Виды электростанции: Типы электростанций. Виды электростанций. Принципиальная схема тепловой электростанции

3+ разные типы электростанций, которые вырабатывают для нас электроэнергию

Знайте, откуда происходит электричество.

Электричество — жизненная основа современного мира. Всё, от часов до автомобилей, теперь работает на электричестве. Чтобы выразить 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 оно увеличилось до 3971 ТВтч. ТВтч равно 1 000 000 000 кВт-ч.

Просто поразительно видеть, насколько мы теперь зависим от электричества в нашей повседневной жизни. Но откуда вся эта энергия? Ответ — электростанции. Они производят электричество для всего мира. В мире существуют различные типы электростанций, которые работают вместе, чтобы удовлетворить растущую потребность в электроэнергии. Давайте подробно узнаем, как работают эти электростанции.

1. Гидроэлектростанции

Гидроэлектростанции являются одними из самых эффективных и экологически чистых электростанций.  На гидроэлектростанции электричество вырабатывается от воды. Если поподробнее, потенциальная энергия воды преобразуется в электрическую энергию. Когда вода падает с высоты на турбины, 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, которая называется Три ущелья. Плотина создает поразительные 22 500 МВт энергии. Она достигает это, используя 34 генератора энергии. Плотина настолько велика, что после ее строительства она в одиночку замедлила вращение Земли.

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

2. Атомные электростанции

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. Низкообогащенные урановые гранулы загружаются в атомную электростанцию. Затем атом урана расщепляется, создавая ядерное деление. Этот процесс высвобождает огромное количество энергии. Преимущество атомной электростанции заключается в том, что им не нужно сжигать что-либо для производства энергии. Следовательно, выброс углерода от атомной электростанции очень низок. Недостатками атомной электростанции являются ядерные отходы, которые она создает, и высокая стоимость ее строительства. Ядерная энергия составляет более 10% мировых потребностей в энергии. Крупнейшая атомная электростанция в мире — Касивадзаки-Карива, расположенная в Японии. Она способна вырабатывать 7 965 МВт энергии с использованием семи кипящих реакторов.

3. Угольные электростанции

Первые две электростанции, которые мы обсуждали, имеют низкий углеродный отпечаток. Угольные электростанции — полная противоположность. У них большой углеродный след, но на угольные электростанции приходится почти 40% мировых потребностей в энергии. Угольные электростанции сжигают уголь для превращения воды в пар. Этот пар затем используется для вращения турбин, которые вырабатывают электричество с помощью генератора. Угольная электростанция мощностью 1000 МВт сжигает 9000 тонн угля в сутки. Этот процесс выделяет очень большое количество загрязняющих веществ в воздух. Если посмотреть на потребление угля для производства электроэнергии, ни одна страна не стоит и близко рядом с Китаем. Восемь из одиннадцати мощностей (более 5 ГВт) находятся в Китае. Кроме того, Китай является крупнейшим источником выбросов CO2 в мире! Электростанция Datang Tuoketuo — крупнейшая в мире теплоэлектростанция мощностью 6,7 ГВт. Этот угольный завод использует более 21 миллиона тонн угля в год для удовлетворения энергетических потребностей Китая. Угольные электростанции подпадают под категорию тепловых электростанций. Дизельные и работающие на природном газе электростанции — это два других типа тепловых электростанций, которые обычно используются для выработки электроэнергии.

Электростанции зеленой энергетики

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, что это! 

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 солнечную энергию, чтобы компенсировать свою зависимость от ископаемого топлива. Tengger Desert Solar Park в настоящее время является крупнейшей в мире солнечной электростанцией по мощности. Она способна производить 1547 МВт энергии. 

Ветряные электростанции: ветряные электростанции преобразуют энергию ветра в электрическую энергию с помощью ветряных турбин. Они также очень эффективны при производстве чистой энергии. Скопление ветряных мельниц охватывает территорию, называемую ветряной электростанцией. Ветряная электростанция Ганьсу в Китае, строительство которой завершится в 2020 году, считается самой большой ветряной электростанцией в мире.

Геотермальная электростанция: Геотермальные электростанции похожи на паротурбинные электростанции, которые мы обсуждали ранее. Однако вместо сжигания ископаемого топлива геотермальные электростанции используют тепло от ядра земли для создания пара. Крупнейшая геотермальная электростанция — Комплекс Гейзеров, расположенный в США. Она способна производить 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 станции может быть довольно дорогой.

Приливная электростанция: Приливные электростанции используют приливные заборы или приливные заграждения, чтобы использовать силу приливов. Коэффициенты строительства приливных электростанций довольно низкие, поскольку существуют некоторые критические ограничения для реализации приливных электростанций.

Вывод

На протяжении многих лет мы наблюдаем постоянное снижение спроса на энергию во всем мире. И, двигаясь вперед, нет никаких признаков того, что эта тенденция замедлится в ближайшее время! Ежегодный рост уровня загрязнения является свидетельством нашей тревожной скорости потребления ископаемого топлива. Однако мы можем отойти от источников энергии с высоким содержанием углерода, 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 надеемся увидеть больше электростанций, работающих на экологически чистой энергии, чем заводов по производству CO2.

Тепловые электростанции, Атомные электростанции, Гидроэлектростанции, Стационарные дизельгенераторы, Передвижные электростанции, Контейнерные электростанции, Электростанции в кожухе, Открытые электростанции

1.Основные виды электростанций и их характерные отличия.

Тепловые
электростанции.
Среди них главную роль играют ГРЭС –
государственные районные электростанции,
которые обеспечивают потребности
экономического района, работающие в
энергосистемах. Большинство городов
России снабжаются ТЭС. Часто в городах
используются ТЭЦ — теплоэлектроцентрали,
производящие не только электроэнергию,
но и тепло в виде горячей воды. На
размещение тепловых электростанций
оказывает основное влияние топливный
и потребительский факторы.

Гидроэлектростанции.
ГЭС производят наиболее дешевую
электроэнергию, но имеют довольно-таки
большую себестоимость постройки. Более
перспективным является строительство
гидроаккумулирующих электростанций —
ГАЭС. Их действие основано на цикличном
перемещении одного и того же объема
воды между двумя бассейнами: верхним и
нижним. В ночные часы, когда потребность
электроэнергии мала, вода перекачивается
из нижнего водохранилища в верхний
бассейн, потребляя при этом излишки
энергии, производимой электростанциями
ночью. Днем, когда резко возрастает
потребление электричества, вода
сбрасывается из верхнего бассейна вниз
через турбины, вырабатывая при этом
энергию. Это выгодно, так как остановки
ТЭС в ночное время невозможны. Таким
образом, ГАЭС позволяет решать проблемы
пиковых нагрузок. Важным недостатком
ГЭС является сезонность их работы, столь
неудобная для промышленности.

Атомные электростанции.
АЭС являются наиболее современным видом
электростанций и имеют ряд существенных
преимуществ перед другими видами
электростанций:

• При нормальных условиях
  функционирования они абсолютно не
  загрязняют окружающую среду;

• Не требуют привязки к
  источнику сырья и соответственно могут
  быть размещены практически везде.

Однако работа АЭС
сопровождается рядом негативных
последствий:

• Существующие трудности
  в использовании атомной энергии –
  захоронение радиоактивных отходов.
  Для вывоза со станций сооружаются
  контейнеры с мощной защитой и системой
  охлаждения. Захоронение производится
  в земле, на больших глубинах в геологических
  стабильных пластах.

• Катастрофические
  последствия аварий на наших АЭС –
  следствие несовершенной защиты системы.

• Тепловое загрязнение
  используемых АЭС водоёмов

2. Типы гидравлических электростанций и принцип их работы.

1.
ГЭС. Принцип
работы ГЭС . Цепь гидротехнических
сооружений обеспечивает необходимый
напор воды, поступающей на лопасти
гидротурбины,
которая приводит в действие генераторы,
вырабатывающие электроэнергию.

Необходимый
напор воды образуется посредством
строительства плотины,
и как следствие концентрации реки в
определенном месте, или деривацией(Деривацияв гидротехнике — отвод воды от русла
реки по каналу. В более широком смысле —
это совокупность гидротехнических
сооружений, отводящих воду из реки,
водохранилища или другого водоёма и
подводящих её к другим гидротехническим
сооружениям^[3].
Различаются такие типы деривационных
сооружений — безнапорные
(канал, тоннель, лоток) и напорные^[4]
(трубопровод, напорный туннель).
Современные деривационные каналы и
водотоки имеют протяженность в десятки
км, с пропускной способностью в несколько
тысяч м.куб./сек.) — естественным током
воды. В некоторых случаях для получения
необходимого напора воды используют
совместно и плотину, и деривацию.

Непосредственно
в самом здании гидроэлектростанции
располагается все энергетическое
оборудование. В зависимости от назначения,
оно имеет свое определенное деление. В
машинном зале расположены гидроагрегаты,
непосредственно преобразующие энергию
тока воды в электрическую энергию. Есть
еще всевозможное дополнительное
оборудование, устройства управления и
контроля над работой ГЭС, трансформаторная
станция, распределительные устройства
и многое другое.

2.
ГАЭС-гидроаккумулирующие
электростанции-предназначаются
для покрытия пиков графика электрической
нагрузки энергосистемы с использованием
электроэнергии в период глубоких
провалов нагрузки. ГАЭС практически не
нуждается в постоянном водотоке,
поскольку работает, используя воду,
накопленную в водохранилище и таким
водохранилищем (верхний бассейн) может
быть озеро, море или искусственный
бассейн, заполненный водами снеготаяния
или реками с очень малыми расходами,т.е.такое
водохранилище нуждается в подпитке
лишь на потери. Но для работы необходим
еще один-нижний бассейн. Между 2-мя этими
бассейнами и образуется напор, необходимый
для работы, как гидростанции, вырабатывающей
электроэнергию в часы пика нагрузки в
энергосистеме. В этот период вода из
верхнего бассейна через турбины
срабатывается в нижний бассейн. В часы
провала нагрузки, когда появляется
«свободная» электроэнергия, ГАЭС
работает как насосная станция, перекачивая
воду из нижнего бассейна в верхний.

