Теплоэнергетика

Теплоэнергетика в мировом масштабе преобладает среди традиционных видов, на базе угля вырабатывается 46 % всей электроэнергии мира, на базе газа — 18 %, еще около 3 % — за счет сжигания биомасс, нефть используется для 0,2 %. Суммарно тепловые станции обеспечивают около 2/3 от общей выработки всех электростанций мира^[4][5].

На 2013 год, средний КПД тепловых электростанций был равен 34 %, при этом наиболее эффективные угольные электростанции имели КПД в 46 %, а наиболее эффективные газовые электростанции — 61 %^[6].

В России на 2009 год 47 % электричества было выработано за счет сжигания газа, 18 % — угля. Гидроэнергетика и атомные станции выработали по 17 и 16 % соответственно.^[7]

Энергетика таких стран мира, как Польша и ЮАР практически полностью основана на использовании угля, а Нидерландов — газа. Очень велика доля теплоэнергетики в Китае, Австралии, Мексике.

По прогнозу Европейской ассоциации по производству электроэнергии и тепла (VGB Power Tech. E.V.) производство энергии до 2030 года будет ежегодно расти на 1,3 % для ЕС и 2,5 % для остальных стран^[8], потребность в электроэнергии в странах ЕС увеличится с 3,0 ТВт в 2002 г. до 4,4 ТВт в 2020 г.^[9]

Важнейшим признаком энергетической системы, отличающей ее от других крупных промышленных и производственных объединений, является одновременность процессов производства, распределения и потребления электрической энергии, обусловленная невозможностью складирования готовой продукции и недопустимостью небаланса между суммарными мощностями, генерируемыми электростанциями и потребляемыми в энергетической системе. Изменение количества генерируемой мощности неизбежно ведет к изменению ее потребления. Этот процесс, как правило, сопровождается изменением параметров режима работы энергетической системы: напряжений, токов, частоты сети и др.

Энергетическая система в целом относится к так называемым большим системам, поскольку она состоит из взаимодействующих друг с другом подсистем.^[10]

Быстрое развитие автоматизации в теплоэнергетики выявило ряд проблем управления. Таковыми являются:

1. Большая инерционность динамических характеристик тепловых и материальных процессов.
2. Большая степень неопределённости характеристик объекта управления.
3. Непостоянство во времени характеристик объекта управления, что требует дополнительного времени на подстройку системы управления во время работы.^[11]

В современном российском образовании существует такое направление подготовки бакалавров как 13.03.01: "Теплоэнергетика и теплотехника", которой обучаются будущие инженеры-теплоэнергетики для работы в котельных, на ТЭС, ТЭЦ и других аналогичных объектах, где есть теплооборудование^[12].

В 1944 году была организована кафедра теплотехники и теплоэнергетики в Северо-западном государственном техническом институте^[13]

В 1946 году в Московском энергетическом институте в результате переименования Теплотехнического факультета появился Теплоэнергетический факультет (ТЭФ).

В 1954 году выходит первый номер журнала Теплоэнергетика, английский аналог которого звучит как Thermal Engineering.

В 1956 году в Куйбышевском индустриальном институте появляется Теплоэнергетический факультет (ТЭФ)^[14]. В том же году и с тем же названием учреждается факультет в Томском политехническом институте^[15].

В 1964 году в Уральском политехническом институте организован Теплоэнергетический факультет^[16]

В 1971 году в Казанском филиале МЭУ появился Теплоэнергетический факультет^[17], в том же году в Иркутском технологическом университете из кафедры теплотехники выделилась кафедра теплоэнергетики^[18].