Электростанции какие есть: Типы электростанций. Виды электростанций. Принципиальная схема тепловой электростанции

Понятие электрическая станция. Виды электростанций по применяемому топливу.

Переход на возобновляемые источники энергии в мире осуществляется несбалансированно. Большая часть энергии тратится на выработку тепла, а доля возобновляемых источников в этой сфере крайне мала. Развитие хозяйства может не успевать за строительством электростанций. Такие случаи уже были в Китае, когда новые ветроэлектростанции долго не подключали к сети и они простаивали.

Получать энергию из солнца или ветра можно только в определенное время. Поэтому для них требуются накопители энергии — емкие, экономичные и с большим числом циклов перезаряда.

Основным фактором для перехода на возобновляемые источники энергии должно стать политическое решение конкретных стран. Сегодня во многих странах по-прежнему сильны интересы нефтегазовой промышленности. Для инвесторов убыточно закрывать традиционные электростанции, в которые были вложены средства и которые смогут обеспечивать людей энергией еще несколько десятков лет.

Специалисты считают, что в будущем мы придем к оптимальному сочетанию различных источников энергии и ее разумному потреблению.

Подробнее о том, какие источники энергии мы используем сейчас и какие начнем использовать в будущем — в мультфильме, созданном в рамках проекта «Краткая история будущего» ПостНауки и Яндекс.Кью.

их преимущества и недостатки, разновидности, классификация

elektrostancia 1Электростанцией называется комплекс зданий, сооружений и оборудования, предназначенный для выработки электрической энергии. То есть, электростанции преобразуют различные виды энергий в электрическую. Наиболее распространенными типами электростанций являются:

— гидроэлектростанции;
— тепловые;
— атомные.

Гидроэлектростанция (ГЭС) — это электростанция, преобразующая энергию движущейся воды в электрическую энергию. Устанавливаются ГЭС на реках. При помощи плотины создается перепад высот воды (до и после плотины). Возникающий напор воды приводит в движение лопасти турбины. Турбина приводит в действие генераторы, которые вырабатывают электроэнергию.

В зависимости от мощности вырабатываемой электроэнергии, гидроэлектростанции подразделяются на: малые (до 5 МВт), средние (5-25 МВт) и мощные (свыше 25 МВт). По максимально используемому напору они делятся на: низконапорные (максимальный напор — от 3 до 25 м), средненапорные (25-60 м) и высоконапорные (свыше 60 м). Также ГЭС классифицируют по принципу использования природных ресурсов: плотинные, приплотинные, деривационные и гидроаккумулирующие.

Преимуществами гидроэлектростанций являются: выработка дешевой электроэнергии, использование возобновляемой энергии, простота управления, быстрый выход на рабочий режим. Кроме того, ГЭС не загрязняют атмосферу. Недостатки: привязанность к водоемам, возможное затопление пахотных земель, пагубное влияние на экосистему рек. ГЭС можно строить только на равнинных реках (из-за сейсмической опасности гор).

elektrostancia 2 Тепловая электростанция (ТЭС) вырабатывает электроэнергию за счет преобразования тепловой энергии, полученной в результате горения топлива. Топливом на ТЭС является: природный газ, уголь, мазут, торф или горячие сланцы.

В результате горения топлива в топках паровых котлов, происходит преобразование питательной воды в перегретый пар. Этот пар с определенной температурой и давлением по паропроводу подается в турбогенератор, где и происходит получение электрической энергии.

Содержание

Тепловые электростанции подразделяются на:

— газотурбинные;

— котлотурбинные;

— комбинированного цикла;

— на базе парогазовых установок;
— на основе поршневых двигателей.

Котлотурбинные ТЭС, в свою очередь делятся на конденсационные (КЭС или ГРЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).

Преимущества теплоэлектростанций 

— малые финансовые затраты;

— высокая скорость строительства;

— возможность стабильной работы вне зависимости от сезона.

Недостатки ТЭС

— работа на невозобновляемых ресурсах;

— медленный выход на рабочий режим;

— получение отходов.

elektrostancia 3 Атомная электростанция (АЭС) — станция, в которой получение электроэнергии (или тепловой энергии) происходит за счет работы ядерного реактора. За 2015 год все АЭС мира выработали почти 11% электроэнергии.

Ядерный реактор при работе передает энергию теплоносителю первого контура. Этот теплоноситель поступает в парогенератор, где нагревает воду второго контура. В парогенераторе происходит преобразование воды в пар, который поступает в турбину и приводит в движение электрогенераторы. Пар после турбины поступает в конденсатор, где охлаждается водой из водохранилища. В качестве теплоносителя первого контура используется, в основном, вода. Однако, для этой цели можно использовать еще свинец, натрий и другие жидкометаллические теплоносители. Количество контуров АЭС может быть разным.

АЭС классифицируются по типу используемого реактора. В атомных электростанциях используются два вида реакторов: на тепловых и на быстрых нейтронах. Реакторы первого типа подразделяются на: кипящие, водоводяные, тяжеловодные, газоохлаждаемые, графито-водные.

В зависимости от вида получаемой энергии, атомные электростанции бывают двух типов:

Станции, предназначенные для выработки электроэнергии.

Станции, предназначенные для получения электрической и тепловой энергии (АТЭЦ).

Преимущества атомных электростанций:

— независимость от источников топлива;

— экологическая чистота;

Главный недостаток станций этого типа

— тяжелые последствия в случае аварийных ситуаций.

Кроме перечисленных электростанций еще бывают: дизельные, солнечные, приливные, ветровые, геотермальные.

Виды электростанций ℹ️ характеристика основных типов устройств, классификация, принцип работы и назначение, плюсы и минусы энергетических объектов, таблица, примеры

Характеристики электростанций

Все электрические станции объединены и образуют Единую энергетическую группу, которую создали с целью более эффективного использования их мощностей, чтобы непрерывно снабжать потребителей электроэнергией. Основным элементом в устройстве считается электрогенератор, который выполняет определенные функции:

  1. Гарантирует непрерывную работу одновременно с другими энергосистемами и обеспечивает энергией собственные автономные нагрузки.
  2. Обеспечивает быстрое реагирование на наличие или отсутствие нагрузки, которая соответствует его номинальному значению. Производит запуск электродвигателя, обеспечивающего функционирование всей станции.
  3. Совместно со специальным оборудованием выполняет защитные функции.

Каждый генератор отличается формами, размерами и источником энергии, который вращает вал. Кроме него, в станцию входят: турбины, котлы, трансформаторы, распределительное оборудование, технические средства коммутации, автоматика, релейная защита. Сейчас большое внимание уделяется выпуску более компактных установок.

Они вырабатывают электроэнергию, которая питает не только различные объекты, но и целые поселения, находящиеся на удаленном расстоянии от электрических линий. В основном они используются на полярных станциях и предприятиях, добывающих полезные ископаемые.