3.
ПЭС
для выработки электроэнергии используют
энергию приливов. Приливы являются
следствием взаимного притяжения системы
Земля-Луна-Солнце. Они поднимают уровень
морей у берегов от нескольких см. до
нескольких м. с периодичностью 12 час.
25мин. Идея ПЭС заключается: залив
(губа,фиорд) отсекается от моря плотиной
с водопропускными отверстиями. Во время
прилива отверстия открыты, в залив
поступает вода и уровень повышается. К
началу отлива отверстия закрывается.
В открытом море при отливе уровень
понижается. А в заливе при открытых
отверстиях-нет. В створе плотины
образуется перепад уровней(напор),который
используется для производства
электроэнергии.

Геотермальная электростанция | Ассоциация «НП Совет рынка»

Полезные разделы

Геотермальная электростанция

Геотермальная электростанция

Геотермальная электростанция — это особый тип электростанции, которая преобразует внутреннее тепло Земли в электрическую энергию.В настоящее время, геотермальная энергия является наименее используемой во всем мире. Однако ожидается, что подобное положение вещей в самом скором времени изменится. Нарастающий дефицит органических видов топлива, постоянное увеличение стоимости нефти, и, как следствие, продуктов её переработки, заставляют современный мир обращать все большее внимание на альтернативные источники энергии. В настоящее время геотермальная энергия уже используется в ряде стран, в том числе и в России.  Геотермальная энергия  — это самый большой энергетический запас на планете, которым располагает человечество. А наряду с её экологической безопасностью, разработка и строительство геотермальных электростанций становится все более актуальным. Схема работы геотермальной электростанции достаточно проста. Вода, через специально пробуренные отверстия, закачивается глубоко под землю, в те слои земной коры, которые естественным образом довольно сильно нагреты. Просачиваясь в трещины и полости горячего гранита, вода нагревается, вплоть до образования водяного пара, и по другой, параллельной скважине поднимается обратно. После этого горячая вода поступает непосредственно на электростанцию, в так называемый теплообменник, и её энергия преобразуется в электрическую. Это происходит посредством турбины и генератора, как и во многих других типах электростанций.  В другом варианте геотермальной электростанции, используются природные гидротермальные ресурсы, т.е. вода, нагретая до высокой температуры в результате естественных природных процессов. Однако область использование подобных ресурсов значительно ограничена наличием особых геологических районов. В России, например, такими являются Камчатка или район Кавказских минеральных вод. В этом случае в теплообменник поступает уже нагретая вода, выкачанная из земных недр. В другом случае  —   вода в результате высокого геологического давления, поднимается самостоятельно, через специально пробуренные отверстия.  Это, так скажем, общий принцип работы геотермальной электростанции, который подходит для всех их типов. По своему техническому устройству, геотермальные электростанции подразделяются на несколько видов: геоотермальные электростанции на парогидротермах  — это электростанции, в которых используется уже нагретая природой вода;двухконтурная геотермальная электростанция на водяном паре. В таких электростанциях имеется специальный двухконтурный парогенератор, позволяющий генерировать «добавочный» пар. Иными словами в «горячей» стороне парогенератора используется геотермальный пар, а на «холодной» его стороне генерируется вторичный пар, полученный из подведенной воды;двухконтурная геотермальная электростанция на низкокипящих рабочих веществах. Область применения таких электростанций  — использование очень горячих (до 200 градусов) термальных вод, а также используемой дополнительно воды на месторождениях парогидротерм, о которых было сказано выше.Геотермальные энергетика, и геотермальные электростанции в том числе, является одним из самых перспективных видов получения альтернативных источников энергии. К остальным положительным качествам геотермальной энергии можно отнести «круглосуточный» режим работы, который не зависит от климатических условий, времени года и прочих подобных факторов. Это полностью экологически чистый источник энергии, а его экономическая эффективность во много раз превосходит более традиционные виды получения электроэнергии.

Приливная электростанция. Виды и устройство. Работа и особенности

Приливная электростанция представляет собой специализированный вид гидроэлектростанции, которая использует энергию приливов. Долгое время люди думали о том, откуда появляются приливы и отливы. На сегодняшний день природа появления данного явления не представляет секрета, на это влияют силы гравитации небесных тел в виде луны и солнца. Благодаря ним вода в морях и океанах наступает и отходит от берега. Долгое время люди думали, как можно использовать силу приливов, но только в 1913 году рядом с Ливерпулем была построенная первая электростанция, которая использовала силу приливов.

Было доказано, что для лучшей работы электростанции важно, чтобы перепад между отливом и приливом был более 4-х метров. Поэтому лучшим местом для постройки электрической станции является морское побережье с большой амплитудой приливов и береговым рельефом, который создает крупный замкнутый «бассейн». Сегодня подобные электростанции часто имеют конструкцию, которая позволяет вырабатывать электрическую энергию во время отлива и прилива.

Виды

Приливная электростанция имеет несколько видов:

• В первую очередь это генераторы приливного потока. Это отдельные установки, работающие по извлечению кинетической энергии водных масс при приливах. Часто подобные генераторные установки встраиваются в мостовые опоры, что позволяет решить сразу несколько проблем. Это касается эстетики, а также более полезного использования водного пространства. Ставятся подобные турбины и в проливах. Данные установки бывают горизонтального и вертикального исполнения. Также они выполняются в открытом виде либо в обтекателе.

• Динамическая приливная электростанция. Данная технология предполагает одновременное использование кинетической и потенциальной энергии наступающей волны. Но для создания подобных электростанций требуется возводить плотины непосредственно в море. В среднем ее протяженность должна составлять порядка 35-55 километров. В этом случае водная масса будет двигаться в единственном направлении. Такая электростанция выполняется из многочисленных низконапорных гидротурбин, которые и вырабатывают электричество.

• Приливные плотины. Данные станции работают по принципу применения потенциальной энергии при разности высот воды в период прохождения отливов и приливов. Они захватывают водные массы при прохождении прилива с целью ее удержания. Когда наступает время отлива, то вода идет обратно в океан, что заставляет вращаться турбины генераторов, заставляя их вырабатывать электрическую энергию.

• Приливные лагуны. Данные электростанции представляют собой круговые плотины, использующие для своей работы турбины. В результате получаются водоемы, похожие на те, которые создаются приливными плотинами. Отличие здесь только в том, что данный вид электростанций представляет искусственно созданные объекты.

Устройство

Приливная электростанция по своей конструкции может быть бесплотинной и плотинной. Плотинные электростанции по своему устройству во многом напоминают традиционные гидроэлектростанции. Плотинные электростанции предполагают отгораживание морского участка плотиной. В конструкции плотины предусматриваются протоки, в которых и ставятся турбины.

Также возможен вариант, когда плотина перекрывает уже существующей залив или устье реки. В большей части случаев, в отличие от привычных гидроэлектростанций, здесь ставятся обратимые гидрогенераторы. То есть такие установки предназначены для вырабатывания электрической энергии и при приливе и при отливе, то есть когда вода движется и в прямом и обратном направлении.

В бесплотинных электростанциях предусмотрена установка гидроагрегатов на дне морского пролива, где благодаря отливам и приливам удается получить достаточно сильные и скоростные течения. В качестве примера бесплотинной электростанции можно привести электростанцию, построенную около американского острова Рузвельта. К числу их достоинств можно отнести экономичность возведения, к минусам – небольшую мощность, а также ограниченность мест, где их можно было бы установить.

Лучшее место для возведения электростанций считается узкий морской пролив, данное обстоятельство дает возможность отсечь его плотиной от океана. В плотине предусмотрены отверстия, где устанавливаются гидравлические турбины с генераторами. Эти элементы располагаются в обтекаемой капсуле. Они могут функционировать не только в качестве генераторов электрической энергии, но также работать как насосные установки. Это свойство позволяет заполнять бассейн при приливе и сбрасывать воду при отливе, пропуская ее через турбины и вырабатывая электрическую энергию.

Капсульный тип агрегата

В капсульном агрегате герметичная капсула, где находится генератор, в большинстве случаев размещается рядом с верхним бьефом. Благодаря этому создаются лучшие гидравлические условия. Капсула крепится к железобетонному бычку через статорную колонну. Через нее проходят шинопроводы и подается масло. Из направляющей трубы вода направляется на рабочее колесо капсульного агрегата. Оно приводится в движение благодаря энергии воды.

Рабочее колесо выполнено из специальной втулки, насаженной на вал. На втулке установлены металлические лопасти, которые изогнуты специальным образом. Таких лопаток в зависимости от напора и мощности воды может быть порядка 4-8 штук. Втулка с лопатками приводит во вращение вал, который соединен с валом генератора. Одна из частей гидрогенератора является статор, выполненный из спрессованных листов стали. В канавках статора располагается медная обмотка.

Внутри статора находится ротор, который представляет барабан, насаженный на вал. На нем находятся мощные электромагниты. Вследствие действия электромагнитов и вращательного движения в обмотке образуется переменный электроток.

После прохождения рабочего колеса вода направляется во всасывающую трубу. Она выполнена таким образом, чтобы создавать пониженное давление. Благодаря этому существенно повышается мощность турбины, ведь вода начинается втягиваться в отверстие гораздо быстрее.

