Характеристика электростанций: Электростанции – виды, характеристики электростанций

13. Классификация электростанций и их общая характеристика.

В
зависимости от источника энергии (сырья)
различают
тепловые электрические станции (ТЭС),
гидравлические электростанции (ГЭС),
гидравлические аккумулирующие
электростанции (ГАЭС), атомные
электростанции (АЭС), а также геотермальные,
ветровые, солнечные и приливные
электрические станции.

ТЭС
являются основой электроэнергетики.
Электрическая и тепловая энергия на
них вырабатывается в результате
преобразования тепловой энергии,
выделяющейся при сжигании органического
топлива. По типу энергетического
оборудования, установленного на ТЭС
(типу первичного двигателя), их
подразделяют на паротурбинные,
газотурбинные и дизельные.
Находят применение также комбинированные
схемы с паротурбинными и газотурбинными
установками, называемые парогазовыми
установками. Газотурбинные и парогазовые
ТЭС имеют ограниченное применение, хотя
и обладают весьма ценным свойством —
высокой маневренностью. Дизельные
электростанции применяют, как правило,
только в качестве автономных электростанций,
резервных и аварийных источников
энергии.

Паротурбинные
ТЭС являются основными электростанциями
большинства энергосистем и подразделяются
на конденсационные электростанции
(КЭС) и теплофикационные электроцентрали
(ТЭЦ).

КЭС предназначены
только для производства электроэнергии
и имеют турбины чисто конденсационного
типа. Для крупных КЭС исторически широко
используется термин ГРЭС — Государственная
районная электростанция.

ТЭЦ предназначены
для комбинированного производства
электроэнергии и тепла в виде горячей
воды или пара, получаемого из отборов
турбин. КПД ТЭС может достигать 70-75% по
сравнению с КПД КЭС, достигающем только
40%.

Электрическая
энергия измеряется в киловатт-часах
(кВтч), мощность установок — в кВт, а
основными параметрами электрической
энергии являются напряжения и ток.
Напряжение измеряется в вольтах
(киловольтах), ток — в амперах (килоамперах).

Тепловая
энергия измеряется в килокалориях
(гигакалориях), а ее основные параметры
— температура (Г, °С) и давление (Р,
МПа).

На
современных КЭС работают энергоблоки
«котел-турбина-генератор-тран-тор.
Мощ-ти энергоблоков КЭС: 150, 200, 300, 500, 800,
1200 МВт. На ряде КЭС сохр-ись в работе
малоэкон-ные турбоген-ры 25, 50 100 МВт. КЭС
на высококачественном топливе с большой
теплотворной способностью (газ, мазут,
лучшие марки угля) располагают, по
возможности, вблизи центров потребления
электроэнергии. КЭС на низкокачественном
топливе (торфе, бурых углях) выгоднее
располагать вблизи источника топлива.

Мощность и состав
агрегатов ТЭЦ определяются параметрами
тепловых нагрузок. Наиболее крупные
агрегаты имеют мощность 100, 135, 175, 250 МВт
и выполнены по блочной схеме. Мощности
ТЭЦ, как правило, не превышают 500 МВт,
однако для теплоснабжения крупных
городов могут быть большими и достигать
1250 МВт (ТЭЦ-22 Мосэнерго). В связи с
нецелесообразностью дальней передачи
тепла (свыше 50 км) ТЭЦ располагают в
непосредственной близости от городов
и крупных предприятий.

ГЭС
предназначены для выработки только
электроэнергии и, как дорогостоящие
электростанции, сооружаются обычно в
составе гидротехнических комплексов,
одновременно решающих задачи судоходства,
водоснабжения, ирригации и др. Наиболее
крупные ГЭС РФ построены в Сибири:
Красноярская (6 млн. кВт с агрегатами
500 МВт), Саянская (6,4 млн. кВт с агрегатами
640 МВт). В европейской части РФ наиболее
мощными являются Волгоградская ГЭС
(2,5 млн. кВт) и Самарская ГЭС (2,3 млн. кВт).

