كهربة

الموسوعة الحرة

الكهربة هي عملية توليد الطاقة بالكهرباء ، وفي العديد من السياقات، إدخال مثل هذه الطاقة من خلال التحول من مصدر طاقة سابق. في سياق تاريخ التكنولوجيا والتنمية الاقتصادية ، يشير الكهربة إلى بناء أنظمة توليد الكهرباء وتوزيع الطاقة الكهربائية . في سياق الطاقة المستدامة ، يشير الكهربة إلى بناء شبكات فائقة مع تخزين الطاقة لاستيعاب انتقال الطاقة إلى الطاقة المتجددة والتحول من الاستخدامات النهائية إلى الكهرباء. [ بحاجة لمصدر ]

يُطلق على كهربة قطاعات معينة من الاقتصاد، وخاصة خارج السياق، مصطلحات معدلة مثل كهربة المصانع وكهربة المنازل وكهربة المناطق الريفية وكهربة السكك الحديدية . وفي سياق الطاقة المستدامة ، تُستخدم مصطلحات مثل كهربة النقل (في إشارة إلى المركبات الكهربائية ) أو كهربة التدفئة (في إشارة إلى المضخات الحرارية ). وقد ينطبق أيضًا على العمليات الصناعية المتغيرة مثل الصهر أو الصهر أو الفصل أو التكرير من تسخين الفحم أو فحم الكوك، [ يحتاج إلى توضيح ] أو على العمليات الكيميائية لبعض أنواع العمليات الكهربائية مثل فرن القوس الكهربائي أو الحث الكهربائي أو التسخين بالمقاومة أو التحليل الكهربائي أو الفصل الكهربائي.

فوائد الكهرباء

أطلق على عملية الكهربة "أعظم إنجاز هندسي في القرن العشرين" من قبل الأكاديمية الوطنية للهندسة ، [1] وما زالت مستمرة في كل من البلدان الغنية والفقيرة. [2] [3]

فوائد الإضاءة الكهربائية

إن الإضاءة الكهربائية مرغوبة للغاية. فالضوء أكثر سطوعًا من مصابيح الزيت أو الغاز، ولا يوجد بها سخام. وعلى الرغم من أن الكهرباء في البداية كانت باهظة الثمن مقارنة باليوم، إلا أنها كانت أرخص بكثير وأكثر ملاءمة من الإضاءة التي تعمل بالزيت أو الغاز. وكانت الإضاءة الكهربائية أكثر أمانًا من الإضاءة التي تعمل بالزيت أو الغاز لدرجة أن بعض الشركات تمكنت من دفع ثمن الكهرباء من خلال مدخرات التأمين. [4]

الطاقة ما قبل الكهربائية

في عام 1851، صرح تشارلز باباج :

إن أحد أهم الاختراعات بالنسبة لفئة من العمال ذوي المهارات العالية (المهندسين) سيكون قوة دافعة صغيرة - ربما تتراوح من قوة نصف رجل إلى قوة حصانين، والتي قد تبدأ عملها أو تتوقف عنه في أي لحظة، ولا تتطلب أي تكلفة من الوقت لإدارتها وتكون تكلفتها متواضعة سواء في التكلفة الأصلية أو في النفقات اليومية. [5]

آلة الدرس في عام 1881.

لكي تكون المحركات البخارية فعّالة، كان لابد أن تكون قوتها عدة مئات من الأحصنة. كما تطلبت المحركات البخارية والغلايات مشغلين وصيانة. ولهذه الأسباب كانت أصغر المحركات البخارية التجارية بقوة حصانين تقريبًا. وكان هذا أعلى من حاجة العديد من المتاجر الصغيرة. كما أن المحرك البخاري الصغير والغلاية تكلفان حوالي 7000 دولار بينما تكلف الحصان الأعمى القديم الذي يمكنه توليد نصف قوة حصان 20 دولارًا أو أقل. [6] تكلف الآلات التي تستخدم الخيول لتوليد الطاقة 300 دولار أو أقل. [7]

كانت العديد من متطلبات الطاقة أقل من متطلبات الحصان. غالبًا ما كانت آلات الورش، مثل مخرطة النجارة، تعمل بمرفق يعمل بواسطة رجل واحد أو رجلين. كانت آلات الخياطة المنزلية تعمل بمداس القدم؛ ومع ذلك، كانت آلات الخياطة في المصانع تعمل بالبخار من عمود خط . كانت الكلاب تُستخدم أحيانًا على آلات مثل جهاز المشي، والتي يمكن تكييفها لخلط الزبدة. [8]

في أواخر القرن التاسع عشر، تم تصميم مباني الطاقة خصيصًا لتأجير مساحات للمحلات الصغيرة. كانت هذه المباني تزود المستأجرين بالطاقة من محرك بخاري عبر أعمدة خطوط. [8]

كانت المحركات الكهربائية أكثر كفاءة بعدة مرات من المحركات البخارية الصغيرة لأن توليد الطاقة من المحطة المركزية كان أكثر كفاءة من المحركات البخارية الصغيرة ولأن أعمدة الخطوط والأحزمة كانت تعاني من خسائر احتكاك عالية. [9] [8]

كانت المحركات الكهربائية أكثر كفاءة من الطاقة البشرية أو الحيوانية. وتتراوح كفاءة تحويل الأعلاف الحيوانية للعمل بين 4 و5% مقارنة بأكثر من 30% للكهرباء المولدة باستخدام الفحم. [10] [11]

الأثر الاقتصادي للكهرباء

ترتبط الكهرباء والنمو الاقتصادي ارتباطًا وثيقًا. [12] في الاقتصاد، ثبت أن كفاءة توليد الكهرباء ترتبط بالتقدم التكنولوجي . [10] [12]

في الولايات المتحدة الأمريكية من عام 1870 إلى عام 1880، تم تزويد كل ساعة عمل بقدرة 0.55 حصان. وفي عام 1950، تم تزويد كل ساعة عمل بقدرة 5 حصان، أو بزيادة سنوية بنسبة 2.8%، ثم انخفضت إلى 1.5% من عام 1930 إلى عام 1950. [13] كانت فترة كهربة المصانع والمنازل من عام 1900 إلى عام 1940، فترة إنتاجية عالية ونمو اقتصادي.

ركزت معظم الدراسات حول الكهربة والشبكات الكهربائية على البلدان الصناعية الأساسية في أوروبا والولايات المتحدة. وفي أماكن أخرى، كانت الكهرباء السلكية تُنقل غالبًا عبر دوائر الحكم الاستعماري. وقد نظر بعض المؤرخين وعلماء الاجتماع في التفاعل بين السياسة الاستعمارية وتطور الشبكات الكهربائية: ففي الهند، أظهر راو [14] أن السياسة الإقليمية القائمة على اللغويات - وليس الاعتبارات التقنية الجغرافية - أدت إلى إنشاء شبكتين منفصلتين؛ وفي زيمبابوي الاستعمارية (روديسيا)، أظهر تشيكويرو [15] أن الكهربة كانت قائمة على أساس عنصري وخدمت مجتمع المستوطنين البيض مع استبعاد الأفارقة؛ وفي فلسطين الانتدابية، زعم شامير [16] [ الصفحة مطلوبة ] أن التنازلات الكهربائية البريطانية لشركة مملوكة للصهاينة عمقت التفاوت الاقتصادي بين العرب واليهود.

المدى الحالي للكهرباء

خريطة العالم توضح النسبة المئوية للسكان في كل دولة لديهم إمكانية الوصول إلى الكهرباء الرئيسية ، اعتبارًا من عام 2017. [17]
  80%–100%
  60%–80%
  40%–60%
  20%–40%
  0-20%

في حين أن كهربة المدن والمنازل كانت موجودة منذ أواخر القرن التاسع عشر، إلا أن حوالي 840 مليون شخص (معظمهم في أفريقيا) لم يتمكنوا من الوصول إلى كهرباء الشبكة في عام 2017، بانخفاض عن 1.2 مليار في عام 2010. [18]

وقد شهدت سبعينيات وثمانينيات القرن العشرين مكاسب هائلة في مجال الكهرباء - من 49% من سكان العالم في عام 1970 إلى 76% في عام 1990. [19] [20] وبحلول أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، كان 81-83% من سكان العالم قادرين على الوصول إلى الكهرباء. [21]

الكهربة من أجل الطاقة المستدامة

يعد النقل الكهربائي والطاقة المتجددة جزءًا أساسيًا من الاستثمار في التحول إلى الطاقة المتجددة . [22]

يتم توليد الطاقة النظيفة في الغالب في شكل كهرباء، مثل الطاقة المتجددة أو الطاقة النووية . يتطلب التحول إلى مصادر الطاقة هذه أن تكون الاستخدامات النهائية، مثل النقل والتدفئة، مكهربة حتى تكون أنظمة الطاقة في العالم مستدامة. في الولايات المتحدة وكندا، يعد استخدام المضخات الحرارية (HP) اقتصاديًا إذا تم تشغيلها بأجهزة الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) لتعويض تدفئة البروبان في المناطق الريفية [23] والتدفئة بالغاز الطبيعي في المدن. [24] بحثت دراسة أجريت عام 2023 [25] : (1) نظام تدفئة سكني يعمل بالغاز الطبيعي وكهرباء الشبكة، (2) نظام تدفئة سكني يعمل بالغاز الطبيعي مع الطاقة الكهروضوئية لخدمة الحمل الكهربائي، (3) نظام HP سكني مع كهرباء الشبكة، و (4) نظام HP + PV سكني. ووجدت أنه في ظل ظروف التضخم النموذجية، فإن تكلفة دورة حياة الغاز الطبيعي ومضخات الحرارة القابلة للعكس والتي تعمل بالهواء متطابقة تقريبًا، وهو ما يفسر جزئيًا سبب تجاوز مبيعات المضخات الحرارية لمبيعات أفران الغاز في الولايات المتحدة لأول مرة خلال فترة التضخم المرتفع. [26] مع ارتفاع معدلات التضخم أو انخفاض تكاليف رأس مال الطاقة الكهروضوئية، تصبح الطاقة الكهروضوئية بمثابة تحوط ضد ارتفاع الأسعار وتشجع على تبني المضخات الحرارية من خلال تأمين نمو تكلفة الكهرباء والتدفئة. وخلصت الدراسة [25] إلى أن: "معدل العائد الداخلي الحقيقي لمثل هذه التقنيات الاستهلاكية أكبر بمقدار 20 مرة من شهادة الإيداع طويلة الأجل ، مما يوضح القيمة الإضافية التي تقدمها تقنيات الطاقة الكهروضوئية والطاقة الكهروضوئية للمستهلكين مقارنة بمركبات الاستثمار الآمنة نسبيًا مع تحقيق تخفيضات كبيرة في انبعاثات الكربون". يمكن تحسين هذا النهج من خلال دمج بطارية حرارية في نظام التدفئة بالمضخة الحرارية + الطاقة الشمسية. [27] [28]