В последнее время распространение получили новые типы электростанций, которые работают на приливах. Основное их отличие заключается в отсутствии дорогостоящей плотины. Здесь генераторы приводятся в движение не компактными турбинами, а крупными лопастями, которые достигают диаметра порядка 10-20 метров. Эта приливная электростанция смахивает на ветряную электрическую станцию, которая погружена в воду.

Принцип действия

Приливная электростанция, выполненная по принципу плотины, работает по следующему принципу:

• Во время прилива водные массы вращают колеса капсульных устройств, вследствие чего в действие приводятся генераторы, которые и вырабатывают электрический ток.
• При отливе вода уходит из бассейна обратно в море. Это также заставляет вращаться рабочие колеса, но уже в обратную сторону. Генераторы вновь начинают вырабатывать электрический ток, так как рабочий агрегат способен функционировать при вращении колеса в любые стороны. В то же время в ряде случаев капсульные устройства работают в виде насосов и откачивают воду из бассейна в море по завершении отлива, чтобы увеличить разницу уровней воды. После прилива вода здесь закачивается, чтобы обеспечить лучшую работу электростанции.
• Когда нет приливов и отливов колеса не крутятся, в результате электрический ток не вырабатывается. Это плохо сказывается на потребителях. Поэтому для предотвращения перебоев с подачей электроэнергии приливная электростанция работает совместно с иными электрическими станциями. К примеру, это могут быть тепловые либо атомные станции. Подобная взаимосвязь позволяет перераспределять нагрузку и экономить топливо в период отливов и приливов.

Применение

В соответствии со статистикой энергия приливов способна обеспечить порядка 3.5% генерации электрической энергии в мире. Но, чтобы достичь данной цели, потребуется соорудить огромное количество электростанций, работающих на приливах и отливах, в многочисленных точках мира. Их совокупная мощность должна составлять 150 ГВт. Однако данная цель является практически невыполнимой, ведь придется вложить огромные финансовые средства. Так для получения одного киловатта мощности потребуется вложить примерно 1-2 тысячи долларов, а суммарные вложения должны будут составить порядка 200-300 миллиардов долларов.

Кроме того, имеется технологическая сложность касающаяся необходимости использования турбин особой конструкции. Также необходимо учитывать, что они работают только в определенный период времени, что является существенным недостатком. Поэтому такие электростанции мало распространены. Всего насчитывается чуть более 10 коммерческих станций. В то же время всегда известно, когда приливная электростанция будет работать. Поэтому энергетики всегда готовы перевести потребителей на получение мощностей от других электростанций.

Экономическая целесообразность возведения электростанций, работающих на приливах, достигается в тех местах, где колебания приливов превышают четыре метра. При установке электростанций в таких местах можно получать сравнительно дешевую электроэнергию, которая не потребует загрязнения окружающей среды.

Похожие темы:

Электростанции и возобновляемые источники энергии – ARI Armaturen GmbH & Co. KG

Электростанции вырабатывают электричество, а в некоторых случаях – и тепловую энергию. Существует несколько очень разных типов электростанций. Самыми распространенными и известными являются угольные электростанции. Поскольку на них используются исключительно ископаемые виды топлива, существует тенденция к улучшению технологий производства электроэнергии на основе возобновляемых источников энергии, таких как солнце, вода и ветер.

Компания ARI за прошедшие нескольких десятилетий прочно утвердилась как поставщик клапанов, используемых в электростанциях. Эти клапаны идеально подходят там, где требуется реализация функций управления, изоляции, безопасности или удержания пара для широкого спектра жидкостей, таких как охлажденная вода, пар, конденсат или газ.

Продукция компании ARI особенно востребована для следующих частей и видов применения на электростанциях:

• Циклы охлаждения воды
• Паровые системы низкого давления
• Системы конденсации
• Системы подачи воды
• Паровые котлы
• Конденсаторы
• Паровые системы среднего давления

Компания ARI предлагает широкий спектр компонентов и систем, которые оптимизированы для такого рода процессов, например:

• Управляющие клапаны STEVI
• Шаровые клапаны FABA
• Пневматические запорные клапаны
• Мягкие герметичные дроссельные клапаны ZESA, GESA и ZIVA
• Металлические герметичные дроссельные клапаны ZETRIX
• Паровые ловушки CONA
• Предохранительные клапаны SAFE
• Сетчатые фильтры
• Редукционные клапаны PREDU
• Клапаны регулирования давления PRESO
• Станции понижения давления

Компания ARI имеет успешный опыт работы с различными электростанциями как в Германии, так и во всем мире. С нашим обширным ассортиментом продукции мы являемся привлекательным партнером для этой области применения.

Газопоршневые электростанции по доступной цене

Объект выработки электрической и тепловой энергии, укомплектованный, компактный и эффективный, называется газопоршневой электростанцией от компании “Энергодеталь” в Москве и СПб. ГПЭС функционирует на основе газопоршневого ДВС и генератора переменного тока — так называемой ГПУ. Основным отличием от других электростанций является вид топлива, на котором работает газопоршневая установка (ГПУ) – это газ, который в cd. Он может быть природным, попутным и биогаз.

Купить газопоршневую электростанцию

Двигатель работает на природном газе или другом аналогичном топливе. Принцип работы станции, вырабатывающей сразу 2 ресурса: электроэнергию и тепло, — называется когенерацией. У газопоршневой станции есть возможность получения другого дополнительного ресурса — холода. Этот процесс получил название тригенерация. В основе газопоршневой электростанции — газовый двигатель, который соединен на одном валу и установлен на одной раме с источником переменного тока — генератором. Установка оснащена дополнительными элементами для нормальной работы. При конструировании установок применяются последние научные открытия, поэтому стоит купить газопоршневую электростанцию у нас с доставкой не только в Москве и СПб, но и в другие регионы России. Газопоршневая электростанция, цена ГПЭС в комплекте, по требованию заказчика, монтируется внутри контейнера или в помещении, стационарно. Чтобы обеспечить необходимые условия работы ГПУ и требования нормативно-технических документов, электростанцию снабжают дополнительными системами и оборудованием, но это не сильно сказывается на цене газопоршневой электростанции. Для инженерного обеспечения и безопасности применяются системы:

• снабжения топливом;
• удаления дыма;
• вентиляции;
• утилизации тепла;
• автоматики;
• электромеханики;
• пожарной сигнализации и тушения пожара и т. д.

Стоимость меняется от этого несильно.

Заказать газопоршневую электростанцию

Рассмотрим, как работает газопоршневая электростанция. Горючий газ нужной консистенции поступает в двигатель. При сжигании топлива появляется механическая энергия, передаваемая через общий вал и преобразуемая в электроэнергию обычных параметров, посредством генератора. Через кабельные линии электроэнергия поступает в распределительную систему предприятия того, кто заказал газопоршневую электростанцию. Газопоршневые электростанции (ГПЭС) – это комплектные, компактные, и энергоэффективные установки, позволяющие вырабатывать электрическую и тепловую энергию. На 1 кВт выработанного электричества ГПЭС позволяет получит 1,2 кВт тепла. Вы можете заказать ГПУ в компании «Энергодеталь». Для ГПЭС используется топливо: трубопроводный природный газ, сжиженный природный газ, пропан-бутан, биогаз. ГПУ могут работать на двух видах топлива. На основе ГПЭС проектируются когенерационные системы (два вида энергии: электричество и тепло) и установки тригенерации (электричество, тепло, холод). Мы можем поставить для нашего заказчика, как стационарную, так и блочно-модульную (контейнерную) мини-ТЭС любой мощности. Единичная мощность одного газопоршневого агрегата от 300 до 2000 кВт. Энергодеталь является официальным дистрибьютором компании SIEMENS и предлагаем заказчикам большой ассортимент ГПЭС различной электрической и тепловой мощности от этого производителя.

Производство газопоршневых электростанций

Производство газопоршневых электростанций является одним из направлений компании «Энергодеталь». Заказать ГПЭС всегда можно на нашем сайте. Мы можем собрать для нашего заказчика, блочно-модульную газопоршневую электростанцию любой мощности из отдельных транспортабельных блоков полной заводской готовности. Единичная мощность одного блока,от 300 до 2000 кВт по электрической мощности. Для ГПЭС используется топливо: трубопроводный природный газ, сжиженный природный газ, пропан-бутан, биогаз. Газопоршневые установки могут работать на двух видах топлива. Все оборудование для ГПЭС сертифицировано.  Качество двигателей и взаимозаменяемость узлов позволяет обеспечить длительную и надежную работу по обеспечению электричеством и теплом различных объектов. Покупая газопоршневые установки у компании «Энергодеталь», вы получите:

• оптимальные цены;
• короткие сроки поставки;
• консультации профессионалов;
• монтаж и обслуживание;
• гарантийное и плановое сервисное обслуживание.

Одним из наиболее выгодных и надежных вариантов решения вопроса автономного энергоснабжения являются ГПЭС Siemens. На основе этих ГПЭС проектируются когенерационные системы (два вида энергии: электричество и тепло) и установки тригенерации (электричество, тепло, холод). Показания для применения газопоршневой электростанции на Вашем объекте:

• Нет центральных электрических сетей. Доступно газовое топливо.
• Дорогостоящие технические условия на присоединение к электрическим сетям. Рядом есть газопровод.
• Производство с высокой долей энергоносителей в себестоимости продукции. Есть техническая возможность подачи газа.

