Основные типы электростанций и их характеристики

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 23

В России для выработки электроэнергии используется примерно 1/3 энергоресурсов, добываемых в стране для внутреннего потребления.

Предприятие, производящее электроэнергию или одновременно электроэнергию и тепло, называется электрической станцией.

В настоящее время электроэнергию вырабатывают электростанции следующих типов:

— ТЭС – тепловая электрическая станция, преобразующая тепловую энергию в электрическую;

— ГЭС – гидроэлектростанция, преобразующая энергию движения воды в электрическую;

— ГАЭС – гидроаккумулирующая электростанция, преобразующая механическую энергию движения воды, накопленную в искусственном водоеме, в электрическую;

— АЭС – атомная электростанция, преобразующая атомную энергию ядерного топлива в электроэнергию;

— ДЭС – дизельная электростанция, преобразующая энергию жидкого топлива дизельного двигателя в электрическую;

— ГТЭС – геотермальная электростанция, преобразующая тепло земных недр в электрическую;

— ПЭС – приливная электростанция, преобразующая энергию морских приливов и отливов в электрическую;

— СЭС – солнечная электростанция (гелиоэлектростанция), преобразующая солнечную энергию в электрическую;

— ВЭС – ветроэлектростанция, преобразующая энергию ветра в электрическую.

Принципы работы электростанций традиционной энергетики изложены в Приложении 1.

Основной тип электростанций в России тепловые, работающие на органическом топливе (уголь, газ, мазут, сланцы, торф). Они производят 2/3 всей электроэнергии.

Тепловые электростанции (ТЭС) делятся на паротурбинные (с паровой турбиной в качестве первичного двигателя) и газотурбинные (с газовыми турбинами). В свою очередь паротурбинные подразделяются на конденсационные электростанции (КЭС), служащие для выработки только электроэнергии , и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), на которых вырабатывается как электрическая, так и тепловая энергия. ТЭЦ имеют более высокий КПД (60-70%) по сравнению с КЭС (30-40%), но их главный недостаток – привязка (по территории и режиму) к тепловым потребителям.

Положительные качества тепловых электростанций по сравнению с другими типами: относительно свободное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов в России; способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний (в отличие, например, от ГЭС).

Отрицательные качества: используют не возобновляемые топливные ресурсы, обладают низкой маневренностью (разворот турбин и набор нагрузки из холодного состояния требует 3-10 часов времени); оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

ТЭС нашей страны в отличие от зарубежных до сих пор не оснащены сколько-нибудь эффективными системами очистки уходящих газов от оксидов серы и азота. ТЭС, работающие на природном газе, экологически существенно чище угольных, мазутных и сланцевых, но огромный экологический вред наносит природе прокладка газопроводов, особенно в северных районах.

На размещение тепловых электростанций оказывают основное влияние топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива. Электростанции, работающие на мазуте, располагаются преимущественно в центрах нефтеперерабатывающей промышленности.

Топливный баланс электростанций Европейской части России характеризуется преобладанием газа и мазута, а ТЭС восточных районов будут базироваться в основном на угле открытой добычи (Канско-Ачинского и других месторождений).

Основную роль в электроэнергетике страны играют мощные (более 2 млн. кВт) ГРЭС – государственные районные электростанции, работающие в составе Единой энергосистемы (ЕЭС) России.

Гидроэлектростанции (ГЭС) занимают второе место (после ТЭС) по выработке электроэнергии в России (свыше 15 %). Они преобразуют энергию воды в электрическую энергию, то есть используют возобновляемый энергоресурс. ГЭС просты в управлении, благодаря чему количество персонала на ГЭС в 15-20 раз меньше, чем на ТЭС, имеют высокий КПД — до 85%. В результате производимая на ГЭС энергия самая дешевая, в среднем ее себестоимость в 5-6 раз ниже, чем на ТЭС. Огромное достоинство ГЭС — высокая маневренность, т.е. постоянная готовность к пуску и непродолжительность самого запуска (3-5 минут), что позволяет их эффективно использовать для покрытия пиков суточного графика нагрузки энергосистемы, когда имеющихся в наличии мощностей ТЭС не хватает.

Преимущества ГЭС велики, но, тем не менее, преобладающим является строительство тепловых станций, требующих существенно меньших капиталовложений и времени на их сооружение.