كهربة النقل

من الأسهل إنتاج الكهرباء بشكل مستدام مقارنة بإنتاج الوقود السائل بشكل مستدام. لذلك، فإن تبني المركبات الكهربائية هو وسيلة لجعل النقل أكثر استدامة. [29] قد تكون المركبات الهيدروجينية خيارًا للمركبات الأكبر حجمًا والتي لم يتم كهربتها على نطاق واسع بعد، مثل الشاحنات الطويلة المسافة. [30] في حين أن تكنولوجيا المركبات الكهربائية ناضجة نسبيًا في النقل البري، فإن الشحن الكهربائي والطيران لا يزالان في مرحلة مبكرة من تطويرهما، وبالتالي قد يكون للوقود السائل المستدام دور أكبر في هذه القطاعات. [31]

تدفئة بالكهرباء

لا يستطيع جزء كبير من سكان العالم تحمل تكاليف التبريد الكافي لمنازلهم. بالإضافة إلى تكييف الهواء ، الذي يتطلب الكهرباء والطلب الإضافي على الطاقة، ستكون هناك حاجة إلى تصميم المباني السلبية والتخطيط الحضري لضمان تلبية احتياجات التبريد بطريقة مستدامة. [32] وبالمثل، تعاني العديد من الأسر في العالم النامي والمتقدم من فقر الوقود ولا يمكنها تدفئة منازلها بما يكفي. [33] غالبًا ما تكون ممارسات التدفئة الحالية ملوثة.

الحل المستدام الرئيسي للتدفئة هو الكهربة ( مضخات الحرارة ، أو السخان الكهربائي الأقل كفاءة ). تقدر وكالة الطاقة الدولية أن مضخات الحرارة توفر حاليًا 5٪ فقط من متطلبات تسخين المساحات والمياه على مستوى العالم، ولكنها قد توفر أكثر من 90٪. [34] لا يقلل استخدام مضخات الحرارة الأرضية من إجمالي الأحمال السنوية للطاقة المرتبطة بالتدفئة والتبريد فحسب، بل إنه يعمل أيضًا على تسطيح منحنى الطلب على الكهرباء من خلال القضاء على متطلبات ذروة إمدادات الكهرباء في الصيف. [35] ومع ذلك، فإن مضخات الحرارة والتدفئة المقاومة وحدها لن تكون كافية لكهربة الحرارة الصناعية. هذا لأنه في العديد من العمليات هناك حاجة إلى درجات حرارة أعلى لا يمكن تحقيقها بهذه الأنواع من المعدات. على سبيل المثال، لإنتاج الإيثيلين عن طريق التكسير بالبخار هناك حاجة إلى درجات حرارة تصل إلى 900 درجة مئوية. وبالتالي، هناك حاجة إلى عمليات جديدة جذرية. ومع ذلك، من المتوقع أن تكون الطاقة للتدفئة هي الخطوة الأولى في كهربة الصناعة الكيميائية مع التنفيذ المتوقع على نطاق واسع بحلول عام 2025. [36]

بدأت بعض المدن في الولايات المتحدة في حظر توصيل الغاز للمنازل الجديدة، مع إقرار قوانين الولاية ودراستها إما لفرض الكهرباء أو حظر المتطلبات المحلية. [37] تجري حكومة المملكة المتحدة تجارب على الكهرباء للتدفئة المنزلية لتحقيق أهدافها المناخية. [38] تعد التدفئة الخزفية والحثية لمواقد الطهي بالإضافة إلى التطبيقات الصناعية (على سبيل المثال المفرقعات البخارية) أمثلة على التقنيات التي يمكن استخدامها للتحول بعيدًا عن الغاز الطبيعي. [39]

مرونة الطاقة

نظام الطاقة الهجين

الكهرباء هي شكل "لزج" من أشكال الطاقة، حيث تميل إلى البقاء في القارة أو الجزيرة حيث يتم إنتاجها. كما أنها متعددة المصادر؛ إذا عانى أحد المصادر من نقص، يمكن إنتاج الكهرباء من مصادر أخرى، بما في ذلك المصادر المتجددة . ونتيجة لذلك، فهي في الأمد البعيد وسيلة مرنة نسبيًا لنقل الطاقة. [40] على المدى القصير، نظرًا لأنه يجب توفير الكهرباء في نفس اللحظة التي يتم استهلاكها فيها، فهي غير مستقرة إلى حد ما، مقارنة بالوقود الذي يمكن توصيله وتخزينه في الموقع. ومع ذلك، يمكن التخفيف من ذلك من خلال تخزين الطاقة عبر الشبكة والتوليد الموزع .

إدارة مصادر الطاقة المتغيرة

يتم تحويل الطاقة من ضوء الشمس أو الرياح أو غيرها من مصادر الطاقة المتجددة إلى طاقة كامنة لتخزينها في أجهزة مثل البطاريات الكهربائية أو خزانات المياه على ارتفاعات أعلى . يتم تحويل الطاقة الكامنة المخزنة لاحقًا إلى كهرباء تُضاف إلى شبكة الطاقة، حتى عندما لا يكون مصدر الطاقة الأصلي متاحًا.

الطاقة الشمسية وطاقة الرياح هي مصادر طاقة متجددة متغيرة توفر الكهرباء بشكل متقطع حسب الطقس ووقت اليوم. [41] [42] تم إنشاء معظم الشبكات الكهربائية لمصادر طاقة غير متقطعة مثل محطات الطاقة التي تعمل بالفحم. [43] مع دمج كميات أكبر من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في الشبكة، يجب إجراء تغييرات على نظام الطاقة لضمان مطابقة إمدادات الكهرباء مع الطلب. [44] في عام 2019، ولدت هذه المصادر 8.5٪ من الكهرباء في جميع أنحاء العالم، وهي حصة نمت بسرعة. [45]

هناك طرق مختلفة لجعل نظام الكهرباء أكثر مرونة. في العديد من الأماكن، يكون إنتاج الرياح والطاقة الشمسية مكملاً على نطاق يومي وموسمي: فهناك المزيد من الرياح أثناء الليل وفي الشتاء، عندما يكون إنتاج الطاقة الشمسية منخفضًا. [44] يسمح ربط المناطق الجغرافية البعيدة من خلال خطوط النقل طويلة المدى بإلغاء المزيد من التباين. [46] يمكن تحويل الطلب على الطاقة بمرور الوقت من خلال إدارة الطلب على الطاقة واستخدام الشبكات الذكية ، مما يطابق الأوقات التي يكون فيها إنتاج الطاقة المتغيرة في أعلى مستوياته. مع التخزين، يمكن إطلاق الطاقة المنتجة الزائدة عند الحاجة. [44] يمكن أن يساعد بناء سعة إضافية لتوليد الرياح والطاقة الشمسية في ضمان إنتاج ما يكفي من الكهرباء حتى أثناء الطقس السيئ؛ خلال الطقس الأمثل قد يتعين تقليص توليد الطاقة . يمكن تغطية عدم التوافق النهائي باستخدام مصادر الطاقة القابلة للإرسال مثل الطاقة الكهرومائية أو الطاقة الحيوية أو الغاز الطبيعي. [47]

تخزين الطاقة

اشار الى التسمية التوضيحية
إنشاء خزانات الملح لتخزين الطاقة الحرارية

يساعد تخزين الطاقة في التغلب على الحواجز أمام الطاقة المتجددة المتقطعة، وبالتالي فهو جانب مهم من جوانب نظام الطاقة المستدامة. [48] طريقة التخزين الأكثر شيوعًا هي الطاقة الكهرومائية المخزنة بالضخ ، والتي تتطلب مواقع ذات اختلافات كبيرة في الارتفاع والوصول إلى المياه. [48] كما يتم نشر البطاريات ، وخاصة بطاريات الليثيوم أيون ، على نطاق واسع. [49] تحتوي على الكوبالت ، والذي يتم استخراجه إلى حد كبير في الكونغو ، وهي منطقة غير مستقرة سياسياً. قد يضمن التوريد الجغرافي الأكثر تنوعًا استقرار سلسلة التوريد ويمكن تقليل تأثيراتها البيئية عن طريق إعادة التدوير وإعادة التدوير. [50] [51] تخزن البطاريات الكهرباء عادةً لفترات قصيرة؛ ويجري البحث في التكنولوجيا ذات السعة الكافية للاستمرار خلال المواسم. [52] تم تنفيذ تخزين الطاقة الكهرومائية المضغوطة وتحويل الطاقة إلى غاز بسعة للاستخدام لعدة أشهر في بعض المواقع. [53] [54]

اعتبارًا من عام 2018، لم يعد تخزين الطاقة الحرارية ملائمًا مثل حرق الوقود الأحفوري . تشكل التكاليف الأولية المرتفعة عائقًا أمام التنفيذ. يتطلب تخزين الطاقة الحرارية الموسمية سعة كبيرة؛ وقد تم تنفيذه في بعض المناطق ذات خطوط العرض المرتفعة للتدفئة المنزلية. [55]

تاريخ الكهربة

كانت أقدم الاستخدامات التجارية للكهرباء هي الطلاء الكهربائي والتلغراف . [ 56]

تطوير المغناطيسات والمولدات والمولدات

قرص فاراداي، أول مولد كهربائي. أنشأ المغناطيس على شكل حدوة الحصان (أ) مجالًا مغناطيسيًا عبر القرص (د) . عندما تم تدوير القرص، أدى ذلك إلى توليد تيار كهربائي شعاعيًا للخارج من المركز باتجاه الحافة. ​​تدفق التيار للخارج عبر جهة الاتصال الزنبركية المنزلقة م ، عبر الدائرة الخارجية، ثم عاد إلى مركز القرص عبر المحور.