В зависимости от режима загрузки оборудования мини-ТЭС, ее срок окупаемости может быть не более 3 лет. Если нет возможности построить газопоршневую электростанцию за счет собственных средств, компания «Энергодеталь» рассчитает лизинг газопоршневой электростанции. Если вам необходимо купить газопоршневую электростанцию, обращайтесь к нам. Оставляйте заявку на сайте компании «Энергодеталь» или звоните по телефонам: +7 (812) 209-08-50 по СПб, +7 (495) 558-26-60 по Москве, 8 (800) 505-21-07 по России (бесплатно).

электростанций: что это такое? (и типы электростанций)

Что такое электростанция?

Электростанция (также известная как электростанция или электростанция ) — это промышленное место, которое используется для производства и распределения электроэнергии в массовом масштабе. Многие электростанции содержат один или несколько генераторов, вращающуюся машину, которая преобразует механическую энергию в трехфазную электрическую энергию (они также известны как генератор переменного тока).Относительное движение между магнитным полем и электрическим проводником создает электрический ток.

Как правило, они расположены в пригородных районах или в нескольких километрах от городов или центров погрузки из-за их необходимых условий, таких как огромная потребность в земле и воде, а также нескольких эксплуатационных ограничений, таких как удаление отходов и т. Д.

Для этого Причина в том, что электростанция должна заботиться не только об эффективном производстве энергии, но и о передаче этой энергии.Вот почему электростанции часто сопровождаются трансформаторными распределительными устройствами. Эти распределительные устройства увеличивают передаваемое напряжение мощности, что позволяет более эффективно передавать ее на большие расстояния.

Источник энергии, используемый для вращения вала генератора, сильно различается и в основном зависит от типа используемого топлива. Выбор топлива определяет то, что мы называем электростанцией, и именно так классифицируются различные типы электростанций.

Типы электростанций

Различные типы электростанций классифицируются в зависимости от типа используемого топлива.С точки зрения массового производства электроэнергии наиболее эффективными являются тепловая, атомная и гидроэнергетика. Электростанции можно в общих чертах разделить на три вышеупомянутых типа. Рассмотрим подробнее эти типы электростанций.

Тепловая электростанция

Тепловая электростанция или угольная тепловая электростанция на сегодняшний день является наиболее традиционным методом производства электроэнергии с достаточно высоким КПД. Он использует уголь в качестве основного топлива для кипячения воды, доступной для перегретого пара для приведения в действие паровой турбины.

Затем паровая турбина механически соединяется с ротором генератора переменного тока, вращение которого приводит к выработке электроэнергии. Обычно в Индии в качестве топлива для котлов используется битуминозный или бурый уголь с содержанием летучих от 8 до 33% и зольностью от 5 до 16%. Для повышения теплового КПД установки в котле используется уголь в измельченном виде.

На угольной тепловой электростанции пар под очень высоким давлением получается внутри парового котла за счет сжигания пылевидного угля.Затем этот пар перегревается в пароперегревателе до очень высокой температуры. Затем перегретый пар поступает в турбину, поскольку лопатки турбины вращаются под давлением пара.

Турбина механически связана с генератором переменного тока таким образом, что ее ротор будет вращаться вместе с вращением лопаток турбины. После входа в турбину давление пара внезапно падает, что приводит к соответствующему увеличению объема пара.

После передачи энергии роторам турбины пар проходит через лопатки турбины в конденсатор пара турбины.В конденсаторе холодная вода с температурой окружающей среды циркулирует с помощью насоса, что приводит к конденсации влажного пара низкого давления.

Затем эта конденсированная вода далее подается в водонагреватель низкого давления, где пар низкого давления повышает температуру этой питательной воды, он снова нагревается под высоким давлением. Это очерчивает основную методологию работы тепловой электростанции.

Преимущества тепловых электростанций

• Используемое топливо i.е уголь намного дешевле.
• Первоначальная стоимость меньше по сравнению с другими генерирующими станциями.
• Требует меньше места по сравнению с гидроэлектростанциями.

Недостатки ТЭЦ

• Загрязняет атмосферу из-за образования дыма и дыма.
• Стоимость эксплуатации электростанции больше, чем гидроэлектростанции.

Атомная электростанция

Атомные электростанции во многом похожи на тепловые станции.Однако исключением здесь является то, что радиоактивные элементы, такие как уран и торий, используются в качестве основного топлива вместо угля. Также на атомной станции печь и котел заменены ядерным реактором и трубами теплообменника.

В процессе производства ядерной энергии радиоактивное топливо подвергается реакции деления в ядерных реакторах. Реакция деления распространяется как управляемая цепная реакция и сопровождается беспрецедентным количеством производимой энергии, которая проявляется в виде тепла.

Это тепло затем передается воде, находящейся в трубках теплообменника. В результате образуется перегретый пар очень высокой температуры. После того, как процесс образования пара завершен, оставшийся процесс в точности аналогичен процессу тепловой электростанции, поскольку этот пар будет дополнительно приводить в движение лопатки турбины для выработки электроэнергии.

Гидроэлектростанция

На гидроэлектростанциях энергия падающей воды используется для привода турбины, которая, в свою очередь, приводит в действие генератор для производства электроэнергии.Дождь, падающий на поверхность земли, обладает потенциальной энергией по сравнению с океанами, к которым он течет. Эта энергия преобразуется в работу вала, когда водопады преодолевают значительное расстояние по вертикали. Таким образом, гидравлическая энергия представляет собой естественную возобновляемую энергию, определяемую уравнением:
P = gρ QH
Где g = ускорение свободного падения = 9,81 м / с 2
ρ = плотность воды = 1000 кг / м3
H = высота падения воды.
Эта мощность используется для вращения вала генератора переменного тока, чтобы преобразовать его в эквивалентную электрическую энергию.
Важно отметить, что гидроэлектростанции имеют гораздо меньшую мощность по сравнению с их тепловыми или ядерными аналогами.

По этой причине гидроэлектростанции обычно используются при планировании с тепловыми станциями для обслуживания нагрузки в часы пик. Они в некотором роде помогают тепловой или атомной электростанции эффективно вырабатывать электроэнергию в периоды пиковой нагрузки.

Преимущества ГЭС

• Не требует топлива, вода используется для выработки электроэнергии.
• Это аккуратное и чистое производство энергии.
• Конструкция проста, требует меньше обслуживания.
• Также помогает при орошении и борьбе с наводнениями.

Недостатки ГЭС

• Это связано с высокими капитальными затратами из-за строительства плотины.
• Наличие воды зависит от погодных условий.
• Это требует высоких затрат на передачу, так как завод расположен в холмистой местности.

Типы выработки электроэнергии

Как упоминалось выше, в зависимости от типа используемого топлива классифицируются электростанции , а также типы выработки электроэнергии.Таким образом, существуют 3 основных классификации производства электроэнергии в достаточно крупных масштабах:

1. Производство тепловой энергии
2. Производство энергии на атомной энергии
3. Производство электроэнергии на гидроэлектростанциях

Помимо этих основных типов производства электроэнергии, мы можем прибегнуть к малым объемам производства электроэнергии. методы генерации, а также для обслуживания дискретных требований. Их часто называют альтернативными методами или нетрадиционными методами производства энергии, и их можно классифицировать как: —

1. Производство солнечной энергии.(с использованием доступной солнечной энергии)
2. Геотермальное производство электроэнергии. (Энергия, доступная в земной коре)
3. Производство приливной энергии.
4. Производство энергии ветра (энергия, получаемая от ветряных турбин)

Этим альтернативным источникам генерации в последние несколько десятилетий уделялось должное внимание из-за истощения количества доступного нам природного топлива. В грядущие столетия может быть достигнута стадия, когда в нескольких странах мира исчерпаются все запасы ископаемого топлива.

Тогда единственный путь вперед будет заключаться в милости этих альтернативных источников энергии, которые могут сыграть важную роль в формировании энергоснабжения будущего. По этой причине их по праву можно назвать энергией будущего.

Производство геотермальной электроэнергии — Мир возобновляемых источников энергии

Эта геотермальная электростанция вырабатывает электроэнергию для Имперской долины в Калифорнии.Предоставлено: Уоррен Гретц. Большинству электростанций необходим пар для выработки электроэнергии. Пар вращает турбину, которая приводит в действие генератор, вырабатывающий электричество. Многие электростанции до сих пор используют ископаемое топливо для кипячения воды для получения пара. Однако геотермальные электростанции используют пар, вырабатываемый из резервуаров с горячей водой, обнаруженных на несколько миль или более ниже поверхности Земли. Есть три типа геотермальных электростанций: сухой пар, мгновенный пар, и бинарный цикл .

Сухие паровые электростанции используют пар из подземных источников.Пар направляется прямо из подземных скважин на электростанцию, где он направляется в турбогенераторную установку. В Соединенных Штатах есть только два известных подземных источника пара: Гейзеры в северной Калифорнии и Йеллоустонский национальный парк в Вайоминге, где есть хорошо известный гейзер под названием Old Faithful. Поскольку Йеллоустон защищен от застройки, единственные в стране электростанции с сухим паром находятся в Гейзерах.

Мгновенные паровые электростанции являются наиболее распространенными.Они используют геотермальные резервуары с водой с температурой выше 360 ° F (182 ° C). Эта очень горячая вода течет вверх через колодцы в земле под собственным давлением. По мере того, как она течет вверх, давление падает, и часть горячей воды превращается в пар. Затем пар отделяется от воды и используется для питания турбины / генератора. Любая оставшаяся вода и конденсированный пар закачиваются обратно в резервуар, что делает его устойчивым ресурсом.

Электростанции с двойным циклом работают на воде при более низких температурах, примерно 225–360 ° F (107–182 ° C). Эти установки используют тепло горячей воды для кипячения рабочего тела , обычно органического соединения с низкой температурой кипения. Рабочая жидкость испаряется в теплообменнике и используется для вращения турбины. Затем вода закачивается обратно в землю для повторного нагрева. Вода и рабочая жидкость разделены на протяжении всего процесса, поэтому выбросы в атмосферу незначительны или отсутствуют.