Основные виды

Классификация электростанций в первую очередь проводится по типу энергоносителей. К ним относятся уголь, природный газ, вода рек, ядерное топливо, дизельное горючее, бензин и т. д. Список основных станций:

  1. ТЭС — расшифровка аббревиатуры: тепловая электрическая станция. Для ее работы используется природное топливо, а она может быть конденсационной (КЭС) или теплофикационной (ТЭЦ).
  2. ГЭС — гидравлическая электростанция, которая работает за счет воды рек, падающей с высоты. Существует ее разновидность — ГАЭС (гидроаккумулирующая).
  3. АЭС — атомные станции, энергоносителем которых является ядерное топливо.
  4. ДЭС — стационарные или передвижные электростанции, работающие на дизельном топливе. Обычно это станции малой мощности, которые используются в строительстве и частном секторе, где нет линий электропередач.

Существуют еще солнечные, ветровые, приливные и геотермальные источники электропитания, которые слабо применяются в нашей стране. У них есть ряд недостатков природного характера, и они представляют собой альтернативные виды выработки электроэнергии.

Тепловые и гидравлические

Тепловые электростанции России создают около 70% от всей электроэнергии. Для их функционирования используется мазут, уголь, газ, а в некоторых регионах - торф и сланцы. На теплоэлектроцентралях кроме электрической производится тепловая энергия.

Одним из основных элементов станции является турбина, которая вращается за счет вырабатываемого пара. Преимуществом ТЭС считается то, что ее оборудование можно разместить практически везде, где есть природные энергоносители. Кроме того, на их работу практически не влияют природные факторы.

Но при этом применяемое топливо не возобновляется, то есть его ресурсы могут закончиться, а само оборудование засоряет окружающую среду. В России тепловые станции не оборудованы эффективными системами для очистки от вредных и токсичных веществ.

Газовое оборудование считается более экологичным, но идущие к нему трубы также наносят вред природе. Станции, которые находятся в центральном регионе страны работают на природном газе и мазуте, а в восточных районах — на угле. Поэтому их размещение осуществляется ближе к месторождениям природного топлива.

По своей значимости гидравлические станции расположились на втором месте после ТЭС. Их основное отличие — это использование энергии воды, которая относится к возобновляемым ресурсам. Если смотреть по карте России, то можно заметить, что самые мощные ГЭС находятся в Сибири на Енисее и Ангаре. Список крупных электростанций:

  1. Саяно-Шушенская — обладает мощностью 6,4 тыс. мВт.
  2. Красноярская — 6 тыс. мВт.
  3. Братская — 4,5 тыс. мВт.
  4. Усть-Илимская — 3,84 тыс. мВт.

Схема принципа действия установок довольно проста. Падающая вода приводит в движение турбины, которые вращают генераторы, и начинает вырабатываться электроэнергия. Стоимость электричества, производимого ГЭС, считается самой дешевой, и она в 5—6 раз меньше, чем на ТЭС. Кроме того, чтобы управлять гидравлической станцией, требуется меньшее количество сотрудников.

Большую разницу составляет время запуска установки. Если для ГЭС этот параметр составляет 3—5 минут, то у ТЭС он будет длиться несколько часов. С другой стороны, гидравлическая установка функционирует на полную мощность только при большом подъеме уровня воды.

Сейчас большое внимание уделяется строительству гидроаккумулирующих станций, которые отличаются от традиционных установок возможностью перемещения одинакового количества воды между нижним и верхним бассейнами. В ночное время, когда есть излишки электроэнергии, вода подается снизу вверх, а в дневное — наоборот.

Атомные и дизельные

По количеству выпускаемой энергии атомные электростанции располагаются на третьем месте. Их доля в энергетике России составляет всего 10%. В Соединенных Штатах это значение равно 20%, а самый высокий показатель во Франции — более 75%.

После катастрофы на АЭС в Чернобыле была сокращена программа по строительству и развитию ядерных электростанций. Наиболее известные объекты в России:

  • Ленинградский;
  • Курский;
  • Смоленский;
  • Белоярский и др.

Сейчас наиболее популярны атомные теплоэлектроцентрали, назначение которых — производство электрической энергии и тепла. Станция такого типа функционирует в поселке Билибино на Чукотке. Кроме того, одним из последних направлений считается создание АСТ — атомных станций теплоснабжения, в которых происходит превращение ядерного энергоносителя в тепловую энергию.

Такое оборудование успешно работает в Нижнем Новгороде и Воронеже. При правильной эксплуатации АЭС является самой экологичной установкой, а именно:

  • несущественные выбросы в атмосферу;
  • кислород практически не поглощается;
  • не создается парниковый эффект.

Если рассматривать принцип работы атомной электростанции, то следует учитывать катастрофические последствия после аварий. Отработанный энергоноситель также требует специального захоронения в ядерных могильниках.

Мобильные дизельные электростанции стали неотъемлемой частью для снабжения электроэнергией отдаленных районов и объектов строительства. Помимо этого, их зачастую используют как аварийные или резервные источники.

Основным элементом оборудования считается генератор, который вращается от двигателя внутреннего сгорания. Стационарные установки могут обладать мощностью до 5 тыс. кВт, а передвижные — не более 1 тыс. кВт.

Одним из их достоинств считаются компактные размеры, поэтому их можно размещать в небольших помещениях. К минусам можно отнести зависимость от наличия топлива, способов его доставки и хранения.

Преимущества и недостатки

Любая электрическая станция обладает как определенными достоинствами, так и некоторыми недостатками. Причины такой ситуации могут зависеть от технологических процессов, человеческого фактора и природных явлений.

Таблица. Плюсы и минусы ТЭС, ГЭС, АЭС.

Вид электростанции Достоинства Недостатки
Тепловая 1. Небольшая цена на энергоноситель. 2. Малые капитальные вложения. 3. Не имеют конкретной привязки к какому-нибудь району. 4. Низкая себестоимость электроэнергии. 5. Все оборудование занимает небольшую площадь. 1. Сильное загрязнение окружающей среды. 2. Большие эксплуатационные расходы.
Гидравлическая 1. Отсутствует необходимость добычи и доставки энергоносителя. 2. Не загрязняет близлежащие районы. 3. Управление водяными потоками. 4. Высокая надежность функционирования. 5. Легкое техническое обслуживание и небольшая себестоимость электроэнергии. 6. Возможность дополнительно использовать природные ресурсы. 1. Подтопление плодородных земель. 2. Большая занимаемая площадь.
Атомная 1. Малое количество вредных выбросов. 2. Небольшой объем энергоносителя. 3. Высокая мощность на выходе. 4. Низкие издержки для получения электроэнергии. 1. Вероятность опасного облучения. 2. Выходная мощность не регулируется. 3. Катастрофические последствия при аварии. 4. Высокие капитальные вложения.

Нетрадиционные электростанции (солнечные, геотермальные, приливные, ветровые и др.) в России используются в небольшом количестве.