في عامي 1831 و1832، اكتشف مايكل فاراداي مبدأ تشغيل المولدات الكهرومغناطيسية. يعتمد المبدأ، الذي سُمي لاحقًا بقانون فاراداي ، على القوة الدافعة الكهربائية المتولدة في موصل كهربائي يتعرض لتدفق مغناطيسي متغير ، على سبيل المثال، سلك يتحرك عبر مجال مغناطيسي. بنى فاراداي أول مولد كهرومغناطيسي، يُسمى قرص فاراداي ، وهو نوع من المولدات أحادية القطب ، باستخدام قرص نحاسي يدور بين قطبي مغناطيس حدوة حصان . أنتج أول مولد كهرومغناطيسي لفاراداي جهد تيار مستمر صغير.

حوالي عام 1832، قام هيبوليت بيكسي بتحسين المغناطيس باستخدام حدوة حصان ملفوفة بسلك، مع توليد ملفات إضافية من الموصل المزيد من التيار، ولكن كان التيار متردد. اقترح أندريه ماري أمبير وسيلة لتحويل التيار من مغناطيس بيكسي إلى تيار مستمر باستخدام مفتاح هزاز. في وقت لاحق، تم استخدام محولات مجزأة لإنتاج تيار مستمر. [57]

في الفترة ما بين عامي 1838 و1840، طور ويليام فوثرجيل كوك وتشارلز ويتستون التلغراف. وفي عام 1840، كان ويتستون يستخدم مغناطيسًا طوره لتشغيل التلغراف. وأحدث ويتستون وكوك تحسنًا مهمًا في توليد الكهرباء باستخدام مغناطيس كهربائي يعمل بالبطارية بدلاً من المغناطيس الدائم، والذي حصلا على براءة اختراعه في عام 1845. [58] وقد استغنى دينامو المجال المغناطيسي المثار ذاتيًا عن البطارية لتشغيل المغناطيسات الكهربائية. وقد صنع هذا النوع من الدينامو العديد من الأشخاص في عام 1866.

تم تصنيع أول مولد عملي، وهو آلة جرام ، بواسطة ZT Gramme، الذي باع العديد من هذه الآلات في سبعينيات القرن التاسع عشر. قام المهندس البريطاني REB Crompton بتحسين المولد للسماح بتبريد الهواء بشكل أفضل وأجرى تحسينات ميكانيكية أخرى. أدت اللفات المركبة، التي أعطت جهدًا أكثر استقرارًا مع الحمل، إلى تحسين خصائص تشغيل المولدات. [59]

لقد أدت التحسينات التي طرأت على تكنولوجيا توليد الكهرباء في القرن التاسع عشر إلى زيادة كفاءتها وموثوقيتها بشكل كبير. لم تحول المغناطيسات الأولى سوى نسبة ضئيلة من الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء. وبحلول نهاية القرن التاسع عشر تجاوزت أعلى مستويات الكفاءة 90%.

الإضاءة الكهربائية

إضاءة القوس

أدى عرض يابلوتشكوف لأضوائه القوسية الرائعة في معرض باريس عام 1878 على طول شارع الأوبرا إلى موجة بيع حادة لأسهم شركات الغاز.

اخترع السير همفري ديفي مصباح القوس الكربوني في عام 1802 بعد اكتشافه أن الكهرباء يمكن أن تنتج قوسًا ضوئيًا باستخدام أقطاب كربونية. ومع ذلك، لم يتم استخدامه على نطاق واسع حتى تم تطوير وسيلة عملية لتوليد الكهرباء.

بدأت مصابيح القوس الكربوني من خلال الاتصال بين قطبين من الكربون، ثم تم فصلهما إلى فجوة ضيقة. ولأن الكربون احترق، كان لابد من إعادة ضبط الفجوة باستمرار. تم تطوير العديد من الآليات لتنظيم القوس. كان النهج الشائع هو تغذية قطب الكربون بالجاذبية والحفاظ على الفجوة بزوج من المغناطيسات الكهربائية، حيث يقوم أحدهما بسحب الكربون العلوي بعد بدء القوس، ويتحكم الثاني في كبح التغذية بالجاذبية. [8]

كانت مصابيح القوس في ذلك الوقت تنتج ضوءًا شديد القوة - في نطاق 4000 شمعة - وتطلق قدرًا كبيرًا من الحرارة، وكانت تشكل خطرًا للحريق، وكل هذا يجعلها غير مناسبة لإضاءة المنازل. [57]

في خمسينيات القرن التاسع عشر، تم حل العديد من هذه المشاكل بواسطة مصباح القوس الذي اخترعه ويليام بيتري وويليام ستايت. استخدم المصباح مولدًا مغناطيسيًا كهربائيًا وكان به آلية تنظيم ذاتية للتحكم في الفجوة بين قضيبي الكربون. تم استخدام ضوءه لإضاءة المعرض الوطني في لندن وكان بمثابة ابتكار رائع في ذلك الوقت. تم تركيب مصابيح القوس هذه والتصميمات المشابهة لها، والتي تعمل بمغناطيسات كبيرة، لأول مرة على المنارات الإنجليزية في منتصف خمسينيات القرن التاسع عشر، لكن التكنولوجيا عانت من قيود الطاقة. [60]

تم تطوير أول مصباح قوسي ناجح ( شمعة يابلوشكوف ) بواسطة المهندس الروسي بافيل يابلوشكوف باستخدام مولد جرام . تكمن ميزته في حقيقة أنه لم يتطلب استخدام منظم ميكانيكي مثل سابقاته. تم عرضه لأول مرة في معرض باريس عام 1878 وتم الترويج له بشدة من قبل جرام. [61] تم تركيب ضوء القوس على طول نصف ميل من شارع الأوبرا وساحة المسرح الفرنسي وحول ساحة الأوبرا في عام 1878. [62]

في عام 1878، طور REB Crompton تصميمًا أكثر تطورًا، والذي أعطى ضوءًا أكثر سطوعًا وثباتًا من شمعة Yablochkov. في عام 1878، أسس شركة Crompton & Co. وبدأ في تصنيع وبيع وتثبيت مصباح Crompton. كانت شركته واحدة من أوائل شركات الهندسة الكهربائية في العالم.

المصابيح المتوهجة

كان هناك العديد من المخترعين لأشكال مختلفة من المصابيح المتوهجة ؛ ومع ذلك، كانت المصابيح المبكرة الأكثر نجاحًا هي تلك التي تستخدم خيوطًا كربونية محكمة الغلق في فراغ عالٍ. اخترعها جوزيف سوان في عام 1878 في بريطانيا وتوماس إديسون في عام 1879 في الولايات المتحدة. كان مصباح إديسون أكثر نجاحًا من مصباح سوان لأن إديسون استخدم خيوطًا أرق، مما يمنحه مقاومة أعلى وبالتالي يوصل تيارًا أقل بكثير. بدأ إديسون الإنتاج التجاري لمصابيح خيوط الكربون في عام 1880. بدأ إنتاج مصباح سوان التجاري في عام 1881. [63]

كان منزل سوان في لو فيل ، جيتسهيد، أول منزل في العالم يتم تركيب المصابيح الكهربائية العاملة فيه. وكانت مكتبة Lit & Phil في نيوكاسل أول غرفة عامة يتم إضاءتها بالضوء الكهربائي، [64] [65] وكان مسرح سافوي أول مبنى عام في العالم يتم إضاءته بالكامل بالكهرباء. [66]

محطات الطاقة المركزية والأنظمة المعزولة

شبكة الكهرباء بسيطة- أمريكا الشمالية

يُعتقد أن أول محطة مركزية توفر الطاقة العامة كانت في جودالمينج ، سري، المملكة المتحدة، في خريف عام 1881. تم اقتراح النظام بعد فشل المدينة في التوصل إلى اتفاق بشأن السعر الذي تفرضه شركة الغاز، لذلك قرر مجلس المدينة استخدام الكهرباء. أضاء النظام مصابيح القوس في الشوارع الرئيسية والمصابيح المتوهجة في عدد قليل من الشوارع الجانبية بالطاقة الكهرومائية. بحلول عام 1882، تم توصيل ما بين 8 و10 منازل، بإجمالي 57 مصباحًا. لم يكن النظام ناجحًا تجاريًا، وعادت المدينة إلى الغاز. [67]

تم افتتاح أول مصنع توزيع مركزي كبير الحجم في جسر هولبورن في لندن عام 1882. [68] تم تجهيز المحطة بـ 1000 مصباح متوهج حل محل الإضاءة الغازية القديمة، وأضاءت المحطة سيرك هولبورن بما في ذلك مكاتب مكتب البريد العام وكنيسة سيتي تمبل الشهيرة . كان الإمداد عبارة عن تيار مباشر عند 110 فولت؛ وبسبب فقدان الطاقة في الأسلاك النحاسية، بلغ هذا 100 فولت للعميل.

وفي غضون أسابيع، أوصت لجنة برلمانية بإقرار قانون الإضاءة الكهربائية التاريخي لعام 1882، والذي سمح بترخيص الأشخاص أو الشركات أو السلطات المحلية لتوفير الكهرباء لأي غرض عام أو خاص.

