Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ЭН)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 8 (всего у книги 14 страниц)
Энергия
Эне'ргия (от греч. enérgeia – действие, деятельность), общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи. Э. в природе не возникает из ничего и не исчезает; она только может переходить из одной формы в другую (см. Энергии сохранения закон ). Понятие Э. связывает воедино все явления природы.
В соответствии с различными формами движения материи рассматривают различные формы Э.: механическую, электромагнитную, ядерную и др. Это подразделение до известной степени условно. Так, химическая Э. складывается из кинетической энергии движения электронов и электрической энергии взаимодействия электронов друг с другом и с атомными ядрами. Внутренняя Э. равна сумме кинетической Э. хаотического движения молекул относительно центра масс тел и потенциальных Э. взаимодействия молекул друг с другом. Э. системы однозначно зависит от параметров, характеризующих состояние системы. В случае непрерывной среды или поля вводятся понятия плотности Э., т. е. Э. в единице объема, и плотности потока Э., равной произведению плотности Э. на скорость ее перемещения.
В относительности теории показывается, что Э. Е тела неразрывно связана с его массой т соотношением Е = тс2 , где с — скорость света в вакууме. Любое тело обладает Э.; если то – масса покоящегося тела, то его Э. покоя Eo = то с2 , эта энергия может переходить в другие виды Э. при превращениях частиц (распадах, ядерных реакциях и т. д.).
Согласно классической физике, Э. любой системы меняется непрерывно и может принимать любые значения. Согласно квантовой теории, Э. микрочастиц, движение которых происходит в ограниченной области пространства (например, электронов в атомах), принимает дискретный ряд значений. Атомы излучают электромагнитную Э. в виде дискретных порций – световых квантов, или фотонов (см. Квантовая механика ).
Э. измеряется в тех же единицах, что и работа : в системе СГС – в эргах , в Международной системе единиц (СИ) – в джоулях ; в атомной и ядерной физике и в физике элементарных частиц обычно применяется внесистемная единица – электронвольт .
Лит. см. при ст. Энергии сохранения закон .
Г. Я. Мякишев.
«Энергия»
«Эне'ргия», издательство в системе Государственного комитета Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. Основано в 1932 как Энергоиздат, затем преобразовано в Госэнергоиздат, с 1963 – «Э.». Находится в Москве, имеет отделение в Ленинграде. Выпускает научно-техническую, производственную, справочную и другую литературу по теплотехнике, гидротехнике и гидроэнергетике, электроэнергетике, электротехнике и др. По каждому тематическому направлению выпускаются серийные издания; издательство выпускает монографии, содержащие основные направления развития энергетики страны (например, «Энергетика СССР в 1971—1975 годах»). Фундаментальными, неоднократно переиздаваемыми изданиями являются многотомные справочники: «Электротехнический справочник», «Справочник по электроустановкам промышленных предприятий», «Теплотехнический справочник». Издательство выпускает журналы (среди них «Электричество», основан в 1880). В 1976 выпущено 347 названий книг и брошюр тиражом около 5,9 млн. экз., объемом свыше 98,2 млн. печатных листов-оттисков.
С. П. Розанов.
Энергия активации
Эне'ргия актива'ции, разность между значениями средней энергии частиц (молекул, радикалов, ионов и др.), вступающих в элементарный акт химической реакции, и средней энергии всех частиц, находящихся в реагирующей системе. Для различных химических реакций Э. а. изменяется в широких пределах – от нескольких до ~ 10 дж./ моль. Для одной и той же химической реакции значение Э. а. зависит от вида функций распределения молекул по энергиям их поступательного движения и внутренним степеням свободы (электронным, колебательным, вращательным). Как статистическую величину Э. а. следует отличать от пороговой энергии, или энергетического барьера, – минимальной энергии, которой должна обладать одна пара сталкивающихся частиц для протекания данной элементарной реакции.
В рамках представлений теории абсолютных скоростей реакций Э. а. – разность между значениями средней энергии активированных комплексов и средней энергии исходных молекул.
