Технология производства электроэнергии
Гидростанции во многом напоминают старинные водяные мельницы, только усилие передается не на жернова, которые перемалывают зерно в муку, а на генераторы э/э.
Происходит преобразование кинетической энергии (течения воды) в электрическую: в проводнике, который движется перпендикулярно магнитному полю, появляется электрический ток.
Схема устройства гидрогенератора
Произведенное электричество подается на трансформаторы, которые преобразуют полученный электрический ток в высоковольтный. Он передается по линиям электропередач к распределительным станциям и через них – потребителям.
Выработка э/э на ГЭС
Управление
При всей простоте принципа работы сама гидроэлектростанция – стратегический объект, который нуждается в оперативном управлении. Необходимо не только отслеживать запасы воды в водохранилище, но и регулировать подачу потока на турбины, количество производимой электроэнергии.
Если река, на которой расположена станция, судоходная, то нужно пропускать суда через специальные шлюзы. Ошибки могут привести как к техногенным, так и к экологическим катастрофам.
Запуск агрегата ГЭС происходит не более чем за 50 секунд. КПД – 85-90%. На современных станциях предусмотрены системы аварийно-ремонтного затвора, установлены датчики для контроля важных параметров.
Общий или суммарный КПД электростанций
Сумма КПД электрического и теплового КПД называется КПД использования топлива. Чем выше электрический и суммарный КПД, тем экономичнее работа электростанции. На АЭС и ГРЭС чаще всего тепло не используется и суммарный КПД равен электрическому. При расчете технико-экономического обоснования строительства (ТЭО) станции берется суммарный КПД. При выполнении проета отдельно разрабатывается схема выдачи электрической и тепловой мощности. Для стимулирования более высокого коэффициента использования топлива принят ФЗ-261 энергосбережение и о повышении энергетической эффективности.
Электрический КПД станций, работающие на сжигании органического топлива
При сжигании органического топлива для расчетов КПД берется удельная теплоемкость топлива.
Тип генерации |
Расшифровка |
Электрический КПД |
Сырье |
Сезонность |
ТЭС |
тепловые, вырабатывают электрическую энергию |
33-35% |
Уголь, газ, мазут, торф |
способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний |
ТЭЦ |
вырабатывающие электроэнергию + тепло (расстояние передачи тепла не более 20-30 км); |
35-38% |
Уголь, газ, мазут, торф |
способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний |
ГРЭС |
государственные районные электростанции |
36-44% |
Уголь, газ, мазут, торф |
способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний |
ПГУ |
Парогазовые установки |
50-65% |
Газ |
способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний |
ГТЭС |
Газотурбинные электростанции |
30-35% |
Газ |
способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний |
ГПЭС |
Газопоршневые электростанции |
40-46% |
Газ, дизтопливо (возможно на сырой нефти и жидких и газообразных нефтепродуктах) |
способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний |
ГРЭС
ГРЭС — государственные районные электростанции, обеспечивающие потребности экономического района и работающие в энергосистемах.
На размещение тепловых электростанций оказывают основное влияние топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные ТЭС расположены, как правило, в местах добычи топлива. Чем крупнее электростанция, тем дальше она может передавать энергию. Тепловые электростанции, использующие местные виды топлива, ориентированы на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов. Потребительскую ориентацию имеют электростанции, использующие высококалорийное топливо, которое экономически выгодно транспортировать. Электростанции, работающие на мазуте, располагаются преимущественно в центрах нефтеперерабатывающей промышленности.
ГРЭС мощностью более 2 млн кВт расположены в следующих экономических районах:
- Центральный — Костромская, Рязанская, Конаковская;
- Уральский — Рефтинская, Троицкая, Ириклинская;
- Поволжский — Заинская;
- Восточно-Сибирский — Назаровская;
- Западно-Сибирский — Сургутские ГРЭС;
- Северо-Кавказский — Ставропольская;
- Северо-Западный — Киришская.
