Тэц и кэс: Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) — Что такое Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ)?

ПАО «ОГК-2»

Модернизация ТЭЦ-части Киришской ГРЭС – крупнейшей тепловой электростанции Северо-Запада

Киришская ГРЭС обеспечивает надежность Объединенной энергосистемы Северо-Запада, является поставщиком тепловой энергии для нефтехимического кластера Ленинградской области.

Модернизация ТЭЦ – это повышение надежности обеспечения тепловой энергией промышленных потребителей в долгосрочной перспективе, обеспечение устойчивого развития региона.

КИРИШСКАЯ ГРЭС

Киришская ГРЭС – уникальна, она состоит из трех отдельных электростанций.

• 
  Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ). Ее основной задачей является надежная поставка тепловой энергии (в виде пара и горячей воды) потребителям Киришского района. До 80% тепловой энергии потребляет Киришский нефтеперерабатывающий завод.

• 
  Конденсационная электростанция (КЭС).

• 
  Парогазовая установка (ПГУ-800). Одна из мощнейших ПГУ России.

Задача КЭС и ПГУ обеспечивать электроэнергией Северо-Запад России.

Киришская ГРЭС обеспечивает надежность Объединенной энергосистемы Северо-Запада, является поставщиком тепловой энергии нефтехимического кластера Ленинградской области.

ТЭЦ-часть

Пуск первых энергетических агрегатов ТЭЦ Киришской ГРЭС состоялся октябре 1965 года. Тепловая энергия была необходима строящемуся нефтеперерабатывающему заводу, электрическая энергия – для развития промышленности Северо-Запада. Завод и ГРЭС в Киришах строились как единый топливно-энергетический комплекс. И уже более 55 лет ТЭЦ Киришской ГРЭС непрерывно обеспечивает нефтеперерабатывающее предприятие и жителей города тепловой энергией. В составе ТЭЦ работает 6 котлов-утилизаторов и 6 турбогенераторов. Основное оборудование работает с поперечными связями, то есть пар с любого котлоагрегата может быть подан на любую турбину.

Спустя более чем полвека задачи ТЭЦ неизменны, и потребности основного потребителя в тепловой энергии возрастают. Именно поэтому мы приступили к масштабному проекту реконструкции и модернизации теплоэлектроцентрали, что обеспечит надежность снабжения тепловой энергией нефтехимического кластера региона в долгосрочной перспективе.

Спустя более чем полвека задачи ТЭЦ неизменны, и потребности основного потребителя в тепловой энергии возрастают. Именно поэтому мы приступили к масштабному проекту реконструкции и модернизации теплоэлектроцентрали, что обеспечит надежность снабжения тепловой энергией нефтехимического кластера региона в долгосрочной перспективе.

Мы строим новую Киришскую ГРЭС

Программа модернизации Киришской ГРЭС начата в 2017 году и включает несколько направлений:

• Реконструкция котлоагрегатов.
• 
  Внедрение полномасштабного АСУ ТП котлов, турбин, АСУ электротехнического оборудования.
• 
  Реконструкция схемы выдачи мощности.
• 
  Замена дополнительного оборудования.

КОММод

В 2019 году Киришская ГРЭС вошла в список энергообъектов на модернизацию в рамках государственной программы конкурентного отбора модернизируемых мощностей (КОММод). В программу включена замена трех турбогенераторов ТЭЦ.

Штаб стройки

Для курирования вопросов реконструкции ТЭЦ Киришской ГРЭС создана специальная рабочая группа, куда вошли специалисты различных подразделений ПАО «ОГК-2», а также компании, участвующие в реализации проекта. На территории электростанции возведен строительный городок, включающий площадки временного хранения оборудования, штабы подрядных организаций.

ПАО «ОГК-2»

Над реализацией проекта работают специалисты различных подразделений исполнительного аппарата ПАО «ОГК-2» и Киришской ГРЭС. Модернизация ТЭЦ проводится в работающем цехе, что накладывает дополнительную ответственность на всех работников компании.

Управляющий директор ПАО «ОГК-2» – Семиколенов Артем Викторович.

Директор филиала ПАО «ОГК-2» – Киришская ГРЭС – Покровский Денис Алексеевич.

ООО «ГЭХ инжиниринг» – служба заказчика

Компания, объединившая инжиниринговые активы ООО «Газпром энергохолдинг». Занимается организаций строительства крупных объектов электроэнергетики Группы «Газпром» «под ключ», реализует инвестиционные программы ООО «Газпром энергохолдинг».

Киришский филиал компании отвечает за организацию работ, контроль за проектированием, поставкой оборудования, строительно-монтажными работами по объектам модернизации генерирующего оборудования.