Представления об Э. а. возникли в 70—80-х гг. 19 в. в результате работ Я. Вант-Гоффа и С. Аррениуса , посвященных изучению влияния температуры на скорость химической реакции. Константа скорости реакции k связана с Э. а. (Е ) уравнение м Аррениуса:
k = ko e-E/RT
где R – газовая постоянная , Т — абсолютная температура в К, ko – постоянная, называемая предэкспоненциальным множителем константы скорости. Это уравнение, основанное на молекулярно-кинетической теории, позже было получено в статистической физике с учетом ряда упрощающих предположений, одно из которых – независимость Э. а. от температуры. Для практики и для теоретических расчетов в сравнительно узких температурных интервалах это предположение справедливо.
Э. а. можно найти по экспериментальным данным несколькими способами. Согласно одному из них, исследуют кинетику реакции при нескольких температурах (о методах см. в ст. Скорость химической реакции ) и строят график в координатах In k — 1/T ; тангенс угла наклона прямой на этом графике, в соответствии с уравнением Аррениуса, равен Е. Для одностадийных обратимых реакций (см. Обратимые и необратимые реакции ) Э. а. реакции в одном из направлений (прямом или обратном) можно вычислить, если известна Э. а. реакции в другом и температурная зависимость константы равновесия (из термодинамических данных). Для более точных расчетов следует учитывать зависимость Э. а. от температуры.
Э. а. сложных реакций представляет собой комбинацию Э. а. элементарных стадий. Иногда, помимо истинной Э. а., определяемой по уравнению Аррениуса, используют понятие «кажущейся» Э. а. Например, если константы скоростей гетерогенно-каталитических реакций определяют по изменению объемных концентраций исходных веществ и продуктов, то кажущаяся Э. а. отличается от истинной на величину тепловых эффектов, сопровождающих процессы адсорбции и десорбции реагирующих веществ на поверхности катализатора. В неравновесных системах, например плазмохимических (см. Плазмохимия ), определение Э. а. является очень сложной задачей. В некоторых случаях, однако, возможно формальное применение уравнения Аррениуса.
Э. а. – важнейшее понятие кинетики химической ; ее значения включают в специальные справочники и используют в химической технологии для расчета скоростей реакций в различных условиях.
Лит. см. при ст. Кинетика химическая .
Ю. А. Колбановский.
Энергия кристаллической решётки
Эне'ргия кристалли'ческой решётки, равна работе, которую необходимо затратить, чтобы разделить и отделить друг от друга на бесконечное расстояние частицы, образующие кристаллическую решетку . Э. к. р. является частным случаем энергии связи. Она зависит от типа частиц (молекул, атомов, ионов), из которых построена решетка кристалла, и характера взаимодействия между ними (см. Твердое тело ). Э. к. р. имеет величину от 10 кдж/моль до 4000 кдж/моль и может быть косвенно определена по данным калориметрических измерений (см. Термохимия ) и другими методами. Величина Э. к. р. зависит также от начальной энергии частиц, образующих кристаллическую решетку; об этом факте иногда говорят как о зависимости Э. к. р. от температуры. Обычно Э. к. р. рассматривают для случаев, когда вещество находится в стандартном состоянии или при 0 К. Она в значительной степени определяет прочность связи между частицами в кристалле, а также такие его физические свойства, как прочность, твердость, температура плавления.
Лит.: Бокий Г. Б., Кристаллохимия, 3 изд., М., 1971.
Энергия прорастания семян
Эне'ргия прораста'ния семя'н, способность семян с.-х. культур к быстрому дружному прорастанию. Определяется одновременно со всхожестью (см. Семенной контроль ) числом проросших семян (в % ) в течение определенного для каждой культуры срока, например для полевых растений 3—5 сут.
Энергия связи
Эне'ргия свя'зи, энергия связанной системы каких-либо частиц (например, атома), равная работе, которую необходимо затратить, чтобы разложить эту систему на бесконечно удаленные друг от друга и не взаимодействующие между собой составляющие ее частицы. Является отрицательной величиной, т. к. при образовании связанного состояния энергия выделяется; ее абсолютная величина характеризует прочность связи (например, устойчивость ядер). Согласно соотношению Эйнштейна, Э. с. эквивалентна дефекту масс Dm : DЕ = Dmc2 (с — скорость света в вакууме). Значение Э. с. определяется типом взаимодействия частиц в данной системе. Так, Э. с. ядра обусловлена сильными взаимодействиями нуклонов в ядре (у наиболее устойчивых ядер промежуточных атомов она ~8•106 эв на 1 нуклон – удельная Э. с.). Она может выделяться при слиянии легких ядер в более тяжелые (см. Термоядерные реакции ), а также при делении тяжелых ядер, что объясняется уменьшением удельной Э. с. (см. Ядерные реакции ) с ростом атомного номера.