Несмотря на недостатки, которые в основном связаны с непостоянством природных явлений, высокой стоимостью и малой выходной мощностью, за альтернативными установками - интересное и перспективное будущее.


Электростанции бывают различных типов

В современном мире для выработки большого количества энергии используются электростанции. Область эксплуатации электрических станций достаточно широкая, в частности, они могут применяться для снабжения энергий удаленных зданий и сооружений во множестве отраслей промышленности.

Типы электростанций

Электростанции бывают различных типов, наиболее распространенными из которых являются:

  • Тепловые
  • Гидравлические
  • Атомные

Тепловые станции, осуществляющие выработку энергии, отличаются быстротой возведения и дешевизной, по сравнению с иными разновидностями. Данный тип электростанции способен функционировать надлежащим образом без сезонных колебаний. Несмотря на неоспоримые достоинства, различные типы электростанций имеют несколько собственных недостатков. К примеру, ТЭС работают на невозобновимых ресурсах, создают отходы и режим их работы изменяется медленно, поскольку для разогрева котельной установки требуется несколько суток.

Гидравлические электростанции более экономичны и просты в управлении. Для обслуживания данных станций не требуется многочисленного персонала. Помимо всего прочего, ГЭС обладают продолжительным сроком полезного использования, превышающим 100 лет, а также маневренностью при изменении нагрузки. Невысокая себестоимость производимой энергии является одной из причин большого распространения гидравлических станций на сегодняшний день. Проблема гидроэлектростанций состоит в том, что на их возведение уходит от 15 до 20 лет и процесс строительства осложняется затопление больших площадей плодородных земель. В отдельных случаях могут возникнуть дополнительные проблемы с выбором места для возведения объекта.

Электростанции бывают различных типовАтомные станции функционируют на ядерном топливе и чаще всего размещаются в тех местах, где требуется электрическая энергия, но отсутствуют прочие источники сырья. Около 25 тонн топлива позволяют станции работать на протяжении нескольких лет. Действие АЭС не становится причиной увеличения парникового эффекта, а процесс выработки энергии осуществляется без загрязнения окружающей среды.

Основы функционирования электростанций

Вне зависимости от того, какие бывают электростанции, они по большей части используют энергию вращения вала генератора. Назначение генератора заключается в том, что он:

  1. Должен обеспечивать продолжительную стабильную параллельную работу с энергосистемами различной мощности, а также функционирование на автономную нагрузку
  2. Претерпевает моментальный сброс и наброс нагрузки, сопоставимой с его номинальной мощностью
  3. Выполняет защитную функцию благодаря наличию специальных устройств
  4. Запускает двигатель, обеспечивающий функционирование станции

Электростанции являются наиболее оптимальным способом выработки энергии по ряду факторов. На сегодняшний день не существует аналогичных методов, которые смогут обеспечить производство электроэнергии в настолько больших масштабах.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Каталог электростанций России

Toggle navigation energybase.ru
  • Зарегистрироваться
  • Войти
Toggle navigation energybase.ru
  • Связаться по WhatsApp
  • Поставщики
    • Каталог оборудования
    • Каталог поставщиков
    • Разделы каталога
    • Список поставщиков
    • Вебинары / Конференции
    • Связаться по WhatsApp
  • Закупки !
  • Нефть и газ
    • Вертикально-интегрированные нефтегазовые компании
    • Добыча и разведка
    • Переработка
    • Транспортировка
    • Нефтепродукты
    • Нефтехимия
  • Электроэнергетика
    • Генерация
    • Распределение
    • Сбыт
    • Гарантирующие поставщики
    • Генерация промышленных предприятий
    • Карты
  • Объекты
    • Электростанции
      • Тепловые электростанции
      • Атомные электростанции
      • Гидроэлектростанции
      • Гидроаккумулирующие электростанции
      • Газотурбинные электростанции
      • Теплоэлектроцентрали
      • Малые гидроэлектростанции
      • Дизельные электростанции
      • Геотермальные электростанции
      • Котельные
      • Газопоршневые электростанции
      • Ветряные электростанции
      • Солнечные электростанции
      • Ветро-дизельные комплексы
      • Волновые электростанции
      • Приливная электростанция
      • Биогазовые электростанции
      • Водородные электростанции
    • Карта всех электростанций
    • Подстанции
    • НПЗ / ГПЗ / LNG
      • Нефтеперерабатывающие заводы
      • Газоперерабатывающие заводы
      • Нефтехимические предприятия
      • Заводы по производству СПГ
      • Регазификационные терминалы
    • Карта всех НПЗ / ГПЗ / LNG
    • Трубопроводы
      • Газопроводы
      • Нефтепроводы
      • Продуктопроводы
    • Объекты трубопроводного транспорта
      • Компрессорные станции
      • Нефтеперекачивающие станции
      • Нефтепродуктоперекачивающие станции
    • Карта всех трубопроводов
    • Месторождения
    • Карта всех месторождений
    • Морские терминалы
    • Карта всех терминалов
    • Проекты
  • Новости
  • Вакансии
  • Зарегистрировать
    компанию
список, типы и особенности. Геотермальные электростанции в России

Россия с советских времен показывает высокие результаты по выработке электричества на тепловых электростанциях. Электростанции России раскиданы в большинстве крупных городов страны. Рассмотрим самые мощные по выработке энергии и их отличительные особенности. Отметим, что большая часть сооружений была возведена еще в 60-80-е годы прошлого века, но с тех времен введены в эксплуатацию и новые конструкции.

Саяно-Шушенская ГЭС

электростанции России

Эта электростанция занимает 7 место среди действующих сооружений в мире по установленной мощности. Саяно-Шушенская ГЭС, расположенная на Енисее, является самой высокой плотиной в России и одной из самых высоких в мире. Ее максимальная пропускная способность составляет 13090 м3/с. В станционной части этой электростанции России находится 21 секция, машинный зал включает в себя 10 гидроагрегатов, а в станционной части – 10 постоянных водоприемников, от которых проложены турбинные водоводы. Плотина Саяно-Шушенской ГЭС способствует поднятию уровня воды в Енисее, за счет чего образуется водохранилище. Проектная мощность станции составляет 6400 МВт.

Красноярская ГЭС

Первые электростанции в России строились в 50-60-е годы прошлого века. Так, Красноярская ГЭС начала возводиться еще в 1955 году, тоже на Енисее. Данная станция называется сердцем энергосистемы Сибири, так как является одним из ведущих поставщиков электроэнергии в этом регионе. На сегодня Красноярская ГЭС входит в десятку крупных станций мира, в штате которой работают больше 550 человек. Окончательно введена в эксплуатацию она была в далеком 1972 году и с тех пор постоянно совершенствовалась. Данная ГЭС состоит из нескольких объектов:

  • гравитационной бетонной плотины;
  • приплотинном здании ГЭС;
  • установки по приему и распределению энергии;
  • судоподъемника с подъодным каналом.
крупнейшие электростанции России

На возведение второй по мощности электростанции России потребовалось почти 6 млн м3 бетона. Станция отличается максимальной пропускной способностью в 14000 м3/сек, а мощность ГЭС составляет 6000 МВт. Плотиной образуется Красноярское водохранилище площадью 2000 км2. Особенность данной электростанции – в единственном в России судоподъемнике, который нужен для пропуска судов. В 1995 году гидроагрегаты ГЭС были изношены на 50%, поэтому было принято решение реконструировать их и модернизировать.

