Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из поколения Net )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гидроэлектростанция на плотине Габчиково , Словакия
Гидроэлектростанция на плотине Глен-Каньон , Пейдж, Аризона

Электростанция , также упоминается как электростанции , а иногда генерации станции или установки генерирования , представляет собой промышленный объект для генерации в электроэнергии . Электростанции обычно подключены к электросети .

Многие электростанции содержат один или несколько генераторов - вращающуюся машину, преобразующую механическую энергию в трехфазную электрическую энергию . Относительное движение между магнитным полем и проводником создает электрический ток .

Источник энергии, используемый для поворота генератора, сильно различается. Большинство электростанций в мире используют ископаемое топливо, такое как уголь , нефть и природный газ, для выработки электроэнергии. Источники чистой энергии включают ядерную энергию и растущее использование возобновляемых источников энергии, таких как солнечная , ветровая , волновая , геотермальная и гидроэлектроэнергия .

История [ править ]

В начале 1871 года бельгийский изобретатель Зеноб Грамм изобрел генератор, достаточно мощный, чтобы производить энергию в промышленных масштабах для промышленности. [1]

В 1878 году Уильям, лорд Армстронг, спроектировал и построил гидроэлектростанцию в Крагсайде , Англия . Он использовал воду из озер в его поместье для питания динамо-машин Siemens . Электроэнергия обеспечивала освещение, отопление, производство горячей воды, работу лифта, а также трудосберегающие устройства и хозяйственные постройки. [2]

Осенью 1881 года в Годалминге , Англия, была построена центральная станция общественного питания . Это было предложено после того, как городу не удалось договориться о ставке, взимаемой газовой компанией, поэтому городской совет решил использовать электричество. В нем использовалась гидроэлектроэнергия для уличного и домашнего освещения. Система не имела коммерческого успеха, и город вернулся на газ. [3]

В 1882 году в Лондоне по проекту Томаса Эдисона, организованного Эдвардом Джонсоном , была построена первая в мире общественная электростанция, работающая на угле, Edison Electric Light Station . Babcock & Wilcox котел работает паровой двигатель 93 кВт (125 л.с.) , что водила 27 тонн (27 длинных тонн) генератора. Это обеспечивало электроэнергией помещения в районе , куда можно было попасть через водопропускные трубы виадука без рытья дороги, что являлось монополией газовых компаний. Среди заказчиков были City Temple и Old Bailey . Еще одним важным заказчиком был телеграф Главпочтамта., но этого нельзя было достичь через водопропускные трубы. Джонсон организовал проложить подводящий кабель над головой через таверну Холборн и Ньюгейт . [4]

В сентябре 1882 года в Нью-Йорке Эдисон основал станцию на Перл-стрит, чтобы обеспечить электрическое освещение в районе нижнего Манхэттенского острова. Станция работала, пока не была уничтожена пожаром в 1890 году. На станции использовались поршневые паровые машины для включения генераторов постоянного тока. Из-за распределения постоянного тока зона обслуживания была небольшой, что ограничивалось падением напряжения в фидерах. В 1886 году Джордж Вестингауз начал создавать систему переменного тока, в которой использовался трансформатор для повышения напряжения для передачи на большие расстояния, а затем понижался его уровень для внутреннего освещения, более эффективной и менее дорогой системы, аналогичной современным системам. Война токовв конечном итоге решение было принято в пользу распределения и использования переменного тока, хотя некоторые системы постоянного тока существовали до конца 20 века. Системы постоянного тока с радиусом обслуживания около мили (километра) обязательно были меньше, менее эффективны по расходу топлива и более трудозатратны в эксплуатации, чем гораздо более крупные центральные электростанции переменного тока.

Динамо-машины и двигатель установлены в компании Edison General Electric, Нью-Йорк, 1895 г.

В системах переменного тока используется широкий диапазон частот в зависимости от типа нагрузки; осветительная нагрузка с использованием более высоких частот, а тяговые системы и системы с тяжелой нагрузкой двигателя предпочитают более низкие частоты. Экономика генерации на центральных станциях значительно улучшилась, когда были разработаны единые световые и энергетические системы, работающие на общей частоте. Та же самая электростанция, которая питала большие промышленные нагрузки в течение дня, могла питать пригородные железнодорожные системы в час пик, а затем обеспечивать осветительную нагрузку в вечернее время, тем самым улучшая коэффициент загрузки системы и снижая стоимость электроэнергии в целом. Существовало множество исключений, генерирующие станции были предназначены для энергии или света путем выбора частоты, а вращающиеся преобразователи частотыа вращающиеся преобразователи были особенно распространены для питания электрических железнодорожных систем от общего освещения и электросети.

