Энергетика представляет собой фундаментальную отрасль науки и промышленности, которая занимается всеми аспектами работы с энергией: её добычей, передачей, преобразованием и эффективным использованием. Именно от развития этой сферы напрямую зависит экономическое благополучие и технологический прогресс любого государства. Особую актуальность вопросы энергообеспечения приобрели во второй половине XX века на фоне бурной научно-технической революции.
Основные направления энергетики
В зависимости от используемого источника энергии, отрасль подразделяется на несколько ключевых направлений. К ним относятся гидроэнергетика, традиционная теплоэнергетика, атомная (ядерная) энергетика, а также развивающиеся ветровая и солнечная (гелиоэнергетика) отрасли.
Исторический путь: от древности к пару
Использование возобновляемых источников энергии уходит корнями в глубокую древность. Человечество столетиями применяло силу воды и ветра: водяные колёса приводили в действие механизмы для подъёма воды, вращали жернова мельниц и простейшие станки. Вплоть до XVIII века именно гидроэнергия была основным двигателем прогресса.
Ситуация кардинально изменилась с изобретением паровой машины, а позднее — паровой турбины и двигателя внутреннего сгорания. Это вывело теплоэнергетику, основанную на сжигании органического топлива, на лидирующие позиции. Её доминирование окончательно укрепилось после масштабного освоения месторождений угля, нефти, природного газа и торфа.
Электрическая революция
Конец XIX века ознаменовался прорывом в электротехнике. Появились первые электрические генераторы, которые приводились в движение паровыми машинами, а затем и более эффективными паровыми и газовыми турбинами или гидравлическими турбинами. Широкое распространение получили электродвигатели — так называемые вторичные двигатели, работающие от электрического тока. Для доставки энергии на расстояния началось активное строительство линий электропередачи (ЛЭП), что стало основой для создания единых энергосистем.
Современные и перспективные источники
Во второй половине XX века, отчасти благодаря развитию космонавтики, стала набирать обороты гелиоэнергетика — преобразование солнечного излучения в электричество. Хотя её текущий вклад в общий энергобаланс невелик по сравнению с традиционными источниками, эксперты считают это направление чрезвычайно перспективным для будущего.
Особое место в современной энергетике занимает её самая молодая и мощная отрасль — ядерная энергетика. Учёные видят огромный потенциал в освоении термоядерной энергии, и первые шаги в этом направлении уже сделаны — созданы экспериментальные установки типа «Токамак».
Мощь российской энергосистемы
В России построен целый ряд гигантских гидроэлектростанций на крупнейших реках. Например, мощность Братской ГЭС на Ангаре составляет 4500 МВт, а на Енисее работают такие гиганты, как Красноярская (6000 МВт) и рекордная Саяно-Шушенская ГЭС (6400 МВт).
Теплоэнергетика также представлена станциями-гигантами. Среди них — крупнейшая в Европе Рефтинская ТЭС мощностью 3800 МВт, а также Запорожская, Костромская и Углегорская ТЭС, каждая из которых имеет мощность 3600 МВт. Планируется возведение новых мощных ТЭС, например, на базе богатейшего Канско-Ачинского угольного бассейна.
Россия является пионером в области мирного атома: первая в мире атомная электростанция была запущена в городе Обнинске в 1954 году. Сегодня в стране успешно функционирует множество мощных АЭС, таких как Белоярская, Кольская, Ленинградская, Нововоронежская и другие. Роль атомной энергетики в обеспечении страны надёжной и экологически чистой энергией будет только возрастать.