Для
повышения маневренности энергосистем
строятся крупные гидро-аккумулирующие
электростанции (ГАЭС), участвующих в
выравнивании суточного графика нагрузки
ТЭС и АЭС двойной мощностью (покрытие
пика нагрузки при разряде и заполнение
ночного провала в графике нагрузки за
счет заряда). Первая из этой серии в РФ
— Загорская ГАЭС мощностью 1,2 млн. кВт с
агрегатами мощностью 200 МВт.На АЭС
применяются энергетические реакторы
на тепловых (медленных) нейтронах. В
блоке с агрегатами 440 МВт устанавливаются
по 2 турбоагрегата мощностью 220 МВт, с
реакторами по 1000 МВт — по 2 турбоагрегата
мощностью 500 МВт. В связи с малыми объемами
расхода топлива теоретически АЭС
целесообразно размещать вблизи центров
потребления электроэнергии, однако
вследствие специфики производства ЭЭ,
потребности в больших объемах технического
водоснабжения, АЭС располагают на
значительном удалении от узлов
энергопотребления.

В энергетике
неразрывно идут 2 процесса – централизация
и децентрализация. Централизация –
объединение электростанций в группы.
Децентрализация – некоторые потребители
переходят на автономные источники
питания (скорее всего из-за экономической
выгоды).

Классификация и характеристика электростанций | Промышленные электростанции | Архивы

• электростанция
• тепловая энергетика

Содержание материала

• Промышленные электростанции
• Характеристика энергетического хозяйства
• Характеристика топливно-энергетического баланса
• Энергетический КПД промышленного производства
• Вторичные энергетические ресурсы
• Характеристика потребителей электроэнергии
• Характеристика потребителей тепла
• Характеристика систем энергоснабжения
• Выбор системы энергоснабжения
• Энергетическое использование вторичных энергетических ресурсов
• Установки для использования вторичных энергетических ресурсов
• Установки для использования тепла отходящих газов, отходов
• Энергетические ресурсы и топливный баланс
• Выбор вида топлива
• Классификация и характеристика электростанций
• Паротурбинные электростанции
• Применение газотурбинных электростанций
• Применение парогазовых электростанций
• Регенеративные подогреватели
• Электрическая и тепловая мощность электростанции
• Выбор типа паровых турбин
• Обескремнивание и обессоливание воды
• Назначение тепловой схемы электростанции
• Тепловые схемы паротурбинных и парогазовых электростанций
• Методика расчета тепловой схемы паротурбинной электростанции
• Системы связи оборудования
• Питательные установки паротурбинных электростанций
• Расположение электростанции
• Компоновка главного здания электростанций
• Заключение

Страница 15 из 30

ГЛАВА ШЕСТАЯ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

6-1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Промышленными называются электростанции, входящие в состав производственных предприятий и предназначенные в основном, для энергоснабжения этих предприятий и прилегающих к ним районов. Отличительными и принципиальными особенностями промышленных электростанций являются:

1. двусторонняя связь электростанции с основными технологическими агрегатами; ряд электростанций является не только источниками электроэнергии и тепла для предприятий, но и потребителями горючих отходов производства и вторичных энергетических ресурсов, что зачастую определяет их оборудование и режим работы;
2. объединение ряда устройств электростанции и предприятия в единую систему, предназначенную для выполнения аналогичных операций; обычно на предприятии имеются общее с электростанцией топливное хозяйство, система водоснабжения, транспорт, ремонтные мастерские, материальные склады, вспомогательные службы, ряд бытовых сооружений и пр.

По виду отпускаемой энергии промышленные электростанции разделяются на три основные группы:
станции, вырабатывающие только электроэнергию,— КЭС;

станции, снабжающие потребителей электрической и тепловой энергией — ТЭЦ;
станции, снабжающие потребителей электрической и тепловой энергией, а также сжатым воздухом, — ТЭЦ — ПВС.     

По типу установленных первичных двигателей различают электростанции, оборудованные: паровыми турбинами, газовыми турбинами, двигателями внутреннего сгорания, локомобилями.
Классификация тепловых электростанций по мощности и разделение их на станции «малой», «средней» и «большой» мощности дают только приближенное представление о характеристике электростанций ввиду условности этих понятий и непрерывного роста их единичной мощности. —

В настоящее время общая мощность промышленных электростанций составляет примерно 14 Мвт.
Таблица 6-1

Электростанции мощностью около 40% общей связаны с районными системами, остальные 60% работают изолированно.
По видам первичных двигателей и единичной мощности промышленные электростанции характеризуются данными табл. 6-1.