В течение первых нескольких десятилетий 20-го века центральные станции становились больше, используя более высокое давление пара для обеспечения большей эффективности и полагаясь на соединение нескольких генерирующих станций для повышения надежности и стоимости. Высоковольтная передача переменного тока позволила удобно переносить гидроэлектростанции с далеких водопадов на городские рынки. Появление паровой турбины на центральной станции около 1906 года позволило значительно расширить генерирующие мощности. Генераторы больше не были ограничены приводом ремней или относительно низкой скоростью поршневых двигателей и могли вырасти до огромных размеров. Например, Себастьян Зиани де Ферранти.планировал, что это был бы самый большой поршневой паровой двигатель, когда-либо построенный для предполагаемой новой центральной станции, но отказался от планов, когда стали доступны турбины необходимого размера. Построение энергосистем на базе центральных станций требовало в равной мере сочетания инженерных навыков и финансовой хватки. Пионерами поколения центральных станций являются Джордж Вестингауз и Сэмюэл Инсул в США, Ферранти и Чарльз Хестерман Мерц в Великобритании и многие другие.

Тепловые электростанции [ править ]

Ротор современной паровой турбины, применяемой на электростанции

В тепловых электростанциях, механическая мощность производятся с помощью теплового двигателя , который преобразует тепловую энергию , часто от сжигания в виде топлива , в энергию вращения. Большинство тепловых электростанций вырабатывают пар, поэтому их иногда называют паровыми. Согласно второму закону термодинамики, не вся тепловая энергия может быть преобразована в механическую энергию ; поэтому в окружающую среду всегда теряется тепло. Если эти потери используются в качестве полезного тепла для промышленных процессов или централизованного теплоснабжения , электростанция называется когенерационной.электростанция или ТЭЦ. В странах, где централизованное теплоснабжение является обычным явлением, существуют специальные тепловые станции, называемые котельными, работающими только на тепло . Важный класс электростанций на Ближнем Востоке использует побочное тепло для опреснения воды.

Эффективность теплоэнергетического цикла ограничена максимальной производимой температурой рабочей жидкости. Эффективность не зависит напрямую от используемого топлива. При одинаковых условиях пара угольные, атомные и газовые электростанции имеют одинаковый теоретический КПД. В целом, если система работает постоянно (базовая нагрузка), она будет более эффективной, чем та, которая используется периодически (пиковая нагрузка). Паровые турбины обычно работают с более высоким КПД при работе на полной мощности.

Помимо использования отбракованного тепла для технологического или централизованного теплоснабжения, одним из способов повышения общей эффективности электростанции является объединение двух разных термодинамических циклов в установке с комбинированным циклом . Чаще всего выхлопные газы газовой турбины используются для выработки пара для котла и паровой турбины. Комбинация «верхнего» цикла и «нижнего» цикла дает более высокий общий КПД, чем любой цикл может быть достигнут по отдельности.

В 2018 году Интер РАО ЕЭС и Государственная сеть планировали построить ТЭЦ мощностью 8 ГВт [5], что станет крупнейшим проектом строительства угольной электростанции в России . [6]

Классификация [ править ]

Обзор модульного блока электростанции. Пунктирными линиями показаны специальные дополнения, такие как комбинированный цикл и когенерация или дополнительное хранение.
Электростанция Сент-Клер , большая угольная электростанция в Мичигане , США
Атомная электростанция Иката , Япония
Большая газовая и угольная электростанция в Мартинлааксо , Вантаа , Финляндия
Геотермальная электростанция Несьявеллир , Исландия

По источнику тепла [ править ]