Сургутская ГРЭС

типы электростанций в России

Крупнейшие электростанции России представлены и Сургутской ГРЭС, расположенной в Ханты-Мансийском автономном округе. Станция имеет установленную электрическую мощность в 5597 МВт, работая на попутном нефтяном и природном газе. Ее строительство началось в 80-е годы, когда на территории среднего Приобья наблюдалась нехватка энергопотребления. Согласно первоначальному проекту, всего должно было быть введено 8 энергоблоков, а мощность должна была выделить Сургутскую ГРЭС в число самых мощных тепловых станций.

Братская ГЭС

Крупнейшие электростанции России располагаются на реке Ангаре. Братская ГЭС входит в состав Ангарского каскада ГЭС, являясь лидером по производству электроэнергии во всей Евразии. Решение о возведении станции было принято в 1954 году, а запуск в эксплуатацию состоялся в 1967 году. Уникальные объемы и стабильные водные ресурсы Байкала и Братского водохранилища сказались в том, что данная ГЭС стала играть важную роль для экономического развития страны.

список электростанций России

На сегодняшний день Братская ГЭС состоит из 18 агрегатов, а производимая здесь энергия широко используется в различных производствах. Станция состоит из нескольких цехов, за которыми постоянно наблюдает персонал в 300 человек. Так как по Ангаре нет сквозного судоходства, то и гидроузел не имеет судопропускных сооружений. Установленная мощность Братской гидроэлектростанции – 4500 МВт.

Балаковская АЭС

первые электростанции в России

В список электростанций России, которые производят самые большие объемы электроэнергии, мы включили и Балаковскую АЭС, которая является лидером в атомной энергетике страны. Благодаря постоянному совершенствованию оборудования были достигнуты высокие показатели. Эффективность способов увеличения выработки энергии была повышена за счет улучшения конструкции ядерного топлива. На данной станции используются реакторы с двухконтурными энергоблоками.

Курская АЭС

электростанции России

Энергетика является основой экономики и в Курском регионе. Расположенные здесь электростанции России входят в число первых пяти станций, которые вырабатывают большие мощности. Именно электроэнергия данной станции обеспечивает большую часть производств в области. Курская АЭС представляет собой станцию одноконтурного типа, когда теплоносителей выступает обычная очищенная вода, циркулирующая по замкнутому контуру.

Ленинградская АЭС

Ленинградская атомная станция является первой в стране, которая имеет реакторы типа РБМК-1000. Состоит ЛАЭС из четырех энергоблоков, причем основная производимая энергия ухода на общее потребление. Данная станция является крупнейшим производителем энергии в северо-западном регионе России.

Геотермальные источники во благо страны

Существуют различные типы электростанций в России. Так, геотермальная энергетика считается самой перспективной в современном истории, в том числе и в нашей стране. Специалисты сходятся во мнении, что объемов энергии тепла Земли гораздо больше объемов энергии всех мировых запасов нефти и газа. Геотермальные станции целесообразно возводить там, где есть вулканические районы. Вследствие стыка вулканической лавы с водными ресурсами вода интенсивно нагревается, горячая вода выбивается на поверхность в виде гейзеров.

геотермальные электростанции в России

Такие природные свойства позволяют возводить современные геотермальные электростанции в России. Их в нашей стране немало:

  1. Паужетская ГеоЭС. Данная станция была возведена в 1966 году вблизи вулкана Камбальный из-за необходимости обеспечения жилых поселков и производств поблизости электроэнергией. Установленной мощностью на момент запуска была всего 5 МВт, затем мощности были увеличены до 12 МВт.
  2. Верхне-Мутновская опытно-промышленная ГеоЭС располагается на Камчатке и была запущена в 1999 году. Она состоит из трех энергоблоков по 4 МВт мощностью. Строительство велось рядом с вулканом Мутновский.
  3. Океанская ГеоЭС. Эта станция была возведена на Курильской гряде в 2006 году.
  4. Менделе́евская ГеоТЭС. Данная станция возводилась для того, чтобы обеспечить теплоснабжением и электроснабжение город Южно-Курильск.

Как видим, геотермальные электростанции в России до сих пор действуют. Причем ведутся активные работы по модернизации существующих сооружений, что позволит обеспечить районы и предприятия, расположенные вблизи вулканических пород, нужным объемом энергии.

Вслед за прогрессом

Отметим, что развитие энергетики не стоит на месте. Так, стало известно, что в России, в частности, на территории Самарской области, будет возводиться солнечная электростанция. Эксперты говорят, что этот проект станет значимым явлением не только для Самарского региона, но и для всей страны в целом. Планируется строительство солнечных станций еще на территории Ставрополя и Волгограда. Что касается уже существующих сооружений, при должном внимании и своевременной модернизации они смогут обеспечить нужным количеством энергии даже удаленные районы России.

Какие бывают виды электростанций

Электрическая энергия, которую активно стали использовать, по историческим меркам, не так давно, существенным образом изменила жизнь всего человечества. В настоящее время разные виды электростанций вырабатывают огромное количество энергии. Конечно, для более точного представления можно было найти конкретные числовые значения. Но для качественного анализа это не так важно. Важно отметить тот факт, что электрическая энергия используется во всех сферах человеческой жизни и деятельности. Современному человеку даже трудно себе представить, как можно было обходиться без электричества еще каких-то сто лет тому назад.

Виды электростанцийВысокая потребность в электрической энергии требует и соответствующих генерирующих мощностей. Для выработки электричества, как иногда выражаются люди в обиходе, используются тепловые, гидравлические, атомные и другие виды электростанций. Как не трудно заметить, конкретный вид генерации определяется тем видом энергии, который требуется для выработки электрического тока. На гидроэлектростанциях энергия падающего с высоты водного потока превращается в электрический ток. Точно так же электростанции на газу превращают в электричество тепловую энергию сгорающего газа.

Всем известно, что в природе действует закон сохранения энергии. Все перечисленные виды электростанций по своей сути превращают один вид энергии в другой. В атомных реакторах происходит цепная реакция распада определенных элементов с выделением тепла. Это тепло с помощью определенных механизмов превращается в электричество. Точно по такому же принципу действуют и тепловые электростанции. Только в этом случае источником тепла служит органическое топливо – уголь, мазут, газ, торф и другие вещества. Практика последних десятилетий показала, что такой способ выработки электроэнергии весьма затратен наносит существенный ущерб окружающей среде.