Директор филиала – Шакиров Марат Шавкатович.

АО «ТЭК Мосэнерго» – генеральный подрядчик

Одна из крупнейших в России инжиниринговых компаний, основным направлением деятельности которой является проектирование и строительство объектов тепловой, гидро- и атомной генерации, объектов электросетевого хозяйства как в России, так и за рубежом, а также реализация крупнейших проектов в промышленном строительстве.

Киришский филиал отвечает за поставку оборудования и проведение строительно-монтажных работ.

Директор филиала – Лоскутов Вячеслав Геннадьевич.

АО «Институт теплоэлектропроект» – проектировщик

Основным направлением деятельности АО «Институт Теплоэлектропроект» является разработка проектов строительства новых тепловых электростанций, реконструкции и технического перевооружения действующих ТЭС. В рамках модернизации объектов институт разрабатывает проктно-сметную и рабочую документацию.

Главный инженер проекта – Комков Андрей Валентинович.

АО «Силовые машины» – производитель основного оборудования

Одна из ведущих энергомашиностроительных компаний, имеющая международный опыт и компетенцию в области проектирования, изготовления и комплектной поставки оборудования для тепловых, атомных, гидравлических и газотурбинных электростанций.

Производство турбины – Калужский турбинный завод.

Производство генератора – Электросила.

Статус проекта

Отгрузка нового генератора на Киришскую ГРЭС, июль 2021 г.

Доставка нового генератора на Киришскую ГРЭС, июль 2021 г.

Дайджест модернизации

На Киришской ГРЭС ПАО «ОГК-2» провели ключевую операцию по заводке ротора в статор генератора в рамках модернизации ТЭЦ

На Киришской ГРЭС ПАО «ОГК-2» прошел расширенный штаб по модернизации ТЭЦ-части

На Киришской ГРЭС ПАО «ОГК-2» выполнен монтаж корпуса цилиндра высокого и среднего давления

Завершены испытания ротора для турбины ТГ-2Т Киришской ГРЭС ПАО «ОГК-2»

На Киришскую ГРЭС ПАО «ОГК-2» доставлено первое оборудование с Калужского турбинного завода в рамках проекта КОММод

На Киришской ГРЭС ПАО «ОГК-2» проведен монтаж статора генератора в рамках проекта КОММод

Киришская ГРЭС ПАО «ОГК-2» начала приемку основного оборудования для нового турбогенератора в рамках программы КОММод

Финальные заводские испытания нового генератора для Киришской ГРЭС ПАО «ОГК-2» прошли успешно

Первое испытание нового генератора для Киришской ГРЭС ПАО «ОГК-2» прошло успешно

На Киришской ГРЭС ПАО «ОГК-2» завершен демонтаж турбины в рамках реализации программы КОММод

На Киришской ГРЭС ПАО «ОГК-2» демонтировали статор генератора турбины ТГ-2Т весом 79 тонн

На Киришской ГРЭС ПАО «ОГК-2» приступили к демонтажу турбины ТГ-2Т мощностью 60 МВт

Губернатор Ленобласти Александр Дрозденко оценил масштаб модернизации ТЭЦ Киришской ГРЭС ПАО «ОГК-2»

Назад к проектам

Энергетика для начинающих.

— Энерголикбез

   Электрическая энергия  давно вошла в нашу жизнь. Еще греческий философ Фалес в 7 веке до нашей эры обнаружил, что янтарь, потертый о шерсть начинает притягивать предметы. Но долгое время на этот факт никто не обращал внимание. Лишь в 1600 году впервые появился термин «Электричество», а в  1650 году Отто фон Герике создал электростатическую машину в виде насаженного на металлический стержень серного шара, которая позволила наблюдать не только эффект притягивания, но и эффект отталкивания. Это была первая простейшая электростатическая машина.

  Прошло  много лет с тех пор, но даже сегодня, в мире, заполненном терабайтами информации, когда можно самому узнать все, что тебя интересует, для многих остается загадкой как производится электричество, как его доставляют к нам в дом, офис, на предприятие…

В несколько частей рассмотрим эти процессы.

Часть I. Генерация электрической энергии.

  Откуда же берется электрическая энергия? Появляется эта энергия   из других видов энергии – тепловой, механической, ядерной, химической и многих других. В промышленных масштабах электрическую энергию получают на электростанциях. Рассмотрим только самые распространенные виды электростанций.

  1) Тепловые электростанции. Сегодня из можно объединить одним термином – ГРЭС (Государственная Районная Электростанция). Конечно, сегодня этот термин потерял первоначальный смысл, но он не ушел в вечность, а остался с нами.

