Первая электростанция в США

11 февраля 2014 года исполнилось 167 лет со дня рождения выдающегося американского изобретателя и предпринимателя Томаса Эдисона. Одним многочисленных проектов этого великого человека было строительство первой центральной коммерческой электростанции а США.

Электростанция «Перл Стрит» (Pearl Street)

С открытием электростанции «Перл Стрит» (pearl street в переводе с английского – жемчужная улица) в Нью-Йорке в нижнем Манхэттене в 3 часа дня 4 сентября 1882 года Томас Эдисон публично представил полноценную систему коммерческого электрического освещения и электроснабжения. Успех лампочки Эдисона создал спрос на электроэнергию. Именно этот спрос привёл к строительству электростанции «Перл Стрит» и дал старт всей современной энергетической отрасли. Электростанция «Перл Стрит» представляла собой надёжный источник электроснабжения, безопасную и эффективную систему распределения и потребления электрической энергии (лампа накаливания была более долговечна), которая позволяла электричеству конкурировать с традиционной системой газового освещения.

До пуска электростанции «Перл Стрит» Эдисон создал несколько экспериментальных энергетических установок. В 1880 году он установил небольшую систему электроснабжения на пароходе Колумбия, а также в своей лаборатории в «Менло Парк» (Menlo Park lab). Системы освещения с другими особенностями были также установлены на Парижской международной выставке и в Лондоне в 1881 году. Эти установки позволили команде Эдисона попробовать новые идеи, прежде чем вводить в эксплуатацию первую постоянную систему электроснабжения в Нью-Йорке. В «Менло Парк», например, Эдисон проверил свои паровые динамо-машины, предохранители и устройства регулирования — то что в последствии было установлено на электростанции «Перл Стрит».

Несмотря на эти эксперименты, однако, при строительстве электростанции «Перл Стрит» возникали другие разнообразные сложности. Одним из препятствий была проблема генерации требуемой мощности. Эдисон хотел использовать динамо-машину (сегодня это называется генератор),  которая преобразует механическую энергию в электрическую ток. Но в то время динамо-машины не были достаточно мощными. Чтобы решить эту проблему, Эдисон разработал динамо-машину «Джамбо» — 27- тонный аппарат, который производил 100 киловатт, что было достаточно для питания 1200 огней. «Джамбо» была в четыре раза мощнее любого ранее доступного динамо. Одна машина «Джамбо» была впервые использована при демонстрации системы Эдисона на Парижской выставке. Шесть «Джамбо» были необходимы, чтобы осветить одну квадратную милю в Нью-Йорке от электростанции «Перл Стрит».

В то время как само производство электроэнергии было сложностью, то, пожалуй, не меньшей проблемой было строительство разветвлённой сети подземных труб и кабелей, необходимых для доставки электроэнергии до потребителей. Власти Нью-Йорка изначально относились к этому скептически и отвергли предложение Эдисона перекопать улицы нижнего Манхэттена и проложить необходимые 30 км кабелей. В конце концов, однако, Эдисон смог убедить мэра города. Укладка кабелей оказалась одной из самых дорогих составляющих проекта.

Ещё одной проблемой было отслеживание энергопотребления, так чтобы любой клиент платил бы только за потреблённую электроэнергию. С начала 1800-х годов существовали специальные инструменты для мгновенной фиксации электрического тока и его количества, но не было инструмента для его подсчёта и записи в течение определённого времени. И к 1882 году привычного нам электрического счётчика не существовало. Однако Эдисон не предъявлял счета за электроэнергию своим клиентам, до тех пор, пока вся система не заработала надёжно. Первый счёт за электроэнергию был предъявлен Аризонской медно-латунной компании 18 января 1883 г. и составлял $ 50.44. У потребителей появились и другие расходы – лампочки стояли по $ 1.00 – относительно высокая цена для 1880 года.

Несмотря на все препятствия, электростанция «Перл Стрит» работала хорошо. Офисы The New York Times были одними из первых, где заработало электрическое освещение. Они сообщали, что по сравнению с системой дугового освещения, этот свет был «мягким, сочным и радовал глаз».

За кулисами, однако, все было не совсем так хорошо, как хотел Эдисон. Общественность оставался в неведении того, что электростанция Перл Стрит была убыточна в течение нескольких лет. Капитальные затраты на неё были огромными. Они включали стоимость оборудования, аренду земли на Манхэттене, а также стоимость прокладки подземных коммуникаций и других приспособлений. Общие затраты составили около $ 300 000 ($ 434 500 по уточненным данным). В дополнение к стоимости строительства, были и текущие операционные расходы на закупку огромного количества угля, необходимого для выработки пара в котлах для динамо-машин. Текущие расходы превышали доходы в 1882 и 1883 году. Электростанция «Перл Стрит» стала, наконец, прибыльной в 1884 году.

зона работы электростанции

В некотором смысле электростанция Перл Стрит стала жертвой своего собственного успеха. Система Эдисона создала спрос на электроэнергию на больших расстояниях, преодолевать которые было очень дорого. Увеличивался спрос на электроэнергию со стороны промышленности, которой требовалось напряжение больше, чем 110 вольт, использовавшееся для систем бытового освещения. Система Эдисон, построенная на постоянном токе, была плохо приспособлена для удовлетворения этих новых потребностей. Конкуренты, такие как Никола Тесла и его союзник Джордж Вестингауз считали, что переменный ток может удовлетворить эти требования. Эдисон не признавал ограниченность применения постоянного тока и начал интенсивную кампанию, направленную за демонстрацию преимуществ постоянного и недостатков переменного тока. В конечном счёте, однако, Эдисон был вынужден признать свою неправоту, и для удовлетворения своих энергетических потребностей в мире начали активно использовать переменный ток.

Хотя объёмы использования переменного тока возрастали,  электростанция Перл Стрит успешно работала долгое время до тех пор, пока утром 2 января 1890 на ней не вспыхнул пожар. Он уничтожил все, кроме одной динамо-машины. Этот сохранившийся экземпляр сегодня выставлен в музее Генри Форда в Greenfield Village, и отмечен как национальный исторический машиностроительный ориентир по представлению Американского общества инженеров-механиков в 1980 году. Электростанция была  восстановлена и продолжала работать до 1895 года, до окончательного вывода из эксплуатации. К тому времени, инженеры разработали более мощные электростанции, предназначенные для энергоснабжения областей большей площади. На одной из стен здания (первоначальное строение было снесено) сегодня можно увидеть вывешенную в 1917 году мемориальную доску Нью-Йоркской компанией Эдисона.

http://www.ieeeghn.org/wiki/index.php/Pearl_Street_Station (перевод Василия Горбунова)

Добавить комментарий