К недостаткам ГЭС следует отнести:

— территориальную привязанность к местности, где есть гидроресурсы и условия для строительства ГЭС;

— связь строительства с затоплением обширных территорий и выводом из пользования огромных сельскохозяйственных площадей, а также с нанесением ущерба рыбному хозяйству, нарушением экологического равновесия;

— реализацию полной мощности ГЭС лишь в многоводный период, т.е. только в течение части года.

Для гидростроительства в нашей стране характерно сооружение на реках каскадов гидроэлектростанций. Каскад — группа ГЭС, расположенных ступенями по течению водного потока для последовательного использования его энергии.

Самые крупные ГЭС России входят в состав Ангаро-Енисейского каскада: Саяно-Шушенская (6,4 млн. кВт), Красноярская (6,0 млн.кВт), Братская (4,6 млн. кВт), Усть-Илимская (4,3 млн. кВт). Сооружается Богучанская ГЭС (4 млн. кВт). Общая мощность каскада в настоящее время 22 млн. кВт.

В Европейской части страны создан крупный каскад ГЭС на Волге. В его состав входят: Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Саратовская, Волжская и другие электростанции.

Весьма перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). Их действие основано на цикличном перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами — верхним и нижним. В ночные часы, когда потребность в электроэнергии мала, эта вода перекачивается из нижнего водохранилища в верхнее, потребляя при этом излишки энергии, производимой электростанциями ночью. Это выгодно, так как остановка тепловых станций в ночное время невозможна. Днем, когда резко возрастает потребление электричества, вода сбрасывается из верхнего бассейна вниз через турбины, вырабатывающие электроэнергию. Таким образом, ГАЭС позволяют решать проблемы пиковых нагрузок в энергосистеме. ГАЭС как источники пиковой мощности независимы от естественных колебаний речного стока. Кроме того, в отличие от ГЭС, их строительство вызывает значительно меньшее затопление земельных площадей под водохранилища.

В настоящее время эксплуатируется Загорская ГАЭС (1,2 млн. кВт), строится Центральная ГАЭС (3,6 млн. кВт).

Атомные электростанции (АЭС) занимают третье место по количеству вырабатываемой в России электроэнергии. На их долю приходится немногим более 1/10 объема получаемой электроэнергии, тогда как в США — 1/5, Германии свыше 1/3, а во Франции — более 3/4. Ранее планировалось, что удельный вес АЭС в производстве электроэнергии у нас в стране достигнет в 90-х годах 20 %, однако Чернобыльская катастрофа вызвала сокращение программы атомного строительства.

На территории Европейской части страны действуют мощные АЭС: Калининская (2 млн. кВт), Смоленская (3 млн. кВт), Нововоронежская
(2,5 млн. кВт), Курская (4 млн. кВт), Ленинградская (4 млн. кВт), Белоярская на Урале (860 тыс. кВт) и др.

Новым в атомной энергетике является создание АТЭЦ (атомные теплоэлектроцентрали) и АСТ (атомные станции теплоснабжения). На АТЭЦ, как и на обычной ТЭЦ, производится и электрическая, и тепловая энергия, а на ACT — только тепловая. АТЭЦ в настоящее время действует в поселке Билибино (Чукотка), АСТ в Воронеже, Нижнем Новгороде.

Преимущества АЭС:

— их можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ре­сурсов, так как атомное топливо отличается большим содержанием энергии (в 1 кг основного ядерного топлива – урана – содержится энергии столько же, сколько в 2500 т угля);

— при правильной эксплуатации АЭС — наиболее экологически чистые источники энергии. Их выбросы в атмосферу в условиях безаварийной работы значительно меньше, чем у ТЭС, они не поглощают кислород, их функционирование не приводит к возникновению «парникового» эффекта, который является главным образом следствием массового сжигания органического топлива (угля, нефти, газа ) на ТЭС.

К отрицательным качествам АЭС следует отнести:

— трудности в захоронении радиоактивных отходов. Для их вывоза со станции сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охранения. Захоронение производится в земле на больших глубинах и геологически стабильных пластах;

— катастрофические последствия аварий на наших АЭС вследствие несовершенной системы защиты;

— тепловое загрязнение используемых АЭС водоемов.

Дизельные электростанции (ДЭС) работают на жидком топливе (дизельное топливо, соляровое масло, моторное топливо). Основным элементом ДЭС является дизель-генератор, состоящий из дизельного двигателя, электрического синхронного генератора переменного тока, систем охлаждения, смазки и пульта управления.

ДЭС используют в качестве:

— основных источников электроснабжения в наиболее отдаленных рай­онах, где сооружение сетей энергосистем экономически не оправдано на данном этапе;

— резервных или аварийных источников для питания энергий ответственных потребителей, не допускающих перерыва в электроснабжении.