Тепловые электростанции делятся на несколько подтипов:

А) Конденсационная электростанция (КЭС) — тепловая электростанция, производящая только электрическую энергию, своим названием этот тип электростанций обязан особенностям принципа работы.

Рис.1

Принцип работы: В котел  при помощи насосов подается воздух и топливо (газообразное, жидкое или твердое). Получается топливо-воздушная смесь, которая горит в топке котла, выделяя огромное количество теплоты. При этом  вода проходит по трубной системе, которая располагается внутри котла. Выделяющаяся теплота передается этой воде, при этом ее температура повышается и доводится до кипения. Пар, который был получен в котле снова идет в котел для перегревания его выше температуры кипения воды (при данном давлении), затем по паропроводам он поступает на паровую турбину, в которой пар совершает работу. При этом он расширяется, уменьшается его температура и давление. Таким образом, потенциальная энергия пара передается турбине, а значит, превращается в кинетическую. Турбина же в свою очередь приводит в движение ротор трехфазного генератора переменного тока, который находится на одном валу с турбиной и производит энергию.

Рассмотрим некоторые элементы КЭС поближе.

Паровая турбина.

Рис.2

Поток водяного пара поступает через направляющие аппараты на криволинейные лопатки, закрепленные по окружности ротора, и, воздействуя на них, приводит ротор во вращение. Между рядами лопаток, как видите, есть промежутки. Они есть потому, что этот ротор вынут из корпуса. В корпус  тоже встроены  ряды лопаток, но они неподвижны и служат для создания нужного угла падения пара на движущиеся лопатки.

Конденсационные паровые турбины служат для превращения максимально возможной части теплоты пара в механическую работу. Они работают с выпуском (выхлопом) отработавшего пара в конденсатор, в котором поддерживается вакуум.

Турбина и генератор, которые находятся на одном валу называются турбогенератором. Трехфазный генератор переменного тока (синхронная машина).

Рис.3

Он состоит из:

1. Электромагнита, вращающегося вместе с валом турбогенератора (это обмотка возбуждения). На данном рисунке электромагнит имеет 1  пару полюсов, а это значит, что для того, чтобы генератор выдавал частоту тока 50 Гц, он должен вращатся с частотой 3000 об/мин. (такие турбогенераторы называют быстроходными). Если бы было 2 пары полюсов, то достаточно было бы вращение с частотой 1500 об/мин, и так далее. Чем больше пар полюсов, тем больше становится турбогенератор. Оптимальную частоту выбирают исходя из параметров теплоносителя. На КЭС устанавливают, в основном, быстроходные турбогенераторы.
2. 3-х обмоток статора, смещенных относительно друг друга на 120 градусов. Каждая обмотка – это фаза. Концы этих обмоток соединяются специальным образом

   Рис.4

   (обычно в треугольник, а начала выводятся. По токопроводам  выработанная энергия (с  номинальным напряжением до 24 кВ) поступает на повышающий трехфазный трансформатор (или на группу  3-х однофазных трансформаторов.

Рис. 5,6

Который повышает напряжение до стандартного значения (35-110-220-330-500-750 кВ). При этом ток значительно уменьшается (например, при увеличении напряжения в 2 раза, ток уменьшается в 4 раза), что позволяет передавать мощность на большие расстояния. Следует отметить, что когда мы говорим о классе напряжения, то мы имеем в виду линейное (междуфазное) напряжение.

 Активную мощность, которую вырабатывает генератор, регулируют изменением количеством энергоносителя, при этом изменяется ток в обмотке ротора. Для увеличения выдаваемой активной мощности нужно увеличить подачу пара на турбину, при этом ток в обмотке ротора возрастет.   Не следует забывать, что генератор синхронный, а это значит, что его частота всегда равна частоте тока в энергосистеме, и изменение параметров энергоносителя не повлияет на частоту его вращения.

 Кроме того, генератор вырабатывает и реактивную мощность. Ее можно использовать для регулирования выдаваемого напряжения в небольших пределах (т.е. это не основное средство регулирования напряжения в энергосистеме). Работает это таким образом. При перевозбуждении обмотки ротора, т.е. при повышении напряжения на роторе сверх номинала, «излишек» реактивной мощности выдается в энергосистему, а когда обмотку ротора недовозбуждают, то реактивная мощность потребляется генератором.

 Таким образом, в переменном токе мы говорим о полной мощности (измеряется в вольт-амперах – ВА), которая равна корню квадратному от суммы активной (измеряется в ваттах – Вт) и реактивной (измеряется в вольт-амперах реактивных – ВАР) мощностях.