Основные показатели, характеризующие работу промышленных электростанций, по примерным средним данным приведены в табл. 6-2.
Таблица 6-2

Приведенные данные показывают, что наибольшее значение имеют паротурбинные электростанции, на которых вырабатывается более 90% общей выработки электроэнергии. Дизельные и локомобильные электростанции составляют всего 20%, из которых 18% имеют мощность менее 0,5 тыс. кВт.
Эти электростанции распространены преимущественно в пищевой промышленности — 50%, лесной и деревообделочной— 25% и легкой—10%. В тяжелой промышленности дизельные и локомобильные электростанции, мощность которых не превышает 2—3 тыс. кВт, не могут обеспечить энергоснабжение современных крупных предприятий и используются в основном как временные при строительстве.

Тепловая экономичность промышленных электростанций в настоящее время в среднем значительно ниже, чем тепловых электростанций районных систем. Удельные расходы топлива на выработанный киловатт-час составляют соответственно 0,65 и 0,44 кг/кВт • ч. Существенно выше и себестоимость вырабатываемой электроэнергии вследствие больших удельного расхода топлива и стоимости его на предприятиях, удаленных от топливных баз, а также увеличенных расходов на персонал и капитальных затрат на сооружение электростанций. Особенно неэкономичны локомобильные и паротурбинные электростанции низкого, давления и малой мощности (<3—4        тыс. кВт), за счет которых и имеют место особенно высокие удельные расходы топлива на тепловых электростанциях пищевой, легкой, строительной и некоторых других отраслей промышленности.
Очевидно, что морально устаревшие локомобильные электростанции не имеют перспектив дальнейшего развития.

Дизельные электростанции имеют несколько худшие показатели, чем современные паротурбинные ТЭЦ, и это положение, а также малая их мощность, невозможность отпуска тепла потребителям и необходимость использования жидкого топлива определяют ограниченное применение их в промышленности.
Газотурбинные и парогазовые электростанции начали развиваться относительно недавно, и в промышленности имеются только отдельные установки небольшой мощности.

• Назад
• Вперед

• Назад
• Вперед

• Вы здесь:  
• org/ListItem»> Главная
• Книги
• Архивы
• Как выполняются заводские подстанции

Читать также:

• Эксплуатация водохранилищ-охладителей электростанций
• GE объявляет о запуске электростанции мощностью 500 МВт в Ираке
• ГТЭ-20С — электростанция на базе газотурбинной установки
• БГТЭС-9,5 — блочная электростанция
• ГТЭС-4 — блочная электростанция

Нетехническое руководство по характеристикам электростанций

КЛЮЧЕВЫЕ МОМЕНТЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ:

Электричество может вырабатываться либо в виде переменного тока (AC), либо в виде постоянного тока (DC)

Как объяснялось в предыдущем модуле, переменный ток колеблется между положительным и отрицательным напряжение, когда электроны движутся вперед и назад внутри цепи. Постоянный ток управляется в одном направлении постоянным уровнем напряжения. Как более подробно объясняется ниже, во многих технологиях производства электроэнергии используются вращающиеся турбины для выработки электроэнергии, в результате чего возникает переменный ток. Однако некоторые технологии, такие как ветровая и солнечная фотоэлектрическая энергия, генерируют постоянный ток. Его можно преобразовать в переменный ток с помощью устройства, называемого инвертором.

Различные технологии производства электроэнергии имеют разные эксплуатационные характеристики

Ключевые характеристики электростанций включают их интенсивность выбросов, капитальные и эксплуатационные затраты, готовность вырабатывать электроэнергию в заданный период времени, долю их общей потенциальной мощности, которая может быть предоставлена в течение заданного периода времени, а также их гибкость для увеличения и уменьшения выходной мощности в различных временных масштабах (от долей секунды до часов). Следующие конкретные показатели важны при рассмотрении характеристик силовой установки:

•   Интенсивность выбросов. Мера выбросов CO2 (и других загрязняющих веществ), выбрасываемых в атмосферу на каждую единицу произведенной электроэнергии, обычно измеряется в гCO2/кВтч, когда речь идет о выбросах CO2.

•   Капитальные затраты. Стоимость строительства и подготовки завода к эксплуатации.

•   Операционные расходы.  Стоимость выработки единицы электроэнергии с учетом любых затрат на топливо, а также затрат на оплату труда, воды и других коммунальных услуг, а также других ресурсов, необходимых для поддержки работы станции.