ДЭС подразделяются на стационарные и передвижные. Мощность стационарных ДЭС достигает 4000-5000 кВт, а передвижных от 12 до 1000 кВт.

Преимущества ДЭС следующие:

— компактность, что позволяет размещать их в небольших по габаритам зданиях и помещениях (отсюда низкие капиталовложения на их сооружение);

— малая металлоемкость и низкая потребность в воде;

— постоянная готовность к пуску и непродолжительность самого запуска;

— легкость автоматизации.

Основной недостаток ДЭС – потребность в привозном топливе и необходимость его доставки и хранения.

Традиционные для современной большой энергетики способы получения электрической энергии сопровождаются большими потерями и основаны на расточительном использовании органического топлива (нефти, газа, угля и т.д.). Истощение запасов традиционных энергоресурсов, целесообразность использования органического топлива в качестве сырья для химической промышленности, возрастание теплового и примесного загрязнения окружающей среды диктует необходимость более широкого использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии: энергии Солнца, ветра, приливов, геотермальных и др. Уже построены электростанции на этих нетрадиционных источниках энергии.

Геотермальные электростанции используют тепло земных недр в качестве источника энергии. Известно, что в среднем на каждые 30-
40 метров вглубь земли температура возрастает на 1 °С. Следовательно, на глубине 3-4 км вода закипает, а на глубине 10-15 км температура земли достигает 1000-1200 °С. В некоторых частях планеты температура горячих источников достаточно высока в непосредственной близости от поверхности. Эти районы наиболее благоприятны для сооружения геотермальных станций. Так, в Новой Зеландии на геотермальных станциях вырабаты­вается 40 % всей электроэнергии, в Италии – 6 %. В России первая геотермальная теплоэлектростанция Паужетская ГТЭС (мощностью 11 тыс. кВт ) сооружена на Камчатке.

Приливные электростанции используют энергию напора, который создается между морем и отсеченным от него заливом (бассейном) во время прилива (и в об­ратном направлении при отливе ).

В настоящее время в России действует опытная Кислогубская ПЭС (1,2 тыс. кВт) у Северного побережья Кольского полуострова, разрабатываются проекты ряда ПЭС, бассейны которых предполагаются в районах Белого и Охотского морей.

Гелио- и ветроэлектростанции и установки также относят к нетрадиционной энергетике.

Лет 50 назад на волне увлечения гигантизмом были уничтожены ветряные и водяные мельницы и большинство малых электростанций. В наши дни поворот к использованию энергии ветра, солнца, воды происходит на новом, более высоком уровне развития науки и техники. И только в этом смысле их можно назвать нетрадиционными.

Главная область применения нетрадиционной энергетики — это энергоснабжение небольших производств и предприятий, а также удовлетворение бытовых нужд человека в зонах так называемого автономного энергоснабжения, т.е. в районах, не связанных с энергосистемами.

Нетрадиционная энергетика может быть составной частью «большой» энергетики, как стали заметной частью ветроэлектростанции и «фермы», и геотермальные электростанции в энергосистемах штата Калифорния (США), в Дании, Исландии и др.

Как уже было сказано выше, экономический потенциал возобновляемых энергоресурсов в России составляет примерно 300 млн. тонн условного топлива (т.у.т) в год, т.е. четверть общего годового потребления энергоресурсов страны. Однако в настоящее время в энергобалансе России на долю нетрадиционных источников приходится менее 1 % всей производимой энергии.

Введение в топливно-энергетический комплекс России нетрадиционных возобновляемых природных ресурсов следует рассматривать как один из важнейших путей совершенствования внутренней структуры ТЭК, систем, топливо- и энергоснабжения с целью повышения их качества, экономичности, экологичности, надежности и энергетической безопасности.

По многим причинам традиционные источники энергии будут дорожать, так как:

— существующие (а, в особенности, перспективные) места добычи органического топлива нуждаются все в больших инвестициях, поскольку находятся в отдаленных, труднодоступных районах, не имеющих развитой инфраструктуры;

— создаваемые ядерные реакторы с повышенной безопасностью будут более дорогими, увеличивая стоимость электроэнергии, производимой на атомной электростанции;

— сооружение крупных гидроэлектростанций (ГЭС) требует сегодня дорогостоящих мер по повышению их экологичности;

— более строгими являются требования по охране окружающей среды (требования по восстановлению ландшафтов, допустимые объемы вредных выбросов и т.п.), требующие огромных средств для их реализации.