 Вода в водохранилище служит для отведения тепла от конденсатора. Однако, часто для этих целей используют брызгальные бассейны

Рис.7

или градирни. Градирни бывают башенными Рис.8

или вентиляторными Рис.9

Градирни устроены почти так же как и брызгальные бассейны, с тем лишь различием, что вода стекает по радиаторам, передает им тепло, а уже они охлаждаются нагнетаемым  воздухом. При этом  часть воды испаряется и уносится в атмосферу.
КПД такой электростанции не превышает 30%.

 Б) Газотурбинная электростанция.
Парогазовые установки.

 На газотурбинной электростанции турбогенератор приводится в движение не паром, а непосредственно газами, получаемыми при сгорании топлива. При этом можно использовать только природный газ, иначе турбина быстро выйдет из стоя из-за ее загрязнения продуктами горения. КПД на максимальной нагрузке 25-33%

 Гораздо больший КПД (до 60%) можно получить, совмещая паровой и газовый циклы. Такие установки называются парогазовыми. В них вместо обычного котла установлен котел-утилизатор, не имеющий собственных горелок. Теплоту он получает от выхлопа газовой турбины. В настоящее время ПГУ активнейшим образом внедряются  в нашу жизнь, но пока в России их немного.

В) Теплоэлектроцентрали (очень давно стали неотъемлемой частью крупных городов). Рис.11

 ТЭЦ конструктивно устроена как конденсационная электростанция (КЭС). Особенность электростанции такого типа состоит в том, что она может вырабатывать одновременно как тепловую, так и электрическую энергию. В зависимости от вида паровой турбины, существуют различные способы отборы пара, которые позволяют забирать из нее пар с разными параметрами. При этом часть пара или полностью весь пар (зависит от типа турбины) поступает в сетевой подогреватель, отдает ему теплоту и конденсируется там. Теплофикационные турбины позволяют регулировать количество пара для тепловых или промышленных нужд что позволяет ТЭЦ работать в нескольких режимах по нагрузке:

 тепловому — выработка электрической энергии полностью зависит от выработки пара для промышленных или теплофикационных нужд.

 электрическому — электрическая нагрузка независима от тепловой. Кроме того, ТЭЦ могут работать и в полностью конденсационном режиме. Это может потребоваться, например, при резком дефиците активной мощности летом. Такой режим является невыгодным для ТЭЦ, т.к. значительно снижается КПД.

 Одновременное производство электрической энергии и тепла (когенерация) – выгодный процесс, при котором КПД станции существенно повышается.  Так, например, расчетный КПД КЭС составляет максимум 30%, а у ТЭЦ – около 80%. Плюс ко всему, когенерация позволяет уменьшить  холостые тепловые выбросы, что положительно сказывается на экологии местности, в которой расположена ТЭЦ (по сравнению с тем, если бы тут была КЭС аналогичной мощности).

 Рассмотрим подробнее паровую турбину.

 К теплофикационным паровым турбинам относятся турбины с:

-противодавлением;

-регулируемым отбором пара;

-отбором и противодавлением.

 Турбины с противодавлением работают с выхлопом пара не в конденсатор, как у КЭС, а в сетевой подогреватель, то есть весь пар, пошедший через турбину, идет на теплофикационные нужды. Конструкция таких турбин обладает существенным недостатком: график электрической нагрузки полностью зависит от графика тепловой нагрузки, то есть такие аппараты не могут принимать участия  в оперативном регулировании частоты тока в энергосистеме.

 В турбинах, имеющих регулируемый отбор пара, происходит его отбор в нужном количестве в промежуточных ступенях, при этом выбирают такие ступени для отбора пара, какие подходят в данном случае. Такой тип турбины обладает независимостью от тепловой нагрузки и регулирование выдаваемой активной мощности можно регулировать в больших пределах, чем у ТЭЦ с противодавлением.

 Турбины с отбором и противодавлением совмещают в себе функции первых двух видов турбин.

 Теплофикационные турбины ТЭЦ не всегда не способны за малый промежуток времени изменить тепловую нагрузку. Для покрытия пиков нагрузки ,а иногда и для увеличения электрической мощности путем перевода турбин в конденсационный режим, на ТЭЦ устанавливают пиковые водогрейные котлы.

 2)      Атомные электростанции.

 В России на настоящий момент существует 3 вида реакторных установок. Общий принцип их работы примерно похож на работу КЭС (в былые времена АЭС называли ГРЭС). Принципиальное различие состоит лишь в том, что тепловую энергию получают не в котлах на органическом топливе, а в ядерных реакторах.

        Рассмотрим две самых распространенных типов реакторов в России.

1)      Реактор РБМК.

Рис.12

Отличительная особенность этого реактора состоит в том, что пар для вращения турбины получают непосредственно в активной зоне реактора.