Э. с. электронов в атоме или молекуле определяется электромагнитными взаимодействиями и пропорциональна для каждого электрона ионизационному потенциалу , для электрона атома и в нормальном состоянии она равна 13,6 эв. Этими же взаимодействиями обусловлена
Э. с. атомов в молекуле и кристалле (см. Химическая связь ). Э. с. при гравитационном взаимодействии обычно мала, но для некоторых космических объектов ее величина может быть значительной (см., например, «Черная дыра» ).
Энергия химической связи
Эне'ргия хими'ческой свя'зи, равна работе, которую необходимо затратить, чтобы разделить молекулу на две части (атомы, группы атомов) и удалить их друг от друга на бесконечное расстояние. Например, если рассматривается Э. х. с. H3 C—H в молекуле метана, то такими частицами являются метильная группа CH3 и атом водорода Н, если рассматривается Э. х. с. Н—Н в молекуле водорода, такими частицами являются атомы водорода. Э. х. с. – частный случай энергии связи , обычно ее выражают в кдж/моль (ккал/моль ); в зависимости от частиц, образующих химическую связь , характера взаимодействия между ними (ковалентная связь , водородная связь и другие виды химической связи), кратности связи (например, двойные, тройные связи) Э. х. с. имеет величину от 8—10 до 1000 кдж/моль. Для молекулы, содержащей две (или более) одинаковых связей, различают Э. х. с. каждой связи (энергию разрыва связи) и среднюю энергию связи, равную усредненной величине энергии разрыва этих связей. Так, энергия разрыва связи HO—H в молекуле воды, т. е. тепловой эффект реакции H2 O = HO + H равен 495 кдж/моль, энергия разрыва связи Н—О в гидроксильной группе – 435 кдж/моль, средняя же Э. х. с. равна 465 кдж/моль. Различие между величинами энергий разрыва и средней Э. х. с. обусловлено тем, что при частичной диссоциации молекулы (разрыве одной связи) изменяется электронная конфигурация и взаимное расположение оставшихся в молекуле атомов, в результате чего изменяется их энергия взаимодействия. Величина Э. х. с. зависит от начальной энергии молекулы, об этом факте иногда говорят как о зависимости Э. х. с. от температуры. Обычно Э. х. с. рассматривают для случаев, когда молекулы находятся в стандартном состоянии или при 0 К. Именно эти значения Э. х. с. приводятся обычно в справочниках. Э. х. с. – важная характеристика, определяющая реакционную способность вещества и использующаяся при термодинамических и кинетических расчетах реакций химических . Э. х. с. может быть косвенно определена по данным калориметрических измерений (см. Термохимия ), расчетным способом (см. Квантовая химия ), а также с помощью масс-спектроскопии и спектрального анализа .
Лит.: Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону, М., 1974; Киреев В. А., Курс физической химии, 3 изд., М., 1975.
Энергобаланс предприятия
Энергобала'нс предприя'тия, характеризует соотношение количества полученной и израсходованной предприятием энергии. Приходная часть его отражает ресурсы энергии по ее видам: механическая энергия, выработанная первичными двигателями, и электрическая энергия, полученная со стороны. Расходная часть показывает основные направления расхода энергии – механическая и электрическая энергия, потребленная на производственные нужды, в том числе на двигательную силу и на электротехнические процессы; расход энергии на хозяйственные нужды предприятия; собственное потребление электростанции; потери электрической энергии и отпуск ее на сторону. Составление Э. б. требует измерения всех видов энергии в одних и тех же единицах (например, в Мкал ).
Данные энергобаланса служат основой для расчета ряда показателей. Так, отношение энергии, полученной от электроцентралей и энергосистем, ко всему количеству энергии, потребленной на предприятии (коэффициент централизации электроснабжения), показывает, какая часть потребленной электрической энергии произведена на специализированных энергетических предприятиях, где она вырабатывается с наименьшими затратами. В народно-хозяйственном масштабе определяется коэффициент централизации производства электрической энергии, представляющий собой отношение электрической энергии, произведенной электростанциями общего пользования и блок-станциями, к общему количеству произведенной в стране электрической энергии. В СССР этот коэффициент в 1940 составлял 81,2, в 1976 – 97,0%. Отражением научно-технического прогресса в промышленности является повышение в общем количестве потребленной энергии электрической энергии (коэффициент электрификации), а также удельного веса электрической энергии, потребляемой на технологические процессы (электролитье, электросварку, электролиз и т. п.).