•   Приведенная стоимость электроэнергии (LCOE). Мера средней стоимости электроэнергии, произведенной электростанцией за весь срок службы, с учетом как капитальных, так и эксплуатационных затрат. Дополнительная информация о том, как рассчитывается LCOE, а также о его использовании, приведена здесь.

•   Коэффициент готовности. Часть времени, в течение которого установка может вырабатывать электроэнергию в течение заданного периода времени с учетом таких факторов, как надежность, а также время простоя для технического обслуживания. Большинство электростанций имеют коэффициент готовности выше 70%, а многие возобновляемые источники энергии с низким уровнем обслуживания, такие как ветровая и фотоэлектрическая солнечная энергия, имеют коэффициенты, близкие к 100%.

•   Коэффициент мощности. Отношение мощности, вырабатываемой электростанцией, к теоретической максимальной выходной мощности электростанции, усредненное за определенный период времени. Несмотря на высокие коэффициенты доступности, возобновляемые источники энергии, зависящие от погоды, имеют относительно низкие коэффициенты мощности из-за различий в ветре и солнечном свете.

•   Скорость линейного изменения. Скорость, с которой может изменяться вывод. Оно может варьироваться от долей секунды до часов, в зависимости от технологии предприятия.

Коэффициент мощности завода может быть полезным показателем для сравнения различных генераторов. Чтобы рассчитать коэффициент мощности, вы делите фактическую мощность, производимую установкой за определенный период времени, на максимальную потенциальную мощность. Например, ветряная турбина мощностью 1 МВт будет иметь максимальную мощность 8760 МВтч/год, так как в году 8760 часов. На самом деле ветер меняется, и турбина будет производить меньше: в этом сценарии 3240 МВтч. Чтобы рассчитать коэффициент мощности, мы делим произведенную электроэнергию (3240) на максимальную теоретическую мощность (8760), чтобы получить 0,37, что означает, что наш коэффициент мощности составляет 37%. Обычные гидроэлектростанции и электростанции, работающие на ископаемом топливе, могут производить намного ближе к своей максимальной мощности. Однако мощность может быть ниже, поскольку коэффициент мощности за определенный период времени также будет зависеть от доли времени, в течение которого определенные электростанции необходимы в сети. Таким образом, пиковая установка будет иметь гораздо более низкий коэффициент мощности, чем установка, используемая для генерации базовой нагрузки.

Тепловые электростанции

На угольных и нефтеперерабатывающих заводах химическая энергия, хранящаяся в угле и нефти, высвобождается в виде тепла при сжигании этих видов топлива.

Это тепло используется для преобразования воды в очень горячий (перегретый) пар в котлах специальной конструкции. Перегретый пар подается на турбину, заставляя ее вращаться. Затем пар конденсируется обратно в воду для повторного использования. Процесс образования пара из воды и его последующей конденсации обратно в воду известен как паровой цикл. Когда турбина вращается, магниты, прикрепленные к ее оси, вращаются, вызывая переменный ток в катушках проволоки, окружающих магниты. Этот ток подается в электрическую сеть с заданной частотой и напряжением (рис. 1 ниже). Тепловые электростанции, использующие ископаемое топливо, как правило, могут увеличиваться и уменьшаться в зависимости от спроса. Скорость, с которой это может произойти, будет зависеть от типа топлива и установки. Например, традиционно угольные электростанции медленно разгоняются и останавливаются, и может потребоваться много часов, чтобы прогреть электростанции и синхронизировать их, чтобы частота их выходной мощности соответствовала частоте электрической сети. Как подробно объяснялось в предыдущем модуле, в последние годы угольные электростанции в некоторых регионах стали гораздо более гибкими.

Рисунок 1 – Угольная электростанция

Газовые генераторы работают иначе, чем угольные и масляные тепловые генераторы, и бывают двух основных типов: газовые турбины открытого цикла (ГТЦ) и газовые турбины замкнутого цикла (ПГТ)

ГТЦ состоят только газовой турбины, соединенной с генератором, в то время как ПГУ также имеют дополнительный процесс, использующий отработанное тепло турбины. В случае газовой турбины с открытым циклом воздух всасывается в компрессор, создавая в нем гораздо более высокое давление. Затем воздух под высоким давлением смешивается с природным газом в камере сгорания, где воспламеняется смесь газа и воздуха. Полученный горячий газ приводит в действие турбину, как показано на рисунке 2 ниже.

В газовой турбине замкнутого цикла используется тепло, остающееся от сгорания газа и воздуха.