Электростанции на газуПроблема заключается в том, что запасы органического топлива на планете ограничены. Расходовать их следует экономно. Передовые умы человечества давно поняли это и ведут активный поиск выхода из создавшегося положения. Одним из возможных вариантов выхода считаются альтернативные электростанции, которые работают на других принципах. В частности для выработки энергии используется солнечный свет и ветер. Солнце будет светить всегда и ветер дуть никогда не устанет. Как выражаются специалисты, это неиссякаемые или возобновляемые источники энергии, которые нужно рационально использовать.Альтернативные электростанцииСовсем недавно перечень, в который входят виды электростанций, был коротким. Всего три позиции – тепловые, гидравлические и атомные. В настоящее несколько известных в мире компаний ведут серьезные исследования и опытно-конструкторские разработки в области применения солнечной энергии. В результате их деятельности на рынке появились преобразователи солнечного света в электричество. Следует отметить, что КПД их еще оставляет желать лучшего, но эта проблема рано или поздно будет решена. Точно так же обстоят дела с утилизацией энергии ветра. Ветряные генераторы получают все большее распространение.

Электростанции разных типов

Электричество - жизненная основа современного мира. Все, от часов до автомобилей, теперь работает на электричестве.

Чтобы представить нашу зависимость от электричества в цифрах, мы видим, что в 2008 году потребление электроэнергии в США составляло 2989 ТВт-ч (тера-ватт-часов). Перейдя к 2019 году, мы видим, что он увеличился до , 3971 ТВт-ч . TWh, равный 1 000 000 000 кВт-ч.

СВЯЗАННЫЕ: КАК РАБОТАЕТ СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ?

Просто поразительно видеть, насколько мы теперь зависим от электричества в нашей повседневной жизни.Но откуда вся эта сила?

Ответ - электростанции. Они производят электричество для всего мира.

В мире существуют различные типы электростанций, которые работают совместно, чтобы удовлетворить растущую потребность в электроэнергии. Давайте подробно узнаем, как работают эти электростанции.

Гидроэлектростанции являются одними из самых эффективных и экологически чистых электростанций. На гидроэлектростанции электричество вырабатывается водой.

Подробно, потенциальная энергия воды преобразуется в электрическую энергию. Когда вода падает с турбины с высоты, она вращает якорь, соединенный с генератором.

Когда турбина вращается, генератор начинает вырабатывать электричество. Затем это электричество направляется на все подстанции для распределения электроэнергии.

Крупнейшая в мире электростанция - это гидроэлектростанция, называемая плотиной Три ущелья. Плотина создает поразительные 22 500 МВт энергии.

Это достигается благодаря использованию 34 генераторов энергии. Плотина настолько велика, что после ее строительства плотина в одиночку замедлила вращение Земли.

Одним из преимуществ гидроэлектростанции является то, что в процессе производства энергии не образуются отходы.

Атомные электростанции также возглавляют список электростанций, которые могут производить огромное количество энергии. Атомная электростанция работает путем преобразования ядерной энергии в электричество.

Тепло от ядерного реактора используется для превращения воды в пар. Пар под давлением затем используется для вращения турбин, соединенных с генератором.

В отличие от электростанций, работающих на угле или природном газе, атомная электростанция не должна сжигать что-либо для производства тепла. Весь процесс приведен в действие ядерным делением.

Гранулы с низкообогащенным ураном загружены в атомную электростанцию. Затем атом урана расщепляется, создавая ядерное деление. Этот процесс высвобождает огромное количество энергии.

Преимущество атомной электростанции состоит в том, что им не нужно сжигать что-либо для производства энергии. Следовательно, выброс углерода от атомной электростанции очень низок.

Недостатки атомной электростанции - это ядерные отходы, которые она создает, и высокая стоимость ее строительства. Атомная энергия составляет более , или 10%, мировых потребностей в энергии.

Самая большая атомная электростанция в мире - электростанция Касивадзаки-Карива, расположенная в Японии.Он способен вырабатывать 7 965 МВт энергии с использованием семи кипящих реакторов.

Первые две электростанции, которые мы обсуждали, имеют низкий углеродный след. Угольные электростанции - полная противоположность. У них большой углеродный след, но на угольные электростанции приходится почти 40% и мировых потребностей в энергии.

На угольных или электростанциях, работающих на угле, сжигается уголь для превращения воды в пар. Этот пар затем используется для вращения турбин, которые вырабатывают электричество с помощью генератора.

Угольная электростанция мощностью 1000 МВт мощностью сжигает до 9000 тонн угля в день. Этот процесс выделяет очень большое количество загрязняющих веществ в воздух.

Если мы посмотрим на потребление угля для производства электроэнергии, ни одна страна не приблизится к Китаю. Восемь из одиннадцати мощностей (более 5GW и ) находятся в Китае.

Кроме того, Китай является крупнейшим источником выбросов CO2 в мире!

Электростанция DatangTuoketuo - крупнейшая в мире тепловая электростанция с мощностью 6.7GW . Этот угольный завод использует более 21 миллионов тонн угля в год для удовлетворения энергетических потребностей Китая.

Угольные электростанции относятся к категории тепловых электростанций. Дизельные и природные газовые электростанции - это два других типа тепловых электростанций, которые обычно используются для выработки электроэнергии.

Благодаря достижениям в области производства энергии мы теперь имеем больше, чем просто тепловые, атомные и гидроэлектростанции.Их называют нетрадиционными электростанциями.

Эти электростанции способны производить чистую энергию (или зеленую энергию). Давайте узнаем, о чем они все!

Солнечные электростанции: Солнечные электростанции используют энергию солнца для производства электроэнергии. Солнечные панели захватывают солнечный свет с помощью фотоэлектрических элементов и преобразуют его в электричество.

Сегодня все большее число стран обращают внимание на использование солнечной энергии для компенсации своей зависимости от ископаемого топлива.Tengger Desert Solar Park в настоящее время является крупнейшей в мире солнечной электростанцией по мощности. Он способен производить 1547MW энергии.

Ветряные электростанции: Ветряные электростанции преобразуют энергию ветра в электрическую энергию с помощью ветряных турбин. Они также очень эффективны при производстве чистой энергии.

Коллекция ветряных мельниц, расположенных на территории, называется ветряной электростанцией. Ветряная электростанция Ганьсу в Китае, которая завершается в 2020 году, считается самой большой ветряной электростанцией в мире.

Геотермальная электростанция: Геотермальные электростанции похожи на паротурбинные электростанции, которые мы обсуждали ранее. Однако, вместо того, чтобы сжигать ископаемое топливо, геотермальные электростанции используют тепло от ядра земли для создания пара.

Крупнейшая геотермальная электростанция - Комплекс Гейзеров, расположенный в США. Она способна вырабатывать 1520 МВт энергии. Самое большое ограничение геотермальной энергии состоит в том, что есть только несколько мест на земле, где она может быть установлена.Также стоимость бурения и строительства завода может быть довольно дорогой.