Лит.: Родштейн А. А., Статистика энергетики в промышленности, М., 1956; Бакланов Г. И., Адамов В. Е., Устинов А. Н., Статистка промышленности, 3 изд., М., 1976.
Г. Н. Бакланов.
Энерговооруженность труда
Энерговооруже'нность труда', показатель, характеризующий связь затрат живого труда с производственным потреблением механической и электрической энергии, заменяющей применение физической силы человека. Повышение Э. т. – одно из основных условий научно-технического прогресса в производстве, роста производительности труда.
Различают энерговооруженность рабочих и Э. т. При исчислении энерговооруженности рабочих энергетические мощности предприятия сопоставляются с численностью рабочих, использующих эту мощность. Коэффициент энерговооруженности рабочих (или т. н. коэффициент потенциальной Э. т.) представляет собой отношение энергетической мощности предприятия в квт на определенную дату к числу рабочих, занятых в наиболее заполненной смене. Коэффициент Э. т. представляет собой отношение количества потребленной в производстве энергии в квт · ч к числу отработанных рабочими человеко-часов; он показывает, сколько в данном периоде приходится энергии на 1 отработанный человеко-час (иногда его называют коэффициентом фактической Э. т.).
В статистических публикациях Э. т., например в промышленности, вычисляют как отношение количества потребленной за год энергии к среднесписочному числу рабочих за тот же период. В 1976 этот показатель увеличился по сравнению с 1913 в 34 раза. В сельском хозяйстве Э. т. вычисляют как отношение средней годовой мощности всех энергетических установок в л. с . к среднегодовой численности рабочих совхозов и колхозников, занятых непосредственно на производстве. Этот показатель в крестьянских хозяйствах России в 1913—17 составлял 0,5, а в колхозах, межхозяйственных с.-х. предприятиях и совхозах СССР в 1976 – 18,1.
Лит. см. при ст. Электровооруженность труда .
Г. И. Бакланов.
«Энергомашиностроение»
«Энергомашинострое'ние», ежемесячный научно-технический и производственный журнал министерства энергетического машиностроения СССР и Научно-технического общества машиностроительной промышленности. Издается в Ленинграде с 1955. Освещает вопросы, связанные с теоретическими исследованиями и созданием энергетического оборудования и машин преимущественно большой мощности (паротурбинных энергетических блоков на органическом и ядерном топливе, гидротурбин, газотурбинных и парогазовых установок, компрессорных агрегатов и дизелей, аппаратуры для комплексной механизации и автоматизации энергетических установок с применением ЭВМ, и др.). Публикует статьи по экономике, организации и управлению производством, обмену передовым опытом, а также информационные материалы о зарубежном энергомашиностроении. Тираж (1978) 3 тыс. экз.
Энергопоезд
Энергопо'езд,передвижная электростанция , оборудование которой размещено в ж.-д. вагонах (или на платформах). По типу первичных двигателей различают дизельные, газотурбинные и паротурбинные Э. Установленная мощность Э. обычно не превышает 10 Мвт; в СССР выпускаются и находятся в эксплуатации Э. мощностью до 5 Мвт. Как правило, на Э. устанавливают энергоагрегаты, вырабатывающие только электрическую энергию, реже некоторые из них используются как для электроснабжения, так и для теплоснабжения. В состав Э., как правило, входят вагоны (платформы) с основным энергетическим и вспомогательным оборудованием, цистерны с горючим, пассажирский вагон для обслуживающего персонала (бригады из 8—20 человек). Количество вагонов Э., состав оборудования и его размещение зависят от типа и мощности энергетических агрегатов. Пример размещения основного энергетического оборудования паротурбинного Э. приведен на рис. См. также Дизельная электростанция , Газотурбинная электростанция .
Лит.: Юсим В. И., Рахман А. Д., Модылевский Д. Н., Паротурбинные энергопоезда, ч. 1—3, М. – Л., 1961—63.