После вращения лопастей турбины тепло направляется для кипячения воды в паровом цикле и дальнейшего выработки электроэнергии с помощью этого метода, как показано на рисунке 3 ниже. Таким образом, установки ПГУ имеют более высокий КПД, чем установки ПГУ, поскольку тепло от сжигания природного газа эффективно используется дважды в разных процессах.

Рисунок 3: Газовая турбина с комбинированным циклом

Установки ПГУ менее эффективны, но имеют более быстрое время отклика, чем ПГУ

Установки ПГУ обычно имеют КПД (что означает отношение тепловой энергии газа, которая преобразуется в вырабатываемую электроэнергию) 35–42 %. Их преимущество в том, что их можно очень быстро запускать и наращивать, чтобы удовлетворить колебания спроса. Во многих энергосистемах они используются в качестве пиковых установок. Установки ПГУ имеют более высокую эффективность: современные современные установки превышают уровень эффективности 60%. Однако они обычно имеют более длительное время запуска.

Атомный электрогенератор состоит из многих из тех же частей, что и тепловая электростанция, работающая на ископаемом топливе, как описано выше, но вырабатывает тепло, необходимое для парового цикла, по-другому.

Тепло образуется в результате реакции, называемой ядерным делением. Это распад атомных ядер некоторых тяжелых и относительно нестабильных элементов, чаще всего урана, но в некоторых случаях плутония и тория. Деление вызывается обстрелом этих элементов нейтронами, ядра которых распадаются (создаются более легкие элементы), тем самым высвобождая энергию в виде тепла. Распад также высвобождает новые нейтроны, которые затем вызывают дальнейшее деление в так называемой цепной реакции. Это тщательно контролируется с помощью специальных контрольных стержней, чаще всего из бора. Бор поглощает часть нейтронов, а регулирующие стержни поднимаются и опускаются, чтобы поддерживать скорость реакции на желаемом уровне. Затем это тепло используется в рамках обычного парового цикла.

Из-за необходимости поддерживать стабильность реакции атомные электростанции относительно медленно разгоняются или останавливаются, чтобы удовлетворить изменения спроса.

Обычно они составляют базовую нагрузку и комбинируются с другими более гибкими генераторами для удовлетворения спроса в сети. Ядерная энергетика имеет высокий коэффициент мощности и будет работать все время, если не считать периодических остановов для технического обслуживания и замены топливных стержней, что обычно длится 12-24 месяца.

Рисунок 4: Атомная электростанция

Биомасса — материалы, включая древесные и сельскохозяйственные отходы, а также отходы животных и человека — могут использоваться для производства электроэнергии различными способами

Самый простой и наиболее часто используемый метод — это сжигание биомассы для получения тепла затем использование этого тепла для включения турбины в паровой цикл. В качестве альтернативы биомасса может использоваться для производства газа. Газификация при низком уровне кислорода создает легковоспламеняющийся газ, который можно сжигать, что позволяет извлекать больше энергии из биомассы. Газ после охлаждения и очистки можно использовать в газовом двигателе, как описано выше. Кроме того, биомасса, такая как отходы сельского хозяйства и животноводства, может образовывать газ в процессе, называемом анаэробным сбраживанием. Бактерии расщепляют отходы в среде с нулевым содержанием кислорода, выделяя газ, который можно сжигать для выработки электроэнергии.

Кроме того, биомассу, такую ​​как сухая древесина, можно сжигать вместе с углем

Этот процесс, известный как совместное сжигание, использует обычную тепловую электростанцию, но смесь топлива приводит к более низким выбросам, чем при сжигании одного угля . Это можно сделать тремя способами. Прямая совместная стрельба является самой простой и наиболее часто используемой. Здесь биомасса и уголь сжигаются в одной и той же печи в одно и то же время, но требуют разных систем подачи. В этом методе биомасса может обеспечить до 15 % необходимой энергии, но обычно это приводит к незначительной потере эффективности котла или вообще к ней. Непрямое совместное сжигание — это процесс, при котором биомасса преобразовывается в газ, а затем этот газ сжигается вместе с углем. Наконец, на некоторых угольных электростанциях может быть отдельный котел, работающий на биомассе, который увеличивает выработку пара из существующего котла.