Самые известные электростанции России
Итак, ГРЭС расшифровка, надеемся, вам понятна. Теперь следует разобраться, какие объекты имеют огромное значение для различных областей. Как правило, установки, отличающиеся большой мощностью, ставят в местах добычи топлива. При этом чем больше станция, тем на большие расстояния она способна передавать электричество.
Строительство станций меньшей мощности ориентировано на применение для них местных видов топлива. Их располагают в основном около городов, и нацелены они на конечного потребителя. Объекты, осуществляющие работу на высококалорийном топливе, также ориентированы на потребителя. Работающие же на мазуте станции располагают вблизи нефтеперерабатывающих производств.
Самые известные электростанции в России, это:
- Сургутская ГРЭС — наиболее большой объект для производства электричества, мощность которого равна 5597 МВт. Такой мощности хватает для обеспечения электричеством 5 млн. домов россиян;
- Сахалинская ГРЭС — тепловая электростанция, которая находится в Сахалинской области, вблизи поселка Лермонтовка. Объект подает электричество в южную и центральную часть о. Сахалин;
- ГРЭС Симферополь — объект, расположенный недалеко от Симферополя. Обеспечивает электричеством окрестности города;
- ГРЭС Мыски или Томь-Усинская — крупный государственный объект на юге Западной Сибири. Всего в нем находится 9 блоков, общая масса которых составляет 1272 МВт. Установка является частью СУЭК, входит в ТГК-12. Ее основная цель — покрытие нагрузок энергетической системы Кузбасса;
- Пермская ГРЭС — тепловая станция, находящаяся в Пермском крае. Она расположена в 7 км. от Перми и в 5 км. от г. Добрянка. Объект является источником электричества для различных групп потребителей: промышленного узла Верхнекамский (занимается переработкой и добычей леса, химией и нефтехимией, добычей полезных ископаемых, металлургией), промышленного центра Пермского края (занимается строительством машин, добычей и переработкой нефти, нефтехимией;
- Костромская ГРЭС — находится в Волгореченске, входит в Интер РАО. Мощность составляет 3600 МВт. Третья дымовая труба объекта имеет высоту, равную 320 метрам. Она признана одной из наиболее высоких в РФ;
- Новочеркасская ГРЭС — станция в микрорайоне города Новочеркасска. Обеспечивает электричеством Ростовскую область, является частью состава ПАО ОГК-2. Мощность равна 2112 МВт, топливом для объекта является уголь и природный газ, иногда используется мазут. Представленный объект — единственный, осуществляющий работу на отходах, которые остаются после добычи угля. Высота 3-х труб станции достигает по 250 м., одна труба равна 185 метрам;
- Троицкая ГРЭС — находится в Троицке, Челябинская область. Является частью ОГК-2. Мощность составляет 2059 МВт. Первый пуск объекта был выполнен в 1960 г. Затем неоднократно достраивались новые блоки установки. Четвертый, пятый и седьмой блоки станции имеют экологические фильтры, призванные очищать их от пыли и газа. В качестве топлива выступает мазут. Всего электричества объект потребляем в количестве 7,1 % от общей выработки;
- Харанорская ГРЭС — один из крупных объектов. Находится на р. Онон, в п. Ясногорск, который и обеспечивает теплом. В будущем может стать источником тепла для п. Ясная;
- Каширская ГРЭС — может расшифровываться как станция имени Кржижановского. Находится в г. Кашира, Московская область. Была возведена еще при В.И. Ленине.
Существуют и другие электростанции, мы представили только самые основные. Все КЭС производят электрическую энергию и обладают схожим принципом работы. Они представляют собой сложный комплекс строений, энергетического оборудования, арматуры и труб, разных автоматических систем. Влияние на гидросферу, литосферу и атмосферу подобных объектов неблагоприятно, но предпринимаются меры, позволяющие делать установки более экологичными.