كانت أول محطة طاقة مركزية كبيرة الحجم في أمريكا هي محطة بيرل ستريت التابعة لإديسون في نيويورك، والتي بدأت العمل في سبتمبر 1882. كانت المحطة تحتوي على ستة مولدات كهربائية بقوة 200 حصان من إنتاج إديسون، كل منها يعمل بمحرك بخاري منفصل. كانت تقع في منطقة تجارية وتجارية وتزود 85 عميلًا بتيار مباشر بقوة 110 فولت بـ 400 مصباح. بحلول عام 1884، كانت بيرل ستريت تزود 508 عميلًا بـ 10164 مصباحًا. [69]

بحلول منتصف ثمانينيات القرن التاسع عشر، كانت شركات الكهرباء الأخرى تنشئ محطات طاقة مركزية وتوزع الكهرباء، بما في ذلك شركة كرومبتون آند كو وشركة سوان إلكتريك لايت في المملكة المتحدة وشركة تومسون-هيوستن إلكتريك وشركة ويستنجهاوس في الولايات المتحدة وشركة سيمنز في ألمانيا . وبحلول عام 1890، كان هناك 1000 محطة مركزية قيد التشغيل. [8] وقد أدرج تعداد عام 1902 3620 محطة مركزية. وبحلول عام 1925، تم توفير نصف الطاقة من المحطات المركزية. [70]

عامل التحميل والأنظمة المعزولة

كانت إحدى أكبر المشاكل التي واجهت شركات الطاقة المبكرة هي الطلب المتغير بالساعة. فعندما كان الإضاءة هو الاستخدام الوحيد للكهرباء عمليًا، كان الطلب مرتفعًا خلال الساعات الأولى قبل يوم العمل وساعات المساء عندما بلغ الطلب ذروته. [71] ونتيجة لذلك، لم تقدم معظم شركات الكهرباء المبكرة خدمة نهارية، حيث لم تقدم ثلثي الشركات أي خدمة نهارية في عام 1897. [72]

تُسمى نسبة الحمل المتوسط ​​إلى الحمل الأقصى لمحطة مركزية بعامل الحمل. [71] ولكي تزيد شركات الكهرباء من الربحية وتخفض الأسعار، كان من الضروري زيادة عامل الحمل. وكانت الطريقة التي تم بها تحقيق ذلك في النهاية من خلال حمولة المحرك. [71] تُستخدم المحركات أكثر أثناء النهار ويعمل العديد منها بشكل مستمر. كانت السكك الحديدية الكهربائية في الشوارع مثالية لموازنة الحمل. تولدت العديد من السكك الحديدية الكهربائية طاقتها الخاصة كما باعت الطاقة وشغلت أنظمة التوزيع. [4]

تم تعديل عامل التحميل صعودًا بحلول مطلع القرن العشرين - في شارع بيرل زاد عامل التحميل من 19.3٪ في عام 1884 إلى 29.4٪ في عام 1908. بحلول عام 1929، كان عامل التحميل في جميع أنحاء العالم أكبر من 50٪، ويرجع ذلك أساسًا إلى حمولة المحرك. [73]

قبل انتشار توزيع الطاقة من المحطات المركزية، كان لدى العديد من المصانع والفنادق الكبيرة والمباني السكنية والمكاتب توليد الطاقة الخاص بها. غالبًا ما كان هذا جذابًا اقتصاديًا لأنه يمكن استخدام بخار العادم في بناء الحرارة والعمليات الصناعية، والتي تُعرف اليوم باسم التوليد المشترك أو الحرارة والطاقة المشتركة (CHP). أصبحت معظم الطاقة المولدة ذاتيًا غير اقتصادية مع انخفاض أسعار الطاقة. حتى أوائل القرن العشرين، تفوقت أنظمة الطاقة المعزولة بشكل كبير على المحطات المركزية. [8] لا يزال التوليد المشترك يُمارس بشكل شائع في العديد من الصناعات التي تستخدم كميات كبيرة من البخار والطاقة، مثل اللب والورق والمواد الكيميائية والتكرير. يُطلق على الاستخدام المستمر للمولدات الكهربائية الخاصة اسم التوليد الصغير .

محركات التيار الكهربائي المستمر

كان أول محرك كهربائي يعمل بالتيار المستمر قادر على تشغيل الآلات هو العالم البريطاني ويليام ستيرجن في عام 1832. [74] وكان التقدم الحاسم الذي مثله هذا المحرك مقارنة بالمحرك الذي أظهره مايكل فاراداي هو دمج المبدل . وقد سمح هذا لمحرك ستيرجن بأن يكون أول محرك قادر على توفير حركة دورانية مستمرة. [75]

قام فرانك جيه سبراج بتحسين محرك التيار المستمر في عام 1884 من خلال حل مشكلة الحفاظ على سرعة ثابتة مع تغيير الحمل وتقليل الشرر الناتج عن الفرش. باع سبراج محركه من خلال شركة إديسون. [76] من السهل تغيير السرعة باستخدام محركات التيار المستمر، مما جعلها مناسبة لعدد من التطبيقات مثل السكك الحديدية الكهربائية في الشوارع وأدوات الآلات وبعض التطبيقات الصناعية الأخرى حيث كان التحكم في السرعة أمرًا مرغوبًا فيه. [8]

تم تحويل التصنيع من عمود الخط والدفع بالحزام باستخدام محركات البخار وقوة الماء إلى المحركات الكهربائية . [4] [9]

التيار المتناوب

على الرغم من أن محطات الطاقة الأولى كانت تزود بالتيار المستمر ، إلا أن توزيع التيار المتناوب سرعان ما أصبح الخيار المفضل. كانت المزايا الرئيسية للتيار المتناوب أنه يمكن تحويله إلى جهد عالي لتقليل خسائر النقل وأن محركات التيار المتناوب يمكن أن تعمل بسهولة بسرعات ثابتة.

كانت تقنية التيار المتناوب متجذرة في اكتشاف فاراداي في الفترة من 1830 إلى 1831 بأن المجال المغناطيسي المتغير يمكن أن يحفز تيارًا كهربائيًا في الدائرة . [77]

مجال مغناطيسي دوار ثلاثي الطور لمحرك تيار متردد . كل قطب من الأقطاب الثلاثة متصل بسلك منفصل. يحمل كل سلك تيارًا يبعد 120 درجة عن الآخر في الطور. تُظهر الأسهم متجهات القوة المغناطيسية الناتجة. يُستخدم التيار ثلاثي الطور في التجارة والصناعة.

كان أول شخص يتصور مجالًا مغناطيسيًا دوارًا هو والتر بيلي الذي قدم عرضًا عمليًا لمحركه متعدد الأطوار الذي يعمل بالبطارية بمساعدة مبدل في 28 يونيو 1879، للجمعية الفيزيائية في لندن. [78] في عام 1880، نشر المهندس الكهربائي الفرنسي مارسيل ديبريز ، المطابق تقريبًا لجهاز بيلي، ورقة بحثية حددت مبدأ المجال المغناطيسي الدوار ومبدأ نظام التيار المتردد ثنائي الطور لإنتاجه. [79] في عام 1886، بنى المهندس الإنجليزي إيليهو طومسون محرك تيار متردد من خلال التوسع في مبدأ الحث والتنافر ومقياس الوات الخاص به . [80]

في ثمانينيات القرن التاسع عشر، تم تطوير هذه التقنية تجاريًا لتوليد ونقل الكهرباء على نطاق واسع. في عام 1882، تعاون المخترع والمهندس الكهربائي البريطاني سيباستيان دي فيرانتي ، الذي يعمل لدى شركة سيمنز، مع الفيزيائي المتميز اللورد كلفن لريادة تقنية الطاقة المترددة بما في ذلك المحول المبكر. [81]

تم عرض محول الطاقة الذي طوره لوسيان جولارد وجون ديكسون جيبس ​​في لندن عام 1881، وقد جذب اهتمام شركة ويستنجهاوس . كما عرضوا الاختراع في تورينو عام 1884، حيث تم اعتماده لنظام إضاءة كهربائي. تم تكييف العديد من تصميماتهم مع القوانين الخاصة التي تحكم توزيع الكهرباء في المملكة المتحدة. [ بحاجة لمصدر ]

دخل سيباستيان زياني دي فيرانتي في هذا العمل في عام 1882 عندما أسس متجرًا في لندن لتصميم أجهزة كهربائية مختلفة. آمن فيرانتي بنجاح توزيع الطاقة بالتيار المتناوب في وقت مبكر، وكان أحد الخبراء القلائل في هذا النظام في المملكة المتحدة. بمساعدة اللورد كلفن ، كان فيرانتي رائدًا في أول مولد ومحول طاقة تيار متردد في عام 1882. [82] اخترع جون هوبكنسون ، وهو فيزيائي بريطاني ، نظام الأسلاك الثلاثة ( ثلاثي الطور ) لتوزيع الطاقة الكهربائية، وحصل على براءة اختراع له في عام 1882. [83]

اخترع المخترع الإيطالي جاليليو فيراريس محرك تحريض متعدد الأطوار في عام 1885. وكانت الفكرة أنه يمكن استخدام تيارين خارج الطور ولكن متزامنين لإنتاج مجالين مغناطيسيين يمكن دمجهما لإنتاج مجال دوار دون الحاجة إلى التبديل أو تحريك الأجزاء. وكان من بين المخترعين الآخرين المهندسان الأمريكيان تشارلز س. برادلي ونيكولا تيسلا والفني الألماني فريدريش أوغست هاسلواندر. [84] لقد تمكنوا من التغلب على مشكلة بدء تشغيل محرك التيار المتردد باستخدام مجال مغناطيسي دوار ينتج عن تيار متعدد الأطوار. [85] قدم ميخائيل دوليفو دوبروفولسكي أول محرك تحريض ثلاثي الأطوار في عام 1890، وهو تصميم أكثر كفاءة بكثير أصبح النموذج الأولي المستخدم في أوروبا والولايات المتحدة [86] وبحلول عام 1895، كان لدى كل من جنرال إلكتريك وويستنجهاوس محركات تيار متردد في السوق. [87] مع التيار أحادي الطور، يمكن استخدام مكثف أو ملف (يخلق محاثة) على جزء من الدائرة داخل المحرك لإنشاء مجال مغناطيسي دوار. [88] كانت محركات التيار المتردد متعددة السرعات التي تحتوي على أقطاب سلكية منفصلة متاحة منذ فترة طويلة، وأكثرها شيوعًا هي ذات السرعتين. تتغير سرعة هذه المحركات عن طريق تشغيل مجموعات من الأقطاب أو إيقاف تشغيلها، وهو ما تم باستخدام بادئ تشغيل محرك خاص للمحركات الأكبر حجمًا، أو مفتاح سرعة متعدد بسيط للمحركات ذات القدرة الحصانية الجزئية.

محطات توليد الطاقة بالتيار المتردد

تم بناء أول محطة طاقة تيار متردد بواسطة المهندس الكهربائي الإنجليزي سيباستيان دي فيرانتي . في عام 1887، استأجرت شركة لندن للإمدادات الكهربائية فيرانتي لتصميم محطة الطاقة الخاصة بها في دبتفورد . قام بتصميم المبنى ومحطة التوليد ونظام التوزيع. تم بناؤها في ستويدج، وهو موقع إلى الغرب من مصب دبتفورد كريك الذي استخدمته شركة الهند الشرقية ذات يوم . تم بناؤها على نطاق غير مسبوق وكانت رائدة في استخدام التيار المتردد عالي الجهد (10000 فولت)، حيث ولدت 800 كيلووات وزودت وسط لندن. عند اكتمالها في عام 1891، كانت أول محطة طاقة حديثة حقًا، حيث تزود طاقة التيار المتردد عالي الجهد التي تم "تخفيضها" بعد ذلك باستخدام المحولات للاستخدام الاستهلاكي في كل شارع. لا يزال هذا النظام الأساسي قيد الاستخدام اليوم في جميع أنحاء العالم.

