ПРОИЗВОДСТВО И ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ Захаров Влад 11 В. - презентация

1 ПРОИЗВОДСТВО И ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ Захаров Влад 11 В

2 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.

3 Классификация В зависимости от источника энергии Тепловые электростанции (ТЭС)Тепловые электростанции (ТЭС) Котлотурбинные электростанцииКотлотурбинные электростанции Конденсационные электростанции (КЭС, ГРЭС)Конденсационные электростанции (КЭС, ГРЭС) Теплоэлектроцентрали (теплофикационные электростанции)Теплоэлектроцентрали (теплофикационные электростанции) Газотурбинные электростанцииГазотурбинные электростанции Мини ТЭЦМини ТЭЦ Газопоршневые электростанцииГазопоршневые электростанции Электростанции дизельныеЭлектростанции дизельные Электростанции бензиновыеЭлектростанции бензиновые Электростанции на базе парогазовых установокЭлектростанции на базе парогазовых установок Комбинированного циклаКомбинированного цикла

4 Классификация В зависимости от вида топлива Атомные электростанции (АЭС)Атомные электростанции (АЭС) Газовые электростанцииГазовые электростанции Жидкотопливные электростанцииЖидкотопливные электростанции Твердотопливные электростанцииТвердотопливные электростанции Угольные электростанцииУгольные электростанции Торфяные электростанции(подсветка факела основного топлива газом или жидким топливом, являющимся также резервным топливом)Торфяные электростанции(подсветка факела основного топлива газом или жидким топливом, являющимся также резервным топливом) Гидроэлектрические станции (ГЭС)Гидроэлектрические станции (ГЭС) Русловые гидроэлектростанцииРусловые гидроэлектростанции Приплотинные гидроэлектростанцииПриплотинные гидроэлектростанции Деривационные гидроэлектростанцииДеривационные гидроэлектростанции Гидроаккумулирующие электростанцииГидроаккумулирующие электростанции Приливные электростанцииПриливные электростанции

5 Доля различных электростанций в энергобалансе

6 Гидроэлектростанция

7 Гидроэлектростанция Гидроэлектроста́нция (ГЭС) электростанция, использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.Гидроэлектроста́нция (ГЭС) электростанция, использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.

8 Гидроэлектростанции

9 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 водыТрадиционные 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

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.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.

11 Гидроэлектростанции

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 установкакотельная установка паротурбинная установкапаротурбинная установка топливное хозяйствотопливное хозяйство система золо- и шлакоудаления, очистки дымовых газовсистема золо- и шлакоудаления, очистки дымовых газов электрическая частьэлектрическая часть техническое водоснабжение (для отвода избыточного тепла)техническое водоснабжение (для отвода избыточного тепла) система химической очистки и подготовки водысистема 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.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 Атомные станции

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 топливаРеакторы на тепловых нейтронах, использующие специальные замедлители для увеличения вероятности поглощения нейтрона ядрами атомов топлива Реакторы на лёгкой водеРеакторы на лёгкой воде Графитовые реакторыГрафитовые реакторы Реакторы на тяжёлой водеРеакторы на тяжёлой воде Реакторы на быстрых нейтронахРеакторы на быстрых нейтронах Субкритические реакторы, использующие внешние источники нейтроновСубкритические реакторы, использующие внешние источники нейтронов Термоядерные реакторыТермоядерные реакторы

18 Классификация По виду отпускаемой энергии Атомные станции по виду отпускаемой энергии можно разделить на:Атомные станции по виду отпускаемой энергии можно разделить на: Атомные электростанции (АЭС), предназначенные для выработки только электроэнергииАтомные электростанции (АЭС), предназначенные для выработки только электроэнергии Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), вырабатывающие как электроэнергию, так и тепловую энергиюАтомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), вырабатывающие как электроэнергию, так и тепловую энергию Атомные станции теплоснабжения (АСТ), вырабатывающие только тепловую энергиюАтомные станции теплоснабжения (АСТ), вырабатывающие только тепловую энергию Однако, на всех атомных станциях России есть теплофикационные установки, предназначенные для подогрева сетевой воды.Однако, на всех атомных станциях России есть теплофикационные установки, предназначенные для подогрева сетевой воды.

19 Достоинства атомных станций: Отсутствие вредных выбросов;Отсутствие вредных выбросов; Выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше угольной эл. станции аналогичной мощности;Выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше угольной эл. станции аналогичной мощности; Небольшой объём используемого топлива, возможность после его переработки использовать многократно;Небольшой объём используемого топлива, возможность после его переработки использовать многократно; Высокая мощность: МВт на энергоблок;Высокая мощность: МВт на энергоблок; Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой. Недостатки атомных станций: Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению;Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению; Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах;Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах; При низкой вероятности инцидентов, последствия их крайне тяжелыПри низкой вероятности инцидентов, последствия их крайне тяжелы Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленой мощности для блоков мощностью менее МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации.Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленой мощности для блоков мощностью менее 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).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.Поток солнечной энергии на поверхности Земли сильно зависит от широты и климата. Солнечная электростанция не работает ночьюСолнечная электростанция не работает ночью Дороговизна солнечных фотоэлементов. Вероятно, с развитием технологии этот недостаток преодолеют. В гг. цены на фотоэлементы снижались в среднем на 4 % в год.Дороговизна солнечных фотоэлементов. Вероятно, с развитием технологии этот недостаток преодолеют. В гг. цены на фотоэлементы снижались в среднем на 4 % в год. Недостаточный КПД солнечных элементов (вероятно, будет вскоре увеличен).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.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.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.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.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).

22 НЕТРАДИЦИОННЫЕ ВИДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ

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. 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.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.

25 Прили́вная электроста́нция (ПЭС) Потоки, текущие со скоростью 9, ,7 км/ч, имеют такой же энергетический потенциал, как ветер при скорости 390 км/ч!Потоки, текущие со скоростью 9, ,7 км/ч, имеют такой же энергетический потенциал, как ветер при скорости 390 км/ч!

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.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.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.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.

29 Солнечные батареи на крыше здания Академии наук России

30 Достоинства солнечной энергетики Общедоступность и неисчерпаемость источника.Общедоступность и неисчерпаемость источника. Теоретически, полная безопасность для окружающей среды (однако в настоящее время в производстве фотоэлементов и в них самих используются вредные вещества).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 источникам энергии. Работает на энергии ветра.

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 %Имеющиеся в Дании 5,2 тыс. "ветряков" сейчас обеспечивают 20 % ее потребностей в электроэнергии. К 2025 году планируется довести этот показатель до %

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 (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 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.

36 Спасибо за внимание!