Рисунок 6: Электростанция на биомассе

Улавливание и хранение углерода

Тепловые установки, работающие на ископаемом топливе и топливе из биомассы, могут использоваться с оборудованием, которое улавливает CO2, образующийся при сгорании этих видов топлива, в наборе из процессы, известные как улавливание и хранение углерода (CCS). Захваченный CO2 транспортируется либо на истощенные нефтяные и газовые месторождения, либо в глубокие засоленные водоносные пласты, где его можно закачивать и хранить в течение очень длительного периода времени (много столетий и более). порядка 90% CO2 может быть уловлено (с использованием современных технологий), но CCS действительно несет потери эффективности при преобразовании тепловой энергии в топливе в электрическую энергию, поскольку сами процессы требуют ввода энергии. Снижение эффективности электростанций CCS составляет около 5-10 процентных пунктов по сравнению с эффективностью тех же типов электростанций без CCS. Хотя различные процессы, связанные с CCS, известны и используются в течение многих десятилетий, электростанции CCS все еще относительно редки, и во всем мире работают только две установки коммерческого масштаба. Теоретически тепловые электростанции с CCS могут быть гибкими, как тепловые станции без CCS, но требуется гораздо больше исследований и демонстраций, чтобы полностью понять, как CCS влияет на гибкость станции.

Рисунок 6: Электростанция с улавливанием и хранением углерода

Комбинированное производство тепла и электроэнергии

Во многих странах принято утилизировать отработанное тепло от сжигания ископаемых и других видов топлива, которые используются для выработки электроэнергии.

Это совместное производство тепла и электроэнергии (обычно известное как комбинированное производство тепла и электроэнергии или ТЭЦ) является более эффективным способом использования топлива по сравнению с производством электроэнергии и тепла в отдельных процессах сжигания. Существует множество различных типов и размеров ТЭЦ, использующих различные методы для выработки электроэнергии, включая (в больших масштабах) паровые циклы и (в меньших масштабах) двигатели, подобные тем, что используются в автомобилях. В обоих этих случаях химическая энергия топлива преобразуется в кинетическую энергию вращения для выработки электроэнергии.

Рисунок 7: Теплоэлектростанция

Технологии производства электроэнергии из возобновляемых источников

Гидроэнергетика

Гидроэнергетика использует кинетическую энергию проточной воды для вращения турбин, таким образом вырабатывая электроэнергию

3 гидроэнергетики: плотинные ГЭС (которые в некоторых случаях могут использоваться в качестве гидроаккумулирующих насосов) и русла рек.

Плотина ГЭС использует потенциальную энергию воды на высоте

Эта вода часто содержится в озерах и водохранилищах, которые приводят в движение турбины по мере того, как эта вода высвобождается, чтобы она могла опускаться на более низкий уровень, преобразуя свою потенциальную энергию в кинетическую энергию. Гидроплотины могут обеспечивать непрерывную выработку электроэнергии даже в периоды небольшого количества осадков. Однако во время сильной засухи уровень воды в водохранилище может снизиться до такой степени, что электричество не будет вырабатываться. Гидроплотины также можно использовать в качестве гидроаккумуляторов с насосом для подачи воды в водохранилище в периоды избытка или дешевого электричества до того, как она будет выпущена в периоды дефицита или дороговизны электричества.

Рисунок 8: Плотинная гидроэлектростанция

Русло речной гидроэлектростанции

Русло речной гидроэлектростанции использует естественный поток воды в реке для привода турбин , так как это зависит от течения реки, которое может меняться в зависимости от количества осадков.

Рисунок 9: Ход речной ГЭС

Гидроэнергетика — это возобновляемый источник электроэнергии, поскольку круговорот воды возобновляется постоянно. Однако строительство крупномасштабных плотин гидроэлектростанций может вызвать изменения в том, как течет вода, и может привести к нехватке воды в некоторых местах.

Солнечная фотоэлектрическая энергетика (PV)

Солнечная фотоэлектрическая энергия преобразует энергию солнечного света в электричество.

Основные характеристики солнечной фотоэлектрической батареи:

•     Солнечный фотоэлектрический модуль представляет собой солнечный элемент, заключенный в атмосферостойкий материал.

•      Элемент изготовлен из полупроводникового материала, например кремния. Фотоны в солнечном свете несут энергию, которая поглощается атомами или молекулами в полупроводниковом материале, высвобождая электроны, которые затем направляются во внешнюю электрическую цепь в виде постоянного тока.