في الولايات المتحدة، بدأ جورج وستنجهاوس ، الذي أصبح مهتمًا بمحول الطاقة الذي طوره جولارد وجيبس، في تطوير نظام الإضاءة بالتيار المتردد الخاص به، باستخدام نظام نقل بجهد تصاعدي بنسبة 20:1 مع جهد تنازلي. في عام 1890، بنى وستنجهاوس وستانلي نظامًا لنقل الطاقة لعدة أميال إلى منجم في كولورادو. تم اتخاذ قرار باستخدام التيار المتردد لنقل الطاقة من مشروع طاقة نياجرا إلى بوفالو، نيويورك. تضمنت المقترحات المقدمة من البائعين في عام 1890 أنظمة التيار المستمر والهواء المضغوط. ظل نظام التيار المستمر والهواء المضغوط قيد الدراسة حتى وقت متأخر من الجدول الزمني. على الرغم من احتجاجات مفوض نياجرا ويليام طومسون (اللورد كلفن)، تم اتخاذ قرار ببناء نظام تيار متردد، والذي اقترحه كل من وستنجهاوس وجنرال إلكتريك. في أكتوبر 1893، مُنحت وستنجهاوس العقد لتوفير أول ثلاثة مولدات ثنائية الطور بقوة 5000 حصان و250 دورة في الدقيقة و25 هرتز. [89] بدأ تشغيل محطة الطاقة الكهرومائية في عام 1895، [90] وكانت الأكبر حتى ذلك التاريخ. [91]

بحلول تسعينيات القرن التاسع عشر، كان التيار المتردد أحادي الطور ومتعدد الطور يخضع للتقديم السريع. [92] في الولايات المتحدة، بحلول عام 1902، كان 61% من القدرة على توليد الكهرباء من التيار المتردد، وزادت إلى 95% في عام 1917. [93] وعلى الرغم من تفوق التيار المتناوب في معظم التطبيقات، استمرت بعض أنظمة التيار المستمر الموجودة في العمل لعدة عقود بعد أن أصبح التيار المتردد هو المعيار للأنظمة الجديدة.

توربينات البخار

كانت كفاءة المحركات البخارية الأولية في تحويل الطاقة الحرارية للوقود إلى عمل ميكانيكي عاملاً حاسماً في التشغيل الاقتصادي لمحطات توليد البخار المركزية. استخدمت المشاريع المبكرة محركات بخارية ترددية تعمل بسرعات منخفضة نسبيًا. أدى إدخال التوربينات البخارية إلى تغيير اقتصاديات عمليات المحطات المركزية بشكل أساسي. يمكن تصنيع التوربينات البخارية بتصنيفات أكبر من المحركات الترددية، وكانت تتمتع عمومًا بكفاءة أعلى. لم تتقلب سرعة التوربينات البخارية دوريًا أثناء كل دورة. جعل هذا التشغيل المتوازي لمولدات التيار المتردد ممكنًا، وحسن استقرار المحولات الدوارة لإنتاج التيار المستمر للاستخدامات الصناعية والجر. تعمل التوربينات البخارية بسرعة أعلى من المحركات الترددية، ولا تقتصر على السرعة المسموح بها للمكبس في الأسطوانة. جعلها هذا أكثر توافقًا مع مولدات التيار المتردد ذات القطبين أو الأربعة فقط؛ لم تكن هناك حاجة إلى علبة تروس أو زيادة سرعة حزام بين المحرك والمولد. كان توفير حزام نقل بين محرك منخفض السرعة ومولد عالي السرعة في التصنيفات الكبيرة جدًا المطلوبة لخدمة المحطة المركزية مكلفًا وفي النهاية مستحيلًا.

تم اختراع التوربين البخاري الحديث في عام 1884 من قبل المهندس البريطاني السير تشارلز بارسونز ، وكان أول نموذج له متصلاً بدينامو يولد 7.5 كيلو وات (10 حصان) من الكهرباء. [94] جعل اختراع توربين بارسونز البخاري الكهرباء الرخيصة والوفيرة ممكنة. تم تقديم توربينات بارسونز على نطاق واسع في المحطات المركزية الإنجليزية بحلول عام 1894؛ كانت أول شركة إمداد بالكهرباء في العالم تولد الكهرباء باستخدام مولدات توربينية هي شركة إمداد الكهرباء الخاصة ببارسونز، نيوكاسل آند ديستريكت إلكتريك لايتنج ، التي تأسست عام 1894. [95] خلال حياة بارسونز، تم زيادة القدرة التوليدية للوحدة بحوالي 10000 مرة. [96]

توربين بخاري من إنتاج بارسونز عام 1899 مرتبط مباشرة بدينامو

كانت أولى توربينات الولايات المتحدة عبارة عن وحدتين من طراز De Leval في شركة Edison في نيويورك عام 1895. وكانت أول توربينة أمريكية من طراز Parsons في شركة Westinghouse Air Brake بالقرب من بيتسبرغ . [97]

كما كانت للتوربينات البخارية تكلفة رأسمالية ومزايا تشغيلية مقارنة بالمحركات الترددية. كان المكثف الناتج عن المحركات البخارية ملوثًا بالزيت ولا يمكن إعادة استخدامه، في حين أن المكثف الناتج عن التوربين نظيف وعادة ما يتم إعادة استخدامه. كانت التوربينات البخارية جزءًا بسيطًا من حجم ووزن المحرك البخاري الترددي ذي التصنيف المماثل. يمكن للتوربينات البخارية العمل لسنوات دون أي تآكل تقريبًا. تتطلب المحركات البخارية الترددية صيانة عالية. يمكن تصنيع التوربينات البخارية بسعات أكبر بكثير من أي محركات بخارية تم تصنيعها على الإطلاق، مما يوفر وفورات كبيرة في الحجم .

يمكن بناء التوربينات البخارية للعمل على بخار ذي ضغط ودرجة حرارة أعلى. إن المبدأ الأساسي للديناميكا الحرارية هو أنه كلما ارتفعت درجة حرارة البخار الداخل إلى المحرك، زادت الكفاءة. أدى إدخال التوربينات البخارية إلى سلسلة من التحسينات في درجات الحرارة والضغوط. أدت زيادة كفاءة التحويل الناتجة إلى خفض أسعار الكهرباء. [98]

تم زيادة كثافة الطاقة في الغلايات باستخدام هواء الاحتراق القسري واستخدام الهواء المضغوط لتغذية الفحم المسحوق. كما تم ميكنة وأتمتة التعامل مع الفحم. [99]

الشبكة الكهربائية

تُظهر هذه الصورة بالأبيض والأسود عمال البناء وهم يرفعون خطوط الكهرباء بجوار خطوط السكك الحديدية في منطقة توليدو وبورت كلينتون ولاكسايد في منطقة ريفية. يستخدم العمال عربة سكة حديدية كمركبة لنقل الإمدادات وأنفسهم على طول الخط. تم التقاط الصورة في عام 1920 تقريبًا.
عمال البناء يرفعون خطوط الكهرباء، 1920

مع تحقيق نقل الطاقة لمسافات طويلة، أصبح من الممكن ربط محطات مركزية مختلفة لتحقيق التوازن بين الأحمال وتحسين عوامل التحميل. أصبح الربط مرغوبًا بشكل متزايد مع النمو السريع للكهرباء في السنوات الأولى من القرن العشرين.

قام تشارلز ميرز ، من شراكة الاستشارات ميرز وماكليلان ، ببناء محطة توليد الطاقة نبتون بانك بالقرب من نيوكاسل أبون تاين في عام 1901، [100] وبحلول عام 1912 تطورت إلى أكبر نظام طاقة متكامل في أوروبا. [101] في عام 1905 حاول التأثير على البرلمان لتوحيد مجموعة متنوعة من الفولتات والترددات في صناعة إمدادات الكهرباء في البلاد، ولكن لم يبدأ البرلمان في أخذ هذه الفكرة على محمل الجد حتى الحرب العالمية الأولى ، وعينه رئيسًا للجنة برلمانية لمعالجة المشكلة. في عام 1916 أشار ميرز إلى أن المملكة المتحدة يمكن أن تستخدم حجمها الصغير لصالحها، من خلال إنشاء شبكة توزيع كثيفة لتغذية صناعاتها بكفاءة. أدت نتائجه إلى تقرير ويليامسون لعام 1918، والذي أدى بدوره إلى إنشاء مشروع قانون إمدادات الكهرباء لعام 1919. كان مشروع القانون هو الخطوة الأولى نحو نظام كهرباء متكامل في المملكة المتحدة.

أدى قانون الكهرباء (الإمداد) الأكثر أهمية لعام 1926 إلى إنشاء الشبكة الوطنية. [102] قامت هيئة الكهرباء المركزية بتوحيد إمدادات الكهرباء في البلاد وتأسيس أول شبكة تيار متردد متزامنة تعمل بجهد 132 كيلو فولت و50 هرتز . بدأ هذا النظام في العمل كنظام وطني، الشبكة الوطنية ، في عام 1938.

في الولايات المتحدة، أصبح توحيد الإمدادات هدفًا وطنيًا بعد أزمة الطاقة خلال صيف عام 1918 في خضم الحرب العالمية الأولى. وفي عام 1934، اعترف قانون شركة المرافق العامة القابضة بالمرافق الكهربائية باعتبارها سلعًا عامة ذات أهمية إلى جانب شركات الغاز والمياه والهاتف، وبالتالي تم منحها قيودًا محددة وإشرافًا تنظيميًا على عملياتها. [103]

كهربة المنازل

بدأت عملية كهربة المنازل في أوروبا وأمريكا الشمالية في أوائل القرن العشرين في المدن الكبرى وفي المناطق التي تخدمها السكك الحديدية الكهربائية، وزادت بسرعة حتى حوالي عام 1930 عندما تم كهربة 70% من المنازل في الولايات المتحدة.