В связи с этим удорожанием объективно возрастает интерес к использованию нетрадиционных природных ресурсов.

На территории России (в том числе лесных) имеется значительное количество изолированных рассредоточенных потребителей, энергоснабжение которых целесообразно осуществлять только от автономных источников. В современных условиях обеспечение энергией таких потребителей становится все более проблематичным. В качестве источников энергии при этом чаще всего выступают дизельные электростанции, работающие на жидком органическом топливе (дизельном топливе и пр.). Для них главная проблема на сегодняшний день – дальний транспорт жидкого топлива. Низкий уровень транспортной инфраструктуры, многозвенность и сезонность завоза жидкого топлива приводит к его резкому удорожанию. У наиболее отдаленных потребителей транспортная составляющая стоимости привозного топлива достигает 70-80%, а иногда и более того.

Имея в виду перспективу развития энергоснабжения изолированных потребителей было бы неверно ограничиваться лишь применением традиционных дизельных электростанций. Исследования показывают, что в этом случае целесообразным становится применение нетрадиционных возобновляемых природных источников энергии, которые могут быть применены как вместо, так и в сочетании с традиционными источниками энергии. В качестве вариантов энергоисточников при этом могут рассматриваться в первую очередь малые и микроГЭС, гелио- и ветроэнергетические установки, энергоустановки, использующие тепло земли, а также энергоустановки, использующие древесину.

Энергоустановки на основе возобновляемых природных ресурсов нужны не для того, чтобы непременно вытеснить эксплуатируемые дизельные электростанции (ДЭС). Их следует рассматривать, как дополнение к ДЭС, позволяющее обеспечить высокую надежность энергоснабжения при значительной экономии жидкого топлива.

Актуальность развития и использования нетрадиционной энергетики определяется не только сегодняшним днем, а той ролью, которую она будет играть через 10-15 лет. Она должна использоваться там, где:

— низкая плотность населения России (Сибирь, Дальний Восток, Якутия, Бурятия, Алтай, Север), вследствие чего экономически не выгодно сооружение крупных электростанций и мощных линий электропередачи;

— низка надежность местных электросетей (сельские и лесные районы), где средства нетрадиционной энергетики будут играть роль резерва;

— зоны массового отдыха со сложной экологической обстановкой;

— существует проблема создания комфортных условий для индивидуального жилья, мест временной работы и отдыха и садово-огородных домов.

3.5.3. Состав и преимущества энергообъединений

Под электроэнергетической системой понимается совокупность взаимосвязанных элементов, предназначенных для производства, преобразования, передачи, распределения и потребления электроэнергии и находящихся под единым оперативным управлением.

К элементам электроэнергетической системы относятся:

— генераторы, осуществляющие преобразование механической энергии в электрическую;

— трансформаторы, преобразующие величины напряжений и токов;

— линии электропередачи (ЛЭП), предназначенные для транспортировки электроэнергии на расстояние;

— всевозможное вспомогательное оборудование, а также устройства управления и регулирования.

Элементы электрической системы связаны единством происходящих в них процессов. Расход угля, газа или какого-либо органического топлива на ТЭС или расход воды на ГЭС зависит от потребления электроэнергии в системе.

Для графического изображения электроэнергетических систем, а также отдельных ее элементов и связи между элементами используют общепринятые условные обозначения (рис. 3.1).

Трансформаторы

Нагрузки

Генераторы

Кабельные линии

Воздушные линии

Рис.3.1. Условные обозначения некоторых основных элементов электрической системы

Примерная схема электроэнергетической системы приведена на рис.3.2.

В этой системе электрическая энергия вырабатывается на электростанциях различных типов: атомной (АЭС), гидравлической (ГЭС), тепловой (КЭС и ТЭЦ). На каждой электростанции генераторное напряжение 10 кВ повышается с целью передачи электроэнергии на расстояния, измеряемые десятками и сотнями километров. На подстанциях ТП-1, ТП-2, ТП-3 напряжение повышается до 220 киловольт, а на ТП-6 – до 110 кВ.

Подстанции ТП-4 и ТП-5 связывают линии электропередачи 220 кВ с районной сетью 110 кВ, которая представляет собой замкнутую кольцевую схему, образованную линиями Л1, Л2, Л4, Л5.

Такая схема обеспечивает повышенную надежность электроснабжения, так как выход из строя любой из этих линий не прекращает подачу электроэнергии от источников. При этом энергия подается по другой из этих линий (неповрежденной).