Приливная электростанция: Приливные электростанции используют приливные ограждения или приливные заграждения, чтобы использовать силу приливов. Коэффициенты принятия для приливных электростанций были низкими, поскольку существуют некоторые критические ограничения для реализации приливных электростанций.

На протяжении многих лет мы наблюдаем постоянный рост спроса на энергию во всем мире.И, двигаясь вперед, нет никаких признаков того, что этот паттерн замедлится в ближайшее время! Ежегодный рост уровня загрязнения является свидетельством нашей тревожной скорости потребления ископаемого топлива.

СВЯЗАННЫЕ: МОЩНОСТЬ ЯДЕРНОГО ФУЗИЯ В XXI ВЕКЕ

Что мы можем сделать, так это отойти от источников углерода с высоким содержанием энергии, таких как ископаемое топливо, и использовать возобновляемые источники энергии. Различные компании и страны приложили огромные усилия для того, чтобы это видение стало реальностью.

В ближайшие годы мы можем надеяться увидеть больше электростанций, работающих на экологически чистой энергии, чем заводов по производству CO2.

Типы электростанций

Что такое электростанция?

Электростанция - это сборка систем или подсистем для выработки электроэнергии, т. Е. Электроэнергии с экономией и требованиями. Сама электростанция должна быть полезна с экономической и экологической точек зрения для общества.

Types of power plants study electrical Types of power plants study electrical Мощность или энергия генерируется на электростанции, которая является местом, где энергия генерируется из данного источника.

На самом деле термин «сгенерированный» в предыдущем предложении является неправильным, поскольку энергия не может быть создана или уничтожена, а просто изменена с одной формы на другую.

Точнее говоря, можно сказать, что электростанция - это место, где электрическая энергия получается путем преобразования какой-либо другой формы энергии. Тип преобразованной энергии зависит от того, какой тип электростанции рассматривается.

Типы электростанций

Сегодня в мире используется несколько различных типов электростанций. Электростанции классифицируются на различные группы на основе критериев, используемых для классификации.

Критерии, используемые в этой статье, это то, какой источник энергии используется для производства электроэнергии.Используя критерии источника энергии для производства электроэнергии, мы можем широко классифицировать электростанции,

  1. Обычные электростанции
  2. Нетрадиционные электростанции

Традиционные электростанции используют обычные источники энергии, в то время как не - традиционные электростанции используют нетрадиционные источники энергии.

Обычные электростанции

Они включают в себя производство электроэнергии из традиционных источников энергии.Эти ресурсы конечны и исчерпаемы. После использования эти источники не могут быть заменены другими. Примеры включают уголь, древесину, нефть, лигнит, природный газ, ископаемое топливо, ядерное топливо и т. Д.

К обычным электростанциям относятся следующие электростанции,

  1. Электростанции с паровыми двигателями
  2. Электростанции с паровыми турбинами
  3. Дизельные электростанции
  4. Газотурбинные электростанции
  5. Гидроэлектростанции
  6. Атомные электростанции
Types of Power plants Types of Power plants Типы электростанций

Необычные электростанции

Нетрадиционные источники энергии постоянно производятся в природе и не являются исчерпаемыми.Примеры включают древесину, геотермальную энергию, энергию ветра, энергию приливов, ядерный синтез, биомассу, солнечную энергию и т. Д.

Ниже приводятся электростанции из нетрадиционных источников энергии.

Как работает солнечная электростанция?

Солнечная электростанция - это любой тип оборудования, которое преобразует солнечный свет либо напрямую, например, фотогальваника, либо косвенно, например, солнечные тепловые электростанции, в электричество.

Они бывают разных «ароматов», каждый из которых использует совершенно разные методы, чтобы использовать силу солнца.

В следующей статье мы кратко рассмотрим различные типы солнечных электростанций, которые используют живительный солнечный свет солнца для производства электричества.

1. Фотогальваника

Фотоэлектрические электростанции используют большие площади фотоэлектрических элементов, известных как фотоэлектрические или солнечные элементы, для прямого преобразования солнечного света в полезное электричество. Эти ячейки, как правило, изготавливаются из кремниевых сплавов и являются технологией, с которой знакомы большинство людей - скорее всего, у вас может быть один на вашей крыше.

Сами панели бывают разных форм:

- Кристаллические солнечные панели - Как следует из названия, эти типы панелей изготавливаются из кристаллического кремния.Они могут быть либо монокристаллическими, либо поликристаллическими или многокристаллическими. Как правило, монокристаллические версии более эффективны ( примерно на 15-20% ), но дороже, чем их альтернативы (как правило, и 13-16% эффективны ), но улучшения со временем сокращают разрыв между ними.

- Тонкопленочные солнечные панели. Эти типы панелей состоят из серии пленок, которые поглощают свет в разных частях электромагнитного спектра. Как правило, они изготавливаются из аморфного кремния (aSi), теллурида кадмия (CdTe), сульфида кадмия (CdS) и диселенида меди-индия (галлия).Этот тип панели идеально подходит для применения в качестве гибких пленок поверх существующих поверхностей или для интеграции в строительные материалы, такие как кровельная черепица.

Эти типы установок вырабатывают электроэнергию, которая затем, как правило, напрямую подается в национальную сеть.

solar power plant PV Массив фотоэлектрических панелей в Марке, Италия. Источник: CA 'Marinello 1 / Flickr

Электростанции такого типа обычно имеют следующие основные компоненты: -

- Солнечные батареи, которые преобразуют солнечный свет в полезное электричество.Они имеют тенденцию генерировать постоянный ток с напряжениями до 1500 в ;

- Эти установки нуждаются в инвесторах для преобразования DC в AC

- У них обычно есть некоторая форма системы мониторинга для контроля и управления станцией;

- Они напрямую подключены к какой-либо внешней электросети.

- Если установка вырабатывает более 500 кВт , на них обычно также используются повышающие трансформаторы.

1.1 Как работает солнечная фотоэлектрическая электростанция?

Солнечные фотоэлектрические электростанции работают так же, как небольшие бытовые фотоэлектрические панели или крошечные на вашем калькуляторе, но на стероидах.

Большинство солнечных фотоэлектрических панелей изготавливаются из полупроводниковых материалов, как правило, в форме кремния. Когда фотоны солнечного света попадают в полупроводниковый материал, генерируются свободные электроны, которые затем могут протекать через материал, создавая постоянный электрический ток.

Это известно как фотоэффект в физике. Затем необходимо преобразовать постоянный ток в переменный ток (AC) с помощью инвертора, прежде чем его можно будет напрямую использовать или подавать в электрическую сеть.

Фотоэлектрические панели

отличаются от других солнечных электростанций тем, что в них непосредственно используется фотоэффект без необходимости использования других процессов или устройств.Например, не требуется жидкого теплоносителя, такого как вода, как на солнечных тепловых электростанциях.