تم كهربة المناطق الريفية أولاً في أوروبا، وفي الولايات المتحدة، قامت إدارة الكهرباء الريفية ، التي تأسست في عام 1935، بإيصال الكهرباء إلى المناطق الريفية التي تعاني من نقص الخدمات. [104]

في الاتحاد السوفييتي، كما هو الحال في الولايات المتحدة، كان تقدم كهربة الريف أبطأ من تقدمه في المناطق الحضرية. ولم تنتشر الكهربة على نطاق واسع في المناطق الريفية إلا في عهد بريجنيف ، حيث اكتملت حملة كهربة الريف السوفييتي إلى حد كبير بحلول أوائل سبعينيات القرن العشرين. [105]

في الصين، أدت الاضطرابات التي شهدتها حقبة أمراء الحرب والحرب الأهلية والغزو الياباني في أوائل القرن العشرين إلى تأخير عملية الكهربة لعقود من الزمن. ولم يكن من الممكن للبلاد أن تسعى إلى نشر الكهربة على نطاق واسع إلا بعد تأسيس جمهورية الصين الشعبية في عام 1949. وخلال سنوات حكم ماو، بينما أصبحت الكهرباء شائعة في المدن، كانت المناطق الريفية مهملة إلى حد كبير. [106] وفي وقت وفاة ماو في عام 1976، كان 25٪ من الأسر الصينية لا تزال تفتقر إلى الوصول إلى الكهرباء. [107]

بدأ دينج شياو بينج، الذي أصبح الزعيم الأعلى للصين في عام 1978، حملة كهربة الريف كجزء من جهد تحديث أوسع نطاقًا. وبحلول أواخر التسعينيات، أصبحت الكهرباء منتشرة في كل مكان في المناطق الإقليمية. [108] تم توصيل آخر القرى النائية في الصين بالشبكة في عام 2015. [109]

التكلفة التاريخية للكهرباء

لقد وفرت محطات توليد الطاقة الكهربائية المركزية الطاقة بكفاءة أكبر وبتكلفة أقل من المولدات الصغيرة. كما كانت تكلفة رأس المال والتشغيل لكل وحدة طاقة أرخص مع المحطات المركزية. [9] انخفضت تكلفة الكهرباء بشكل كبير في العقود الأولى من القرن العشرين بسبب إدخال التوربينات البخارية وتحسين عامل الحمل بعد إدخال محركات التيار المتردد. ومع انخفاض أسعار الكهرباء، زاد الاستخدام بشكل كبير وتم توسيع المحطات المركزية إلى أحجام هائلة، مما أدى إلى خلق وفورات كبيرة في الحجم. [110] لمعرفة التكلفة التاريخية، انظر Ayres-Warr (2002) الشكل 7. [11]