Котельный и агрегатный вагоны энергопоезда мощностью 5 Мвт: 1 – пусковой агрегат; 2 – вентилятор; 3 – котел; 4 – предохранительный клапан; 5 – водоподогреватель; 6 – маслоохладитель; 7 – паровая турбина; 8 – электрический генератор; 9 – главное распределительное устройство; 10 – насос водяного охлаждения; 11 – конденсатор; 12 – бак с маслом; 13 – испаритель; 14 – бак с питательной водой; 15 – питательный насос; 16 – бак с нефтью.
Энергосистема
Энергосисте'ма, общеэнергетическая система, объединенная система энергетики, совокупность энергетических ресурсов всех видов, методов их получения (добычи), преобразования, распределения и использования, а также технических средств и организационных комплексов, обеспечивающих снабжение потребителей всеми видами энергии. Э. называют иногда большими системами энергетики; они имеют иерархическую структуру, уровнями которой являются страна (государство), район, крупный промышленный, транспортный или с.-х. узел, отдельное предприятие. Уровню страны обычно соответствуют единые энергетические системы; уровню нескольких районов – объединенные энергетические системы; уровню одного района – районные Э., уровню объекта, не связанного с другими системами, – автономные Э. (например, предприятия, корабля, самолета). В Э. в качестве составляющих ее подсистем входят: электроэнергетические системы (состоящие из электрических систем и сетей теплоснабжения ), системы нефте– и газоснабжения, системы угольной промышленности, развивающиеся быстрыми, опережающими темпами системы ядерной энергетики . Объединение отдельных энергоснабжающих систем в единую систему, иногда также называемую межотраслевым топливно-энергетическим комплексом, связано прежде всего с взаимозаменяемостью различных видов энергии и энергоресурсов.
Значение топливно-энергетического комплекса для хозяйства страны заключается главным образом в том, что на его основе, в зависимости от его состояния, формируются основные хозяйственные пропорции страны; на его развитие передовые в промышленном отношении страны затрачивают около 30% всех капиталовложений, причем в этом комплексе оказывается занято 15—20% всех трудящихся. Развитие и функционирование Э тесно связаны с созданием новой экономичной энергетической техники, с влиянием энергетики на социальные и политические процессы как внутри страны, так и в международных отношениях, на размещение промышленности и населения по стране, с влиянием энергетики на окружающую среду.
Рассматривая Э. с точки зрения обеспечения хозяйства страны всеми видами энергии, иногда вводят весьма близкое к понятию Э. понятие «энергетическое хозяйство», под которым понимают комплекс взаимосвязанных подсистем, содержащих энергетические объекты и объединенных для обеспечения потребителей всеми видами энергии. В некотором смысле термин «энергетическое хозяйство» может считаться адекватным термину «топливно-энергетический комплекс».
В Э. должен существовать энергетический баланс , который является статической характеристикой непрерывно развивающегося энергетического хозяйства, основные элементы и связи которого составляют Э.
Основная специфика свойств Э. проявляется в следующем:
1) совокупность больших систем энергетики существует как единое материальное целое, причем целостность их обусловлена внутренними связями и взаимозаменяемостью продукции, подсистем и отдельных элементов;
2) универсальность и большая хозяйственная значимость производимой Э. продукции, особенно электроэнергии и жидкого топлива, и следовательно, многочисленность внешних связей системы;
3) активное влияние Э. на развитие и размещение производительных сил как на территории отдельного района, так и страны в целом;
4) неразрывность во времени большинства процессов производства и потребления энергии, а следовательно, органичное включение потребителей энергии и топлива в структуру системы: особая важность управления режимами систем и оперативным топливоснабжением для обеспечения бесперебойной подачи энергии потребителю;
5) невозможность изолированного выбора производительности и параметров отдельных элементов и связей вне их предполагаемого использования в системе; отсюда особая важность перспективного проектирования больших систем энергетики как единого целого;
6) сложность структуры Э., обусловленная тем, что Э. формируются как единые системы страны и даже группы смежных стран.
Характерная особенность Э. заключается в том, что их физико-технические и экономические свойства тесно связаны между собой; например, усовершенствование энергетического оборудования в направлении повышения его кпд или улучшения его эксплуатационных характеристик приводит в конечном счете к снижению себестоимости вырабатываемой энергии.
