычные каждому вещи, облегчающие нашу жизнь, не способны функционировать без постоянного электроснабжения. При этом количество электроприборов, окружающих нас, не становится меньше, оно постоянно увеличивается из года в год. Электрический свет, тепло, горячая вода, столь необходимые для полноценного уюта и комфорта в доме, также поступают к нам благодаря электроэнергии.Делая свою жизнь комфортней, человек все более становится зависимым от электроснабжения. Любые отключения электроэнергии, пусть даже и кратковременные, имеют негативные последствия. Особенно это ощущается загородом в коттеджных и дачных поселках. При этом нельзя забывать о промышленных и социально значимых объектах, в которых наличие электроэнергии является необходимостью.
Для надежного и качественного электроснабжения используются источники резервного электропитания, такие как генераторы и электростанции. Они обеспечивают нуждающиеся в качественном электроснабжении объекты, где бы те не находились. В этом и заключается основное достоинство источников резервного электроснабжения, как альтернативы. Поэтому все больше людей задумываются о приобретении дизельных электростанций, что позволяет быть независимым от местных электросетей.
Дизельные электростанции имеют широкую область применения и широкий спектр мощностей, что позволяет всегда подобрать именно ту модель, которая будет соответствовать необходимым требованиям.
Заключение
Современную жизнь без электричества представить невозможно. Применение этого вида энергии прочно вошло во все сферы жизни человека. Электричество - универсальный помощник, который применим везде. Вместе с тем, требует к себе внимания, дисциплины и ответственности; экономного применения.
Рост потребления электроэнергии совместно с загрязнением среды так или иначе заставит людей по-другому относится к энергетическим ресурсам, их использованию. Современная цивилизация без электрической энергии существовать не может. Интеллект человека - универсальный инструмент - решит проблемы применения и производства электрической энергии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1Данилов О.Л. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях: учебник для вузов / О.Л. Данилов, А.Б. Гаряев, И.В. Яковлев и др.; под ред. А.В. Клименко. М.: Изд. дом МЭИ, 2010. 424 с.
2. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1995.
3. Андрижиевский А.А. Энергосбережение и энергетический менеджмент / А.А. Андрижиевский, В.Н. Володин. Минск: Высшая школа, 2005.
4. Справочный документ по наилучшим доступным технологиям обеспечения энергоэффективности. Русская версия. М.: Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 2009. 455 с. URL: http://www.ippc-russia.org/content/id/ru/207.html5. Щелоков Я.М. Энергетический анализ хозяйственной деятельности: учебно-методическое пособие. Екатеринбург: УрФУ, 2010. 390 с.