На распределительных пунктах РП-1 и РП-2 электроэнергия распределяется по отходящим ЛЭП без ее трансформации. Линии Л1, Л2, …, Л9 являются линиями электропередачи напряжением 110 кВ, а Л10 – ЛЭП 220 кВ.

На главной понизительной подстанции (ГПП) напряжение 110 кВ понижается до уровня 10 кВ. Это напряжение подается в распределительную сеть с помощью кабельных линий (КЛЭП) и воздушных (ВЛЭП) линий на подстанции ТП-7, ТП-8 и др., где 10 кВ в свою очередь понижают до 0,4 кВ, то есть до напряжения электропотребителей.

Схема на рис. 3.2 представлена в однолинейном изображении, хотя элементы электроэнергетической системы, работающей на переменном токе, имеют, как пра­вило, трехфазное исполнение.

Часть электрической системы, предназначенная для передачи и распределения электрической энергии, содержащая подстанции (ТП), линии электропередачи (ЛЭП), распределительные пункты (РП) и распределительные устройства (РУ), называются электрической сетью.

Электрические сети подразделяют по ряду признаков, таких, как:

1. Напряжение сети.

Сети могут быть низковольтными напряжением до 1000 Вольт и высоковольтными напряжением 1000 Вольт и выше. Элементы современных электрических сетей выполняются на различные величины номинальных напряжений. Существует шкала стандартных номинальных напряжений: 0,22; 0,38; 0,66; 3; 6; 10; 20; 35; 110; 150;220;330;500; 750; 1150 кВ.

2. Род тока.

Сети могут быть постоянного и переменного тока. Электрические сети выполняются в основном на переменном токе. Среди потребителей, работающих на переменном токе, наиболее распространены асинхронные электродвигатели.

3. Назначение.

По этому признаку различают сети распределительные, которые выполняют функции распределения электроэнергии между отдельными потребителями; районные сети, которые предназначены для соединения крупных электрических станций и подстанций и выполняются на напряжение 35 кВ и выше; сети напряжением 330, 500, 750 и 1150 кВ относят к межсистемным связям, так как они в основном предназначаются для соединения крупных электроэнергетических систем.

4. Конструктивное выполнение линий.

ЛЭП могут быть воздушными и кабельными (КЛЭП и ВЛЭП).
Необходимость сооружения ЛЭП объясняется выработкой электроэнер­гии в основном на крупных электростанциях, удаленных от потребителей.

Заметим, что чем большее количество электроэнергии надо передать и чем больше длина ЛЭП, тем выше должно быть напряжение линии электропередачи для обеспечения необходимого уровня пропускной способности ЛЭП /9/.

Важнейшим параметром режима электроэнергетической системы является частота. В энергетических системах России и Европы частота переменного тока 50 Герц, а в США и Японии — 60 Герц. В моторном электроинструменте, а также в автономных электроустановках, самолетах, кораблях используют более высокие частоты 200, 400 Герц, что позволяет уменьшать габариты электрических машин. Для многих потребителей и отраслей промышленности зачастую целесообразно использование нестандартной частоты. Значение частоты выбирается путем проведения технико-экономических расчетов. Более подробно основные параметры синусоидального тока рассмотрены в Приложении 2.

На первой стадии развития электроэнергетика представляла собой совокупность отдельных электростанций, каждая из которых через собственную сеть передавала электроэнергию потребителям, не связанным между собой.

Процесс объединения электростанций на параллельную работу и образование первых энергетических систем начался в нашей стране в соответствии с планом ГОЭЛРО (Государственным планом электрификации России), который был утвержден в 1920 г. VIII Всероссийским съездом Советов. Этот план положил начало I-му этапу развития энергетики России, длившемуся до конца пятидесятых годов. Этим планом предусматривалось построить за 10-15 лет тридцать электростанций мощностью 1500 — 1750 тыс. кВт, а выработку электроэнергии планировалось довести до 8,8 млрд. кВт∙ч. Для сравнения сейчас в России вырабатывается электроэнер­гии примерно в 100 раз больше. В те далекие годы цифры, намеченные планом, казались гигантскими, фантастическими. Недруги, говоря в то время о плане ГОЭЛРО, подменяли слово «электрификация» словом «электрофикция». К разработке плана ГОЭЛРО были привлечены лучшие научные силы России во главе с Г.М. Кржижановским. Выполнение плана ГОЭЛРО позволило построить в СССР современную промышленность и выстоять в тяжелейшей войне в истории человечества – Великой отечественной войне.

План ГОЭЛРО стал крупнейшим примером интеграции государства и электроэнергетики.