انظر أيضا

مراجع

الاستشهادات

  1. ^ كونستابل، جورج؛ سومرفيل، بوب (2003). قرن من الإبداع: عشرون إنجازًا هندسيًا غيرت حياتنا. واشنطن العاصمة: مطبعة جوزيف هنري. رقم ISBN 0-309-08908-5. تم أرشفة النسخة الأصلية في 2012-04-04 . تم استرجاعها في 2010-09-22 .
  2. ^ أغوتو، تشرشل؛ إيجلي، فلوريان؛ ويليامز، ناثانيال جيه؛ شميدت، توبياس إس؛ ستيفن، بيارني (2022-06-09). "المحاسبة عن التمويل في نماذج الكهربة لأفريقيا جنوب الصحراء الكبرى". نيتشر إنيرجي . 7 (7): 631-641. رمز Bibcode :2022NatEn...7..631A. doi :10.1038/s41560-022-01041-6. ISSN  2058-7546. S2CID  249563183.
  3. ^ حكيميان، روب (2022-06-10). "إطلاق عملية الشراء لأكبر مشروع كهربة للسكك الحديدية في العالم". مهندس مدني جديد . تم الاسترجاع في 2022-06-10 .
  4. ^ اي بي سي ناي 1990، ص.  [ الصفحة مطلوبة ] .
  5. ^ كاردويل، دي إس إل (1972). التكنولوجيا والعلوم والتاريخ . لندن: هاينمان. ص 163.
  6. ^ بلغ متوسط ​​أجر العمال غير المهرة حوالي 1.25 دولارًا لكل يوم عمل من 10 إلى 12 ساعة. يستشهد هانتر وبراينت بخطاب من بنيامين لاتروب إلى جون ستيفنز يعود تاريخه إلى عام 1814 تقريبًا يوضح تكلفة حصانين أعمى قديمين يستخدمان لتشغيل مطحنة بمبلغ 20 دولارًا و14 دولارًا. يكلف حصان العربة الجيد 165 دولارًا.
  7. ^ هانتر وبراينت 1991، ص 29-30.
  8. ^ abcdefg Hunter & Bryant 1991، ص.  [ الصفحة المطلوبة ] .
  9. ^ abc Devine Jr., Warren D. (1983). "From Shafts to Wires: Historical Perspective on Electrification" (PDF) . مجلة التاريخ الاقتصادي . 43 (2): 355. doi :10.1017/S0022050700029673. S2CID  153414525. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2019-04-12 . تم الاسترجاع في 2011-07-03 .
  10. ^ ab Ayres, RU; Ayres, LW; Warr, B. (2003). "Exergy, Power and Work in the US Economy 1900-1998". الطاقة . 28 (3): 219–273. رمز Bibcode :2003Ene....28..219A. doi :10.1016/S0360-5442(02)00089-0. مؤرشف من الأصل في 2015-09-09 . تم الاسترجاع في 2015-06-04 .
  11. ^ من تأليف روبرت يو آيريس؛ بنيامين وار. "نموذجان للإنتاج والنمو" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2013-05-02.
  12. ^ لجنة الكهرباء في النمو الاقتصادي، مجلس هندسة الطاقة، لجنة الهندسة والأنظمة الفنية، المجلس الوطني للبحوث (1986). الكهرباء في النمو الاقتصادي. واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديمية الوطنية. ص 16، 40. ISBN 0-309-03677-1. تم أرشفة النسخة الأصلية في 2014-06-07 . تم استرجاعها في 2013-10-07 .<متاح للتنزيل مجانًا بصيغة .pdf>
  13. ^ كندريك، جون دبليو. (1980). الإنتاجية في الولايات المتحدة: الاتجاهات والدوائر . مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ص 97. ISBN 978-0-8018-2289-6.
  14. ^ راو، ي. سرينيفاسا (2010) "الكهرباء والسياسة واختلال التوازن الاقتصادي الإقليمي في رئاسة مدراس، 1900-1947". الأسبوعية الاقتصادية والسياسية 45(23)، 59-66
  15. ^ تشيكويرو، موسى (2007) "التيارات شبه المتناوبة: الكهربة وسياسات القوة في بولاوايو، زيمبابوي الاستعمارية، 1894-1939". مجلة دراسات جنوب أفريقيا 33(2)، 287-306
  16. ^ شامير، رونين (2013) تدفق التيار: كهربة فلسطين. ستانفورد: مطبعة جامعة ستانفورد
  17. ^ "الوصول إلى الكهرباء (% من السكان)". بيانات . البنك الدولي. مؤرشف من الأصل في 16 سبتمبر 2017 . تم الاسترجاع 5 أكتوبر 2019 .
  18. ^ أودارنو، ليلي (14 أغسطس/آب 2019). "سد فجوة الوصول إلى الكهرباء في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى: لماذا يجب أن تكون المدن جزءًا من الحل". معهد الموارد العالمية . مؤرشف من الأصل في 2019-12-19 . تم الاسترجاع في 2019-11-26 .
  19. ^ "IEA - Energy Access". worldenergyoutlook.org . مؤرشف من الأصل في 2013-05-31 . تم استرجاعه في 2013-05-30 .
  20. ^ هشام زريفي (2008). "من الطاقة المتجددة إلى الوصول: الكهربة الموزعة في المناطق الريفية في البرازيل" (PDF) . المجلة الدولية لإدارة قطاع الطاقة . 2 (1). مجموعة إيميرالد للنشر: 90-117. doi :10.1108/17506220810859114. ISSN  1750-6220. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2015-06-10.
  21. ^ "النمو السكاني يؤدي إلى تآكل مكاسب الطاقة المستدامة - تقرير الأمم المتحدة". trust.org . مؤسسة تومسون رويترز. مؤرشف من الأصل في 2014-11-10 . تم الاسترجاع في 2013-06-17 .
  22. ^ "استثمارات الطاقة النظيفة العالمية تقفز بنسبة 17%، وتبلغ 1.8 تريليون دولار في عام 2023، وفقًا لتقرير بلومبرج إن إي إف". BNEF.com . بلومبرج إن إي إف. 30 يناير 2024. مؤرشف من الأصل في 28 يونيو 2024. تختلف سنوات البدء حسب القطاع، لكن جميع القطاعات موجودة من عام 2020 فصاعدًا.
  23. ^ Padovani, Filippo; Sommerfeldt, Nelson; Longobardi, Francesca; Pearce, Joshua M. (2021-11-01). "إزالة الكربون من المباني السكنية الريفية في المناخات الباردة: تحليل تقني اقتصادي لكهربة التدفئة". الطاقة والمباني . 250 : 111284. Bibcode :2021EneBu.25011284P. doi : 10.1016/j.enbuild.2021.111284 . ISSN  0378-7788. S2CID  237669282.
  24. ^ بيرس، جوشوا م.؛ سومرفيلدت، نيلسون (2021). "اقتصاديات أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المرتبطة بالشبكة والمقترنة بمضخات الحرارة: حالة المناخات الشمالية في الولايات المتحدة وكندا". الطاقات . 14 (4): 834. doi : 10.3390/en14040834 . ISSN  1996-1073.
  25. ^ ab Sommerfeldt, Nelson; Pearce, Joshua M. (2023-04-15). "هل يمكن للطاقة الشمسية الكهروضوئية المرتبطة بالشبكة أن تؤدي إلى كهربة التدفئة السكنية؟ دراسة حالة تقنية اقتصادية في الغرب الأوسط للولايات المتحدة" Applied Energy . 336 : 120838. Bibcode :2023ApEn..33620838S. doi : 10.1016/j.apenergy.2023.120838 . ISSN  0306-2619. S2CID  257066236.
  26. ^ "مخطط: اشترى الأميركيون مضخات حرارية أكثر من أفران الغاز العام الماضي". Canary Media . 10 فبراير 2023 . تم الاسترجاع في 2023-03-01 .
  27. ^ لي، يوان يوان؛ روزينجارتن، جاري؛ ستانلي، كاميرون؛ موجيري، أحمد (10 ديسمبر 2022). "كهربة التدفئة والتبريد والمياه الساخنة في المساكن: تنعيم الأحمال باستخدام الخلايا الكهروضوئية في الموقع ومضخات الحرارة والبطاريات الحرارية". مجلة تخزين الطاقة . 56 : 105873. doi : 10.1016/j.est.2022.105873. ISSN  2352-152X. S2CID  253858807.
  28. ^ Ermel, Conrado; Bianchi, Marcus VA; Cardoso, Ana Paula; Schneider, Paulo S. (2022-10-01). "التخزين الحراري المدمج في مضخات الحرارة الهوائية للاستفادة من كهربة المباني: مراجعة منهجية للأدبيات". هندسة حرارية تطبيقية . 215 : 118975. رمز Bibcode : 2022AppTE.21518975E. doi : 10.1016/j.applthermaleng.2022.118975. ISSN  1359-4311. S2CID  250416024.
  29. ^ بوغدانوف، دميتري؛ فارفان، خافيير؛ سادوفسكايا، كريستينا؛ أغاهوسيني، أرمان؛ وآخرون (2019). "مسار التحول الجذري نحو الكهرباء المستدامة عبر خطوات تطورية". نيتشر كوميونيكيشنز . 10 (1): 1077. رمز Bibcode :2019NatCo..10.1077B. doi :10.1038/s41467-019-08855-1. PMC 6403340. PMID  30842423 . 
  30. ^ ميلر، جو (2020-09-09). "الهيدروجين يتراجع إلى الخلف أمام الكهرباء في المركبات الخاصة". فاينانشال تايمز . مؤرشف من الأصل في 2020-09-20 . تم الاسترجاع في 2020-09-20 .
  31. ^ وكالة الطاقة الدولية 2020، ص 139.
  32. ^ ماستروتشي، أليسيو؛ بايرز، إدوارد؛ باتشوري، شونالي؛ راو، ناراسيمها د. (2019). "تحسين أهداف الفقر في مجال الطاقة في أهداف التنمية المستدامة: احتياجات التبريد السكني في الجنوب العالمي". الطاقة والمباني . 186 : 405-415. رمز Bibcode : 2019EneBu.186..405M. doi : 10.1016/j.enbuild.2019.01.015 . ISSN  0378-7788.
  33. ^ بوزاروفسكي، ستيفان؛ بتروفا، ساسكا (2015). "منظور عالمي لحرمان الطاقة المحلية: التغلب على ثنائية فقر الطاقة وفقر الوقود". أبحاث الطاقة والعلوم الاجتماعية . 10 : 31-40. رمز Bibcode :2015ERSS...10...31B. doi : 10.1016/j.erss.2015.06.007 . ISSN  2214-6296.
  34. ^ Abergel, Thibaut (يونيو 2020). "Heat Pumps". IEA . مؤرشف من الأصل في 3 مارس 2021 . تم الاسترجاع 12 أبريل 2021 .
  35. ^ مولر، مايك (1 أغسطس 2017). "5 أشياء يجب أن تعرفها عن مضخات الحرارة الجوفية". مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة . وزارة الطاقة الأمريكية. مؤرشف من الأصل في 15 أبريل 2021. تم الاسترجاع 17 أبريل 2021 .
  36. ^ "حلم أم حقيقة؟ كهربة صناعات العمليات الكيميائية". www.aiche-cep.com . تم الاسترجاع في 2022-01-16 .
  37. ^ "عشرات المدن الأمريكية تحظر توصيلات الغاز الطبيعي في المباني الجديدة - #CancelGas #ElectrifyEverything". 9 مارس 2021. مؤرشف من الأصل في 2021-08-09 . تم الاسترجاع 2021-08-09 .
  38. ^ "الحرارة في المباني". مؤرشف من الأصل في 2021-08-18 . تم الاسترجاع 2021-08-09 .
  39. ^ "BASF وSABIC وLinde تتعاون لتحقيق أول فرن تكسير بخاري كهربائي في العالم". www.basf.com . مؤرشف من الأصل في 2021-09-24 . تم الاسترجاع 2021-09-24 .
  40. ^ "مستقبلنا الكهربائي - مجلة الأفكار الأمريكية". American.com. 2009-06-15. مؤرشف من الأصل في 2014-08-25 . تم الاسترجاع في 2009-06-19 .
  41. ^ خيريز ، سونيا. توبين، إيزابيل. توركو، ماركو. ماريا لوبيز روميرو، خوسيه؛ مونتافيز، خوان بيدرو؛ خيمينيز غيريرو، بيدرو؛ فوتر، روبرت (2018). “مرونة الإنتاج المشترك لطاقة الرياح بالإضافة إلى الطاقة الشمسية في أوروبا أمام تغير المناخ: التركيز على تقطع العرض”. EGUGA : 15424. بيب كود :2018EGUGA..2015424J.
  42. ^ لاف، م.؛ إليس، أ. (2016). "مقارنة تأثير توليد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على الحمل الصافي عبر منطقة موازنة المرافق". مؤتمر IEEE 43 للمتخصصين في الطاقة الكهروضوئية (PVSC) لعام 2016. ص. 1837-1842. doi :10.1109/PVSC.2016.7749939. ISBN 978-1-5090-2724-8. OSTI  1368867. S2CID  44158163. مؤرشف من الأصل في 2020-02-22 . تم الاسترجاع 2021-05-21 .
  43. ^ "مقدمة حول تكامل أنظمة الطاقة المتجددة – تحليل". وكالة الطاقة الدولية . مؤرشف من الأصل في 2020-05-15 . تم الاسترجاع في 2020-05-30 .
  44. ^ abc Blanco, Herib; Faaij, André (2018). "مراجعة لدور التخزين في أنظمة الطاقة مع التركيز على تحويل الطاقة إلى غاز والتخزين طويل الأمد". مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 81 : 1049–1086. doi : 10.1016/j.rser.2017.07.062 . ISSN  1364-0321.
  45. ^ "حصة طاقة الرياح والطاقة الشمسية في بيانات إنتاج الكهرباء". Enerdata . مؤرشف من الأصل في 2019-07-19 . تم الاسترجاع في 2021-05-21 .
  46. ^ REN21 2020، ص 177.
  47. ^ وكالة الطاقة الدولية 2020، ص 109.
  48. ^ ab Koohi-Fayegh, S.; Rosen, MA (2020). "مراجعة أنواع تخزين الطاقة والتطبيقات والتطورات الأخيرة". مجلة تخزين الطاقة . 27 : 101047. doi :10.1016/j.est.2019.101047. ISSN  2352-152X. S2CID  210616155. مؤرشف من الأصل في 2021-07-17 . تم الاسترجاع 2021-05-21 .
  49. ^ كاتز، شيريل. "البطاريات التي قد تجعل الوقود الأحفوري عتيقًا". بي بي سي . مؤرشف من الأصل في 2021-01-11 . تم الاسترجاع 2021-01-10 .
  50. ^ بابيت، كالي دبليو. (2020). "وجهات نظر الاستدامة بشأن بطاريات الليثيوم أيون". التقنيات النظيفة والسياسة البيئية . 22 (6): 1213-1214. رمز Bibcode : 2020CTEP...22.1213B. doi : 10.1007/s10098-020-01890-3 . ISSN  1618-9558. S2CID  220351269.
  51. ^ بومان-بولي، دوروثي (16 سبتمبر 2020). "يمكن الحصول على الكوبالت بطريقة مسؤولة، وحان الوقت للتصرف". SWI swissinfo.ch . مؤرشف من الأصل في 2020-11-26 . تم استرجاعه في 2021-04-10 .
  52. ^ Herib, Blanco; André, Faaij (2018). "مراجعة دور التخزين في أنظمة الطاقة مع التركيز على تحويل الطاقة إلى غاز والتخزين طويل الأمد". مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 81 : 1049–1086. doi : 10.1016/j.rser.2017.07.062 . ISSN  1364-0321.
  53. ^ هانت، جوليان د.؛ بايرز، إدوارد؛ وادا، يوشيهايد؛ باركنسون، سيمون؛ جيرنات، ديفيد إي إتش جيه؛ لانجان، سيمون؛ فان فورين، ديتليف ب.؛ رياحي، كيوان (2020). "إمكانات الموارد العالمية لتخزين الطاقة الكهرومائية الموسمية المضخوخة لتخزين الطاقة والمياه". نيتشر كوميونيكيشنز . 11 (1): 947. رمز Bibcode :2020NatCo..11..947H. doi : 10.1038/s41467-020-14555-y . ISSN  2041-1723. PMC 7031375. PMID 32075965  . 
  54. ^ Balaraman, Kavya (2020-10-12). "إلى البطاريات وما بعدها: مع إمكانية التخزين الموسمية، يقدم الهيدروجين "لعبة مختلفة تمامًا"". Utility Dive . مؤرشف من الأصل في 2021-01-18 . تم الاسترجاع 2021-01-10 .
  55. ^ ألفا، جوروبراساد؛ لين، ياكسوي؛ فانغ، غويين (2018). "نظرة عامة على أنظمة تخزين الطاقة الحرارية". الطاقة . 144 : 341–378. رمز Bibcode : 2018Ene...144..341A. doi : 10.1016/j.energy.2017.12.037. ISSN  0360-5442. مؤرشف من الأصل في 2021-07-17 . تم الاسترجاع في 2021-05-21 .
  56. ^ "التطبيقات المبكرة للكهرباء". ETHW . 2015-09-14 . تم الاسترجاع 2023-11-16 .
  57. ^ ab McNeil 1990، ص.  [ الصفحة المطلوبة ] .
  58. ^ ماكنيل 1990، ص 359.
  59. ^ ماكنيل 1990، ص 360.
  60. ^ ماكنيل 1990، ص 360-365.
  61. ^ وودبيري، ديفيد أوكس (1949). مقياس العظمة: سيرة ذاتية مختصرة لإدوارد ويستون. ماكجرو هيل. ص 83. تم الاسترجاع في 4 يناير 2009 .
  62. ^ باريت، جون باتريك (1894). الكهرباء في المعرض الكولومبي. شركة آر آر دونيلي وأولاده. ص. 1. تم الاسترجاع في 2009-01-04 .
  63. ^ ماكنيل 1990، ص 366-368.
  64. ^ غلوفر، أندرو (8 فبراير 2011). "ألكسندر أرمسترونج يناشد إنقاذ الأدب والفلسفة". المجلة . مؤرشف من الأصل في 15 فبراير 2011. تم الاسترجاع في 8 فبراير 2011. كانت قاعة المحاضرات في الجمعية أول غرفة عامة يتم إضاءتها بالضوء الكهربائي، أثناء محاضرة ألقاها السير جوزيف سوان في 20 أكتوبر 1880 .
  65. ^ التاريخ في صور - The Lit & Phil Archived 2012-07-19 at archive.today BBC. Retrieved 8 August 2011
  66. ^ بورجيس، مايكل. "ريتشارد دي أويلي كارت"، سافويارد ، يناير 1975، ص 7-11
  67. ^ ماكنيل 1990، ص 369.
  68. ^ "تاريخ الإمداد العام في المملكة المتحدة". مؤرشف من الأصل في 2010-12-01.
  69. ^ هانتر وبراينت 1991، ص 191.
  70. ^ هانتر وبراينت 1991، ص 242.
  71. ^ abc Hunter & Bryant 1991، ص 276-279.
  72. ^ هانتر وبراينت 1991، ص 212، ملاحظة 53.
  73. ^ هانتر وبراينت 1991، ص 283-284.
  74. ^ جي، ويليام (2004). "ستورجون، ويليام (1783-1850)". قاموس أكسفورد للسيرة الوطنية . قاموس أكسفورد للسيرة الوطنية (الطبعة الإلكترونية). مطبعة جامعة أكسفورد. doi :10.1093/ref:odnb/26748. (يتطلب الاشتراك أو عضوية المكتبة العامة في المملكة المتحدة.)
  75. ^ "محركات التيار المستمر". مؤرشف من الأصل في 2013-05-16 . تم الاسترجاع 2013-10-06 .
  76. ^ ني 1990، ص 195.
  77. ^ الموسوعة التاريخية للعلوم الطبيعية والرياضية، المجلد 1. سبرينغر. 6 مارس 2009. ISBN 9783540688310. تم أرشفته من الأصل في 25 يناير 2021 . تم استرجاعه في 25 أكتوبر 2020 .
  78. ^ المعالج: حياة نيكولا تيسلا وأوقاته: سيرة عبقري. مطبعة سيتادل. 1998. ص. 24. ISBN 9780806519609. تم أرشفة النسخة الأصلية في 2021-08-16 . تم استرجاعها في 2020-10-25 .
  79. ^ التيارات الكهربائية متعددة الأطوار والمحركات ذات التيار المتناوب. مجلة سبيون 1895. ص 87.
  80. ^ الابتكار كعملية اجتماعية. مطبعة جامعة كامبريدج. 13 فبراير 2003. ص 258. ISBN 9780521533126. تم أرشفة من الأصل في 14 أغسطس 2021 . تم استرجاعه في 25 أكتوبر 2020 .
  81. ^ "نيكولا تيسلا العبقري الكهربائي". مؤرشف من الأصل في 2015-09-09 . تم الاسترجاع 2013-10-06 .
  82. ^ "تاريخ التيار المتردد والخط الزمني". مؤرشف من الأصل في 2013-10-17 . تم الاسترجاع في 2013-10-06 .
  83. ^ قاموس أكسفورد للسيرة الوطنية : هوبكنسون، جون بقلم تي إتش بير
  84. ^ هيوز، توماس بارك (مارس 1993). شبكات القوة. مطبعة جامعة جونز هوبكنز. رقم ISBN 9780801846144. تم أرشفة النسخة الأصلية في 2020-10-30 . تم استرجاعها في 2016-05-18 .
  85. ^ هانتر وبراينت 1991، ص 248.
  86. ^ أرنولد هيرتي ؛ مارك بيرلمان، محرران (1990). التكنولوجيا المتطورة وبنية السوق: دراسات في الاقتصاد الشومبيتري. مطبعة جامعة ميشيغان. ص 138. رقم ISBN 0472101927. تم أرشفة النسخة الأصلية في 2018-05-05 . تم استرجاعها في 2016-05-18 .
  87. ^ هانتر وبراينت 1991، ص 250.
  88. ^ ماكنيل 1990، ص 383.
  89. ^ هانتر وبراينت 1991، ص 285-286.
  90. ^ أ. مادريجال (6 مارس 2010). "3 يونيو 1889: تدفقات الطاقة لمسافات طويلة". wired.com . مؤرشف من الأصل في 2017-07-01 . تم الاسترجاع في 2019-01-30 .
  91. ^ "تاريخ الكهربة: قائمة بمحطات الطاقة المبكرة المهمة". edisontechcenter.org . مؤرشف من الأصل في 2018-08-25 . تم استرجاعه في 2019-01-30 .
  92. ^ هانتر وبراينت 1991، ص 221.
  93. ^ هانتر وبراينت 1991، ص 253، ملاحظة 18.
  94. ^ "التوربين البخاري". Birr Castle Demesne . مؤرشف من الأصل في 13 مايو 2010.
  95. ^ فوربس، روس (17 أبريل 1997). "لقد تم عقد زواج الأسبوع الماضي بين تقنيتين ربما بعد 120 عامًا من الموعد المحدد". wiki-north-east.co.uk/ . المجلة . تم استرجاعه في 2009-01-02 .[ رابط معطل ]
  96. ^ بارسونز، تشارلز أ . "التوربين البخاري". مؤرشف من الأصل في 14 يناير 2011.
  97. ^ هانتر وبراينت 1991، ص 336.
  98. ^ البخار-توليده واستخدامه. بابكوك وويلكوكس. 1913.
  99. ^ جيروم، هاري (1934). الميكنة في الصناعة، المكتب الوطني للبحوث الاقتصادية (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2017-10-18 . تم استرجاعه في 2018-03-09 .
  100. ^ Shaw, Alan (29 September 2005). "Kelvin to Weir, and on to GB SYS 2005" (PDF) . الجمعية الملكية في إدنبرة. مؤرشف من الأصل (PDF) في 4 مارس 2009. تم الاسترجاع في 6 أكتوبر 2013 .
  101. ^ "Survey of Belford 1995". North Northumberland Online. مؤرشف من الأصل في 2016-04-12 . تم الاسترجاع في 2013-10-06 .
  102. ^ "الإضاءة بالكهرباء". الصندوق الوطني . مؤرشف من الأصل في 2011-06-29.
  103. ^ مازر، أ. (2007). تخطيط الطاقة الكهربائية للأسواق المنظمة وغير المنظمة. جون، وايلي، وأولاده، هوبوكين، نيوجيرسي. 313 صفحة.
  104. ^ مور، ستيفن؛ سيمون، جوليان (15 ديسمبر/كانون الأول 1999). أعظم قرن على الإطلاق: 25 اتجاهاً معجزياً خلال المائة عام الماضية (PDF) . تحليل السياسات (تقرير). معهد كاتو. ص. 20. الشكل 16. رقم 364. مؤرشف من الأصل (PDF) في 12 أكتوبر/تشرين الأول 2012. تم استرجاعه في 16 يونيو/حزيران 2011 .
  105. ^ فريسن، باتريك (2024-07-25). "مليارا ضوء: الموجة الكهربائية في جنوب آسيا". الذهب والثورة . تم الاسترجاع في 2024-08-10 .
  106. ^ بينج، و. و. بان، ج.، 2006، كهربة الريف في الصين: التاريخ والمؤسسات، الصين والاقتصاد العالمي، المجلد 14، العدد 1، ص 77
  107. ^ فريسن، باتريك (2024-07-25). "مليارا ضوء: الموجة الكهربائية في جنوب آسيا". الذهب والثورة . تم الاسترجاع في 2024-08-10 .
  108. ^ فريسن، باتريك (2024-07-25). "مليارا ضوء: الموجة الكهربائية في جنوب آسيا". الذهب والثورة . تم الاسترجاع في 2024-08-10 .
  109. ^ "ثلاثة دروس مستفادة من جهود الصين لتوفير الكهرباء لـ 1.4 مليار شخص". حوار الأرض . 24 يوليو 2017. تم الاسترجاع في 10 أغسطس 2024 . {{cite web}}: تحقق من |url=القيمة ( مساعدة )صيانة CS1: حالة عنوان url ( الرابط )
  110. ^ سميل، فاكلاف (2006). تحويل القرن العشرين: الابتكارات التقنية وعواقبها . أكسفورد، نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 33. ISBN 978-0-19-516875-4.(ارتفع الحد الأقصى لحجم التوربينات إلى حوالي 200 ميجاوات في عشرينيات القرن العشرين ومرة ​​أخرى إلى حوالي 1000 ميجاوات في عام 1960. ورافق كل زيادة في الحجم زيادات كبيرة في الكفاءة.)