•      Затем мощность постоянного тока направляется на устройства, называемые инверторами, которые преобразуют электричество постоянного тока в переменное для использования в электрической сети.

Эффективность имеющихся в продаже солнечных элементов (с точки зрения соотношения вырабатываемой электроэнергии и солнечной энергии, попадающей на модуль) обычно составляет 15–22%.

Солнечные фотоэлектрические системы зависят от солнечного света и, следовательно, будут иметь коэффициент мощности , зависящий от количества солнечного/дневного света в данной местности. В зависимости от местоположения и фотоэлектрической технологии, солнечная фотоэлектрическая энергия обычно имеет коэффициент мощности от 15 до 25%.

Солнечные фотоэлектрические панели в сочетании с накопителями энергии (батареи, гидроэлектростанции) могут предложить более гибкое решение.

Энергия ветра

Ветряные турбины преобразуют кинетическую энергию ветра в электрическую

Турбины бывают разных размеров и конструкций, производители выпускают все более крупные турбины (которые более рентабельны). Ключевые особенности:

•      Лопасти турбины используют кинетическую энергию ветра для вращения турбины.

•      Движение турбины приводит во вращение ось, соединенную с коробкой передач.

•       Редуктор увеличивает относительно низкую скорость вращения турбин, чтобы они были достаточно быстрыми для выработки электроэнергии.

•       Редуктор подключается к генератору, который не отличается от генератора, установленного на других электростанциях: магниты вращаются вокруг витков проволоки, генерируя переменный ток. Однако этот ток имеет неправильную частоту для подачи в электрическую сеть, поэтому сначала преобразуется в постоянный ток, а затем подается в инвертор для генерации переменного тока правильной частоты для подключения к сети.

•      Это Турбина будет генерировать наибольшую мощность, если она обращена к ветру.

•       Современные турбины способны вращаться или «рыскать» по направлению ветра, максимально увеличивая мощность. Лопасти также можно наклонять, чтобы регулировать мощность.

Скорость ветра варьируется в зависимости от различных факторов, таких как климат, география и местная топография

Скорость ветра, как правило, выше и более постоянна на больших высотах. Следовательно, чем выше ступица турбины, тем больше может быть коэффициент мощности. Однако, как и в случае с фотоэлектрическими солнечными батареями, ветер зависит от погоды, поскольку его мощность нельзя изменять по желанию в любое время.

Все чаще ветряные турбины устанавливаются в открытом море, где скорость ветра выше и стабильнее.

Морские ветряные турбины могут быть больше, поскольку они находятся далеко от населенных пунктов, и могут иметь значительно более высокие коэффициенты мощности, чем наземные ветряные турбины. Но дополнительная инфраструктура, необходимая для их установки и подключения к сети на больших расстояниях, по-прежнему делает их более дорогостоящей технологией, чем береговые ветряные турбины, с точки зрения их LCOE.

Ветровая энергия в сочетании с накопителями энергии (аккумуляторные, гидроэлектростанции) могут предложить более гибкое решение.

Рисунок 11: Ветряная турбина

Концентрированная солнечная энергия

Концентрация солнечной энергии работает за счет использования массива вращающихся зеркал, известных как гелиостаты, для концентрации солнечного света в одном месте для нагрева жидкости, которую можно использовать для выработки электричества

В этот момент, обычно на вершине башни в центре станции, интенсивное тепло от многократных отражений может использоваться для нагрева воды, которая преобразуется в пар, который можно использовать в обычном паровом цикле. для производства электроэнергии.

Вместо этого некоторые концентрированные солнечные электростанции используются для нагрева расплавленной соли.

Расплавленная соль может храниться в течение многих часов и действует как большая тепловая батарея. Его можно использовать в темное время суток для выработки электроэнергии в рамках обычного парового цикла.

Концентрирующие солнечные тепловые электростанции имеют типичный КПД от 15 до 25% и коэффициент мощности от 29 до 44% . Обычно заводы CSP располагаются в местах с высокой инсоляцией, например в пустынях.

Рисунок 12: Концентрация солнечной энергии

Энергия приливов

Существует два основных способа использования энергии приливов: использование технологии приливного диапазона и технологий приливных течений/потоков

Гибридные технологии развернуты вместе.

