Συσκευή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Τεχνολογική διαδικασία ΣΗΘ. Τι είναι μια ηλεκτρική γεννήτρια

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με έναν κοινό τρόπο συμβαίνει ως αποτέλεσμα της μετατροπής της μηχανικής δύναμης: ο άξονας της γεννήτριας τίθεται σε κίνηση, γεγονός που δημιουργεί ηλεκτρικό φορτίο. Σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής εγκαθίστανται σετ γεννητριών, η απόδοση των οποίων εξαρτάται από τις παραμέτρους περιστροφής και τον τεχνικό σχεδιασμό. Ένας θεμελιωδώς διαφορετικός τρόπος απόκτησης ηλεκτρικού φορτίου χρησιμοποιείται στα ηλιακά πάνελ, τα οποία απορροφούν τις ακτίνες φωτός και μετατρέπουν την ενέργεια του ήλιου σε τάση.

Από πού προέρχεται η ηλεκτρική ενέργεια;

Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής ταξινομούνται ανάλογα με την πηγή πρωτογενούς ενέργειας, η οποία εμπλέκεται στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Για το σκοπό αυτό, ο άνθρωπος έχει προσαρμόσει τις φυσικές δυνάμεις και έχει αναπτύξει τεχνολογίες για τη μεταφορά του ενεργειακού δυναμικού των καύσιμων ενώσεων σε ενσύρματες επικοινωνίες με τη μορφή ηλεκτρικού ρεύματος. Στην υπηρεσία της τεχνολογικής προόδου ονομάζονται: ποτάμια, άνεμος, παλίρροιες των ωκεανών, ηλιακό φως, καθώς και καύσιμα, μη ανανεώσιμοι πόροι.

Σε μεγάλη βιομηχανική κλίμακα, η ηλεκτρική ενέργεια λαμβάνεται σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής των ακόλουθων τύπων:

• υδροηλεκτρικοί σταθμοί (GRES);
• θερμικές (θερμοηλεκτρικοί σταθμοί, συμπεριλαμβανομένων των θερμοηλεκτρικών σταθμών - σταθμοί συνδυασμένης θερμότητας και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας).
• πυρηνικά (NPP ή ATEC).

Χάρη στην ανάπτυξη της τεχνολογίας, ο αριθμός των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής που χρησιμοποιούν εναλλακτικές πηγές ενέργειας αυξάνεται. Αυτές περιλαμβάνουν παλιρροϊκές, αιολικές, ηλιακές, γεωθερμικές εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας. Μια ξεχωριστή κατηγορία μπορεί να αναγνωριστεί ως πολύπλοκες αυτόνομες λύσεις, που αποτελούνται από πολλούς αεριοστρόβιλους ή γεννήτριες ντίζελ, οι οποίοι συνδυάζονται για να παρέχουν υψηλή απόδοση.

Αυτόνομοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής

Τα αυτόνομα συγκροτήματα γεννητριών χρησιμοποιούνται για εφεδρική τροφοδοσία, καθώς και σε καταστάσεις όπου η τοποθέτηση γραμμής ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής τάσης είναι δύσκολη λόγω φυσικών συνθηκών και είναι ασύμφορη. Η ανάγκη εγκατάστασης κινητών σταθμών παραγωγής ενέργειας προκύπτει κοντά σε κοιτάσματα ορυκτών, σε βιομηχανικά ή εργοτάξια, μακριά από τα τοποθετημένα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας.

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από συγκροτήματα γεννητριών (παραγωγικότητα) εξαρτάται από τον αριθμό των μονάδων παραγωγής που συνδέονται σε ένα μόνο κύκλωμα και, στην πραγματικότητα, περιορίζεται μόνο από το οικονομικό κόστος. Σε σύγκριση με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλη βιομηχανική κλίμακα σε πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής των κρατικών περιφερειών, το κόστος ενός μεγαβάτ «ντίζελ» ή «αεριοστρόβιλου» είναι πιο ακριβό. Επομένως, με την παρουσία κατάλληλων συνθηκών, οι μηχανικοί σχεδιασμού και οι αρχιτέκτονες βιομηχανικών επιχειρήσεων, οικισμών, οικιστικών περιοχών καθοδηγούνται από τη σύνδεση στην παροχή της κύριας τάσης.

Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα

Τον εικοστό αιώνα, το μεγαλύτερο ποσοστό παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αντιπροσώπευαν οι TPP και οι ΣΗΘ. Με την ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας, το παγκόσμιο μερίδιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στους πυρηνικούς σταθμούς έχει ξεπεράσει το 10%. Η κατασκευή του GRES περιορίζεται από αρκετούς φυσικούς παράγοντες και ως εκ τούτου η υδραυλική μέθοδος μετασχηματισμού χρησιμοποιείται τοπικά, με αναφορά στα πεδινά ποτάμια. Η εντελώς πράσινη ηλεκτρική ενέργεια ή «πράσινα μεγαβάτ» - προϊόντα εναλλακτικών εγκαταστάσεων παραγωγής - κερδίζει δημοτικότητα τον 21ο αιώνα, η οποία συνδέεται με την ανησυχία για το περιβάλλον και την επιθυμία για ορθολογική χρήση των φυσικών πόρων.

TPP

Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί έχουν γίνει δημοφιλείς λόγω του σχετικά χαμηλού κόστους για την επίτευξη της χωρητικότητας σχεδιασμού. Η κατασκευή θερμοηλεκτρικών σταθμών δεν συνδέεται με τη δημιουργία φραγμάτων και την εγκατάσταση πυρηνικών αντιδραστήρων. Για τη μετατροπή του ενεργειακού δυναμικού των υδρογονανθράκων σε ηλεκτρική ενέργεια, απαιτείται ένα τεχνολογικό σύστημα, αποτελούμενο από λέβητες ατμού, αγωγό ατμού και στροβιλογεννήτριες. Οι κλίμακες και τα σχήματα μπορεί να είναι διαφορετικά, συμπεριλαμβανομένου του συνδυασμού με μια μονάδα θέρμανσης, αλλά η βασική αρχή λειτουργίας μιας θερμοηλεκτρικής μονάδας είναι αμετάβλητη για όλες τις περιπτώσεις: η θερμότητα από την καύση μέσω της ενδιάμεσης εξάτμισης μετατρέπεται σε ηλεκτρική τάση.

GRES

Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί, σε αντίθεση με τους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, δεν απαιτούν καύσιμα, διάθεση στερεών αποβλήτων (άνθρακας, τύρφη, θερμοηλεκτρικοί σταθμοί σχιστόλιθου) και δεν μολύνουν την ατμόσφαιρα με προϊόντα καύσης. Αλλά σε γεωγραφικά πλάτη με κρύους χειμώνες και παγωμένα υδάτινα σώματα, η απόδοση του GRES εξαρτάται από εποχιακούς παράγοντες. Η επένδυση στην κατασκευή φραγμάτων χρειάζεται πολύ χρόνο για να αποδώσει και η καταστροφή καλλιεργήσιμης γης από πλημμύρες απαιτεί προσεκτική αξιολόγηση του κατά πόσον είναι σκόπιμο να κατασκευαστούν υδραυλικές κατασκευές σε μια συγκεκριμένη περιοχή.

NPP

Οι πυρηνικοί σταθμοί μετατρέπουν την ενέργεια της πυρηνικής σχάσης σε ηλεκτρική. Η θερμότητα από τον αντιδραστήρα απορροφάται από το ψυκτικό του πρωτεύοντος κυκλώματος με θέρμανση μέσω της γεννήτριας ατμού νερού στον δεύτερο κύκλο κυκλώματος, από όπου ο ατμός τροφοδοτείται στους στρόβιλους της γεννήτριας και τους περιστρέφει. Η πολυπλοκότητα της διαδικασίας και ο κίνδυνος που συνδέονται με καταστάσεις έκτακτης ανάγκης περιορίζουν την εξάπλωση αυτού του τύπου ανάπτυξης. Η λειτουργία του αντιδραστήρα πρέπει να ελέγχεται με σύγχρονες τεχνολογίες και το αναλωμένο καύσιμο πρέπει να απορρίπτεται με την τήρηση προστατευτικών μέτρων.

Οι πληροφορίες για αυτήν την ενότητα έχουν προετοιμαστεί με βάση τα δεδομένα της SO UES JSC.