  • Электростанции, работающие на ископаемом топливе, могут также использовать паротурбинный генератор или, в случае электростанций, работающих на природном газе, могут использовать турбину внутреннего сгорания . Электростанция, работающая на угле, производит тепло путем сжигания угля в паровом котле. Пар приводит в действие паровую турбину и генератор, который затем производит электричество . Отходы горения включают золу, диоксид серы , оксиды азота и диоксид углерода . Некоторые газы можно удалить из потока отходов, чтобы уменьшить загрязнение.
  • Атомные электростанции [7] используют тепло, генерируемое в активной зоне ядерного реактора (в процессе деления ), для создания пара, который затем приводит в действие паровую турбину и генератор. Около 20 процентов электроэнергии в США вырабатывается атомными электростанциями.
  • Геотермальные электростанции используют пар, добытый из горячих подземных горных пород. Эти породы нагреваются за счет распада радиоактивного материала в земной коре.
  • Электростанции , работающие на биомассе, могут работать за счет отходов сахарного тростника , твердых бытовых отходов , метана со свалок или других форм биомассы .
  • В интегрированных металлургических заводов , доменных печей выхлопных газов , является недорогой, хотя и с низким уровнем плотности энергии, топлива.
  • Отработанное тепло промышленных процессов иногда достаточно концентрируется для использования для выработки электроэнергии, обычно в паровых котлах и турбинах.
  • Солнечные тепловые электрические станции используют солнечный свет для кипячения воды и производства пара, который вращает генератор.

Основным двигателем [ править ]

  • Паротурбинные установки используют динамическое давление, создаваемое расширяющимся паром, для вращения лопаток турбины. Почти все крупные негидравлические станции используют эту систему. Около 90 процентов всей электроэнергии, производимой в мире, вырабатывается с помощью паровых турбин. [8]
  • Газотурбинные установки используют динамическое давление текущих газов (воздуха и продуктов сгорания) для непосредственного управления турбиной. Турбины внутреннего сгорания, работающие на природном газе (и мазуте), могут запускаться быстро и поэтому используются для обеспечения «пиковой» энергии в периоды высокого спроса, хотя и по более высокой стоимости, чем установки с базовой нагрузкой. Это могут быть сравнительно небольшие установки, а иногда и полностью автономные, с дистанционным управлением. Этот тип был впервые использован в Великобритании, Princetown [9] был первым в мире, введен в эксплуатацию в 1959 году.
  • Установки с комбинированным циклом имеют как газовую турбину, работающую на природном газе, так и паровой котел и паровую турбину, которые используют горячий выхлопной газ газовой турбины для производства электроэнергии. Это значительно увеличивает общий КПД станции, и многие новые электростанции с базовой нагрузкой представляют собой станции с комбинированным циклом, работающие на природном газе.
  • Поршневые двигатели внутреннего сгорания используются для обеспечения энергией изолированных населенных пунктов и часто используются для небольших когенерационных установок. Больницы, офисные здания, промышленные предприятия и другие важные объекты также используют их для обеспечения резервного питания в случае отключения электроэнергии. Обычно они работают на дизельном топливе, тяжелой нефти, природном газе и свалочном газе .
  • Микротурбины , двигатель Стирлинга и поршневые двигатели внутреннего сгорания представляют собой недорогие решения для использования альтернативных видов топлива, таких как свалочный газ , газ из метантенков с водоочистных станций и отработанный газ при добыче нефти.

По долгу службы [ править ]

Электростанции, которые могут быть отправлены (запланированы) для обеспечения энергией системы, включают:

  • Электростанции с базовой нагрузкой работают почти непрерывно, чтобы обеспечить тот компонент нагрузки системы, который не меняется в течение дня или недели. Установки базовой нагрузки могут быть оптимизированы для снижения затрат на топливо, но они не могут быстро запускаться или останавливаться при изменении нагрузки системы. Примеры станций с базовой нагрузкой могут включать в себя крупные современные угольные и атомные электростанции или гидроэлектростанции с предсказуемой подачей воды.
  • Пиковые электростанции выдерживают дневную пиковую нагрузку, которая может составлять только один или два часа каждый день. Хотя их дополнительные эксплуатационные расходы всегда выше, чем у станций с базовой нагрузкой, они необходимы для обеспечения безопасности системы во время пиков нагрузки. Пиковые установки включают в себя газовые турбины простого цикла и поршневые двигатели внутреннего сгорания, которые могут быть быстро запущены при прогнозировании системных пиков. Гидроэлектростанции также могут быть рассчитаны на пиковые нагрузки.
  • Электростанции, следующие за нагрузкой, могут экономично отслеживать изменения дневной и недельной нагрузки с меньшими затратами, чем электростанции с пиковой нагрузкой, и с большей гибкостью, чем станции с базовой нагрузкой.

К неуправляемым установкам относятся такие источники, как энергия ветра и солнца; в то время как их долгосрочный вклад в энергоснабжение системы предсказуем, на краткосрочной (дневной или почасовой) основе их энергия должна использоваться по мере доступности, поскольку производство не может быть отложено. Контрактные соглашения («бери или плати») с независимыми производителями энергии или системное присоединение к другим сетям могут быть фактически неуправляемыми.