Э. – система кибернетического типа, т. е. она имеет глубокие обратные связи; Э. – также эргатическая система (ее составным элементом является человек), т. к. процесс управления ее функционированием представляет собой совокупность определенных операций, выполняемых человеком и управляющей машиной.
Развитие энергетики как глобальной системы проявляется прежде всего в плане социальном. Разрыв в культурном и экономическом уровне разных стран в значительной мере обусловлен разницей в обеспечении их энергией, энерговооруженностью труда. Так, например, на долю населения, проживающего в развивающихся странах, приходится не более 7% мирового потребления всех видов энергии. Такое неравномерное энергетическое, а следовательно, экономическое и культурное развитие отражает противоречия мировой капиталистической системы и стимулирует экономические и политические конфликты, наиболее ярко проявившиеся в энергетическом кризисе 70-х гг. 20 в.
Управление Э. сводится к целенаправленному оптимизируемому воздействию на большую систему энергетики с помощью методов и технических средств кибернетики. Управление Э. имеет целью достижение в данном промежутке времени таких показателей ее работы, которые наиболее близко подходили бы к принятым критериям эффективности. В процессе управления достигается состояние Э., при котором управляющие воздействия, осуществляемые целенаправленно в определенной зависимости от внешних условий, обеспечивают достижение поставленной цели. Управление Э. включает: оптимизацию решении, т. е. определение наилучшего плана системы; реализацию этих решений, т. е. осуществление этого плана в конкретных условиях. Первое часто называют оптимизацией развития, а второе – оптимизацией функционирования. Эффективность управления Э. в основном обеспечивается достижением оптимальных темпов и пропорций в развитии единого топливно-энергетического комплекса и входящих в него энергетических подсистем (рис. ); применением новой техники, которая могла бы обеспечить научно-технический прогресс в энергетике и своевременное развитие энергетической техники; наиболее рациональным (при сложившихся условиях) использованием всех материальных и трудовых ресурсов страны.
Работа Э. может быть охарактеризована степенью использования запасов энергетических ресурсов. Конечным результатом функционирования Э. является полезная энергия, т. е. та, которая после переработки, преобразования, транспортирования и хранения ресурсов поступает к потребителям и обеспечивает полезные энергетические процессы. Основными видами энергетических ресурсов являются топливные – уголь, нефть, природный газ, торф, сланцы, древесина и нетопливные – энергия воды (гидроэнергия), ядерная энергия, а также используемая частично энергия ветра, морских приливов и солнечной радиации; ресурсы подразделяются на возобновляемые (гидроэнергия, ветроэнергия, энергия приливов и солнечной радиации) и невозобновляемые (уголь, нефть, газ, сланцы).
Для соизмерения ресурсов и определения их экономичности пользуются понятием «условное топливо». Геологические (прогнозные) мировые запасы топлива (уголь, газ и т. д.) составляют 11 651 млрд. т, причем 54,5% их находятся в СССР. Мировые запасы топлива, доступные для извлечения, составляют 3112 млрд. т, из них 55% находятся в СССР. Гидроэнергоресурсы в пересчете на годовую выработку электроэнергии оцениваются в 7500 млрд. квт ·ч (в 1,5 раза больше того количества электроэнергии, которое было выработано всеми электростанциями мира в 1970). Используемое в Э. топливо разделяется на энергетическое (для выработки электроэнергии и тепла на электростанциях, в районных и промышленных котельных) и технологическое (используемое в промышленных установках для выполнения рабочих процессов, а также в промышленных печах, и др.). Уровень использования энергоресурсов может быть оценен коэффициентом извлечения потенциальных ресурсов, который определяется как отношение используемого количества энергетических ресурсов к их потенциальным запасам. Применяется также коэффициент полезного использования в энергопотребляющих процессах по отраслям производства и по хозяйству страны в целом; этот коэффициент представляет собой произведение кпд отдельных процессов – от добычи энергоресурсов до их использования.