Малые геотермальные электростанции (менее 5 мегаватт) имеют потенциал для широкого применения в сельских районах, возможно, даже в качестве распределенных энергоресурсов.Распределенные энергоресурсы относятся к множеству небольших модульных технологий производства энергии, которые можно комбинировать для улучшения работы системы доставки электроэнергии. В Соединенных Штатах большинство геотермальных резервуаров расположено в западных штатах, на Аляске и на Гавайях.

Подписаться

Новости и информация о геотермальной энергии:

Содержание геотермальной энергии для этого раздела частично предоставлено Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии и Министерством энергетики.

Электростанции | Электростанции

Электричество сегодня стало неотъемлемой частью нашей жизни. Все мы знаем, как сильно мы зависим от электричества практически во всем. Он необходим для многих бытовых, коммерческих и промышленных целей. И потребность все еще растет день ото дня. Откуда мы получаем эту электроэнергию? Есть огромные электростанции, называемые «Электростанциями».Прочтите эту статью, чтобы узнать , как вырабатывается электричество на электростанциях .

Электростанции или генерирующие станции

Электростанция или генерирующая станция — это промышленное место, где электроэнергия вырабатывается в больших масштабах. Электростанция содержит один или несколько электрических генераторов — машин, преобразующих механическую энергию в электрическую. Электрогенераторы, используемые на электростанциях для производства электроэнергии переменного тока, обычно называются генераторами переменного тока. Существуют различные типы источников энергии, которые используются для выработки электроэнергии.Большинство электростанций используют ископаемое топливо, такое как уголь, нефть или природный газ, для выработки электроэнергии. Существуют и другие источники, такие как атомная энергия, гидроэнергетика, возобновляемые источники энергии и т. Д. Тип электростанции определяется типом основного источника энергии. Сегодня большая часть электроэнергии вырабатывается на трех основных типах электростанций — Тепловая электростанция, Атомная электростанция и Гидроэлектростанция. Поскольку невозможно подробно описать каждый тип в одной статье; эти типы кратко описаны ниже.

ТЭЦ

ТЭЦ — самый традиционный тип электростанции. На этих электростанциях для производства тепла сжигается ископаемое топливо, такое как уголь. Затем это тепло используется для кипячения воды и превращения ее в перегретый пар. Перегретый пар поступает в паровую турбину. Лопатки турбины вращаются за счет давления пара. Паровая турбина приводит в действие генератор, механически связанный с ней. Когда ротор генератора переменного тока вращается, вырабатывается электричество.Эти станции иногда называют паровыми электростанциями . КПД тепловых электростанций составляет около 30%. Главный недостаток ТЭС — загрязнение окружающей среды из-за большого количества дыма и золы.

Атомная электростанция

На атомной электростанции ядерная энергия преобразуется в электрическую. Ядерная энергия получается путем деления ядер тяжелых элементов, таких как уран или торий, в специальном реакторе. Огромное количество энергии выделяется за счет разрушения ядер тяжелых атомов на две части.Разрушение ядер на две части называется делением ядер. Ядерное деление — это цепная реакция, поэтому для управления ею используется специальный реактор. За счет ядерного деления производится огромное количество тепловой энергии, которая используется для нагрева пара до высокой температуры. Этот перегретый пар используется для привода паровой турбины, механически связанной с генератором переменного тока.

ГЭС

Плотина построена через реку в холмистой местности, чтобы образовать огромный резервуар с водой.Вода, хранящаяся в плотине, обладает потенциальной энергией. Затем эта вода падает на водяную турбину через напорный водовод. Кинетическая энергия падающей воды приводит в движение водяную турбину и, следовательно, присоединенный к ней генератор. Количество доступной мощности зависит от напора (высоты) воды и количества накопленной воды. Гидроэлектростанция — один из самых чистых типов электростанций, так как не вызывает загрязнения. Стоимость эксплуатации гидроэлектростанции очень низкая по сравнению с вышеуказанными типами.

Когда на электростанции вырабатывается электроэнергия, она повышается до очень высокого напряжения с помощью трансформатора перед передачей. Напряжение повышается с целью уменьшения потерь при передаче I ² R.

На следующей круговой диаграмме показана доля различных типов электростанций в мировом производстве электроэнергии . Это наглядно показывает, что около двух третей всей электроэнергии в мире вырабатывается на тепловых электростанциях. Гидроэлектростанции и атомные станции также играют важную роль в производстве электроэнергии.

Есть много других возобновляемых источников энергии, которые используются для производства электроэнергии, таких как геотермальная энергия, солнечная энергия, энергия ветра, энергия приливов и т. Д. Из-за некоторых технических трудностей эти источники энергии в настоящее время составляют менее 5% от общего объема производства электроэнергии. Хотя использование этих возобновляемых источников энергии увеличивается день ото дня.

Эти 10 электростанций производят больше всего электроэнергии в Америке

Все любят списки. Мы с радостью узнаем, что является самым большим, самым быстрым, самым популярным и лучшим.

В 2015 году автор Forbes Джеймс Конка составил список крупнейших электростанций США. Вместо того, чтобы перечислять заводы, из которых могут производить больше всего электроэнергии, он собрал список заводов, из которых действительно производили больше всего электроэнергии.

Я не видел, чтобы он обновлял список, поэтому продолжил самостоятельно, используя данные Управления энергетической информации за 2015 год. Это показывает, насколько важны ядерное и ископаемое топливо для выработки мощности базовой нагрузки, которая поддерживает свет и поддерживает развитие нашей экономики.

Некоторые наблюдения:

Во-первых, восемь из десяти крупнейших электростанций являются атомными. В этом списке преобладают атомные станции, поскольку они работают почти круглосуточно и без выходных в течение длительного периода времени. Как отметила Конка, атомные электростанции имеют высокие средние коэффициенты мощности (90%) и приближаются к своей полной генерирующей мощности, чем другие типы электростанций. Сравните ядерную энергию с более непостоянными, менее надежными возобновляемыми источниками электроэнергии, такими как гидроэнергетика (40%), ветер (30%), солнечная энергия (24%) и солнечная фотоэлектрическая энергия (20%).Из-за важности ядерной энергетики федеральное правительство должно выполнить свои юридические обязательства, построив постоянное хранилище ядерных отходов на горе Юкка в Неваде.

Вторая, самая большая электростанция в США и седьмая по величине в мире — Гранд-Кули-Дамн — не вырабатывала больше всего электроэнергии в 2015 году. Это может быть связано с такими факторами, как количество осадков в Тихом океане. Северо-запад в прошлом году. Это показывает, что быть самым большим не означает, что вы производите больше всего.Гораздо важнее работать с постоянно высокой производительностью в течение длительных периодов времени.

В-третьих, в список попали две электростанции, работающие на ископаемом топливе. Несмотря на это, не стоит недооценивать важность угля и природного газа для энергосистемы. По данным Управления энергетической информации, в 2015 году уголь производил около трети всей нашей электроэнергии. (Ядерная энергия вырабатывает около одной пятой.) Для федерального правительства неразумно атаковать этот критически важный источник энергии с помощью таких нормативных актов, как План чистой энергии EPA.

Что касается природного газа, то его доля в производстве электроэнергии также составила около одной трети в 2015 году. Преимущество газовых заводов — обилие дешевого топлива — спасибо, гидроразрыв. Но с другой стороны, этим электростанциям нужны трубопроводы для получения этого топлива. Регулирующие органы и активисты, выступающие против ископаемого топлива, блокируют необходимые трубопроводы и энергетическую инфраструктуру, чтобы превратить дешевое топливо в электричество.

В-четвертых, может ли энергия ветра или солнца когда-либо входить в этот список? Все возможно, но ветер и солнце должны сильно увеличиваться.Центр ветроэнергетики Альта в Калифорнии, крупнейшая береговая ветряная электростанция в Соединенных Штатах, вырабатывает 2600 ГВт-ч электроэнергии. Производительность объекта площадью 3200 акров должна быть умножена на семь, чтобы попасть в список. Гора для солнечной круче. Ожидается, что крупнейшая в мире солнечная тепловая электростанция, калифорнийская компания Ivanpah Solar Electric Generating System, занимающая площадь более 3500 акров, будет вырабатывать 940 ГВт-ч электроэнергии в год. Чтобы попасть в список, необходимо увеличить выработку электроэнергии на 1900%.

Возобновляемая энергия занимает место в разнообразном энергетическом балансе Америки — см. Плотину Гранд-Кули — но, как показывает этот список, ветер и солнечная энергия не способны заменить большие атомные электростанции и электростанции, работающие на ископаемом топливе, которые составляют основу нашей Энергосистема.

Нужна ли Америке энергетическая стратегия «все выше»? Узнай здесь.

Этот Объяснитель Камеры поможет вам быстрее освоиться.

Ниже приведен список из десяти ведущих электростанций США.