Градирни [ править ]

Градирни показывают испаряющуюся воду на электростанции Рэтклифф-он-Соар , Соединенное Королевство
« Камуфлированная » мокрая градирня с естественной тягой

Все тепловые электростанции производят отходящую тепловую энергию как побочный продукт производимой полезной электроэнергии. Количество отходящей тепловой энергии равно или превышает количество энергии, преобразованной в полезное электричество. На газовых электростанциях эффективность преобразования может достигать 65 процентов, а на угольных и нефтяных электростанциях - от 30 до 49 процентов. Отработанное тепло вызывает повышение температуры в атмосфере, которое незначительно по сравнению с выбросами парниковых газов на той же электростанции. Мокрые градирни с естественной тягой на многих атомных электростанциях и крупных электростанциях, работающих на ископаемом топливе, используют большие гиперболоидные дымоходы.-подобные структуры (как видно на изображении справа), которые выделяют отработанное тепло в окружающую атмосферу за счет испарения воды.

Тем не менее, механические наведенного проекта или принудительной тягой смачивать градирни во многих крупных тепловых электростанций, атомных электростанций, на ископаемом топливе электростанций, нефтеперерабатывающих заводов , нефтехимических заводов , геотермальных , биомассы и отходов в энергию растений используют вентиляторы для обеспечивают движение воздуха вверх через нисходящую воду и не являются гиперболоидными конструкциями, подобными дымоходу. Градирни с принудительной или принудительной тягой обычно представляют собой прямоугольные коробчатые конструкции, заполненные материалом, который улучшает смешивание восходящего воздуха и нисходящей воды. [10] [11]

В районах с ограниченным водопользованием может потребоваться сухая градирня или радиаторы с прямым воздушным охлаждением, поскольку получение подпиточной воды для испарительного охлаждения будет непомерно дорогостоящим или экологическим. Эти охладители имеют более низкий КПД и более высокое потребление энергии для привода вентиляторов по сравнению с типичной мокрой испарительной градирней.

Конденсатор с воздушным охлаждением (ACC) [ править ]

Растущая проблема с водой во всем мире вынуждает электростанции адаптировать конденсатор с воздушным охлаждением. Конденсатор с воздушным охлаждением работает так же, как и градирня, с той лишь разницей, что в нем не используется вода. Хотя он увеличивает потребление вспомогательной энергии и имеет более высокий углеродный след по сравнению с градирней. Тем не менее его использование быстро увеличивается из-за водных кризисов.

Прямоточные системы охлаждения [ править ]

Электроэнергетические компании часто предпочитают использовать охлаждающую воду из океана, озера, реки или пруда-охладителя вместо градирни. Эта однопроходная или прямоточная система охлаждения может сэкономить стоимость градирни и может снизить затраты на энергию для прокачки охлаждающей воды через теплообменники станции . Однако отходящее тепло может вызвать тепловое загрязнение при сбросе воды. Электростанции, использующие для охлаждения естественные водоемы, имеют такие механизмы, как рыбные решетки , чтобы ограничить попадание организмов в охлаждающее оборудование. Эти экраны эффективны лишь частично, и в результате электростанции ежегодно убивают миллиарды рыб и других водных организмов. [12] [13]Например, система охлаждения в Энергетическом центре Индиан-Пойнт в Нью-Йорке ежегодно убивает более миллиарда икры и личинок рыб. [14]

Еще одним воздействием на окружающую среду является то, что водные организмы, которые адаптируются к более теплой сточной воде, могут быть повреждены, если установка остановится в холодную погоду.

Потребление воды электростанциями - развивающаяся проблема. [15]

В последние годы переработанные сточные воды или сточные воды использовались в градирнях. Электростанции Calpine Riverside и Calpine Fox в Висконсине, а также электростанция Calpine Mankato в Миннесоте относятся к числу таких объектов.

Электроэнергия из возобновляемых источников [ править ]

Электростанции могут вырабатывать электроэнергию из возобновляемых источников энергии .

Гидроэлектростанция [ править ]

Плотина Три ущелья , Хубэй , Китай

На гидроэлектростанции вода течет через турбины, используя гидроэнергетику для производства гидроэлектроэнергии . Энергия берется из гравитационной силы воды, падающей через затворы на водяные турбины, подключенные к генераторам . Доступная мощность - это сочетание высоты и расхода. Можно построить множество плотин для повышения уровня воды и создания озера для хранения воды . Гидроэнергетика производится в 150 странах, при этом в Азиатско-Тихоокеанском регионе в 2010 г. производилось 32 процента мировой гидроэнергетики. Китай является крупнейшим производителем гидроэлектроэнергии: в 2010 году было произведено 721 тераватт-час, что составляет около 17 процентов внутреннего потребления электроэнергии.