Активная зона РБМК.  Рис.13

состоит из вертикальных графитовых колонн, в которых находятся продольные отверстия, с вставленными туда трубами из циркониевого сплава и нержавеющей стали. Графит выполняет роль замедлителя нейтронов.  Все каналы делятся на топливные и каналы СУЗ (система управления и защиты). Они имеют разные контуры охлаждения. В топливные каналы вставляют кассету (ТВС – тепловыделяющую сборку) со стержнями (ТВЭЛ – тепловыделяющий элемент) внутри которых находятся урановые таблетки в герметичной оболочке. Понятно, что именно от них получают тепловую энергию, которая передается непрерывно циркулирующему снизу вверх теплоносителю под большим давлением – обычной, но очень хорошо очищенной от примесей воде.

Рис.14

 Вода, проходя по топливным каналам, частично испаряется , пароводяная смесь поступает от всех отдельных топливных каналов в 2 барабан-сепаратора, где происходит отделение (сепарация) пара от воды. Вода снова уходит в реактор с помощью циркуляционных насосов (всего из 4 на петлю), а пар по паропроводам идет на 2 турбины. Затем пар конденсируется в конденсаторе, превращается в воду, которая снова идет в реактор.

 Тепловой мощностью реактора управляют только с помощью стержней-поглотителей нейтронов из бора, которые перемещаются в каналах СУЗ. Вода, охлаждающая эти каналы идет сверху вниз.

 Как вы могли заметить, я еще ни разу не сказал про корпус реактора. Дело в том, что фактически у РБМК нет корпуса. Активная зона про которую я вам сейчас рассказывал помещена в бетонную шахту, сверху она закрыта крышкой весом в 2000 тонн.

Рис.15

 На приведенном рисунке видна верхняя биологическая защита реактора. Но не стоит ожидать, что приподняв один из блоков, можно будет увидеть желто-зеленое жерло активной зоны, нет. Сама крышка располагается значительно ниже, а над ней, в пространстве до верхней биологической защиты остается промежуток для коммуникаций каналов и полностью извлеченных стержней поглотителей.

 Между графитовыми колоннами оставляют пространство для теплового расширения графита. В этом пространстве циркулирует смесь газов азота и гелия. По ее составу судят о герметичности топливных каналов. Активная зона РБМК рассчитана на разрыв не более 5 каналов, если разгерметизируется больше – произойдет отрыв крышки реактора и раскрытие остальных каналов.   Такое развитие событий вызовет повторение Чернобыльской трагедии (тут я имею в виду не саму техногенную катастрофу, а ее последствия).

Рассмотрим плюсы РБМК:

—Благодаря поканальному регулированию тепловой мощности есть возможность менять топливные сборки, не останавливая реактор. Каждый день, обычно, меняют несколько сборок.

—Низкое давление в КМПЦ (контур многократной принудительной циркуляции), что способствует более мягкому протеканию аварий, связанных с его разгерметизацией.

—Отсутствие сложного в изготовлении корпуса реактора.

Рассмотрим минусы РБМК:

—В ходе эксплуатации  были обнаружены многочисленные просчеты в геометрии активной зоны, устранить которые на действующих энергоблоках 1-го и 2-го поколений (Ленинград, Курск, Чернобыль, Смоленск) полностью не возможно. Энергоблоки РБМК 3-его поколения (он один – на 3 энергоблоке Смоленской АЭС) лишен этих недостатков.

—Реактор одноконтурный. То есть турбины вращает пар, полученный непосредственно  в реакторе. А это значит, что он содержит радиоактивные компоненты.  При разгерметизации турбины (а такое было на Чернобыльской АЭС в 1993 году) ее ремонт будет сильно усложнен, а, может быть, и невозможен.

—Срок службы реактора определяется сроком службы графита (30-40 лет). Затем наступает его деградация, проявляющаяся в его разбухании. Этот процесс  уже вызывает серьезные опасения на старейшем энергоблоке РБМК Ленинград-1, построенном в 1973 году (ему уже 39 лет). Наиболее вероятный выход из ситуации – заглушение n-нного количества каналов для уменьшения теплового расширения графита.

—Графитовый замедлитель является горючим материалом.

—Ввиду огромного количества запорной арматуры, реактор сложен в управлении.

— На 1 и 2 поколениях существует неустойчивость при работе на малых мощностях.

В целом можно сказать, что РБМК – хороший реактор для своего времени. В настоящее время принято решение не строить энергоблоки с этим типом реакторов.

2) Реактор ВВЭР.

Рис. 16

       На смену РБМК в настоящее время приходит ВВЭР. Он обладает значительными плюсами по сравнению с РБМК.