Το ενεργειακό σύστημα της Ρωσικής Ομοσπονδίας αποτελείται από το UES της Ρωσίας (επτά ολοκληρωμένα ενεργειακά συστήματα (IPS) - το IPS του Κέντρου, το Μέσο Βόλγα, τα Ουράλια, το Βορειοδυτικό, το Νότο και τη Σιβηρία) και εδαφικά απομονωμένα ενεργειακά συστήματα (Αυτόνομη Περιφέρεια Chukotka, Περιφέρειες Kamchatka Krai, Sakhalin και Magadan, ενεργειακές περιοχές Norilsk-Taimyr και Nikolaevsky, ενεργειακά συστήματα του βόρειου τμήματος της Δημοκρατίας της Sakha (Γιακουτία)).

Κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας

Η πραγματική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στη Ρωσική Ομοσπονδία το 2018 ανήλθε σε 1076,2 δισεκατομμύρια kWh (σύμφωνα με την UES της Ρωσίας 1055,6 δισεκατομμύρια kWh), η οποία είναι υψηλότερη από το γεγονός του 2017 κατά 1,6% (σύμφωνα με την UES της Ρωσίας - κατά 1, 5%).

Το 2018, η αύξηση του ετήσιου όγκου κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας από την UES της Ρωσίας λόγω της επίδρασης του συντελεστή θερμοκρασίας (στο πλαίσιο της μείωσης της μέσης ετήσιας θερμοκρασίας κατά 0,6°C σε σύγκριση με το προηγούμενο έτος) εκτιμάται σε περίπου 5,0 δισεκατομμύρια kWh. Η πιο σημαντική επίδραση της θερμοκρασίας στη μεταβολή της δυναμικής της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας παρατηρήθηκε τον Μάρτιο, τον Οκτώβριο και τον Δεκέμβριο του 2018,
όταν οι αντίστοιχες αποκλίσεις των μέσων μηνιαίων θερμοκρασιών έφτασαν τις μέγιστες τιμές.

Εκτός από τον παράγοντα θερμοκρασίας, η θετική δυναμική των αλλαγών στην κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στο UES της Ρωσίας το 2018 επηρεάστηκε από την αύξηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας από τις βιομηχανικές επιχειρήσεις. Σε μεγαλύτερο βαθμό, η αύξηση αυτή σημειώθηκε σε μεταλλουργικές επιχειρήσεις, ξυλουργικές επιχειρήσεις, αγωγούς πετρελαίου και φυσικού αερίου και εγκαταστάσεις σιδηροδρομικών μεταφορών.

Κατά το 2018, παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλες μεταλλουργικές επιχειρήσεις, η οποία επηρέασε τη συνολική θετική δυναμική των μεταβολών του όγκου κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στα αντίστοιχα χωρικά ενεργειακά συστήματα:

• στο ενεργειακό σύστημα της περιφέρειας Vologda (αύξηση κατανάλωσης 2,7% σε σύγκριση με το 2017) - αύξηση της κατανάλωσης της PJSC Severstal.
• στο ενεργειακό σύστημα της περιφέρειας Lipetsk (3,7% αύξηση στην κατανάλωση σε σύγκριση με το 2017) - αύξηση της κατανάλωσης της PJSC NLMK.
• στο ενεργειακό σύστημα της περιοχής του Όρενμπουργκ (2,5% αύξηση της κατανάλωσης έως το 2017) - αύξηση της κατανάλωσης της Ural Steel JSC.
• στο ενεργειακό σύστημα της Περιφέρειας Κεμέροβο (2,0% αύξηση στην κατανάλωση σε σύγκριση με το 2017) - αύξηση της κατανάλωσης της Kuznetsk Ferroalloys JSC.

Ως μέρος των μεγάλων βιομηχανικών επιχειρήσεων της ξυλουργικής βιομηχανίας, οι οποίες αύξησαν την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κατά το έτος αναφοράς:

• στο ενεργειακό σύστημα της περιοχής Perm (2,5% αύξηση της κατανάλωσης έως το 2017) - αύξηση της κατανάλωσης της Solikamskbumprom JSC.
• στο ενεργειακό σύστημα της Δημοκρατίας της Κώμης (αύξηση κατανάλωσης 0,9% σε σχέση με το 2017) - αύξηση της κατανάλωσης της Mondi SYK JSC.

