Основные типы электростанций и характеристика

Современная объединенная энергосистема представляет собой относительно обособленную мощную энергосистему (с установленной мощностью электростанции до 50 и более млн. кВт), обслуживающую крупную административно-территориальную зону (Урал, Сибирь, Дальний Восток и т.д.).

Составными частями типовой энергосистемы является следуйте.

Электрические станция - энергетические сооружения, предназна­ченные для производства электрической и тепловой анергия из дру­гих видов энергии.

Основную роль а энергетической балансе страны играет тепловые электростанции (ГЭС), сооружа­емые в районах, где имеется дешевое природное топливо - торф, сланец, бурый уголь, природный газ. ТЭС называет конденсационны­ми (КЭС), если они вырабатывают только электроэнергию, а отрабо­тавший пар направляется в конденсаторы, где скрытая теплота паро­образования теряется в охлаждавшей воде. ТЭС, вырабатывающие в процессе комбинированного энергопроизводства как электрическую, так и тепловую энергий (в виде пара и горячей воды), называют теплоэлектроцентралями (ТЭЦ). Коэффициент полезного действия (КПД) ТЭЦ примерно в два раза выше, чем у КЭС. В настоящее время т долю ТЭС приходится примерно 80% вырабатываемой в стране элек­троэнергии и 40% тепловой энергии.

Известно, что около 15% энергетического баланса страны покрывается гидроэнергетическими у с т а н о в к а м и (ГЭУ).

Существуют три основных вида ГЭУ:

гидроэлектрические станций (ГЭС), которые используют энергию рек;

приливные электростанции (ПЭС), использующие энергию приливов и отливов океанов и морей;

гидроаккумулирующие станции (ГАЭС), которые могут накапли­вать и использовать энергию искусственных водоемов, озер.

ГЭС имеют очень высокий КПД и по этому показателе являются самыми экономичными электростанциями. КПД ГЭС составляет 93% (у ТЭС не более 40%). Себестоимость электроэнергии, вырабатываемой на ГЭС в 5-6 раз ниже, чем на тепловых и атомных станциях (АЭС). ГЭС являются мобильными установками и свободно меняет свою мощность. На них несравненно легче, чем на ТЭС и АЭС, запускаются и останавливаются агрегаты, отсутствуют ограничения по скорости изменения мощности, высока надежность.

К недостаткам ГЭС следует отвести чрезвычайно высокие капи­тальные затраты на сооружение, большие сроки строительства, зави­симость работы от природных условий, большой ущерб от затопления земель и лесов.

Приливный энергетический потенциал на побережьях страны оце­нивается в 200 млрд кВт ч, что примерно радио выработке электро­энергии на всех ГЭС. Однако использование приливной анергии ведется пока еще в незначительных масштабах. Главный недостаток ПЭС - их вынужденный режим; они дают свою модность не тогда, когда этого требует потребитель, а в зависимости от приливов и отливов волн. Велика также стоимость вооружения таких станций. Вместе с тем ПЭС дают существенную экономию топлива, поэтому в будущем область их применения будет расширяться.

ГАЭС используют гидравлическую энергию, которая ими специально накоплена. Они объединяют две установки: турбинную и насосную. Насосная установка позволяет накачать воду из реки в специальный бассейн, расположенный выше реки и здания ГАЭС. Естественно, что на это затрачивается энергия. В нужное время вода из бассейна монет быть пропущена через турбины, которые стоят на станции под напором, и тем самый будет получена определенная электрическая мощность. Следовательно, гидравлическая энергия сначала аккумулируется, а затем используется. КПД ГАЭС составляет 70-80 %. Обычно на   ГАЭС устанавливают машины, которые могут работать попеременно в турбинном и насосном режимах.

Создание ГАЭС позволяет частично решить проблему пиковой энергии. В течение суток электроэнергия потребляется неравномерно. Больше всего ее требуется либо в утренние часы, когда включаются электробытовые приборы, начинаю работать предприятия и электротранспорт, либо в вечерние, когда включаются освещение и электро­приборы, В ночные же часы потребление электроэнергии наименьшее. Чем более свободно пользуются электроэнергией в быту и промышлен­ности, тем более неравномерно, она потребляется. Для покрытия пи­ков нагрузки нужны специальные станции, и в их числе прекрасными возможностями обладают ГАЭС. Они ночью, потребляя энергию ГЭС и АЭС, накачивает воду вбассейн и создают запас, энергии. В часы пи­ка нагрузки накопленная энергия используется, отдавая кратковре­менную пиковую мощность потребителям.

В настоящее время а стране ГАЭС находятся на начальной стадии развития. В будущем пиковая нагрузка энергосистем будет уве­личиваться, и число ГАЭС возрастет.

В районах, где природные энергетические ресурсы ограничены или отсутствуют, сооружают атомные    э лек т р о с т а н ц и и. На долю АЭС сегодня приходится примерно 4,5% выра­батываемой в стране электроэнергии.

По оценкам экспертов запасы ядерного топлива примерно в 2000 раз превышает все запасы органического топлива на Земле, и его хватит на тысячелетия. Это снимает угрозу топливной недоста­точности и гарантирует человечеству возможность интенсивного раз­витая энергетики в настоящем и в будущем.

По прогнозам специалистов к 2000 г. доля АЭС в суммарном производстве энергии в мире составит 55%. Мощность АЭС мира соста­вит порядка I млн МВт.