 Активная зона полностью находится в очень прочном корпусе, который изготавливают на заводе и привозят железнодорожным, а затем и автомобильным  транспортом на строящийся энергоблок в полностью готовом виде. Замедлителем является чистая вода под давлением. Реактор состоит из 2-х контуров: вода первого контура под большим давлением охлаждает топливные сборки, передавая тепло 2-му контуру с помощью  парогенератора (выполняет функцию теплообменника между 2-ми изолированными контурами). В нем вода второго контура кипит, превращается в пар и идет на турбину. В первом контуре вода не кипит, так как она находится под очень большим давлением.  Отработанный пар конденсируется в конденсаторе и снова идет в парогенератор. Двухконтурная схема обладает значительными плюсами по сравнению с одноконтурной:

 -Пар, идущий на турбину не радиоктивен.

 -Мощностью реактора можно управлять не только стержнями-поглотителями, но и раствором борной кислоты, что делает реактор более устойчивым.

 -Элементы первого контура располагаются очень близко друг от друга, поэтому их можно поместить в общую защитную оболочку. При разрывах в первом контуре радиоактивные элементы попадут в гермооболочку и не выйдут в окружающую среду. Кроме того гермооболочка защищает реактор от внешнего воздействия (например от падения небольшого самолета или взрыва за периметром станции).

-Реактор не сложен в управлении.

 Имеются так же и минусы:

—В отличие от  РБМК, топливо нельзя менять при работающем реакторе, т.к. оно находится в общем корпусе, а не в отдельных каналах, как в РБМК.  Время перезагрузки топлива обычно совпадает со временем текущего ремонта, что уменьшает воздействие этого фактора на КИУМ (коэффициент используемой установленной мощности).

—Первый контур находится под большим давлением, что потенциально может вызвать больший масштаб аварии при разгерметизации, чем РБМК.

—Корпус реактора очень сложно перевезти с завода-изготовителя на стройплощадку АЭС.

Что же, работу тепловых электростанций мы рассмотрели, теперь рассмотрим работу
гидравлических электростанций.

Рис.17

 Принцип работы ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

 Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определенном месте, или деривацией — естественным током воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию. ГЭС обладают очень высокой маневренностью вырабатываемой мощности, а также малой стоимостью вырабатываемой электроэнергии. Эта особенность ГЭС привела с созданию другого типа электростанции – ГАЭС. Такие станции способны аккумулировать вырабатываемую электроэнергию, и пускать её в ход в моменты пиковых нагрузок. Принцип работы таких электростанций следующий: в определенные периоды (обычно ночью), гидроагрегаты ГАЭС работают как насосы, потребляя электрическую энергию из энергосистемы, и закачивают воду в специально оборудованные верхние бассейны. Когда возникает потребность (в пики нагрузки), вода из них поступает в напорный трубопровод и приводит в действие турбины. ГАЭС выполняют исключительно важную функцию в энергосистеме (регулирование частоты), но они не получают широкого распространения у нас в стране, т.к. в итоге они потребляют больше мощности, чем выдают. То есть станция такого типа убыточна для владельца. Например, на Загорской ГАЭС мощность гидрогенераторов в генераторном режиме 1200 МВт, а в насосном – 1320 МВт. Однако такой тип станции наилучшем образом подходит для быстрого увеличения или уменьшения вырабатываемой мощности, поэтому их выгодно сооружать около, например, АЭС, так как последние работают в базовом режиме.

 Мы с вами рассмотрели  как именно производится электрическая энергия. Пора задать себе серьезный вопрос: «А какой тип станций наилучшем образом отвечает всем современным требованиям по надежности, экологичности, а кроме этого, еще и будет отличаться малой стоимостью энергии?» Каждый ответит на этот вопрос по-разному. Приведу свой список «лучших из лучших».

 1)      ТЭЦ на природном газе. КПД таких станций очень высок, высока и стоимость топлива, но природный газ – один из самых «чистых» видов топлива, а это очень важно для экологии города, в черте которых обычно и располагаются ТЭЦ.

 2)      ГЭС и ГАЭС. Преимущества над тепловыми станциями очевидно, так как этот тип станции не загрязняет атмосферу и производит самую «дешевую» энергию, которая плюс ко всему является возобновляемым ресурсом.

 3)      ПГУ на природном газе. Самый высокий КПД среди тепловых станций, а так же малое количество потребляемого топлива, позволит частично решить проблему теплового загрязнения биосферы и ограниченных запасов ископаемого топлива.

4)      АЭС. В нормальном режиме работы АЭС выбрасывает в окружающую среду в 3-5 раз меньше радиоактивных веществ, чем тепловая станция той же мощности, поэтому частичное замещения тепловых электростанций атомными вполне оправдано.