Фотоэлектрические панели не концентрируют энергию, они просто преобразуют фотоны в электричество, которое затем передается куда-то еще.

2. Солнечные тепловые электростанции

Солнечные тепловые электростанции, с другой стороны, фокусируют или собирают солнечный свет таким образом, чтобы вырабатывать пар для питания турбины и выработки электроэнергии. Солнечные тепловые электростанции также можно подразделить на следующие три различных типа: -

2.1 Линейные, параболические желоба Солнечные тепловые и солнечные электростанции

Это наиболее распространенная форма солнечной электростанции, для которой характерно использование полей линейных U-образных параболических желобов для солнечных батарей. Эти типы объектов, как правило, состоят из большого «поля» параллельных рядов солнечных коллекторов.

Они, как правило, состоят из трех отдельных типов систем:

2.1.1. Системы параболических желобов

В параболических желобах используются отражатели в форме параболы, которые способны фокусироваться от в 30 до 10016 раз на нормальных уровней солнечного света на коллекторе.Этот метод используется для нагрева особого типа жидкости, которую затем собирают в центральном месте для генерации перегретого пара высокого давления.

Эти системы наклоняются, чтобы следить за солнцем в течение дня. Из-за их параболической формы отражатели такого типа способны фокусировать от в 30 до 10016 раз по от нормальной интенсивности солнечного света на коллекторе.

Самая долго действующая солнечная тепловая электростанция в мире, Система генерирования солнечной энергии (SEGS) в пустыне Мохаве, Калифорния, является одним из таких типов электростанций.Первый завод, SEGS 1, был построен в 1984 году и работал до 2015 года, а второй, SEG 2, работал в период с 1984 по 2015 год.

Solar power plants parabolic trough Пример системы параболического желоба. Источник: USA.Gov/Wikimedia Commons

Последний построенный завод, SEGS IX, с электрической мощностью 92 мегаватт (МВт) , начал работу в 1990 году. Сегодня в настоящее время существует семь действующих станций SEGS с общей мощностью. из 357 МВт - это делает его одной из крупнейших тепловых электростанций на солнечной энергии в мире.

2.1.2. Как это работает?

Эти солнечные тепловые электростанции работают, фокусируя солнечный свет от длинных параболических зеркал на приемные трубки, которые проходят по длине зеркала в своей фокусной точке. Эта концентрированная солнечная энергия нагревает жидкость, которая непрерывно течет по трубам.

Эта нагретая жидкость затем отправляется в теплообменник для кипячения воды в обычном паротурбинном генераторе для выработки электроэнергии.

2.2. Линейные концентрирующие системы

Линейные концентрирующие системы, иногда называемые отражателями Френеля, также состоят из больших «полей» следящих за солнцем зеркал, которые, как правило, ориентированы в направлении север-юг для максимального захвата солнечного света.Эта настройка позволяет банкам зеркал отслеживать солнце с востока на запад в течение дня.

2.2.1. Как это работает?

Как и их двоюродные братья-параболики, системы линейного концентрирования собирают солнечную энергию с помощью длинных прямоугольных U-образных зеркал. Однако, в отличие от параболических систем, линейных отражательных систем Френеля, разместите трубку приемника над несколькими зеркалами, чтобы зеркала могли перемещаться по Солнцу.

В этих типах систем используется эффект линзы Френеля, который позволяет использовать большое концентрирующее зеркало с большой апертурой и коротким фокусным расстоянием.Эта настройка позволяет таким видам систем фокусировать солнечный свет примерно в раз в раз по сравнению с нормальной интенсивностью.

2.3. Солнечные тарелки и двигатели

Солнечные тарелки также используют зеркала для фокусирования солнечной энергии на коллекторе. Как правило, они состоят из огромных спутниковых антенн, которые заключены в мозаику из маленьких зеркал, которые фокусируют энергию на приемнике в фокусе.

2.3.1. Как это работает?

Подобно параболическим и линейным системам, поверхность в форме тарелки с зеркальным покрытием направляет и концентрирует солнечный свет на термоприемнике в фокусе тарелки.Этот приемник передает тепло, генерируемое генератором двигателя.

Наиболее распространенным типом теплового двигателя, используемого в системах тарелки / двигателя, является двигатель Стирлинга. Подогретая жидкость из приемника посуды используется для перемещения поршней в двигателе для создания механической мощности.

Затем эта механическая энергия подается на генератор или генератор переменного тока для выработки электроэнергии.

Солнечные системы тарелки / двигателя всегда направлены прямо на солнце и концентрируют солнечную энергию в фокусе тарелки.Коэффициент концентрации солнечной тарелки намного выше, чем у линейных концентрирующих систем, и температура его рабочей жидкости выше 749 градусов Цельсия .

solar power plants linear Линейная электростанция с отражателем Френеля. Источник: energy.gov

Энергетическое оборудование может быть либо непосредственно установлено в фокусной точке тарелки (отлично подходит для удаленных мест), либо собрано из множества тарелок, и выработка электроэнергии происходит в центральной точке.

U.S. Army разрабатывает систему 1,5 МВт в Армии Tooele в Юте с 429 солнечными батареями двигателя Стирлинга.

3. Башни солнечной энергии

Башни солнечной энергии - интересный метод, при котором от сотен до тысяч плоских следящих за солнцем зеркал (гелиостатов) отражают и концентрируют солнечную энергию на центральной башне. Этот метод способен концентрировать солнечный свет до в 1500 раз по , чем это обычно возможно при использовании только прямых солнечных лучей.

Один интересный пример электростанции такого типа можно найти в Юлихе, Северный Рейн-Вестфалия, Германия.Объект расположен на территории площадью 18000 км в квадрате , в котором размещено более 2000 гелиостатов , которые фокусируют солнечный свет на центральной башне высотой с высотой .

Министерство энергетики США и другие компании, занимающиеся электроснабжением, построили и эксплуатировали первую демонстрационную башню солнечной энергии возле Барстоу, Калифорния, в 1980-х и 1990-х годах.

Некоторые в настоящее время находятся в разработке и в Чили.

solar power plants tower Ivanpah Solar Power Tower Facility. Источник: Aioannides / Wikimedia Commons

Сегодня в США.С., работают три солнечные электростанции. Это солнечная электростанция мощностью 392 МВт мощностью тонн в год в г. Иванпа, Калифорния, сухопутное озеро в Калифорнии, проект солнечной энергии мощностью мВт мощностью тонн в дюнах в Неваде и солнечная башня мощностью мегаватт на солнечной энергии в пустыне Мохаве, штат Калифорния.

3.1. Как это работает?

Концентрированная солнечная энергия используется для нагрева воздуха в башне до 700 градусов Цельсия . Тепло улавливается в котле и используется для выработки электроэнергии с помощью паровой турбины.