1. Атомная станция Пало-Верде

Штат: Аризона
Источник топлива: ядерный
Электроэнергия, произведенная в 2015 году: 32,525,595 мВтч

2. Атомная станция Браунс-Ферри

Штат: Алабама
Источник топлива: атомная энергия
Электроэнергия, произведенная в 2015 : 27 669 694 мВтч

3. Атомная генерирующая станция Окони

Штат: Южная Каролина
Источник топлива: атомная энергия
Электроэнергия, произведенная в 2015 году: 21 939 740 мВтч

4.Энергетический центр Западного округа

Штат: Флорида
Источник топлива: природный газ
Электроэнергия, произведенная в 2015 году: 20 428 360 мВтч

5. АЭС Брейдвуд

Штат: Иллинойс
Источник топлива: атомная энергия
Электроэнергия, произведенная в 2015 году: 19 740 011 мВтч

6. Байронская АЭС

Штат: Иллинойс
Источник топлива: Атомный
Электроэнергия, произведенная в 2015 году: 19 478 139 МВтч

7. Атомная станция Южного Техаса

Штат: Техас
Источник топлива: Атомная
Электроэнергия, произведенная в 2015: 19 400 553 МВтч

8.Атомная генерирующая станция Лимерик

Штат: Пенсильвания
Источник топлива: атомная энергия
Электроэнергия, произведенная в 2015 году: 18 904 377 мВтч

9. Гидроэлектростанция Гранд-Кули

Штат: Вашингтон
Источник топлива: гидроэлектроэнергия
Электроэнергия, произведенная в 2015 году: 18 838 602 мВтч

10. Электрогенерирующая установка Джеймса Х. Миллера младшего

Штат: Алабама
Источник топлива: уголь
Электроэнергия, произведенная в 2015 году: 17 815 891 мВт / ч

Различные методы производства электроэнергии

Для чего мы используем энергию?

Различные методы производства электроэнергии

Существуют различные методы производства электроэнергии в зависимости от видов энергии.
Среди источников энергии уголь и природный газ используются для производства электроэнергии путем сжигания (тепловая энергия), уран путем ядерного деления (ядерная энергия), чтобы использовать их тепло для кипячения воды и вращающейся паровой турбины.
Среди возобновляемых источников энергии солнечный свет напрямую преобразуется в электричество (фотоэлектрическая энергия), энергия вращения ветра преобразуется в электричество (энергия ветра), вращение водяного колеса с помощью проточной воды для генерации (гидро). Магматическое тепло закипает подземную воду, чтобы вращать паровую турбину для генерации (геотермальной энергии).
Непрерывное развитие технологий для них продолжается для преобразования энергии ресурсов или возобновляемых источников энергии в электричество с меньшими потерями. Для эксплуатации электростанции также важно проводить техническое обслуживание или обучение операторов.

Тепловая мощность

Производство энергии на пылеугольном топливе в настоящее время является основным методом производства электроэнергии на угле. Уголь измельчается до мелкого порошка и сжигается в котле. Нагрев в бойлере превращает воду в пар.Давление пара вращает паровую турбину, а генератор вырабатывает электричество.

Электроэнергетика с комбинированным циклом сначала вырабатывает газ за счет сжигания топлива в сжатом воздухе.
Давление газа вращает газовую турбину, а генератор вырабатывает электричество.
Кроме того, тепло выхлопных газов газовой турбины используется для кипячения воды для выработки пара, который вращает турбину для генерации.

Комбинированный цикл комплексной газификации угля (IGCC) газифицирует топливный уголь в газификаторе.Газифицированное топливо сжигается в сжатом воздухе с образованием газа. Давление газа вращает газовую турбину для выработки электроэнергии. Кроме того, тепло выхлопных газов газовой турбины используется для превращения воды в пар для выработки электроэнергии.

Международное сравнение энергоэффективности производства тепловой энергии

Международное сравнение эффективности производства тепловой энергии (ископаемое топливо). Установки для разжигания угля в Японии достигают наивысшего КПД, вырабатывая много электроэнергии с меньшим количеством топлива.Несмотря на то, что эффективность генерации может быть увеличена за счет использования мощностей (или технологий) производства электроэнергии с новейшими и наивысшими показателями эффективности, важно проводить техническое обслуживание объекта или также поддерживать или повышать качество работы.

Атомная энергетика

Легкая вода означает обычную воду в отличие от тяжелой воды. В активной зоне реактора в результате ядерного деления вырабатывается тепло, которое затем вызывает кипение воды с образованием пара. Пар используется для вращения турбины для выработки электроэнергии, затем охлаждается в конденсаторе морской водой и снова превращается в жидкую воду.Затем эта вода возвращается в активную зону реактора.

Легкая вода означает обычную воду в отличие от тяжелой воды. В активной зоне реактора при ядерном делении выделяется тепло, но нагретая вода подавляется перед кипением за счет приложения высокого давления. Эта вода с высокой температурой и давлением направляется в парогенератор, превращает воду в пар, а затем вращает турбину для выработки электроэнергии в генераторе, после чего она охлаждается в конденсаторе морской водой и снова превращается в жидкую воду.Затем эта вода возвращается в паровую турбину.

Глоссарий

Система производства электроэнергии

— обзор

5.1 Введение

Системы выработки электроэнергии обычно рассматриваются как тепловые двигатели для преобразования подводимого тепла в работу и, следовательно, для производства электроэнергии с постоянной скоростью. Подвод тепла осуществляется за счет сжигания ископаемого топлива (угля, нефти и природного) и биомассы, обработки ядерного топлива или сбора тепловой энергии из возобновляемых источников энергии. Например, на обычной угольной электростанции (также используется термин «электростанция») энергия угля в конечном итоге преобразуется в электроэнергию. Как правило, обычные электростанции состоят из нескольких генерирующих блоков, которые спроектированы для работы при номинальной нагрузке, когда они работают оптимально.

Существует ряд хорошо известных энергогенерирующих систем, обозначенных как обычные, а именно: двигатель с искровым зажиганием, двигатель с воспламенением от сжатия, паровая электростанция Ренкина или органическая электростанция Ренкина, электростанция с турбиной внутреннего сгорания, электростанция с комбинированным циклом, атомная электростанция, и гидроэлектростанция.Все эти традиционные энергогенерирующие системы (CPGS) в основном производят механическую работу, которая передается последующим системам в виде вращения вала. В транспортных средствах мощность на валу, развиваемая двигателями, передается в тяговую систему для обеспечения движения. В стационарных электростанциях или генераторах мощность на валу, развиваемая первичным двигателем, используется для вращения электрического генератора, который преобразует механическую мощность вращения в электрическую.

Ключевым компонентом CPGS является первичный двигатель или орган, вырабатывающий энергию на валу.В CPGS используются два типа первичных двигателей: объемные машины (например, поршневые двигатели) и турбомашины. Поршневые машины обычно состоят из поршневых и цилиндрических узлов, в которых сила давления расширяющегося газа преобразуется в возвратно-поступательное движение, которое впоследствии преобразуется во вращение вала. Турбомашины (турбины) преобразуют кинетическую энергию жидкости непосредственно во вращение вала.

Малогабаритные КПГС используются в обычных поршневых тягачах; это двигатель с искровым зажиганием и двигатель с воспламенением от сжатия.Крупномасштабные CPGS используют турбины в качестве первичных двигателей. Единственная ГЭС, в которой тепло не используется в качестве источника энергии, — это гидроэлектростанция, где гидравлическая энергия является входом. Все остальные КПГС представляют собой термомеханические преобразователи и работают по определенному термодинамическому циклу. Паровой цикл Ренкина используется на угольных, газовых и нефтяных электростанциях, а также на обычных атомных электростанциях. Цикл Брайтона используется на газотурбинных электростанциях. Дизельный цикл характерен для двигателей с воспламенением от сжатия, тогда как двигатель с искровым зажиганием работает на основе цикла Отто.

Любая CPGS имеет свой особый тип оборудования. Как уже упоминалось, наиболее важным оборудованием является первичный двигатель: паровые электростанции вырабатывают мощность с помощью паровых турбин, газотурбинные электростанции вырабатывают мощность, используя конкретную турбомашину в качестве первичного двигателя (это газовая турбина), гидроэлектростанции используют различные Типы гидравлических турбин и двигателей внутреннего сгорания используют системы поршневой поршень-цилиндр для их впуска, сгорания, сжатия и расширения, таким образом генерируя чистую выходную мощность.

На паровых электростанциях вторым по значимости оборудованием после паровой турбины является парогенератор. Обычные парогенераторы работают на угле, масле или природном газе. На атомной электростанции парогенератор является более специализированным, поскольку он нагревается с использованием различных типов систем, направленных на передачу тепла от ядерного реактора к кипящей воде контролируемым и безопасным образом. Конкретные ядерные энергогенерирующие системы и их энергетические циклы, обычные и усовершенствованные, представлены в главе 6 этой книги.

В этой главе CPGS представлены в следующем порядке: электростанции с паровым циклом, электростанции с газотурбинным циклом, газовые двигатели и гидроэлектростанции. Для паровых электростанций сначала представлен термодинамический цикл парового типа Ренкина с различными схемами. Затем вводятся угольные электростанции со своими парогенераторами. Системы с органическим циклом Ренкина (ORC) обсуждаются как вариант циклов Ренкина с использованием органической рабочей жидкости вместо пара. Затем акцент смещается на электростанции с газотурбинным циклом с анализом стандартного для воздуха цикла Брайтона. Раздел, посвященный системам внутреннего сгорания, содержит информацию о циклах Дизеля, Отто, Стирлинга и Эриксона. В последнем разделе перед заключением главы обсуждаются гидроэлектростанции. Что еще более важно, CPGS и их компоненты анализируются термодинамически путем написания всех балансовых уравнений для массы, энергии, энтропии и эксергии, а оценки производительности этих систем и компонентов выполняются на основе энергетической и эксергетической эффективности, а также других энергетических и эксергетических характеристик. критерии оценки.

ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Внедрение электроэнергии имеет большое значение для инфраструктуры и является важнейшим фактором научно-технического прогресса и роста производительности труда во всех сферах экономики. Объем производства и структура производства первичных энергоресурсов представлены в таблице 1 по ключевым показателям мирового энергопотребления в 1990 г. по отношению к 1973 и 1985 гг. (1 тонна угольного эквивалента (т у.т.) соответствует 7 × 10 ⁶ ккал или 29 ГДж).