Солнечная [ править ]

Солнечная электростанция Неллис в Неваде , США

Солнечная энергия может быть преобразована в электричество либо непосредственно в солнечных батареях , либо в концентрирующей солнечной электростанции , фокусируя свет для запуска теплового двигателя. [16]

Солнечная фотоэлектрическая электростанция преобразует солнечный свет в электричество постоянного тока с помощью фотоэлектрического эффекта . Инверторы преобразуют постоянный ток в переменный для подключения к электросети. В установках этого типа не используются вращающиеся машины для преобразования энергии. [17]

Солнечные тепловые электростанции используют параболические желоба или гелиостаты для прямого солнечного света на трубу, содержащую теплоноситель, например масло. Затем нагретое масло используется для кипячения воды в пар, который вращает турбину, приводящую в действие электрический генератор. В солнечной тепловой электростанции с центральной башней используются сотни или тысячи зеркал, в зависимости от размера, чтобы направлять солнечный свет на приемник на вершине башни. Тепло используется для производства пара для вращения турбин, приводящих в действие электрогенераторы.

Ветер [ править ]

Ветряные турбины в Техасе , США

Ветряные турбины можно использовать для выработки электроэнергии в районах с сильными устойчивыми ветрами, иногда на море . В прошлом использовалось много различных конструкций, но почти все современные турбины, производимые сегодня, имеют трехлопастную конструкцию, направленную против ветра. [18] Подключенные к сети ветряные турбины, которые строятся сейчас, намного больше, чем установки, установленные в 1970-х годах. Таким образом, они производят энергию дешевле и надежнее, чем предыдущие модели. [19] В более крупных турбинах (порядка одного мегаватта) лопасти движутся медленнее, чем более старые, меньшие по размеру, что делает их менее отвлекающими визуально и безопаснее для птиц. [20]

Морской [ править ]

Морская энергия или морская энергия (также иногда называемая энергией океана или океанской мощью ) относится к энергии, переносимой океанскими волнами , приливами , соленостью и перепадами температуры океана . Движение воды в Мировом океане создает огромный запас кинетической энергии , или энергии движения. Эту энергию можно использовать для выработки электроэнергии для домов, транспорта и промышленности.

Термин «морская энергия» включает в себя как мощность волн - мощность поверхностных волн, так и приливную энергию - получаемую из кинетической энергии больших движущихся водоемов. Оффшорная ветровая энергия не является формой морской энергии, поскольку энергия ветра получается из ветра , даже если ветряные турбины размещены над водой.

В океанах есть огромное количество энергии , и близко ко многим , если не большинство концентрированных населений. Энергия океана может обеспечить существенное количество новой возобновляемой энергии по всему миру. [21]

Осмос [ править ]

Прототип осмотической энергии в Тофте (Хурум), Норвегия

Энергия градиента солености называется осмосом с замедленным давлением. В этом методе морская вода закачивается в напорную камеру, давление которой ниже, чем разница между давлениями соленой и пресной воды. Пресная вода также закачивается в напорную камеру через мембрану, которая увеличивает как объем, так и давление в камере. По мере компенсации разницы давлений турбина вращается, создавая энергию. Этот метод специально изучается норвежским коммунальным предприятием Statkraft, которое подсчитало, что в Норвегии в результате этого процесса будет доступно до 25 ТВт-ч в год. Statkraft построил первый в мире прототип осмотической электростанции на фьорде Осло, который был открыт 24 ноября 2009 года. Однако в январе 2014 года Statkraft объявил о прекращении этого пилотного проекта. [22]

Биомасса [ править ]

Электростанция на биомассе в Меце

Энергия биомассы может быть произведена путем сжигания зеленых отходов для нагрева воды в пар и привода паровой турбины. Биоэнергетика также может обрабатываться при различных температурах и давлениях в реакциях газификации , пиролиза или торрефикации . В зависимости от желаемого конечного продукта эти реакции создают более энергоемкие продукты ( синтез-газ , древесные гранулы , биоуголь ), которые затем можно подавать в сопутствующий двигатель для выработки электроэнергии с гораздо более низкой скоростью выбросов по сравнению с открытым сжиганием.