Электроэнергетика стала одной из первых отраслей, открывших для себя закон экономии на масштабах производства. Так одна крупная электростанция оказывалась намного более экономичной, чем несколько мелких станций той же суммарной мощности. Поэтому основными принципами электроэнергетики стали:

− массовость потребителей;

− оптимизация графика нагрузки. Она состоит в том, что постоянная часть графика, называемая базовой, обслуживается маломаневренными электростанциями – АЭС, угольными ТЭС, а пиковая (переменная) часть нагрузки покрывается высокоманевренными ГЭС и газовыми ТЭС.

Стремление к максимальной реализации этих принципов привело к формированию энергосистем.

К 1935 году в России уже работали 6 энергосистем с годовой выработкой электроэнергии свыше 1 млрд. кВт∙ч. каждая. В последующем отдельные энергетические системы в свою очередь также объединились, образуя более крупные энергетические системы. Кольцо ЛЭП, сформированное вокруг Москвы в соответствии с планом ГОЭЛРО, стало впоследствии ядром Единой электроэнергетической системы (ЕЭС) страны. Тенденция к образованию по возможности наиболее крупных энергетических объединений проявляется практически во всех странах.

Общее стремление к объединению энергетических систем вызвано огром­ными преимуществами крупных систем по сравнению с отдельными станциями.

Создание объединенных энергетических систем позволяет:

1. Повысить экономичность выработки электроэнергии. Вследствие неравномерности графиков нагрузок изолированные станции должны работать в течение некоторого времени суток с недогрузкой, т.е. в неэконо­мичном режиме. В энергосистемах при уменьшении нагрузки часть станций может быть отключена, а для оставшихся можно обеспечить наиболее экономические режимы работы. Кроме того, различные станции имеют неодинаковые экономические показатели выработки электроэнергии. Поэтому с возрастанием нагрузки в системе стремятся в первую очередь увеличить выработку электроэнергии на станциях с лучшими экономическими показателями.

2. Уменьшить суммарную установленную мощность электростанций. Установленная мощность электростанций в системе должна быть достаточной для покрытия максимальных нагрузок потребителей. Максимум суммарной нагрузки энергосистемы всегда меньше, чем сумма максимумов нагрузок отдельных потребителей. Это объясняется несовпадением отдельных максимумов из-за различных условий работы потребителей. В энергетических системах, охватывающих обширные географические районы, несовпадение максимумов вызвано расположением нагрузок в различных часовых поясах. Например, объединение потребителей, размещенных в Европейской и Сибирской частях страны, позволит получить более равномерный суммарный график нагрузки и таким образом потребует строительства меньшего количества электростанций.

3. Уменьшить требуемый резерв мощности.

В условиях энергосистемы нет необходимости иметь резерв на каждой электростанции, входящей в систему. При параллельной работе электрических станций резервная мощность может быть существенно уменьшена, при этом роль резервных отводится, как правило, наименее экономичным электростанциям.

4. Повысить надежность электроснабжения потребителей. При возникновении аварий энергосистема располагает существенно большими возможностями для того, чтобы оставшиеся без электроэнергии потребители были автоматически подключены к неповрежденным источникам электроэнергии.

5. Увеличить единичные мощности агрегатов.

С возрастанием мощностей агрегатов улучшаются их технические характеристики и снижаются удельные затраты, связанные с выработкой и потреблением электроэнергии.

6. Повысить качество электроэнергии.

К показателям качества относятся величина напряжения, форма кривой напряжения и тока, симметрия векторов напряжений трехфазной системы и частота. Чем выше качество электроэнергии, тем выше экономические показатели работы электроприемников.

7. Получить дополнительные возможности для оптимального управления режимами работы электрических станций, электрических сетей и потребителей, т.е. всей электроэнергетической системы.

Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту: >Характеристика электростанций разных видов

Физика 9 класс

краткое содержание других презентаций

«Физика в космосе» — Инерция в космосе. Как Луна вращает Землю. Содержание. Доказательство вращения Земли. Учёные-первопроходцы. Инерция – неотъемлемое свойство движущейся материи. Почему Луна не падает на Землю. Сила тяготения. Пространство, которое окружает со всех сторон нашу планету. В здании Пантеона в Париже Фуко подвесил маятник длиной 67 метров. Галилео Галилей. Прямое отношение к системе Земля-Луна. Физика. Проведём опыт.