В технологии приливов используется плотина или плотина, чтобы использовать энергию от разницы высот, создаваемой приливом в данном месте

По мере изменения прилива вода будет скапливаться внутри плотины, и ее можно будет выпустить контролируемым образом, чтобы вращать турбины. Эта кинетическая энергия преобразуется в электричество переменного тока с помощью генератора. Эту технологию целесообразнее всего использовать в местах с большим диапазоном приливов (разницей высоты воды во время приливов и отливов).

Рисунок 13: Приливная плотина

Вместо этого используется технология приливных течений для использования энергии от движения воды по каналу

Турбины размещаются в канале с адекватным приливным потоком и вращаются вместе с приливом и отливом. Движение вращает ось, генерируя мощность переменного тока.

Приливная технология не поддается управлению, хотя из-за регулярности приливных течений она очень предсказуема.

Геотермальная энергия

Геотермальная электроэнергия использует тепло из ядра земли

Тепло постоянно вырабатывается в земном ядре и может использоваться на различной глубине. Поскольку это тепло неисчерпаемо, геотермальная энергия является возобновляемым ресурсом. Существует множество способов использования тепла для выработки электроэнергии: подача горячего пара непосредственно из подземных колодцев, использование горячей воды и ее быстрое расширение для образования пара или использование тепла горячей воды для испарения другой жидкости. Полученный пар или испарившаяся жидкость используются для вращения турбины и выработки электроэнергии переменного тока.

Геотермальная энергия может использоваться в качестве постоянного источника электроэнергии благодаря постоянному присутствию тепла, увеличивающегося и уменьшающегося, путем использования тепла по мере необходимости.

Рисунок 14: Геотермальная установка

Энергия из отходов

Термическая обработка остаточных отходов является заключительным и обязательным этапом современной системы обращения с отходами в соответствии с европейской иерархией отходов. Этот подход направлен на максимальную эффективность использования ресурсов: когда переработка невозможна, остаточные отходы необходимо подвергать термической обработке. Это обеспечивает безопасную и экологически чистую утилизацию отходов, обеспечивая при этом максимально возможный выход энергии и рекуперацию материалов.

Химически инертный зольный остаток, остающийся после сжигания, содержит пригодные для повторного использования вторичные материалы, такие как черные и цветные металлы, и идеально подходит для использования в строительных целях. Более того, энергия, извлекаемая из отходов, является ценным источником электроэнергии для экспорта в национальную сеть, а также для использования тепла и пара как в бытовых, так и в промышленных целях.

Преобразование отходов в энергию, позволяющее сократить объемы отходов до 90 %, играет решающую роль в усилиях по сокращению потребности в мусорных свалках, что является важной вехой на пути к устранению вредных выбросов метана. В то же время заводы по переработке отходов в энергию производят минимальные выбросы, которые значительно ниже IED. Преобразование отходов в ценную энергию также помогает снизить зависимость от ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть и газ. А поскольку более 60% энергии, производимой из отходов, поступает из возобновляемых источников, они в значительной степени нейтральны по выбросам CO2.

Итог: преобразование отходов в энергию является важной частью концепции рационального обращения с отходами и способствует экологически безопасному производству энергии.

Наиболее распространенной термической обработкой отходов во всем мире является сжигание, но универсального решения не существует. Размер и расположение завода будут влиять на тип выбранной технологии. Установки по переработке отходов в энергию состоят из ряда различных компонентов, среди которых топливо, установка и местоположение. В то время как отходы будут отличаться от одного мешка к другому, наш опыт позволяет нам легко рассчитать важные свойства, такие как энергия, доступная в отходах, и возобновляемое содержание — детали, которые имеют решающее значение при выборе наилучшего решения. Выбранная технология должна соответствовать отработанному топливу как по физическим свойствам, так и по воздействию на окружающую среду.

Однако, несмотря на варианты, все электростанции, работающие на отходах, включают одни и те же основные этапы:

и охрана окружающей среды

NCBI Книжная полка. Служба Национальной медицинской библиотеки, Национальных институтов здоровья.

Mock CN, Nugent R, Kobusingye O и др., редакторы. Профилактика травматизма и гигиена окружающей среды. 3-е издание. Вашингтон (округ Колумбия): Международный банк реконструкции и развития / Всемирный банк; 2017 27 октября. doi: 10.1596/978-1-4648-0522-6_CH23

Покажите подробную информацию

• Содержание

Поиск

Таблица 13.1. РЕЗУЛЬТАЦИИ СТАВИТИКИ В ДЕТАНА

Summary —Act —Actistics

Summary.