Μεταξύ των βιομηχανικών επιχειρήσεων μεταφοράς πετρελαιαγωγών που αύξησαν την ετήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας το 2018:

• στα ενεργειακά συστήματα της περιοχής του Αστραχάν (αύξηση της κατανάλωσης (1,2% έως το 2017) και της Δημοκρατίας της Καλμυκίας (αύξηση της κατανάλωσης κατά 23,1% έως το 2017) - αύξηση της κατανάλωσης της CPC-R JSC (Caspian Pipeline Consortium).
• στα ενεργειακά συστήματα του Ιρκούτσκ (αύξηση κατανάλωσης 3,3% έως το 2017), του Τομσκ (αύξηση κατανάλωσης 2,4% έως το 2017), των περιοχών του Αμούρ (αύξηση κατανάλωσης 1,5% έως το 2017) και της ενεργειακής περιοχής του Νότιου Γιακούτσκ του ενεργειακού συστήματος Δημοκρατία της Sakha (Yakutia) (αύξηση της κατανάλωσης κατά 14,9% σε σύγκριση με το 2017) - αύξηση της κατανάλωσης από τους κύριους αγωγούς πετρελαίου στα εδάφη αυτών των συστατικών οντοτήτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας.

Αύξηση του όγκου κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας από επιχειρήσεις του συστήματος μεταφοράς φυσικού αερίου το 2018 σημειώθηκε στις βιομηχανικές επιχειρήσεις:

• στο ενεργειακό σύστημα της περιφέρειας Nizhny Novgorod (0,4% αύξηση στην κατανάλωση σε σύγκριση με το 2017) - αύξηση της κατανάλωσης της OOO Gazprom transgaz Nizhny Novgorod.
• στο ενεργειακό σύστημα της περιοχής Samara (αύξηση κατανάλωσης 2,3% σε σύγκριση με το 2017) - αύξηση της κατανάλωσης της OOO Gazprom transgaz Samara.
• στα ενεργειακά συστήματα του Όρενμπουργκ (αύξηση της κατανάλωσης 2,5% έως το 2017) και των περιοχών του Τσελιάμπινσκ (αύξηση κατανάλωσης 0,8% έως το 2017) - αύξηση της κατανάλωσης της Gazprom transgaz Yekaterinburg.
• στο ενεργειακό σύστημα της περιοχής Sverdlovsk (αύξηση της κατανάλωσης κατά 1,4% σε σύγκριση με το 2017) - αύξηση της κατανάλωσης της OOO Gazprom transgaz Yugorsk.

Το 2018, η πιο σημαντική αύξηση του όγκου της σιδηροδρομικής κυκλοφορίας και, μαζί με αυτήν, η αύξηση του ετήσιου όγκου κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας από τις επιχειρήσεις σιδηροδρομικών μεταφορών παρατηρήθηκε στο Ενοποιημένο Ενεργειακό Σύστημα της Σιβηρίας στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας της Περιφέρειας Ιρκούτσκ. τα εδάφη Trans-Baikal και Krasnoyarsk και τη Δημοκρατία της Tyva, καθώς και εντός των ορίων των εδαφών των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας της Μόσχας και της περιοχής της Μόσχας, της περιοχής και της πόλης της Αγίας Πετρούπολης και της περιοχής του Λένινγκραντ.

Κατά την αξιολόγηση της θετικής δυναμικής των αλλαγών στον όγκο της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας, θα πρέπει να σημειωθεί ότι καθ 'όλη τη διάρκεια του 2018, θα πρέπει να σημειωθεί η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στην επιχείρηση της SUAL JSC, υποκατάστημα του εργοστασίου αλουμινίου του Volgograd.

Το 2018, με αύξηση του όγκου παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμοηλεκτρικούς και πυρηνικούς σταθμούς, παρατηρήθηκε αύξηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας για ίδιες, παραγωγικές και οικονομικές ανάγκες των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Για τους πυρηνικούς σταθμούς, αυτό εκδηλώθηκε σε μεγάλο βαθμό με τη θέση σε λειτουργία το 2018 των νέων μονάδων ισχύος Νο. 5 στο NPP του Λένινγκραντ και Νο. 4 στο NPP του Ροστόφ.

Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας

Το 2018, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής στη Ρωσία, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής βιομηχανικών επιχειρήσεων, ανήλθε σε 1091,7 δισεκατομμύρια kWh (σύμφωνα με το UES της Ρωσίας - 1070,9 δισεκατομμύρια kWh) (Πίνακας 1, Πίνακας 2).