 5)      ГРЭС. В настоящее время на таких станциях в качестве топлива используют природный газ. Это является абсолютно бессмысленным, так как с тем же успехов в топках ГРЭС можно утилизировать попутный нефтяной газ (ПНГ) или сжигать уголь, запасы которого огромны, по сравнению с запасами природного газа.

 На этом я завершаю первую часть статьи. В следующей части мы узнаем, как электрическая энергия приходит к потребителям.

Материал подготовил:
студент группы ЭС-11б ЮЗГУ Агибалов Сергей.

USCHPA приветствует обращение с ТЭЦ в законодательстве Bingaman CES

Новости предоставлены

Ассоциация ТЭЦ США

01 марта 2012 г., 09:30 по восточноевропейскому времени

ВАШИНГТОН, 1 марта 2012 г. /PRNewswire-USNewswire/ — Исполнительный директор USCHPA Джессика Бриджес сегодня выразила благодарность председателю сенатского комитета по энергетике и природным ресурсам Джеффу Бингаману (штат Нью-Мексико) за представление закона о создании национального стандарта чистой энергии (CES), признает энергетические и экологические преимущества комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ) и эффективно стимулирует более широкое внедрение ТЭЦ на американском рынке.

ТЭЦ — это одновременное производство электроэнергии и полезной тепловой энергии.(1) В настоящее время, обеспечивая восемь процентов (8%) генерирующих мощностей США, системы ТЭЦ могут достигать эффективности выше восьмидесяти процентов (80%). В США установлено около 82 ГВт ТЭЦ, что позволяет ежегодно экономить 248 миллионов метрических тонн CO2. Отраслевые оценки показывают, что технический потенциал дополнительных ТЭЦ на существующих объектах в США составляет от 130 до 170 ГВт плюс дополнительные 10 ГВт ТЭЦ с рекуперацией отработанного тепла. Это генерирующая мощность, которая легко доступна, при условии, что установлены политики для поддержки дальнейшего развертывания ТЭЦ.

В письме Бингаману Бриджес сообщил, что USCHPA удовлетворено тем, что более высокая эффективность в рамках предлагаемого CES будет отмечена большим признанием. Эффективность системы ТЭЦ в среднем превышает шестьдесят пять процентов, а эффективность многих новых систем превышает восемьдесят процентов. Кроме того, Бриджес сказал, что отрасль также довольна тем, что CES признает тепловые преимущества ТЭЦ, предоставляя дополнительные кредиты в рамках CES для выбросов, которых удалось избежать за счет отказа от использования отдельного источника тепла.

«Председатель Бингаман действительно «получает» комбинированное тепло и электроэнергию, и мы ценим то, что законопроект CES также признает как электрические, так и тепловые преимущества ТЭЦ», — заявила исполнительный директор Джессика Бриджес. «Мы рассчитываем на сотрудничество с председателем Бингаманом для продвижения законодательства», — заключил Бриджес.

U.S. Clean Heat & Power (Ассоциация ТЭЦ США) является голосом индустрии комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ). УЩПА — торговая ассоциация, в состав которой входят производители, поставщики и разработчики теплоэлектроцентралей (ТЭЦ). ТЭЦ снижает спрос на систему подачи электроэнергии, снижает зависимость от традиционных источников энергии, повышает конкурентоспособность предприятий за счет снижения затрат на электроэнергию, снижает выбросы парниковых газов и загрязняющих веществ, а также переориентирует инвестиции в инфраструктуру на энергетические системы следующего поколения. Когенерация, уже используемая многими промышленными, коммерческими и институциональными объектами, является проверенным и эффективным энергетическим ресурсом, который можно немедленно использовать для удовлетворения текущих и будущих глобальных энергетических потребностей за счет внедрения коммерчески доступных и отечественных технологий.

(1) Системы комбинированного производства тепла и электроэнергии включают рекуперацию отработанного тепла или системы ТЭЦ «нижнего цикла».

ИСТОЧНИК Ассоциация ТЭЦ США ​​

проектов ТЭЦ больше не будут финансироваться в рамках CFF и IAP

Правительство Онтарио опубликовало заявление в рамках Долгосрочного энергетического плана (LTEP) на 2017 год о том, что оно больше не будет финансировать проекты комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ), использующие ископаемое топливо.

2 ноября 2017 г.

    Правительство Онтарио опубликовало заявление в рамках Долгосрочного энергетического плана (LTEP) на 2017 год о том, что оно больше не будет финансировать проекты комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ), в которых сжигается ископаемое топливо. Финансирование исходило от Conservation First Framework (CFF) и Industrial Accelerator Program (IAP). Первоначально системы ТЭЦ рекламировались как способ снизить спрос на электроэнергию за счет выработки электроэнергии на месте. Системы ТЭЦ, как правило, сжигают нефть или природный газ, и в связи с стремлением правительства еще больше сократить выбросы парниковых газов, они решили прекратить финансирование систем ТЭЦ, работающих на ископаемом топливе, начиная с 19 июля.0032 st , 2018. 