Накопительные электростанции [ править ]

Можно хранить энергию и производить электричество в более позднее время , как в гидроэлектричества гидроаккумулирующих , хранения тепловой энергии , Супермаховик , электростанции хранения батареи и так далее.

Насосное хранилище [ править ]

Самая большая в мире форма хранения избыточной электроэнергии, гидроаккумулятор - это обратимая гидроэлектростанция. Они являются чистыми потребителями энергии, но обеспечивают хранение любого источника электричества, эффективно сглаживая пики и спады предложения и спроса на электроэнергию. Насосные гидроаккумуляторы обычно используют "запасную" электроэнергию в периоды непиковой нагрузки для перекачки воды из нижнего резервуара в верхний резервуар. Поскольку перекачка происходит в непиковое время, электричество менее ценно, чем в часы пик. Эта менее ценная «запасная» электроэнергия поступает от неконтролируемой ветровой энергии и базовой нагрузки.электростанции, такие как угольные, атомные и геотермальные, которые по-прежнему вырабатывают электроэнергию в ночное время, хотя спрос на нее очень низкий. Во время пикового спроса в дневное время, когда цены на электроэнергию высоки, накопитель используется для пиковой мощности , когда вода из верхнего резервуара может стекать обратно в нижний резервуар через турбину и генератор. В отличие от угольных электростанций, запуск которых из холода может занять более 12 часов, гидроэлектрический генератор может быть введен в эксплуатацию за несколько минут, что идеально подходит для удовлетворения пиковых нагрузок. Две существенные схемы гидроаккумулирования находятся в Южной Африке, схема гидроаккумулирования в Палмиете, а другая - в схеме гидроаккумулирования в Дракенсберге, Ингула .

Типичная выходная мощность [ править ]

Мощность, вырабатываемая электростанцией, измеряется в ваттах , обычно мегаваттах (10 6 ватт) или гигаваттах (10 9 ватт). Электростанции сильно различаются по мощности в зависимости от типа электростанции и исторических, географических и экономических факторов. Следующие примеры дают представление о масштабе.

Многие из крупнейших действующих наземных ветряных электростанций расположены в США. По данным на 2011 год, ветряная электростанция Роско является второй по величине наземной ветроэлектростанцией в мире, производящей 781,5 МВт электроэнергии, за ней следует Центр ветроэнергетики Horse Hollow (735,5 МВт). По состоянию на июль 2013 года, London Array в Соединенном Королевстве является крупнейшей оффшорной ветроэлектростанцией в мире мощностью 630 МВт , за ней следует проект Thanet Offshore Wind Project в Соединенном Королевстве на 300 МВт .

По состоянию на 2015 год , в крупнейших фотоэлектрических (PV) электростанции в мире возглавляются Лунъянся Solar Park в Китае, рассчитан на 850 мегаватт.

Солнечные тепловые электростанции в США имеют следующую мощность:

Самая большая в стране солнечная электростанция в Kramer Junction имеет мощность 354 МВт.
Планируемая мощность проекта Blythe Solar Power Project оценивается в 485 МВт.
Станция Koeberg атомной энергетики , Южная Африка

Крупные угольные, атомные и гидроэлектростанции могут генерировать от сотен мегаватт до нескольких гигаватт. Некоторые примеры:

Станция Koeberg атомной электростанции в Южной Африке имеет номинальную мощность 1860 МВт.
Установленная мощность угольной электростанции Ratcliffe-on-Soar в Великобритании составляет 2 гигаватта.
Асуанской плотины гидроэлектростанции завод в Египте имеет мощность 2,1 гигаватт.
Три ущелья плотины гидроэлектростанции завод в Китае имеет мощность 22,5 гигаватт.

Газотурбинные электростанции могут генерировать от десятков до сотен мегаватт. Некоторые примеры:

Индийский Куинс простой цикл, или открытый цикл газовой турбины (OCGT), достигая максимума электростанции в Корнуолл Великобритании, с одной газовой турбины рассчитан на 140 мегаватт.
Электростанции Медвей , комбинированный цикл газовой турбины (ПГУ) электростанция в графстве Кент, Великобритания с двух газовых турбин и одной паровой турбины, оценивается в 700 МВт. [23]

Номинальная мощность электростанции - это почти максимальная электрическая мощность, которую электростанция может производить. Некоторые электростанции работают почти с точностью до своей номинальной мощности все время как электростанции с базовой нагрузкой без следования нагрузки , за исключением периодов планового или внепланового технического обслуживания.

