ПРОИЗВОДСТВО И
ПЕРЕДАЧА
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Захаров Влад
11 В
Электростанция
Электроста́нция —
электрическая станция,
совокупность установок,
оборудования и
аппаратуры,
используемых
непосредственно для
производства
электрической энергии,
а также необходимые
для этого сооружения и
здания, расположенные
на определённой
территории.
Классификация
В зависимости от источника энергии
• Тепловые электростанции (ТЭС)
• Котлотурбинные электростанции
• Конденсационные электростанции (КЭС, ГРЭС)
• Теплоэлектроцентрали (теплофикационные электростанции)
• Газотурбинные электростанции
• Мини ТЭЦ
• Газопоршневые электростанции
• Электростанции дизельные
• Электростанции бензиновые
• Электростанции на базе парогазовых установок
• Комбинированного цикла
Классификация
В зависимости от вида топлива
• Атомные электростанции (АЭС)
• Газовые электростанции
• Жидкотопливные электростанции
• Твердотопливные электростанции
• Угольные электростанции
• Торфяные электростанции(подсветка факела основного
топлива газом или жидким топливом, являющимся также
резервным топливом)
• Гидроэлектрические станции (ГЭС)
• Русловые гидроэлектростанции
• Приплотинные гидроэлектростанции
• Деривационные гидроэлектростанции
• Гидроаккумулирующие электростанции
• Приливные электростанции
Доля различных электростанций
в энергобалансе
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
ТЭС 66%
ГЭС 18%
АЭС 16%
2005
Гидроэлектростанция
Гидроэлектростанция
• Гидроэлектроста́нция (ГЭС) —
электростанция, использующая энергию
водного потока. Гидроэлектростанции
обычно строят на реках, сооружая
плотины и водохранилища.
Гидроэлектростанции
Гидроэлектростанции
• Традиционные
гидроэлектростанции
для производства
электроэнергии
используют энергию
воды рек, потоков,
каналов, водоемов. ГЭС
можно разделить на
электростанции с
дамбой, и на ГЭС,
использующие систему
отвода воды
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.
Гидроэлектростанции
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)
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
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.
Атомные станции
Первая в мире атомная электростанция мощностью 5
МВт была запущена 27 июня 1954 года в СССР, в
городе Обнинск, расположенном в Калужской области.
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
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.
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.
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.
Безопасность атомных станций
Черно́быльская ава́рия —
разрушение 26 апреля
1986 года четвёртого
энергоблока
Чернобыльской
атомной
электростанции,
расположенной на
территории Украины (в
то время — Украинской
ССР).
НЕТРАДИЦИОННЫЕ ВИДЫ
ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ
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.
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.
Прили́вная электроста́нция
(ПЭС)
• Потоки, текущие со
скоростью 9,25 -
16,7 км/ч, имеют
такой же
энергетический
потенциал, как ветер
при скорости 390
км/ч!
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.
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.
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.
Солнечные батареи на крыше
здания Академии наук России
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).
ВЭС
ВЭС относят к
альтернативным
источникам энергии.
Работает на энергии
ветра.
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%
Передача электроэнергии
1 – генератор переменного тока
2 – повышающие трансформаторы
3 – ЛЭП
4,5,6,7 - понижающие трансформаторы
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.
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.
Спасибо за внимание!

Proizvodstvoyelektroyenergii

  • 1.
  • 2.
    Электростанция Электроста́нция — электрическая станция, совокупностьустановок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории.
  • 3.
    Классификация В зависимости отисточника энергии • Тепловые электростанции (ТЭС) • Котлотурбинные электростанции • Конденсационные электростанции (КЭС, ГРЭС) • Теплоэлектроцентрали (теплофикационные электростанции) • Газотурбинные электростанции • Мини ТЭЦ • Газопоршневые электростанции • Электростанции дизельные • Электростанции бензиновые • Электростанции на базе парогазовых установок • Комбинированного цикла
  • 4.
    Классификация В зависимости отвида топлива • Атомные электростанции (АЭС) • Газовые электростанции • Жидкотопливные электростанции • Твердотопливные электростанции • Угольные электростанции • Торфяные электростанции(подсветка факела основного топлива газом или жидким топливом, являющимся также резервным топливом) • Гидроэлектрические станции (ГЭС) • Русловые гидроэлектростанции • Приплотинные гидроэлектростанции • Деривационные гидроэлектростанции • Гидроаккумулирующие электростанции • Приливные электростанции
  • 5.
    Доля различных электростанций вэнергобалансе 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% ТЭС 66% ГЭС 18% АЭС 16% 2005
  • 6.
  • 7.
    Гидроэлектростанция • Гидроэлектроста́нция (ГЭС)— электростанция, использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.
  • 8.
  • 9.
    Гидроэлектростанции • Традиционные гидроэлектростанции для производства электроэнергии используютэнергию воды рек, потоков, каналов, водоемов. ГЭС можно разделить на электростанции с дамбой, и на ГЭС, использующие систему отвода воды
  • 10.
    Гидроэлектростанции • С точкизрения 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.
  • 11.
  • 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.
  • 15.
  • 16.
    Первая в миреатомная 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 соответствиис 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 отпускаемойэнергии • 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-заотносительно 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 Черно́быльскаяава́рия — разрушение 26 апреля 1986 года четвёртого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции, расположенной на территории Украины (в то время — Украинской ССР).
  • 22.
  • 23.
    Прили́вная электроста́нция (ПЭС) — особыйвид 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) • Сегоднясуществует 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.
  • 25.
    Прили́вная электроста́нция (ПЭС) • Потоки,текущие со скоростью 9,25 - 16,7 км/ч, имеют такой же энергетический потенциал, как ветер при скорости 390 км/ч!
  • 26.
    Прили́вная электроста́нция (ПЭС) • Виюле 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 • Потоксолнечного 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.
  • 29.
    Солнечные батареи накрыше здания Академии наук России
  • 30.
    Достоинства солнечной энергетики • Общедоступностьи неисчерпаемость источника. • Теоретически, полная безопасность для окружающей среды (однако в настоящее время в производстве фотоэлементов и в них самих используются вредные вещества).
  • 31.
    ВЭС ВЭС относят к альтернативным источникамэнергии. Работает на энергии ветра.
  • 32.
    Ветряная электростанция • Имеющиесяв Дании 5,2 тыс. "ветряков" сейчас обеспечивают 20 % ее потребностей в электроэнергии. К 2025 году планируется довести этот показатель до 50- 75%
  • 33.
    Передача электроэнергии 1 –генератор переменного тока 2 – повышающие трансформаторы 3 – ЛЭП 4,5,6,7 - понижающие трансформаторы
  • 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) ПоЛЭП 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.
  • 36.