10. Гидроэлектростанции
• С точки зрения превращения
энергии, гидроэнергетика -
технология с очень высоким
КПД, зачастую
превышающем более чем в
два раза КПД обычных
теплоэлектростанций.
Причина в том, что объем
воды, падающий
вертикально, несет в себе
большой заряд кинетической
энергии, которую можно
легко преобразовать в
механическую
(вращательную) энергию,
необходимую для
производства электричества.
12. Принцип работы ГРЭС
Вода, нагреваемая в паровом
котле до состояния
перегретого пара (несколько
сотен градусов), вращает
паровую турбину,
приводящую в движение
индукционный генератор.
Избыточное тепло
выбрасывается в атмосферу
(близлежащие водоёмы)
через конденсационные
установки в отличие от
теплофикационных
электростанций, отдающих
избыточное тепло на нужды
близлежащих объектов
(например, отопление
домов)
13. Основными системами ГРЭС
являются:
• котельная установка
• паротурбинная установка
• топливное хозяйство
• система золо- и
шлакоудаления, очистки
дымовых газов
• электрическая часть
• техническое водоснабжение
(для отвода избыточного
тепла)
• система химической очистки
и подготовки воды
14. Теплоэлектроцентраль
• Теплоэлектроцентраль
(ТЭЦ) — разновидность
тепловой электростанции,
которая производит не
только электроэнергию, но и
тепловую энергию для
потребителей (то есть
обеспечивает горячее
водоснабжение и отопление
жилых и промышленных
объектов). Как правило, ТЭЦ
должна работать по
теплофикационному
графику, т.е. выработка
электрической энергии
зависит от выработки
тепловой энергии.
16. Первая в мире атомная электростанция мощностью 5
МВт была запущена 27 июня 1954 года в СССР, в
городе Обнинск, расположенном в Калужской области.
17. Классификация
Атомные электростанции
классифицируются в
соответствии с установленными
на них реакторами:
• Реакторы на тепловых
нейтронах, использующие
специальные замедлители для
увеличения вероятности
поглощения нейтрона ядрами
атомов топлива
• Реакторы на лёгкой воде
• Графитовые реакторы
• Реакторы на тяжёлой воде
• Реакторы на быстрых нейтронах
• Субкритические реакторы,
использующие внешние
источники нейтронов
• Термоядерные реакторы
18. Классификация
По виду отпускаемой энергии
• Атомные станции по виду отпускаемой энергии можно
разделить на:
• Атомные электростанции (АЭС), предназначенные для
выработки только электроэнергии
• Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), вырабатывающие как
электроэнергию, так и тепловую энергию
• Атомные станции теплоснабжения (АСТ), вырабатывающие
только тепловую энергию
• Однако, на всех атомных станциях России есть
теплофикационные установки, предназначенные для подогрева
сетевой воды.
19. Достоинства атомных станций:
• Отсутствие вредных выбросов;
• Выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше угольной эл. станции
аналогичной мощности;
• Небольшой объём используемого топлива, возможность после его переработки
использовать многократно;
• Высокая мощность: 1000—1600 МВт на энергоблок;
• Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.
Недостатки атомных станций:
• Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и
хранению;
• Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов,
работающих на тепловых нейтронах;
• При низкой вероятности инцидентов, последствия их крайне тяжелы
• Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленой
мощности для блоков мощностью менее 700—800 МВт, так и общие,
необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае
возможной ликвидации.
20. Недостатки солнечной
энергетики
• Из-за относительно небольшой величины солнечной постоянной для солнечной
энергетики требуется использование больших площадей земли под
электростанции (например, для электростанции мощностью 1 ГВт это может
быть пару десятков квадратных километров).
• Поток солнечной энергии на поверхности Земли сильно зависит от широты и
климата.
• Солнечная электростанция не работает ночью
• Дороговизна солнечных фотоэлементов. Вероятно, с развитием технологии
этот недостаток преодолеют. В 1990—2005 гг. цены на фотоэлементы
снижались в среднем на 4 % в год.
• Недостаточный КПД солнечных элементов (вероятно, будет вскоре увеличен).
• Поверхность фотопанелей нужно очищать от пыли и других загрязнений. При
их площади в несколько квадратных километров это может вызвать
затруднения.