Η αύξηση του όγκου παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας το 2018 ανήλθε σε 1,7%, συμπεριλαμβανομένων:

• TPP - 630,7 δισεκατομμύρια kWh (πτώση 1,3%).
• ΥΗΣ - 193,7 δισεκατομμύρια kWh (αύξηση 3,3%).
• NPP - 204,3 δισεκατομμύρια kWh (αύξηση 0,7%).
• εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής βιομηχανικών επιχειρήσεων - 62,0 δις kWh (αύξηση 2,9%).
• SES - 0,8 δισεκατομμύρια kWh (αύξηση 35,7%).
• WPP - 0,2 δις kWh (αύξηση 69,2%).

Αυτί. 1 Ισοζύγιο ηλεκτρικής ενέργειας για το 2018, δισεκατομμύρια kWh

			Αλλαγή, % έως το 2017
Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, σύνολο
Μονάδες ηλεκτροπαραγωγής βιομηχανικών επιχειρήσεων
Κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας
Ισοζύγιο ροών ηλεκτρικής ενέργειας, "+" - λήψη, "-" - έκδοση

Αυτί. 2 Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στη Ρωσία από IPS και ενεργειακές ζώνες το 2018, δισεκατομμύρια kWh

			Αλλαγή, % έως το 2017
Ενεργειακή ζώνη του ευρωπαϊκού τμήματος και των Ουραλίων, συμπεριλαμβανομένων:
Κέντρο ECO
IPS Βορειοδυτικά
IPS του Μεσαίου Βόλγα
IPS Urals
Ενεργειακή ζώνη της Σιβηρίας,συμπεριλαμβανομένου:
IPS της Σιβηρίας
Ενεργειακή ζώνη της Ανατολής,συμπεριλαμβανομένου:
IPS Ανατολή
Απομονωμένες περιοχές ενέργειας
Σύνολο για τη Ρωσία

* - Ενεργειακό συγκρότημα Norilsk-Taimyr

Δομή και δείκτες χρήσης εγκατεστημένης ισχύος

Ο αριθμός των ωρών χρήσης της εγκατεστημένης ισχύος των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής σε ολόκληρο το UES της Ρωσίας το 2018 ανήλθε σε 4411 ώρες ή στο 50,4% του ημερολογιακού χρόνου (συντελεστής χρήσης εγκατεστημένης ισχύος) (Πίνακας 3, Πίνακας 4).

Το 2018, ο αριθμός των ωρών και ο συντελεστής χρήσης εγκατεστημένης ισχύος (μερίδιο ημερολογιακού χρόνου) ανά τύπο παραγωγής έχουν ως εξής:

• TPP - περίπου 4.075 ώρες (46,5% του ημερολογιακού χρόνου).
• NPP - 6.869 ώρες (78,4% του ημερολογιακού χρόνου).
• HPP - 3.791 ώρες (43,3% του ημερολογιακού χρόνου).
• WPP - 1.602 ώρες (18,3% του ημερολογιακού χρόνου).
• SES - 1.283 ώρες (14,6% του ημερολογιακού χρόνου).

Σε σύγκριση με το 2017, η χρήση της εγκατεστημένης ισχύος σε ΥΗΣ και ΥΗΣ αυξήθηκε κατά 20 και 84 ώρες, αντίστοιχα, και μειώθηκε στους ΥΣΤ κατά 2 ώρες.

Σημαντικά, η χρήση εγκατεστημένης ισχύος των πυρηνικών σταθμών μειώθηκε κατά 409 ώρες, ενώ η χρήση εγκατεστημένης ισχύος των αιολικών πάρκων, αντίθετα, αυξήθηκε κατά 304 ώρες.