Правительство напомнило предприятиям, что по-прежнему доступно финансирование для других проектов, таких как утилизация отходов, возобновляемые источники энергии и системы хранения энергии. По-прежнему существует возможность снизить спрос и зависимость от сети, однако правительство настаивает на использовании этих возможностей, чтобы отказаться от сжигания ископаемого топлива.

В настоящее время все еще существуют возможности для систем ТЭЦ, которые сжигают неископаемые топливные газы, такие как биогаз из отходов. С экономической точки зрения ТЭЦ могут по-прежнему быть жизнеспособными для вашего бизнеса без какого-либо государственного финансирования из-за их более низкой себестоимости производства электроэнергии и потенциального снижения платы за глобальные корректировки, если вы являетесь потребителем гидроэлектростанций класса А. Если вы ищете ТЭЦ, локальную генерацию или хранение, существует широкий спектр доступных вариантов и технологий. По мере нашего продвижения аккумуляторные аккумуляторные системы станут более экономичными, обеспечат надежность сети и электричество на месте, и, похоже, следующий шаг правительства будет в этом направлении.

Наша команда в CESi помогла многим из наших клиентов провести анализ и осуществимость проектов по ТЭЦ или смещению пиковых нагрузок, и обладает опытом, позволяющим всем нашим клиентам экономить на расходах на электроэнергию. Позвоните или напишите ([email protected]) для получения дополнительной информации.

Ссылки: LTEP

НОВОСТИ 2017

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ НОВОСТИ

2 июня 2022 г.

Рекордная волатильность

Тарифы на природный газ достигли беспрецедентного уровня в 2022 году. Каковы некоторые из причин такого скачка и каким мы видим движение рынка с 2022 по 2023 год.

ЧИТАТЬ СТАТЬЮ ПОЛНОСТЬЮ

7 января 2021 г.

Новая система ценообразования на углерод в Онтарио

Федеральное правительство Канады одобрило предложение Онтарио о замене Федеральной системы ценообразования на основе результатов программы Онтарио по стандартам эффективности выбросов. Система ценообразования на основе результатов, или OBPS, была федеральной поддержкой для провинций, у которых не было собственных планов ценообразования на выбросы углерода.

ЧИТАТЬ СТАТЬЮ ПОЛНОСТЬЮ

8 октября 2019 г.

Канадские федеральные партии и их энергетическая политика

Одним из важнейших факторов, влияющих на решение многих специалистов в области управления энергопотреблением, будь то производители природного газа, электроэнергии или управляющие предприятиями, является, конечно же, ЭНЕРГЕТИКА.

ЧИТАТЬ СТАТЬЮ ПОЛНОСТЬЮ

12 августа 2019 г.

Новые разработки в области хранения природного газа

Появились новые исследования в области абсорбированного природного газа (ANG). ANG является альтернативой сжатому или сжиженному природному газу (CNG и LNG), который может включать в себя процесс, который является более финансово целесообразным и более безопасным в обращении, чем два текущих варианта.

ЧИТАТЬ СТАТЬЮ ПОЛНОСТЬЮ

8 июля 2019 г.

Плата за выбросы углерода в Онтарио начинается с августа 2019 г.

За последний месяц были предприняты большие шаги в отношении судьбы федерального механизма поддержки цен на выбросы углерода в Онтарио. Компании увидят новую позицию в своих счетах Enbridge, начиная со следующего месяца, с добавлением платы в размере 0,0391 доллара США за м3, которая будет включать в себя весь газ, потребленный с 1 апреля.

ЧИТАТЬ СТАТЬЮ ПОЛНОСТЬЮ

5 марта 2019 г.

Должна ли Канада ввести больше трубопроводов?

Природный газ почти повсеместно признан промежуточным ресурсом между ископаемым топливом с высоким уровнем выбросов и движением за зеленые технологии. Это идеальный товар для работы, особенно в Северной Америке, где внедрение новых технологий бурения в середине 2000-х годов позволило получить доступ к достаточному количеству природного газа, чтобы обеспечивать континент энергией на десятилетия вперед.

ЧИТАТЬ СТАТЬЮ ПОЛНОСТЬЮ

2 января 2019 г.

Зимние всплески природного газа будут иметь долгосрочные последствия для коммунальных служб

Как и ожидалось, зимний сезон 2018/2019 был полон нестабильности на рынках природного газа как в Северной Америке, так и во всем мире.