В мире уже разработано огромнейшее количество электростанций, работающих на различных источниках энергии. Именно благодаря им мы можем вскипятить чай за пару минут или столкнуть две элементарные частицы в адронном коллайдере, разогнанные до скорости света.
Первые электростанции – тепловые, появились еще в конце XIX в. Стоит отметить, что на сегодняшний день именно ТЭС являются основным источником электрической энергии (62-67 % получаемой электроэнергии в мире). Но большие объемы вредных выбросов в атмосферу в свою очередь заставили задуматься человечество об альтернативных источниках энергии, таких как вода, солнце, ветер, атомная энергетика.
Устройство каждой из перечисленных электростанций не сильно отличаются друг от друга конструктивно: водяные пары, выделяющиеся при нагревании воды, раскручивают турбины генератора, который впоследствии и генерирует электрический ток (ТЭС, АЭС). Либо же сами потоки воды, воздуха большой скорости раскручивают эти турбины (в случае ГЭС и ветряных ЭС). После чего электрическая энергия накапливается в батареях высокой емкости, для формирования тока одного напряжения, потребляемого промышленностью города, а также его многочисленным населением.
Потребление электроэнергии происходит в соответствии с жизненными ритмами человечества, зависящими от природных и биологических ритмов человека, а также от его производственной и бытовой деятельности. Данные ритмы имеют суточные, недельные, месячные и сезонные циклы.
На рис. 1 приведен среднестатистический суточный график потребления (нагрузки) в отопительный период в обычный рабочий день. Четко можно выделить периоды минимального потребления в ночное время (период ночного провала: 23:00-6:00), максимального потребления в утренние (период утреннего пика: 8:00-11:00) и вечерние (период вечернего пика: 17:00-20:00) часы, а также периоды среднего потребления (периоды полупика: 6:008:00, 11:00-17:00, 20:00-23:00). Период ночного провала, в который мощность нагрузки падает, приходится на время ночного отдыха населения, период утреннего пика — на время максимальной утренней активности промышленности, а период вечернего пика — на время вечерней бытовой активности населения.