Αυτί. 3 Διάρθρωση εγκατεστημένης ισχύος σταθμών ηλεκτροπαραγωγής των Ηνωμένων Ενεργειακών Συστημάτων και UES της Ρωσίας από 01.01.2019

	Σύνολο, MW					ΣΕES
UES της ΡΩΣΙΑΣ	243 243,2
Κέντρο ECO	52 447,3
IPS του Μεσαίου Βόλγα	27 591,8
IPS Urals	53 614,3
IPS Βορειοδυτικά	24 551,8
	23 535,9
IPS της Σιβηρίας	51 861,1
IPS Ανατολή

Αυτί. 4 Συντελεστές χρήσης εγκατεστημένης ισχύος σταθμών ηλεκτροπαραγωγής για το UES της Ρωσίας και μεμονωμένα UES το 2017 και το 2018, %

				ΣΕES					ΣΕES
UES της Ρωσίας
Κέντρο ECO
IPS του Μεσαίου Βόλγα
IPS Urals
IPS Βορειοδυτικά
IPS της Σιβηρίας
IPS Ανατολή

Αυτί. 5 Αλλαγές στους δείκτες εγκατεστημένης ισχύος των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής των ενωμένων ενεργειακών συστημάτων, συμπεριλαμβανομένου του UES της Ρωσίας το 2018

	01/01/2018, MW	Εισαγωγή	Παροπλισμός (αποσυναρμολόγηση, μακροχρόνια διατήρηση)	Παρατήρηση		Άλλες αλλαγές (διευκρίνιση κ.λπ.)	Από 01.01.2019, MW
ΡΩΣΙΑ	246 867,6						250 442,0
UES της ΡΩΣΙΑΣ	239 812,2						243 243,2
Κέντρο ECO	53 077,1						52 447,3
IPS του Μεσαίου Βόλγα	27 203,8						27 591,8
IPS Urals	52 714,9						53 614,3
IPS Βορειοδυτικά	23 865,2						24 551,8
	21 538,5						23 535,9
IPS της Σιβηρίας	51 911,2						51 861,1
IPS Ανατολή
Τεχνολογικά απομονωμένα εδαφικά ενεργειακά συστήματα:

Υπουργείο Παιδείας και Επιστημών της Ρωσικής Ομοσπονδίας

Ομοσπονδιακή Υπηρεσία για την Εκπαίδευση

GOU VPO "Magnitogorsk State Technical

Πανεπιστήμιο. Γ.Ι. Νοσόβα

Τμήμα Θερμομηχανικών

Και ενεργειακά συστήματα

Κατευθυντήριες γραμμές

σε εργαστηριακές εργασίες

"Μελέτη του θερμικού σχήματος της μονάδας θερμικής επεξεργασίας του CHPP της OJSC MMK και του θερμικού σημείου του κεντρικού κτιρίου του Κρατικού Τεχνικού Πανεπιστημίου της Μόσχας"

στον κλάδο "Πηγές και συστήματα παροχής θερμότητας επιχειρήσεων"

για φοιτητές της ειδικότητας 140104 «Βιομηχανική θερμοηλεκτρολογία»

Magnitogorsk

2009
Σύνταξη: Art. δάσκαλος S.V. Oskolkov, Art. δάσκαλος V.F. Tolmacheva, Shestakov M.S., Mukhamedyarov E.A.

Η μελέτη του θερμικού σχήματος της μονάδας θερμικής επεξεργασίας του CHPP της OJSC MMK και του θερμικού σημείου του κεντρικού κτιρίου του MSTU: Οδηγίες για εργαστηριακές εργασίες στον κλάδο "Λέβητες και γεννήτριες ατμού" για φοιτητές της ειδικότητας 140104 "Βιομηχανική μηχανική θερμικής ενέργειας». Magnitogorsk: GOU VPO MSTU im. Γ.Ι. Nosova, 2009. 10 σελ.

Κριτής: Αναπληρωτής Καθηγητής του Τμήματος Παροχής Αερίου, Εξαερισμού και Αστικής Οικονομίας, Κρατικό Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Μόσχας, Ph.D., Γ.Ν. Τρούμπιτσιν

Ó Oskolkov S.V., Tolmacheva V.F.,

Shestakov M.S., Mukhamedyarov E.A., 2009

Στόχος της εργασίας:

1. Εξοικειωθείτε με την τεχνολογική διαδικασία και το θερμικό σχήμα για την προετοιμασία των φορέων θερμότητας και των κύριων δικτύων θερμότητας του CHP της OJSC MMK.
2. Εξοικειωθείτε με τις εργασίες του MTP του Κεντρικού Κτιρίου του MSTU και σχεδιάστε ένα θερμικό διάγραμμα με τον προσδιορισμό του κύριου εξοπλισμού του MTP.
3. Να μελετήσει τα λειτουργικά σχήματα των λεβητοστασίων της Δεξιάς (Αριστερής) Όχθης του CHPP της OJSC MMK.

