Единая Энергетическая Система России на примере отдельно взятой квартиры

Почему-то, это вызвало бурю негодования в комментариях.

Чего я только не начиталась и про себя и про "реальное" состояние дел. Вспоминали и РАО ЕЭС России, и план ГЭРЛО. Причем, как обычные люди, чьи познания ограничиваются упоминанием ГЭРЛО на уроке истории, так и "профессионалы" - инженера электрики и руководители диспетчерских смен СО ЕЭС.

Я пообещала написать статью, чтобы разъяснить, в том числе и профессионалам, реальное состояние дел. Но статья получается большая и сложная, для большинства читателей. По этой причине, я решала разбить ее на несколько статей, разного уровня сложности и требующих разного уровня владения школьной физикой. Эта статья - самая простая и несложная, которая вообще не требует никаких знаний по физики, только наличие опыта повседневного использования электричества в самой обычной квартире.

Доступность и ограничения электроэнергии

Мы привыкли к тому, что электричество очень доступно. Захотел включил зарядку в эту розетку, захотел в ту. Захотел холодильник разместил на кухне, захотел в комнате. Эта кажущаяся доступность, с какими-то смутными воспоминаниями из школы про ГОЭРЛО и периодическими репортажами, в которых упоминается про Единую энергетическую Систему России, порождает уверенность, что электричество легко и непринужденно передается из одной части страны в другую и уж, тем более, из одного района города в другой. В реальности, как я уже говорила, электричество строго локальный ресурс, причем даже не на уровне районов города, а на уровне отдельной квартиры. Почти все ограничения на использование электричества можно увидеть и понять на примере обычной квартиры, кроме ограничения на расстояние передачи. Этим сейчас и займемся, обнаруживая эти ограничения и приводя аналогии этих ограничений в "большой" энергетике.

Ограничение пропускной мощности

Если попытаться всю бытовую технику в квартире перенести в одну комнату и включить, то сработает автомат (по крайней мере он должен быть установлен и должен сработать) и отключит электричество в этой комнате. В наше квартире такие автоматы установлены и их номинал равен 25 амперам, то есть 5,5Квт.

То есть мы столкнемся с ограничением мощности для отдельного направления (комната), которая эквивалентна ограничению пропускной способности подстанции в "большой" энергетике в конкретном месте. Роль подстанции в квартире играет автомат, имеющий предельную пропускную способность. Если же мы хотим непременно, хотя бы временно запитать всю технику из одной комнаты через один автомат, нам надо произвести замену автомата (нарастить мощность подстанции) Именно эта одна из причин почему нельзя перебрасывать электроэнергию, например, с одной из новосибирских ТЭЦ в другой район города.

Ограничение пропускной мощности линий

Но это не все ограничения. Существуют ограничения мощности и на отдельную розетку или группу розеток. Эти ограничения связаны как с самим устройством розеток, так и проводов, которые подводят электричество к этим розеткам. Обычные розетки и кабели к ним рассчитаны на мощность около 3,5кВт. (поправьте меня здесь, профессиональные электрики!) Если попытаться подключить больше, то может начать плавиться розетка или кабель, если проложен без запаса по мощности. В Леруа, одни и те же приборы, но разной мощности, например, проточные водонагреватели, продаются как с электрической вилкой, так как их можно включать в обычную розетку, так и с голыми проводами. И у последних крупными буквами написано, что для подключения этого прибора, нужно проложить отдельную линию от щитка и поставить отдельный автомат! То есть, потребуется провести модернизацию электросети, как и в большой энергетике!

Ограничение генерирующих мощностей

Ну ладно, розетки перегружать не будем, всю технику в одну комнату стаскивать не будем, будем просто каждую группу розеток использовать "по полной", например, в нашем случае, с каждой группы будем "снимать" по 5,5 кВт. У нас таких групп 7 (не все попали на фото). И если мы не будем перегружать каждую розетку в отдельности и каждую группу в отдельности. Кажется, что можно "снять" 7х5,5=38,5Квт, не считая освещения! Не тут то было! У нас наш вводной автомат имеет номинал 50 ампер или всего 11кВт! Это некий аналог главной подстанции. Но даже если мы его заменим, то всё равно в коридоре, в щитке со счетчиком стоит автомат такого же номинала и мы его уже трогать не имеем права! Для нас это как ограничение генерирующих мощностей в большой энергетике!

Вывод

Таким образом прямо на бытовом примере отдельной квартиры мы столкнулись с тремя ограничениями ЛЮБОЙ электрической энергосистемы: Ограничение пропускной способности подстанций. Ограничение пропускной способности линий. Ограничение установленных генерирующих мощностей. Уже эти ограничения не позволяют "запитывать" дополнительные районы города, если с какой-то подстанцией или ТЭЦ этих районов произошла авария и она полностью вышла из строя, хотя бы временно. Нельзя завод, который много потребляет электричества (например, по производству алюминия), просто переподключить к другой электростанции или перенести в другой город не производя модернизацию линий, подстанций и не наращивая генерирующие мощности на электростанциях, к которым районы или заводы пытаются переподключиться. Но кроме этих ограничений, в большой энергетике действуют и другие: Ограничение на длину линий. Ограничение на предельную мощность линий. Нет, передать электричество можно хоть на луну, если будет проложена электрическая линия между землей и луной. Но вот потери будут близки к 100% и проще привезти на луну уголь и кислород, сжечь на месте и выработать электричество!

Отличие квартиры от РАО ЕЭС

Кроме отсутствия последних двух видов ограничений в квартире, энергетическая система квартиры отличается от большой энергетики еще одним параметром. Если вы посмотрите вокруг себя, то обнаружите множество неиспользуемых розеток. Некоторые вообще спрятаны за шкафами диванами, некоторые на виду. Некоторые розетки формально используются, но в реальности нет. Например, у нас есть электрокамин, который включен в розетку, но мы забыли когда его включали в последний раз. Количество таких розеток может быть и 50% и даже больше! А ведь это не просто розетка. К каждой розетке идет провод! То есть, получается, что сеть энергетической системы квартиры используется менее чем на 50%! В большой энергетике это нонсенс! Нет, было бы замечательно, если бы так было, но это было бы очень дорого, и жители стали бы сильно возмущаться (они и сейчас то возмущаются!) высоким тарифами! Так что в большой энергетике, если есть запас хотя бы 20% по пропускным и генерирующим мощностям, то это уже очень хорошо. Обычно, эффективные менеджеры, стремятся его сократить до нуля, так как денег он не приносит, а затрат на обслуживание требует. Особенно в сетях. Правда, обычно такая оптимизация расходов кончается тем и тогда, когда из-за небольшой аварии происходит каскадное отключение городов, и целых частей страны. Просветление в головах наступает быстрее, чем ликвидируют последствия аварии.