Однако многие электростанции обычно вырабатывают гораздо меньше мощности, чем их номинальная мощность.

В некоторых случаях электростанция вырабатывает намного меньше мощности, чем ее номинальная мощность, потому что она использует прерывистый источник энергии . Операторы стараются получить от таких электростанций максимальную доступную мощность , поскольку их предельные затраты практически равны нулю, но доступная мощность сильно варьируется - в частности, она может быть нулевой во время сильных штормов ночью.

В некоторых случаях операторы намеренно производят меньше электроэнергии по экономическим причинам. Стоимость топлива для работы нагрузки, следующей за электростанцией, может быть относительно высокой, а стоимость топлива для работы электростанции с пиковым режимом работы еще выше - они имеют относительно высокие предельные затраты. Операторы держат электростанции выключенными («рабочий резерв») или работающими с минимальным расходом топлива [ необходима цитата ] («вращающийся резерв») большую часть времени. Операторы подают больше топлива на электростанции, следующие за нагрузкой, только тогда, когда спрос превышает уровень, который могут производить более дешевые станции (например, станции с прерывистой и базовой нагрузкой), а затем подают больше топлива на электростанции с пиковой нагрузкой, только когда спрос растет быстрее, чем нагрузка. Следующие электростанции могут следовать.

Измерение выхода [ править ]

Не вся вырабатываемая электростанция мощность обязательно направляется в систему распределения. Электростанции обычно также используют часть энергии сами, и в этом случае выработка электроэнергии классифицируется на валовую выработку и чистую выработку .

Валовая выработка или валовая выработка электроэнергии - это общее количество электроэнергии, произведенной электростанцией за определенный период времени. [24] Он измеряется на генерирующем терминале и измеряется в киловатт-часах (кВт · ч), мегаватт-часах (МВт · час), [25] гигаватт-часах (ГВт · час) или в тераваттах для крупнейших электростанций. -часы (ТВт · ч). Он включает электроэнергию, используемую в вспомогательном оборудовании станции и в трансформаторах. [26]

Валовая выработка = чистая выработка + использование на заводе (также известное как внутренние нагрузки)

Чистая выработка - это количество электроэнергии, произведенной электростанцией, которая передается и распределяется для использования потребителями. Чистая выработка меньше, чем общая валовая выработка электроэнергии, так как часть произведенной энергии потребляется внутри самой станции для питания вспомогательного оборудования, такого как насосы , двигатели и устройства контроля загрязнения. [27] Таким образом

Чистая выработка = валовая выработка - использование на заводе (также называемые внутренние нагрузки)

Операции [ править ]

Щит управления электростанцией

У обслуживающего персонала на электростанции несколько обязанностей. Операторы несут ответственность за безопасность рабочих бригад, которые часто ремонтируют механическое и электрическое оборудование. Они обслуживают оборудование, проводя периодические проверки и регулярно регистрируя температуры, давления и другую важную информацию. Операторы несут ответственность за запуск и остановку генераторов в зависимости от необходимости. Они могут синхронизировать и регулировать выходное напряжение дополнительной генерации с работающей электрической системой, не нарушая работу системы. Они должны знать электрические и механические системы для устранения неисправностей.проблемы на объекте и повышают надежность объекта. Операторы должны уметь реагировать на чрезвычайную ситуацию и знать действующие процедуры ее устранения.

См. Также [ править ]

  • Когенерация
  • Градирни
  • Стоимость электроэнергии по источникам
  • Районное отопление
  • Производство электроэнергии
  • Воздействие производства электроэнергии на окружающую среду
  • Дымовая труба
  • Электростанция на ископаемом топливе
  • Геотермальное электричество
  • Гравитационная водовихревая электростанция
  • Сетевые электрические сети мини-электростанций
  • Список крупнейших электростанций мира
  • Список электростанций
  • Перечень отказов ТЭЦ
  • Атомная электростанция
  • КПД завода
  • Проблема с обязательством юнита
  • Виртуальная электростанция

Ссылки [ править ]