Μεταχειρισμένος εξοπλισμός

Σταθερός εξοπλισμός - ανελκυστήρας, εναλλάκτες θερμότητας νερού-νερού για παροχή ζεστού νερού, δεξαμενές λάσπης, αγωγοί θερμότητας, βαλβίδες διακοπής και ελέγχου, μετρητές πίεσης και θερμόμετρα (εξοπλισμός MTP του Κεντρικού Κτιρίου του MSTU).

Γενικές πληροφορίες

Θερμοηλεκτρικός σταθμός είναι μια επιχείρηση της οποίας τα προϊόντα είναι η ηλεκτρική ενέργεια, καθώς και η θερμότητα που απελευθερώνεται με τη μορφή ατμού και ζεστού νερού και η «πρώτη ύλη» είναι το οργανικό καύσιμο (άνθρακας, αέριο). Ο εξοπλισμός του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής χρησιμοποιείται για την οικονομική μετατροπή της χημικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια.

Τεχνολογική διαδικασία ΣΗΘ.

Εξετάστε την τεχνολογική διαδικασία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας σε μια μονάδα ΣΗΘ με καύση άνθρακα (Εικόνα 1.).

Τα κύρια στοιχεία του υπό εξέταση σταθμού ηλεκτροπαραγωγής είναι μια μονάδα λέβητα που παράγει ατμό υψηλών παραμέτρων. εγκατάσταση στροβίλου ή ατμοστρόβιλου που μετατρέπει τη θερμότητα του ατμού σε μηχανική ενέργεια περιστροφής του ρότορα της μονάδας στροβίλου και ηλεκτρικές συσκευές (γεννήτρια, μετασχηματιστές κ.λπ.) που παρέχουν παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Το κύριο στοιχείο της μονάδας λέβητα είναι ο λέβητας. Ο άνθρακας που φτάνει στο ΣΗΘ με ειδικά βαγόνια εκφορτώνεται, θρυμματίζεται σε μέγεθος τεμαχίων 20-25 mm και τροφοδοτείται με ιμάντα στον κάδο 19, ο οποίος έχει τροφοδοσία άνθρακα για αρκετές ώρες λειτουργίας. Από το καταφύγιο, ο άνθρακας εισέρχεται στον μύλο 13, στον οποίο αλέθεται σε κονιοποιημένη κατάσταση. Ο ζεστός αέρας τροφοδοτείται συνεχώς στο μύλο από έναν ειδικό ανεμιστήρα 9, που θερμαίνεται σε έναν θερμαντήρα αέρα 8. Ο ζεστός αέρας "αναμιγνύεται με σκόνη άνθρακα και τροφοδοτείται μέσω των καυστήρων του λέβητα στον κλίβανό του - έναν θάλαμο στον οποίο καίγεται καύσιμο. Όταν καίγεται κονιοποιημένο καύσιμο, σχηματίζεται ένας πυρσός, ο οποίος είναι μια ισχυρή πηγή ενέργειας ακτινοβολίας, η θερμοκρασία του πυρσού υπερβαίνει τους 1500 ° C. Έτσι, όταν το καύσιμο καίγεται, η χημική του ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική και ακτινοβολούμενη ενέργεια του φακού .

Τα τοιχώματα του κλιβάνου είναι επενδεδυμένα με σίτες 20 - σωλήνες στους οποίους παρέχεται νερό τροφοδοσίας από τον εξοικονομητή. Οι λέβητες τυμπάνου εγκαθίστανται στο CHPP, στις οθόνες των οποίων το νερό τροφοδοσίας κυκλοφορεί επανειλημμένα και ο ατμός διαχωρίζεται από το νερό του λέβητα στο τύμπανο.

Ξηρός κορεσμένος ατμός εισέρχεται στον υπερθερμαντήρα 6, στον οποίο αυξάνεται η θερμοκρασία του και, κατά συνέπεια, η δυναμική του ενέργεια.