В таблице 2 представлена ​​структура потребления первичных энергоресурсов в период с 1980 по 2020 гг. (В среднем) по прогнозу Международной энергетической комиссии.

В 1980 году электростанции (ЭС) произвели более 11600 ТВт-часов электроэнергии.

Общее годовое потребление электроэнергии в мире в конце 20 века оценивается в диапазоне от 13000 до 16000 ТВт-час. Это соответствует среднегодовому росту от 2,5 до 3.0% в период с 1990 по 2000 год. К 2020 году потребление электроэнергии оценивается в 25000 ТВт-час. Установленная мощность электростанций в 2000 г. оценивается в 3,3–3,7 ТВт. На производство электроэнергии в промышленно развитых странах приходится до 35% потребляемых энергоресурсов. Ожидается, что в будущем уголь будет преобладающим топливом для электростанций (до 50%), менее 10% из возобновляемых источников энергии и от 15 до 18% из ядерной энергии.

Электростанция — это совокупность оборудования и аппаратов, используемых непосредственно для производства электроэнергии, а также необходимые для этого здания и сооружения.Электростанции подразделяются на использующие традиционные и нетрадиционные энергоресурсы. К первому типу относятся тепловые электростанции (ТЭЦ), атомные электростанции (АЭС), гидроэлектростанции (ГЭС) и гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС). К последнему типу относятся солнечные электростанции (СЭС), геотермальные электростанции (ГТЭС), ветряные электростанции (ВЭС), приливные электростанции (ТЭС), магнитогидродинамические электростанции (МГЭС) и др.

Таблица 1. Мировое энергоснабжение

Таблица 2.Мировое энергоснабжение

ТЭС являются основой электроэнергетики, они вырабатывают электрическую энергию путем преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании ископаемого топлива. В зависимости от типа оборудования это могут быть паротурбинные, газотурбинные, парогазовые и дизельные электростанции. Основными элементами оборудования являются котельные, турбины, электроагрегаты, насосы, компрессоры, теплообменники, электрические распределительные устройства и др. Паротурбинные ТЭС делятся на конденсационные электростанции (КТЭ) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). ).

В АЭС источником энергии является ядерный реактор, в котором тепловая энергия вырабатывается в результате цепной реакции деления тяжелых элементов. Отведенное тепло передается от реактора теплоносителем, который подводится к парогенератору или турбине. В зависимости от типа используемых нейтронов различают тепловые и быстрые реакторы. Чаще всего встречаются первые. В отличие от ТЭС, АПЛ комплектуются биологической защитой, оборудованием для перезарядки ядерного топлива, системами специальной вентиляции и аварийного охлаждения и другими системами.В следующем столетии электрическая энергия, вероятно, будет вырабатываться на термоядерных установках. Источником энергии у этих растений является синтез легких ядер. Управляемый термоядерный синтез позволит человечеству полностью решить проблемы энергоснабжения.

В ГЭС гидравлическая энергия преобразуется в электрическую. ГЭС — это комплекс гидротехнических сооружений, электростанции и оборудования. Основными элементами ГЭС в равнинной местности являются плотина через реку, вызывающая концентрированное падение уровня воды, здание станции, в котором установлены гидротурбины, генераторы электрического тока и другое оборудование.При необходимости сооружаются судоходные шлюзы, водозаборы для орошения, водоснабжения, рыбные трапы.

В системах гидроаккумулирования (ГАЭС) система действует при нижней загрузке электроэнергетических систем как насосная установка, потребляющая электроэнергию и перекачивающая воду из нижнего бассейна в верхний. С увеличением потребления электроэнергии в системе вода из верхнего бассейна через турбины попадает в нижний бассейн. В настоящее время ГЭС работает как ГЭС, т.е.е., вырабатывает электроэнергию. Существуют ГРЭС с круглосуточным, еженедельным и даже сезонным накоплением энергии. На ГРЭС монтируются насосы и турбины или реверсивные гидравлические машины (насос-турбины), которые могут работать по очереди как насос или как турбина. Электрическая машина также может работать в реверсивном режиме, т. Е. Работать как двигатель или как генератор.

В 1987 году годовая выработка электроэнергии на душу населения в среднем по миру составляла 2085 кВт-ч, максимум в Норвегии (24756 кВт-ч), минимум в Кампучии (13 кВт-ч).Всего на ТЭС в 1990 г. было смонтировано 1790 ГВт. Наиболее мощные блоки единичной мощностью 1365 МВт и 1200 МВт установлены в США (БП в Рокпорте) и в России (Костромская ТЭЦ) соответственно. В Западной Европе самая большая газовая турбина мощностью 135 МВт в составе парогазовой установки мощностью 600 МВт установлена ​​на ТЭЦ в Амстердаме. В Японии ТЭЦ работает с парогазовой установкой мощностью 1000 МВт. В США общая мощность газотурбинных и парогазовых установок превышает 60 млн кВт (8% установленной мощности). Япония планирует построить в середине 1990-х годов ТЭЦ с двумя энергоблоками.Парогазовая установка мощностью 6 млн кВт (8 блоков). Компания «Сименс» спроектировала и построила в Турции ТЭЦ с шестью парогазовыми установками по 450 МВт каждая.

Вклад АЭС составляет около 12% от мощности, то есть 334 ГВт на конец 1990 года. В 1990 году 8,6 ГВт было введено в эксплуатацию и 3 ГВт было остановлено на АЭС по всему миру. Самые мощные АЭС находятся в Японии (9,0 ГВт), в Канаде (9,4 ГВт), во Франции (5,5 ГВт). Установленная мощность АЭС в США — 106 ГВт, во Франции — 55 ГВт, в России — 20 ГВт, в Японии — 32 ГВт, в Германии — 24 ГВт.Самый мощный ядерный блок (1500 МВт) установлен в Литве.

На долю ГЭС приходится 24% общей мощности, 550,5 ГВт в 1990 году. Самые большие действующие ГЭС находятся в Венесуэле (10,3 ГВт), в Бразилии (12,6 ГВт, но не все блоки в эксплуатации), в Гранд-Кули (США, 6,5 ГВт). ), а также на Саяно-Шушенской (6,4 ГВт) и Красноярской (6,0 ГВт) станциях в России.

В 1990 г. в мире действовало 240 ГЭС общей мощностью 70 ГВт. Кроме того, это 16 ГЭС общей мощностью 13 ГВт, которые находились в стадии строительства и 18, общей мощностью 12 ГВт, планировались к строительству.Наивысшую установленную мощность имеют США (36 ГЭС, 15,1 ГВт), Япония (23 ГЭС, 12,8 ГВт), Италия (32 ГЭС, 11,8 ГВт) и Испания (36 ГЭС, 8,3 ГВт).

В последних прогнозах развития мировой энергетики на ближайшие 20-40 лет нетрадиционные источники энергии имеют второстепенное значение. Понятно, что с учетом перехода на системы, использующие неисчерпаемые энергоресурсы, такие как термоядерная, ядерная и солнечная энергия, опасности дефицита энергии нет. Однако ископаемое топливо будет иметь преобладающее значение в мировом энергетическом балансе до середины следующего столетия.

Общий инженерный потенциал возобновляемых источников энергии оценивается в 12 ТВт в год (Таблица 3). В таблице 4 представлена ​​примерная стоимость электроэнергии из традиционных и возобновляемых источников энергии.

Таблица 3. Инженерный потенциал возобновляемых ресурсов

Таблица 4. Сравнение затрат на электростанции

Принято считать, что нетрадиционные источники энергии целесообразно использовать для децентрализованного энергоснабжения.До недавнего времени получили распространение дизельные электростанции мощностью от нескольких киловатт до нескольких сотен киловатт. Однако даже при текущих затратах стоимость вырабатываемой ими электроэнергии зачастую оказывается выше, чем от менее мощных ГЭС и ВЭС. Теплоснабжение от солнечных электростанций уже сейчас может успешно конкурировать с прямым электрическим отоплением. Если стоимость ископаемого топлива удвоится, солнечные электростанции окажутся более эффективными, чем все традиционные системы отопления.

В США работает несколько мощных СЭС общей мощностью 145 МВт. К 1995 году мощность СЭС планируется увеличить до 590 МВт, а к 2000 году — до 4000 МВт. Наибольшие единичные мощности установлены в США (15 МВт), Гане (6 МВт) и Австралии (2 МВт). Кроме того, ожидается увеличение количества СЭС малой мощности и в других странах. В некоторых штатах выработка электроэнергии СЭС значительно увеличилась. Например, в Израиле СЭС вырабатывают 3,1% электроэнергии.

Электроэнергия на основе геотермальных ресурсов производится в 16 странах, при этом установленная мощность в каждой стране не превышает нескольких десятков или сотен мегаватт.Это чрезвычайно низкие значения по сравнению с огромными мировыми ресурсами геотермальной энергии. Общие геотермальные ресурсы, включая трехкилометровый континентальный шельф, оцениваются в 4,1 × 10 ¹⁹ МДж, из которых 3,6 × 10 ¹⁵ МДж могут быть использованы современными технологиями производства электроэнергии. Это эквивалентно 1,2 ТВт электроэнергии, использованной за 100 лет. К началу 1989 г. общая установленная мощность геотермальных электростанций составляла 5,1 ГВт (233 шт.), В том числе 2.02 ГВт в США, 0,89 ГВт на Филиппинах, 0,645 ГВт в Мексике и 0,519 ГВт в Италии. Годовой прирост выработки электроэнергии на этих станциях с 1978 по 1985 год составил 16,5%. Если этот темп сохранится, то в 1990 году установленная электрическая мощность должна была достичь 9,4 ГВт. На геотермальную энергию приходится 20% всей выработки электроэнергии на Филиппинах и в Кении, а в Мексике — около 50%. Самый мощный блок работает на геотермальной электростанции в США (135 МВт).