• Эффективность фотоэлектрических элементов заметно падает при их нагреве,
поэтому возникает необходимость в установке систем охлаждения, обычно
водяных.
• Через 30 лет эксплуатации эффективность фотоэлектрических элементов
начинает снижаться.
• Несмотря на экологическую чистоту получаемой энергии, сами фотоэлементы
содержат ядовитые вещества, например, свинец, кадмий, галлий, мышьяк и т.
д., поэтому стоит проблема утилизации.
21. Безопасность атомных станций
Черно́быльская ава́рия —
разрушение 26 апреля
1986 года четвёртого
энергоблока
Чернобыльской
атомной
электростанции,
расположенной на
территории Украины (в
то время — Украинской
ССР).
23. Прили́вная электроста́нция
(ПЭС)
— особый вид
гидроэлектростанции,
использующий энергию
приливов, а фактически
кинетическую энергию
вращения Земли. Приливные
электростанции строят на
берегах морей, где
гравитационные силы Луны и
Солнца дважды в сутки
изменяют уровень воды.
Колебания уровня воды у
берега могут достигать 13
метров.
24. Прили́вная электроста́нция
(ПЭС)
• Сегодня существует три
промышленных электростанции,
работающих за счет энергии
приливов и отливов: 240 MВт-
ная станция, которая была
построена в устье реки Ла Ранс
около Сен-Мало (Франция) в
1967 г., 1 МВт-ная станция на
Белом море в России,
законченная в 1969 г. и 16 MВт-
ная станция в Новой Шотландии
(Канада). Проблемы, связанные
с окружающей средой,
остановили дальнейшее
развитие технологии,
основанной на заграждении
устья реки.
26. Прили́вная электроста́нция
(ПЭС)
• В июле 1998 года Центр
морской науки и технологии
Японии начал работу по проекту
самой большой в мире морской
силовой установки,
полноразмерный прототип
которой был протестирован в
2000 году.
• Это плавучее устройство
получило название "Могучий
Кит". Установка длиной 50 м и
шириной 30 м использует волны
Тихого океана для привода трёх
воздушных турбин (одна
номинальной мощностью 50 кВт
+ 10 кВт и две по 30 кВт),
установленных на бортовой
платформе.
27. Солнечная энергетика
Солнечная энергетика —
использование
солнечного излучения
для получения энергии
в каком-либо виде.
Солнечная энергетика
использует
возобновляемый
источник энергии и в
перспективе может
стать экологически
чистой, то есть не
производящей вредных
отходов.
28. Солнечная энергетика
• Поток солнечного излучения,
проходящий через площадку
в 1 м², расположенную
перпендикулярно потоку
излучения на расстоянии
одной астрономической
единицы от центра Солнца
(то есть вне атмосферы
Земли), равен 1367 Вт/м²
(солнечная постоянная). Из-
за поглощения атмосферой
Земли, максимальный поток
солнечного излучения на
уровне моря — 1020 Вт/м².
30. Достоинства солнечной
энергетики
• Общедоступность и неисчерпаемость
источника.
• Теоретически, полная безопасность для
окружающей среды (однако в
настоящее время в производстве
фотоэлементов и в них самих
используются вредные вещества).
32. Ветряная электростанция
• Имеющиеся в Дании
5,2 тыс. "ветряков"
сейчас
обеспечивают 20 %
ее потребностей в
электроэнергии. К
2025 году
планируется
довести этот
показатель до 50-
75%
34. Линия электропередачи (ЛЭП)
• Линия электропередачи (ЛЭП)
— один из компонентов сети
электроснабжения, система
энергетического оборудования,
предназначенная для передачи
электроэнергии.
• Линия электропередачи —
Электрическая линия,
выходящая за пределы
электростанции или подстанции
и предназначенная для
передачи электрической
энергии. Из этого определения
следует, что т. н. шинные
токопроводы не относятся к
линиям электропередач.
35. Линия электропередачи (ЛЭП)
По ЛЭП также передают
информацию при
помощи
высокочастотных
сигналов, по оценкам в
России используется
порядка 60 тыс ВЧ-
каналов по ЛЭП.
Используются они для
диспетчерского
управления, передачи
телеметрических
данных, сигналов
релейной защиты и
противоаварийной
автоматики.