المراجع العامة والمقتبسة

  • هانتر، لويس سي.؛ براينت، لينوود (1991). تاريخ الطاقة الصناعية في الولايات المتحدة، 1730-1930، المجلد 3: نقل الطاقة . كامبريدج، ماساتشوستس: مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. رقم ISBN 0-262-08198-9.
  • هيلز، ريتشارد ليزلي (1993). الطاقة من البخار: تاريخ المحرك البخاري الثابت (طبعة الغلاف الورقي). مطبعة جامعة كامبريدج. ص 244. ISBN 0-521-45834-X.
  • وكالة الطاقة الدولية (2020). توقعات الطاقة العالمية 2020. وكالة الطاقة الدولية. ISBN 978-92-64-44923-7. تم أرشفة النسخة الأصلية في 22 أغسطس 2021.
  • ماكنيل، إيان (1990). موسوعة تاريخ التكنولوجيا. لندن: روتليدج. ISBN 0-415-14792-1.
  • ني، ديفيد إي. (1990). كهربة أمريكا: المعاني الاجتماعية للتكنولوجيا الجديدة . كامبريدج، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية ولندن، إنجلترا: مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
  • REN21 (2020). الطاقة المتجددة 2020: تقرير الحالة العالمية (PDF) . أمانة REN21. ISBN 978-3-948393-00-7. مؤرشف من الأصل (PDF) في 23 سبتمبر 2020.{{cite book}}:CS1 maint: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( الرابط )
يوجد في ويكيميديا ​​كومنز وسائط متعددة متعلقة بـ الكهربة .
  • تعريف كلمة كهربة في القاموس على ويكاموس
  • 20190809 حقيقة البرق 01 (الإنجليزية)2-منطقة آمنة لـ 2-An 
  • 20190809 حقيقة البرق 01 (باللغة اليابانية)2-منطقة آمنة لـ 2-An 
  • 20190809 حقيقة البرق 02 (الإنجليزية)2-منطقة آمنة لـ 2-An
  • زامبيزي رابيدز - كهربة المناطق الريفية باستخدام الطاقة المائية. (بالفرنسية)
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Electrification&oldid=1245555012"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate