Класифікація електричних станцій - студопедія
Електрична електростанція призначена для вироблення електричної і теплової енергій для постачання нею промислового, сільськогосподарського виробництва, комунального господарства, транспорту і т.д. Теплові електростанції (скорочено ТЕС), призначені тільки для прізводства електроенергії, називаються конденсаційними (скорочено КЕС). Ці електростанції, що працюють на органічному паливі (вугіллі, мазуті, газі), зазвичай стоятся поблизу місць видобутку палива. Наприклад, Приморська ГРЕС # 8213; поблизу від Лучегорск вугільного розрізу, Хоронорская ГРЕС в Читинській області # 8213; поблизу Хоронорского родовища вугілля, Нерюнгринская ГРЕС # 8213; поблизу Нерюнгрінського родовища вугілля і т.д. ГРЕС розшифровується як Державна районна електрична станція.
Електростанції, призначені для вироблення електроенергії, відпустки пара і гарячої води споживачам, називаються теплоелектроцентралями (скорочено ТЕЦ). Вироблення електроенергії і тепла з пари і гарячої води називається комбінованої виробленням енергії. Зазвичай ТЕЦ будують поблизу споживачів тепла: промислових підприємств або для постачання теплом і гарячою водою житлових масивів, міст, селищ і т.п.
На атомних електростанціях (скорочено АЕС), також як і на електростанціях, що працюють на органічному паливі (вугіллі, мазуті або газі), здійснюється процес перетворення енергії, що міститься в робочому середовищі (парі), в електричну. Різниця між процесами, що відбуваються на АЕС і ТЕС, полягає в тому, що на атомних електростанціях використовується енергія, що виділяється при розпаді ядер важких елементів (урану, плутонію та інших), що застосовуються в якості палива, а на теплових електростанціях # 8213; при згорянні органічного палива. Теплові схеми АЕС різноманітні, хоча її паротурбінна частина залишається практично такою ж, як і на звичайній електростанції.
Електростанції, що використовують енергію води, називаються гідроелектростанціями (скорочено ГЕС).
Електростанції місцевого значення розташовуються в безпосередній близькості від споживача і забезпечують енергією тільки довколишній район або місто. Теплові електростанції місцевого значення працюють на місцевому або привізній паливі в залежності від місця їх розташування по відношенню до паливних баз. Наприклад, Анадирський ТЕЦ є станцією місцевого значення, вона постачає електро- та теплоенергією вузький район # 8213; м Анадир і прилеглі населені пункти, і працює на місцевому вугіллі. Камчатські ТЕЦ-1 і ТЕЦ-2 забезпечують електроенергією р Петропавловськ-Камчатський, м Єлізово і інші житлові поселення і теплом р Петропавловськ-Камчатський. В якості палива використовується привізною мазут, який поставляється морським шляхом.
Як правило, майже всі електростанції (атомні, теплові, ГЕС та інші) об'єднуються в енергосистеми.
Спільна робота ТЕС, а також включення їх в енергосистеми з ГЕС дає наступні великі переваги:
1. Можливість найбільш раціонального використання енергетичних ресурсів шляхом відповідного розподілу електричних навантажень ЕС. Причому основне навантаження всієї системи несуть районні станції, які є базисними і працюють на місцевих паливах. Місцеві ЕС, що працюють зазвичай на привізній паливі, виробляють меншу кількість електроенергії, приймаючи на себе тільки коливання навантаження, і називаються піковими електростанціями.
2. Зменшення резервної потужності, тому що резерв може бути загальним для всієї системи і зосереджений на одній або двох електростанціях. Тому відпадає необхідність у резервних агрегатах на кожній станції. Це здешевлює вартість будівництва електростанції і собівартість виробництва теплової та електричної енергії.
3. Підвищення надійності тепло- та електроенергії внаслідок великих маневрених можливостей в таких енергосистемах. Є можливість проведення ремонтів основного і допоміжного обладнання на будь-якої електростанції.
При виборі будівельного майданчика для ТЕС необхідно враховувати ряд вимог:
# 8213; якомога ближче до місця народження палива;
# 8213; недалеко від теплопотребітелей;
# 8213; наявність водних джерел необхідної витрати води.
Слід зауважити, що АЕС можуть будуватися поблизу великих промислових споживачів електричної енергії, і це вигідно відрізняє ці електростанції від працюючих на органічному паливі, розташування яких безпосередньо залежить від віддаленості паливного родовища, яке впливає на витрати транспортування. Атомні електростанції можуть бути конденсаційними (Акесу) і теплоелектроцентралями (АТЕЦ). В останні роки в деяких країнах велику увагу приділяють комбінованим атомним установок для опріснення морських і солонцюватих вод. Цілком очевидно, що такі станції будуть будуватися в місцях, де відчувається нестача прісної води.
Основними напрямками розвитку енергетики України є:
# 8213; будівництво потужних електростанцій, що об'єднуються в енергосистеми для великих промислових районів;
# 8213; широке впровадження теплофікації;
# 8213; широке використання місцевого палива і гідроенергії.
Місцеве значення можуть мати електростанції, що використовують енергію вітру-вітрові електростанції, потужність їх зазвичай мала, кілька МВт; електростанції сонячного випромінювання (5 МВт в Криму), припливів і відливів потужністю кілька сотень МВт; енергію підземних гарячих джерел-геотермальні електростанції. Такі станції працюють на Камчатці (Паужетская ГеоЕС, Мутновская ГеоЕС).
Електростанції в окремих районах об'єднуються лініями електропередачі високої напруги (скорочено ВЛ) в районні енергосистеми, ці системи між собою # 8213; в об'єднані енергосистеми (ОЕС), які входять в єдину енергетичну систему (ЄЕС). До складу енергосистеми входять електростанції, підстанції з підвищують і знижують трансформаторами, лінії електропередач.
До тепловим електростанціям місцевого значення відносяться:
# 8213; опалювальні, що забезпечують теплом і електроенергією промислові підприємства міста і задовольняють комунальні та побутові потреби населення; на таких ТЕС встановлені турбоагрегати типу «Т»;
# 8213; промислово-опалювальні. постачають теплом і електроенергією промислові підприємства міста і задовольняють комунальні та побутові потреби населення; на таких ТЕС встановлені турбоагрегати типу «Т», «ПТ», «Р»;
# 8213; промислові. постачають паром і теплом промислові підприємства; на таких ТЕС встановлені турбоагрегати типу «П», «Р».
Місцеві станції, розташовані в районах, охоплених енергосистемами, приєднуються зазвичай до цих систем. Енергетичні системи мають централізоване диспетчерське управління, розподіляє сумарну електричну навантаження між окремими електростанціями. Таким чином, формується добовий графік електричного навантаження кожної електростанції, який визначається добовим графіком споживання електроенергії для енергосистеми. Потужність електростанції повинна бути дорівнює споживаної потужності плюс потужність власних потреб електростанції. Порушення цієї рівності можуть привести до безперервним коливань частоти струму в енергосистемі (50 Гц).
Транспорт електро- і теплоенергії пов'язаний з додатковими втратами в лініях електропередачі, в теплових мережах, наприклад, при передачі електроенергії споживачам по електричних мережах досягає 8¸9%.
Розглянемо, які ж вимоги пред'являються до тепловим електростанціям.
1. Якщо станція працює ізольовано, поза енергосистеми, то вона повинна мати потужність, достатню для покриття теплових і електричних навантажень приєднаних до неї споживачів. При цьому повинна бути можливість розширення станції, тобто збільшення її потужності з установкою нових додаткових турбоустановок і котлів без порушення її нормальної роботи. Якщо електростанція працює в енергосистемі, то потужність її і можливість розширення встановлюються, виходячи з потреб всієї системи в цілому.
2. Теплова електростанція повинна працювати безаварійно, для чого вона повинна мати надійне обладнання, резерв в обладнанні, достатній для проведення ремонту та ревізій, а також обслуговуючий персонал необхідної кваліфікації.
3. Надійність постачання споживачів електричною і тепловою енергією в необхідній кількості і необхідної якості є обов'язковою вимогою, яке перш за всіх інших має пред'являтися до будь-якої електростанції. А якість продукції електростанцій # 8213; це певна напруга і частота електричного струму, тиск і температура пари і гарячої води для споживачів.
Теплова електростанція повинна мати високу теплову економічність, тобто мала витрата палива на одиницю відпускається теплової (Гкал) і електричної енергії (КВт) і разом з тим виробляти її з можливо меншою собівартістю. Про економічну роботу станції каже величина, яка називається питомою витратою палива, тобто відношенням витрати палива в грамах на величину вироблюваної теплової та електричної енергії. З іншого боку, загальна сума витрат по експлуатації тим менше, ніж дешевше паливо і чим вище ККД станції.
5. Витрата електричної і теплової енергії на власні потреби станції повинен бути мінімальним.
Таким чином, електростанція повинна проектуватися для роботи на дешевому паливі, по можливості на місцевому, а не на привізній, а обладнання станції повинні працювати з високим ККД.
1. Які електростанції називаються конденсаційними?
2. Які переваги дає об'єднання електростанцій в енергосистеми?
3. Які електростанції називаються теплоелектроцентралями?
4. Які ТЕС відносяться до електростанцій місцевого значення?
5. Які електростанції зазвичай розташовуються поблизу родовища палива і гідроресурсів?
6. Які електростанції зазвичай розташовуються поблизу від споживачів теплової та електричної енергії?
7. Які вимоги повинні бути враховані при виборі будівельного майданчика для ТЕС?