Система ветроэнергетики (WPS) — это установка, преобразующая кинетическую энергию ветрового потока в электрическую энергию.WPS состоит из ветряного двигателя, генератора электрического тока, автоматических устройств для управления работой ветряного двигателя и генератора, а также конструкций для их монтажа и обслуживания.
ВЭС используются в качестве источников электроэнергии малой мощности в районах с сильными ветрами, где среднегодовая скорость ветра превышает 5 м / с, и вдали от централизованных систем электроснабжения. Ветер обладает огромной энергией (26,6 × 10 ¹⁵ кВт-ч), что составляет 2% всей энергии падающего на Землю солнечного излучения.

За последние 15 лет по всему миру построено и запущено более 10 000 ВЭС мощностью от 3 до 330 кВт. Первая ВЭС введена в эксплуатацию в Великобритании (мощность 3 МВт) и еще одна ВЭС в Дании (2 МВт).

Приливная энергия вызывает значительный интерес. Принято считать, что технические резервы производства электроэнергии на приливных электростанциях (ТЭС) составляют около трети потенциальной энергии приливов и отливов. Таким образом, в российских условиях технические ресурсы приливной энергии составляют 250 млрд кВт-ч в год.Приливные электростанции используют приливные колебания уровня моря, которые, как правило, происходят дважды за сутки.

В конце 80-х годов прошлого века ТЭС были построены в ряде стран. Во Франции построена ТЭС мощностью 240 МВт, в России под Мурманском построена опытная ТЭС. Кроме того, была проведена предварительная работа по возможности полномасштабного строительства ТЭС в России. Есть одна ТЭС в США и несколько в Китае. В Великобритании готовятся окончательные планы и технические условия на строительство приливной электростанции мощностью 7 баллов.2 ГВт. В Норвегии и Японии успешно работают электростанции, использующие энергию морских волн.

Постоянный рост цен на нефть и природный газ стимулирует поиск новых источников энергии, одним из которых является энергия биомассы. По составу он может быть углеродсодержащим (растения, древесина, морские водоросли, зерно, бумага и т. Д.) И сахаросодержащим (сахарная свекла, сахарный тростник, китайский сахарный тростник). Источниками биомассы являются изделия из древесины, растительные остатки, отходы животноводства, бытовые и промышленные отходы и т. Д.Хотя энергия биомассы может удовлетворить только 6-10% потребностей промышленных государств в электроэнергии, ее потенциальная роль важна, поскольку биомасса является возобновляемым источником энергии.

Небольшие газовые турбины могут использовать биоресурсы. В конце 1992 года в Великобритании действовало 24 биогазовых установки, 8 строились и 18 находились в стадии проектирования. Ожидается, что к 2000 году годовой энергетический потенциал этого источника энергии достигнет 1 млн. Т.у.т. В штате Пенджаб, Индия, построена ТЭС мощностью 10 МВт, которая будет использовать солому в качестве топлива.В 1987 году, по данным 14-го Конгресса Международной энергетической комиссии, общее количество биомассы, используемой для производства электроэнергии, составляло 1,8 миллиарда т.н.э.

Дальнейшее развитие электростанций связано с использованием новых циклов и рабочих сред. Анализ различных тенденций развития электроэнергетики показывает, что одной из наиболее перспективных новых технологий производства электроэнергии является использование парогазовых установок комбинированного цикла (ПГУ). На этих установках используется газовая турбина, а горячие выхлопные газы используются для выработки пара, который подается в паровую турбину (часто на том же валу, что и паровая турбина). Наибольшая часть действующих САУ в мире — это установки бинарного типа. В зависимости от отношения мощности пара к газу в установке, начальной температуры в камере сгорания и степени сжатия воздуха КПД таких установок варьируется от 42% до 53%.

В последние годы достигнут значительный прогресс в решении проблемы охлаждения элементов газотурбинных установок (ГТУ). Это позволило существенно повысить начальную температуру газа в камере сгорания, изменить соотношение мощностей газового и турбинного циклов и перейти на новую версию ЗВП по циклу STIG с впуском пара в газовую турбину.По данным 14-го Конгресса Международной энергетической комиссии, эти станции наиболее активно вводятся в эксплуатацию в США, Японии, Западной Европе и других регионах мира. По данным Министерства энергетики США на начало 1990 г. общая мощность ЗВП составляла 5,3 ГВт. До 2000 года планируется ввести около 40 ГВт мощности.

Существуют реальные перспективы ввода в эксплуатацию магнитогидродинамических электростанций и водородной энергетики.Эффективность ТЭЦ может быть резко повышена за счет комбинированного цикла с МГД-топпинговой установкой. В МГД-электростанциях в качестве рабочего тела используется плазма, образующаяся при высокотемпературном (около 2700 ° С) горении топлива. Повышение верхнего предела температуры рабочего тела уже сейчас может дать КПД до 50% и выше.

Помимо обычных элементов, устанавливаемых на ТЭС, МГД-электростанции обладают компрессорными установками, нагревателями высокотемпературных окислителей, камерами сгорания, МГД-каналом, сверхпроводящей магнитной системой, инверторными подстанциями, системой охлаждения высокотемпературных элементов, системой охлаждения. впуск и выпуск присадки.Эти элементы существенно удорожают установку и усложняют ее эксплуатацию. В то же время более высокий КПД МГД-электростанций, как следствие снижение загрязнения окружающей среды, возможность производства мощных энергоблоков и их большая гибкость говорят в пользу строительства МГД-электростанций. Накопленный на этих установках опыт ляжет в основу внедрения высокоэффективных твердотопливных установок в энергетику.

Ключевой проблемой развития водородной энергетики является производство недорогого водорода.Для этого существуют различные процессы, такие как использование угля, электролиз воды и плазмохимия. Перспективным представляется использование водорода в энергетике, электроэнергетике и других системах. Экономическая выгода оказывается максимальной, если одновременно решаются и энергетические, и технологические задачи.

В США в 1977 году была построена опытная водородная электростанция мощностью 1 МВт. Затем начали строить демонстрационную станцию ​​с водородно-воздушным электрохимическим генератором мощностью 4,5 МВт.Испытания различных систем этой станции проводились в 1981 году. К концу 1990-х годов планируется ввести в эксплуатацию коммерческие станции этого типа. В Германии проектируется экспериментальный «водородно-кислородный» парогенератор тепловой мощностью 15 МВт с параметрами пара: температура 850 ° С, давление 8 МПа. Топливные системы для таких электростанций продолжают совершенствоваться. Мощность единичных агрегатов растет. В Японии и США уже введены в эксплуатацию блоки мощностью 4 МВт

Электростанции являются источником нарушения экологического равновесия.Взаимодействие производства энергии и биосферы в большинстве случаев имеет негативные экологические последствия, в первую очередь из-за образования отходов, таких как вредные газы, твердые и жидкие загрязнители, радиоактивные вещества и отходящее тепло (рис. 1). Они загрязняют атмосферу и водоемы. Работа электростанций изменяет режим речного стока и выводит ценные земли из сельскохозяйственного оборота. Например, ТЭЦ мощностью 1 ГВт потребляет 8 миллионов тонн угля в год, выбрасывая около 10 миллионов тонн CO ₂ находят сотни тысяч тонн золы.Кстати, пылевая радиоактивность ТЭС примерно вдвое выше, чем радиация от всех АЭС. ТЭЦ не только являются источником сильного загрязнения, но и потребляют много кислорода из воздуха.

В настоящее время в атмосферу Земли выбрасывается более 2,5 млрд тонн различных веществ в год. Одним из самых вредных компонентов является диоксид серы SO ₂ . В 1970 г. в атмосферу было выброшено около 90 млн т SO ₂ , в 1980 г. общее количество выбросов SO ₂ в развитых странах составило 111.9 миллионов тонн, увеличившись к 1990 году примерно на 15%. Другими вредными компонентами отходящих газов являются оксиды азота. На практике оксид азота NO и диоксид NO ₂ , сумма которых обозначена как NO _x , создают проблему защиты атмосферного воздуха. В глобальном масштабе количество образовавшихся естественным образом оксидов азота намного превышает количество образовавшихся в результате деятельности человека. По оценкам, сделанным в 1990 году, ежегодно образовывалось 80 миллионов тонн NO _x . Однако следует учитывать, что антропогенные выбросы оксидов азота практически увеличиваются вдвое каждые 20-25 лет.

АЭС менее опасны для окружающей среды по сравнению с ТЭС, особенно ТЭС, использующие низкосортное твердое топливо с высоким содержанием золы и серы и высоким содержанием серы, но АЭС требуют строгого соблюдения правил радиационной безопасности. Обеспечение безопасности ядерной энергетики включает множество технических аспектов, но ядерная безопасность и отвод остаточного тепла в активной зоне реактора имеют решающее значение из-за их влияния на общую безопасность. Захоронение радиоактивных отходов и снятие с эксплуатации АЭС представляет ряд серьезных проблем.

В ближайшие годы нельзя ожидать, что нетрадиционные возобновляемые источники энергии могут значительно улучшить состояние окружающей среды в глобальном масштабе, поскольку их доля в мировом производстве энергии невелика. Эффективность принимаемых технологических мер по снижению вредного воздействия электростанций, использующих традиционные энергоресурсы, на окружающую среду существенно выше, чем при переходе на нетрадиционные возобновляемые источники энергии.