Все процессы, связанные с функционированием Э., прогнозированием и планированием ее работы, являются предметом изучения общей теории Э. (энергетики). Большие системы энергетики и их теория стали развиваться в основном во 2-й половине 20 в. Начало 60-х гг. характеризовалось качественно новым направлением развития советской энергетики, заключавшимся в концентрации энергетических мощностей, формированием объединённых электроэнергетических систем, созданием электроэнергетической системы «Мир» , объединившей Единую электроэнергетическую систему Европейской части Советского Союза с Э. стран – членов СЭВ. При этом учитывается, что масштабы и темпы производства энергоресурсов в конечном итоге определяют уровень энерговооружённости труда во всех отраслях народного хозяйства, причём электроэнергетические системы потребляют до 80% всего топлива, добываемого в стране (из них 30% – на выработку электроэнергии, 50% – на выработку тепла); остальное топливо идёт на удовлетворение технологических нужд производства. Тепловая потребность СССР примерно на 30% обеспечивается теплоэлектроцентралями, оставшиеся 70% дефицита тепла – промышленными и коммунальными котельными, а также нагревателями и печами индивидуального пользования. При этом тепло распределяется следующим образом: промышленность и транспорт – 43%, жилищно-коммунальное хозяйство городов – 33%, с.-х. производство и бытовое потребление – 24%.
Большое значение при определении эффективности использования топлива имеют условия его доставки. В СССР себестоимость транспортировки топлива на 1 км составляет: уголь (по железной дороге) – 0,1—0,2 коп. за 1 т ; мазут – 0,15—0,30 коп. за 1 т; газ (по газопроводам) – 0,15—0,70 коп. за 1000 м3 нефть (по нефтепроводам) – 0,05—0,15 коп. за 1 т. Сравнительная экономичность топлива определяет затраты по его добыче, перевозке, хранению и приготовлению к использованию.
В управлении Э. СССР заложены принципы и организационные формы, отвечающие единству хозяйственного и политического руководства, плановости ведения энергетического хозяйства, системному подходу к управлению Э., сочетанию отраслевого и территориального управления, иерархическому принципу при организации управления энергетикой, а также обязательный учёт влияния энергетики на окружающую среду. Последнее обстоятельство приобретает всё большее значение, оно требует увеличенных капиталовложений и повышенного внимания к проблеме загрязнения окружающей среды. Мероприятия, направленные на снижение неблагоприятного влияния работы электростанций на окружающую среду, предусматриваются как органическая часть любого энергетического сооружения ещё на стадии его проектирования, а не как некие дополнительные установки к уже построенному энергетическому комплексу. Это необходимо прежде всего в связи с ростом установленных мощностей энергетических объектов, превращающих ежегодно во всём мире не менее 6—7 млрд. т условного топлива в различные виды энергии. Такие масштабы «энергетического воздействия» человека на природу становятся соизмеримы с масштабами естественных геофизических и геологических явлений, меняющих климатический облик Земли. Количество энергии, вырабатываемой на Земле, пока ещё составляет сотые доли % от того количества энергии, которое Земля получает от Солнца, но её тепловой эффект уже достаточно заметно сказывается на климате, особенно тех «энергетически напряжённых» районов, где происходит т. н. тепловое загрязнение биосферы . Последнее обусловлено тем, что превращение энергии в энергоустановках происходит с весьма низким кпд (8—10% у подвижных и 25—30% у стационарных установок). В результате огромное количество тепла идёт на подогрев воды, почвы, воздуха. К существенно неприятным последствиям приводят ошибки, допущенные в проектировании водохранилищ ГЭС, ориентированных только на задачи гидроэнергетики . Большой вред биосфере приносят выбросы в атмосферу продуктов сгорания топлива (золы, окислов азота, двуокиси серы, сернистого ангидрида и др.). Все эти вредные экологические влияния могут быть значительно снижены (а в перспективе ликвидированы) при системном подходе к проектированию энергоустановок, когда Э. рассматривается как система, взаимодействующая с другими системами жизнедеятельности человека и биосферой. К экологическим проблемам могут быть также отнесены трудности развития энергетики, обусловленные ростом площадей и объёмов, требующихся под энергетические сооружения. Однако и здесь интенсивная работа над конструкцией инженерных сооружений и эксплуатационными характеристиками энергетического оборудования позволяет резко снизить объёмы и площади, занимаемые ими: если, например, в 1900 на 1 квт мощности электростанций требовался рабочий объём 50м3, то в 50-х гг. 20 в. этот объём составлял уже около 6 м3 , а к 1975 в связи с техническим усовершенствованием энергетического оборудования эта величина снизилась до десятых долей м3 .