«История самолётов» — Этапы развития аппаратов. Реактивная эра. Экраноплан «Орлёнок». Первый «тяжёлый самолёт». Моисеенко. Покорение воздуха. Можайский. Современные вертолёты. Фронтовой истребитель. Многоцелевой истребитель. Преимущество в воздухе. Сверхзвуковой пассажирский самолёт. ВВА. Эра поршневых двигателей. Массовый истребитель. Самолёты. Тяжелый штурмовик. Дирижабли. Первый самолёт. Биплан. Сикорский. Мечта термина.

«Задачи на звук» — Способствовать формированию у обучающихся прочных и глубоких знаний по теме: “Колебания и волны”. Колебания, происходящие по закону синуса и косинуса, называются ………… 8. Колебания частотой свыше 20000 Гц — ………. 3. Число колебаний, совершенных в единицу времени — …….. 8. Снаряд, выпущенный из орудия, опередил звук выстрела. Повторительно-обобщающий урок в 9-м классе по теме: «Колебания, волны, звук».

«Физические характеристики звука» — Резонанс и кантование. Уровень громкости. Чистый тон. Источники звука. Звуковые волны. Меры предосторожности. Эхолокация. Эхо в помещениях. Отражение звука. Колебание струн. Высота и тембр звука. Проводники звука. Ультразвук и инфразвук. Высота звука. Распространение звука. Слышимость звука. Громкость звука. Звуковые колебания. Звук. Звуковой резонанс. Камертон.

«Понятие звука» — Голос. История изучения звуков. Найдите источники звука. Источник звука. Звук — это волна. Мир, в котором мы живем. Улыбнись. Звук. Звон колокола. Продольная волна. Камертон. Источники звука. Большинство насекомых издают звук. Колебательные движения. Механические волны. Скорость звука в различных веществах. Что за прибор был изобретён для настройки музыкальных инструментов. Поговорка «нем как рыба».

«Задачи на равноускоренное движение» — Посадочная скорость. Ускорение при торможении. Ускорение. Уравнение координаты. Место встречи. Координата тела. Гоночный автомобиль. Скорость гоночного автомобиля. Рассчитайте длину взлетной полосы. Решение. Ракета. Равноускоренное движение. Время торможения. Начальное расстояние. Скорость самолета. Скорость. Тормозной путь. Автомобиль. Основные формулы. Прямолинейное равноускоренное движение. Время.

Всего в теме «Физика 9 класс» 93 презентации

Тепловые электростанции представляют собой устройство, специализация которого основывается на вырабатывании электроэнергии. Электроэнергия производится путём преобразования и в ходе переработки тепловой энергии. теплота образуется при сгорании топливного ресурса, которым могут быть разновидности горючих ископаемых. Способность преобразовывать энергию природных ресурсов в электроэнергию делает ТЭС неотъемлемой частью жизни любого современного человека.

Маломощные тепловые электростанции широко используются в различных областях. Например, они могут обогревать и подавать электроэнергию в школы и бассейны, клиники и спортивные комплексы. Их можно использовать для создания нормальных рабочих условий во времянках и вагончиках при строительстве, в других областях народного хозяйства.

У данных электростанций масса плюсов и очень мало минусов. Мини теплоэлектростанции состоят из нескольких приборов и работа их полностью автоматизирована. Также ТЭС может работать на любом виде топлива, что позволяет использовать ее в любых условиях.

Самым основным плюсом в работе данной техники можно считать то, что оно позволяет не зависеть от роста цен на тепло и электроносители и иметь свою независимую мини теплоэлектростанцию. Это возможность экономить средства, выделяемые на это практически на 100%.

Возможности оборудования практически безграничны, ведь может обеспечивать, по сути, любое помещение по разряду не хуже централизованных сетей, а обойдется намного дешевле. Первоначальные затрат быстро окупятся и расходы будут минимальными лишь на топливо для ТЭЦ. Причем его тоже можно варьировать в зависимости от условий эксплуатации, выбирая более дешевый вариант.