Некоторые башни также используют воду в качестве теплоносителя. В настоящее время исследуются и тестируются более совершенные системы, в которых используются соли нитратов из-за их более высоких теплоотдающих и аккумулирующих свойств по сравнению с водой и воздухом.

Возможность аккумулирования тепловой энергии позволяет системе производить электроэнергию в облачную погоду или ночью.

Эти солнечные электростанции идеально подходят для работы в районах с неблагоприятными погодными условиями.Они используются в пустыне Мохаве в Калифорнии и выдержали град и песчаные бури.

4. Солнечный пруд

Солнечные пруды Солнечные электростанции используют бассейн с соленой водой, который собирает и хранит солнечную тепловую энергию. Используется метод, называемый градиент солености.

Этот метод действует как тепловая ловушка в пруду, которую можно использовать напрямую или хранить для дальнейшего использования. Этот тип электростанции используется в Израиле на электростанции Бейт-Харава с 1984 года.

Есть и другие примеры в Бхудж в Индии, которые были завершены в 1993 году.

solar power plant pond Источник: Quora

4.1. Как это работает?

Солнечные пруды используют большое количество соленой воды для сбора и хранения солнечной тепловой энергии. Соленая вода естественным образом образует вертикальный градиент солености, известный как галоклин, с водой с низкой соленостью сверху и водой с высокой соленостью снизу.

Уровни концентрации соли увеличиваются с глубиной и, следовательно, плотность также увеличивается от поверхности до дна озера, пока раствор не станет однородным на заданной глубине.

Принцип довольно прост. Солнечные лучи проникают в пруд и в конечном итоге достигают дна бассейна.

В нормальном пруду или водоеме вода на дне пруда нагревается, становится менее плотной и поднимается, создавая конвекционный ток. Солнечные пруды предназначены для того, чтобы препятствовать этому процессу, добавляя соль в воду, пока нижние уровни не станут полностью насыщенными.

Поскольку вода с высокой соленостью не легко смешивается с водой с низкой соленостью над ней, конвекционные потоки содержатся в каждом отдельном слое, и между ними происходит минимальное смешивание.

Этот процесс концентрирует тепловую энергию и уменьшает потери тепла из водоема. В среднем вода с высокой соленостью может достигать 90 градусов Цельсия , а слои с низкой соленостью - около 30 градусов Цельсия .

Эта горячая соленая вода затем может быть откачана для использования в производстве электроэнергии, через турбину или в качестве источника тепловой энергии.

Электростанция - Energy Education

Электростанция - это промышленное предприятие, которое вырабатывает электроэнергию из первичной энергии. Большинство электростанций используют один или несколько генераторов, которые преобразуют механическую энергию в электрическую энергию [1] , чтобы подавать электроэнергию в электрическую сеть для нужд общества. Исключением являются солнечные электростанции, которые используют фотоэлектрические элементы (вместо турбины) для выработки этого электричества.

Тип первичного топлива или первичного потока энергии, который обеспечивает электростанцию ​​своей первичной энергией, варьируется.Наиболее распространенными топливами являются уголь, природный газ и уран (ядерная энергетика). По существу используемый поток первичной энергии для выработки электроэнергии представляет собой гидроэлектричество (вода). Другие потоки, которые используются для производства электроэнергии, включают ветер, солнечный, геотермальный и приливный.

Различные страны получают электроэнергию от различных типов электростанций. Например, в Канаде большая часть выработки электроэнергии производится на гидроэлектростанциях, на долю которых приходится около 60% всей вырабатываемой в Канаде электроэнергии. [5] См. Приведенную ниже визуализацию данных, чтобы узнать, как страны во всем мире получают электроэнергию.

Типы электростанций

Thermal

Большинство тепловых электростанций используют топливо для нагрева воды из резервуара, который генерирует пар (обычно под высоким давлением). Затем пар под высоким давлением проходит через трубы, чтобы вращать лопастные турбины (см. Цикл Ранкина для получения дополнительной информации). Когда турбина начинает вращаться, она заставляет вращаться гигантские проволочные катушки внутри генератора.Это создает относительное (непрерывное) движение между катушкой провода и магнитом, который толкает электроны и запускает поток электричества. [9]

Рисунок 2. АЭС с кипящей водой. [10]

Все тепловые электростанции ограничены вторым законом термодинамики, что означает, что они не могут преобразовать всю свою тепловую энергию в электричество. Это ограничивает их эффективность, о чем можно прочитать на страницах об эффективности и энтропии Карно.

Возобновляемый

Электростанции из возобновляемых источников энергии получают энергию непосредственно из своих соответствующих потоков для выработки электроэнергии. Эти первичные источники энергии в конечном итоге пополняются, но ограничены в количестве энергии, доступной в любой момент времени или в любом месте. Поэтому они часто непостоянны и не отправляются. [9]

  • Гидроэлектростанции используют энергию падающей воды в реках и водохранилищах для вращения генератора и выработки электроэнергии.Этот источник энергии имеет тенденцию быть более надежным (диспетчеризируемым), чем другие возобновляемые ресурсы, особенно когда установка выходит из водохранилища. [11]

Перевозка электроэнергии

После выработки электроэнергии трансформаторы повышают ее до более высокого напряжения, чтобы преодолевать большие расстояния с минимальными потерями энергии. Затем он проходит через «пилоны» по воздушным силовым кабелям к месту назначения, где трансформаторы впоследствии «понижают» электроэнергию до безопасного напряжения для домов и коммунальных служб.Для более полной истории, пожалуйста, смотрите электрическую передачу.

Мировое производство электроэнергии

На карте ниже показано, из какого источника первичной энергии разные страны получают энергию для выработки электроэнергии. Нажмите на регион, чтобы увеличить группу стран, затем нажмите на страну, чтобы увидеть, откуда берется электроэнергия.

для дальнейшего чтения

Рекомендации

  1. ↑ А. Аткинс и М. Эскудье, Словарь по машиностроению.Оксфорд: издательство Оксфордского университета, 2013
  2. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bb/Gundremmingen_Nuclear_Power_Plant.jpg
  3. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/Fermi_NPP.jpg
  4. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8b/GreenMountainWindFarm_Fluvanna_2004.jpg
  5. ↑ Канадская ассоциация электричества.(4 апреля 2015 г.) Электроэнергетика Канады [Online]. Доступно: http://www.electricity.ca/media/Electricity101/Electricity101.pdf
  6. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ab/ThreeGorgesDam-China2009.jpg
  7. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cb/Lake_Side_Power_Plant.jpg
  8. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https: //upload.wikimedia.орг / википедия / Обще / 4/45 / Giant_photovoltaic_array.jpg
  9. 9,0 9,1 Entergy. (4 апреля 2015 г.) Электростанции [Online]. Доступно: http://www.entergy.com/energy_education/power_plants.aspx
  10. ↑ http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/students/animated-bwr.html
  11. ↑ Первая компания Hydro, электростанция Dinorwig [Online], доступно: http://www.fhc.co.uk/dinorwig.htm
,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о