  1. ^ Томпсон, Сильванус Филлипс (1888). Динамоэлектрические машины: Учебное пособие для студентов-электротехников . Лондон: E. & FN Spon. п. 140 .
  2. ^ "Гидроэлектроэнергия восстановлена ​​в историческом доме Нортумберленда" . BBC News .
  3. ^ Макнил, Ян (1996). Энциклопедия истории техники ([Новый ред.]. Ред.). Лондон: Рутледж. п. 369 . ISBN 978-0-415-14792-7.
  4. Джек Харрис (14 января 1982 г.), «Электричество Холборна» , New Scientist
  5. ^ «Китай и Россия ускоряют темпы энергетического сотрудничества» . Министерство торговли . 24 июля 2018.
  6. ^ «Интер РАО ЕЭС сотрудничает с Государственной сетевой корпорацией Китая» . Справочные новости . 4 июня 2018.
  7. ^ Информация о атомных электростанциях , Международное агентство по атомной энергии
  8. ^ Мудрый, Венделл Х. (2000). Энергетические ресурсы: возникновение, производство, преобразование, использование . Birkhäuser. п. 190. ISBN 978-0-387-98744-6.
  9. ^ Sдоступен из карманной Электростанций архивации 4 мая 2006 в Wayback Machine
  10. ^ JC Hensley (редактор) (2006). Основы градирни (2-е изд.). SPX Cooling Technologies.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  11. ^ Бейчок, Милтон Р. (1967). Водные отходы нефтяных и нефтехимических заводов (4-е изд.). Джон Уайли и сыновья. LCCN 67019834 .  (Включает материальный баланс градирни для выбросов испарения и продувочных стоков. Доступен во многих университетских библиотеках)
  12. ^ Riverkeeper, Inc. v. US EPA , 358 F.3d 174 , 181 (2d Cir. 2004) ( "Одна электростанции может посягать на миллион взрослых рыб всего за три недели, или увлекает некоторые 3 до 4 млрд меньше рыбы и моллюсков в год, дестабилизируя популяции диких животных в окружающей экосистеме. ").
  13. ^ Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия (май 2014 г.). «Заключительные правила по установлению требований к сооружениям водозабора охлаждающей воды на существующих объектах». Информационный бюллетень. Документ №. EPA-821-F-14-001.
  14. ^ McGeehan, Патрик (12 мая 2015). «Пожар вызывает новые призывы закрыть атомную электростанцию ​​в Индиан-Пойнт» . Нью-Йорк Таймс .
  15. ^ Американская ассоциация развития науки. Ежегодное собрание AAAS 17–21 февраля 2011 г., Вашингтон, округ Колумбия. «Устойчивые или нет? Влияние и неопределенность низкоуглеродных энергетических технологий на воду». Д-р Евангелос Цимас, Европейская комиссия, Институт энергетики JRC, Петтен, Нидерланды.
  16. ^ "Концентрация солнечной энергии" . Energy.gov .
  17. ^ «Преобразование солнечного света в электричество - солнечная фотоэлектрическая энергия» . sites.lafayette.edu .
  18. ^ «Лучшие места для установки ветряных турбин для производства электроэнергии» . Наука .
  19. ^ "WINDExchange: Путеводитель по малому ветру" . windexchange.energy.gov .
  20. ^ "Новые" удобные для птиц "ветряные турбины приходят в Калифорнию" . www.aiche.org . 14 августа 2014 г.
  21. ^ Carbon Trust, Future Marine Energy. Результаты конкурса «Морская энергия»: конкурентоспособность затрат и рост энергии волн и приливов , январь 2006 г.
  22. ^ «Является ли PRO экономически целесообразным? Не согласно Statkraft | ForwardOsmosisTech» . Архивировано 18 января 2017 года . Проверено 18 января 2017 года .
  23. ^ Установки CCGT в Южной Англии , Электростанции во всем мире
  24. ^ «В чем разница между мощностью производства электроэнергии и производством электроэнергии? - FAQ - Управление энергетической информации США (EIA)» .
  25. ^ «Глоссарий - Управление энергетической информации США (EIA)» .
  26. ^ «Глоссарий: валовая выработка электроэнергии - объяснение статистики» .
  27. ^ "В чем разница между мощностью производства электроэнергии и производством электроэнергии?" . Управление энергетической информации США . 4 февраля 2020 . Дата обращения 29 мая 2020 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Система идентификации для электростанций (ККС)
  • Схема электростанции
  • Крупнейшие электростанции в мире
  • База данных выбросов углерода электростанциями во всем мире (Carbon Monitoring For Action: CARMA)
  • Измерение чистого и валового выпуска '' Архивировано из оригинала (pdf) 21 октября 2012 г.
  • Измерение выработки электроэнергии Архивировано из оригинала (pdf) 2 октября 2012 г.