Мини ТЭС

Преимущества ТЭС

• Сравнительно низкий ценовой показатель теплового ресурса, использующегося в ходе работы ТЭС, в сравнении с ценовыми категориями аналогичного ресурса, применяемого на атомных электростанциях.
• Строительство ТЭС, а также доведение объекта до состояния активной эксплуатации задействует меньшее привлечение денежных средств.
• ТЭС может территориально быть расположена в любой географической точке. Организация работы станции данного типа не потребует привязывания местонахождения станционной установки в непосредственной близости с определёнными природными ресурсами. Топливо может доставляться к станции из любого места мира с помощью автомобильного или железнодорожного видов транспорта.
• Сравнительно небольшой масштаб ТЭС позволяет производить их установку в условиях стран, где земля является в силу малой территории ценным ресурсом, к тому же существенно снижается процент земельной площади, попавшей в зону отчуждения и вывода из нужд сельского хозяйства.
• Стоимость топлива, вырабатываемого ТЭС, по сравнении с аналогичным дизельным, будет дешевле.
• Вырабатываемая энергии не зависит от сезонного колебания мощности, что свойственно ГЭС.
• Обслуживание и эксплуатационный процесс ТЭС характеризуются простотой.
• Технологический процесс возведения ТЭС массово освоен, что даёт возможность для их быстрого строительства, существенно экономящего при этом временные ресурсы.
• При завершении срока службы ТЭС их достаточно легко подвергнуть утилизации. Инфраструктурное подразделение ТЭС более долговечно по сравнению с основным оборудованием, представленным котлами и турбинами. Системы водоснабжения и теплоснабжения способны ещё длительный период времени после окончания срока службы сохранять свои качественные и технологические характеристики, они могут функционировать дальше после замены турбин и котлов.
• В ходе работы происходит выделение воды и пара, что может быть задействовано для организации отопительного процесса или в иных технологических задачах.
• Являются производителями около 80-ти % всей электроэнергии страны.
• Одновременная выработка электроэнергии и осуществление тепловой подачи при длительном сроке эксплуатации делают ТЭС экономичными системами.

Недостатки ТЭС

• Нарушение экологического равновесия и загрязнение атмосферы в процессе выброса в неё дыма и копоти, сернистых и азотистых соединений в большом количестве. Деятельность ТЭС способна спровоцировать явление «парникового эффекта» и прохождение кислотных дождей. Кроме того, создание и передача электроэнергии приводят к электромагнитному загрязнению окружающей среды.
• В связи с добычей для эксплуатирования и функционирования ТЭС большого количества угля возникает нужда в шахтах, при создании которых происходит нарушение естественного природного рельефа.
• Нарушение теплового баланса водоёмов, который происходит в процессе сброса ТЭС охлаждающей воды, что приводит к повышению температурных показателей.
• Вместе с загрязняющими атмосферу газами ТЭС производит выброс некоторых веществ, принадлежащих к группе радиоактивных, содержание которых в большей или меньшей степени прослеживается в топливе.
• В ходе эксплуатации ТЭС используются те природные ресурсы, естественное возобновление которых невозможно, поэтому количество этих ресурсов постепенно уменьшается.
• Наличие сравнительно низкой экономичности.
• ТЭС сложно справляются с необходимостью принимать участие в покрытии переменной части суточного графика электрической нагрузки.
• Способность ТЭС работать на привозном топливе содержит в себе проблему, связанную с точной организацией процесса поставки топливных ресурсов.
• Работа ТЭС влечёт за собой более высокие расходы по их обслуживанию по сравнению с ГЭС.

Абсолютные выгоды на фоне кризиса

В целом плюсов значительно больше, чем минусов, и для некоторых предприятий и учреждений приобретение мини ТЭС отличный выход из положения, особенно, если город растет, а возможностей прокладывать тепло и электро сети, нет. Либо они загружены настолько, что в любом случае подачи тепла или света будет недостаточно. Также это может стать отличным решением в загородной зоне, где вообще нет централизованной подачи тепла и электроэнергии, но жилье, тем не менее, строится. Особенно оценят возможности таких установок и рабочие, которые ремонтируют трассы и дороги, буровики, нефтяники, которые передвигаются по стране, но у них нет возможности каждый раз подключаться к централизованной подаче света и тепла.

Возможно, ТЭС пригодится военным гарнизонам, которые несут службу далеко от городков, с полным обеспечением комфортных условий. Словом данное оборудование может стать незаменимым в областях, где особенно ценится возможность получить полноценное тепло, электричество и даже холодный воздух для кондиционеров при необходимости. Небольшое оборудование можно легко транспортировать специальным транспортом и использовать по мере необходимости.

Будут выгодны данные ТЭС и предпринимателям, которые занимают площади в гаражах, складах, и не подключены к централизованному теплу, а свет используют по высоким городским тарифам. Это поможет существенно сэкономить на материальных затратах при работе и позволить не зависеть от монополистов тепла и света.

Идеальные возможности мини версии ТЭС могут соперничать разве что с крупными образцами ТЭС или гидроэлектростанциями, однако мобильность и автоматизированность небольшого оборудования перевешивает в любом случае.