Τα αέρια προϊόντα της καύσης καυσίμου, έχοντας δώσει την κύρια θερμότητά τους στο νερό τροφοδοσίας, εισέρχονται στους σωλήνες εξοικονομητή 7 και στον θερμαντήρα αέρα 8, στους οποίους ψύχονται σε θερμοκρασία 140-160 ° C και αποστέλλονται με τη βοήθεια απαγωγή καπνού 11 προς την καμινάδα 12. Στους ηλεκτροστατικούς κατακρημνιστές 10, ξηρή πτητική τέφρα. Η εξάτμιση καπνού και η καμινάδα δημιουργούν ένα κενό στον κλίβανο και τους καπναγωγούς του λέβητα. Επιπλέον, η καμινάδα διασκορπίζει τα επιβλαβή προϊόντα της καύσης στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, αποτρέποντας την υψηλή συγκέντρωσή τους στα κατώτερα στρώματα. Η τέφρα που σχηματίζεται κατά την καύση του καυσίμου και δεν παρασύρεται από τη ροή του αερίου αφαιρείται από τον πυθμένα του κλιβάνου και μεταφέρεται σε χωματερές τέφρας.

Ο ατμός υψηλών παραμέτρων που λαμβάνεται στην έξοδο του λέβητα ρέει μέσω του αγωγού ατμού 4 στον ατμοστρόβιλο 3. Επεκτείνοντας σε αυτόν, ο ατμός περιστρέφει τον ρότορά του που είναι συνδεδεμένος με τον ρότορα της ηλεκτρικής γεννήτριας 2, στις περιελίξεις του οποίου παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα. Ο μετασχηματιστής 1 αυξάνει την τάση του για να μειώσει τις απώλειες στα καλώδια ρεύματος, μεταφέρει μέρος της παραγόμενης ενέργειας για να τροφοδοτήσει τις δικές του ανάγκες του CHP και το υπόλοιπο στο ηλεκτρικό σύστημα.

Τόσο ο λέβητας όσο και ο στρόβιλος μπορούν να λειτουργήσουν μόνο εάν η ποιότητα του νερού τροφοδοσίας και του ατμού είναι πολύ υψηλή, επιτρέποντας αμελητέες ακαθαρσίες άλλων ουσιών. Επιπλέον, η κατανάλωση ατμού είναι τεράστια (για παράδειγμα, στις μονάδες λέβητα ενός θερμοηλεκτρικού σταθμού, περίπου 0,5 τόνοι νερού εξατμίζονται σε 1 δευτερόλεπτο). Επομένως, η ονομαστική λειτουργία της μονάδας ισχύος είναι δυνατή μόνο όταν δημιουργείται ένας κλειστός κύκλος κυκλοφορίας του ρευστού εργασίας υψηλής καθαρότητας. Ο ατμός που φεύγει από τον στρόβιλο 3 εισέρχεται στον συμπυκνωτή 17 - έναν εναλλάκτη θερμότητας, μέσω των σωλήνων του οποίου ρέει συνεχώς κρύο νερό, που τροφοδοτείται από μια αντλία κυκλοφορίας από τον ποταμό Ουράλιο. Ο ατμός που προέρχεται από τον στρόβιλο στον ενδιάμεσο χώρο του συμπυκνωτή συμπυκνώνεται και ρέει προς τα κάτω. Το προκύπτον συμπύκνωμα τροφοδοτείται από την αντλία συμπυκνώματος 16 μέσω του αναγεννητικού θερμαντήρα 15 στον απαερωτή 5. Στον θερμαντήρα 15, η θερμοκρασία του συμπυκνώματος αυξάνεται λόγω της θερμότητας του ατμού που λαμβάνεται από τον στρόβιλο. Αυτό θα μειώσει την κατανάλωση καυσίμου στο λέβητα και θα αυξήσει την απόδοση του σταθμού παραγωγής ενέργειας. Στον εξαεριστή λαμβάνει χώρα η εξαέρωση - η απομάκρυνση των αερίων που είναι διαλυμένα σε αυτόν από το συμπύκνωμα, τα οποία διαταράσσουν τη λειτουργία του λέβητα. Ταυτόχρονα, η δεξαμενή του εξαεριστή είναι ένα δοχείο για το νερό τροφοδοσίας του λέβητα.

Από τον εξαεριστή, το νερό τροφοδοσίας τροφοδοτείται στο λέβητα μέσω της αντλίας τροφοδοσίας 14, που κινείται από έναν ηλεκτρικό κινητήρα. Έτσι, κλείνει ο τεχνολογικός κύκλος μετατροπής της χημικής ενέργειας του καυσίμου στη μηχανική ενέργεια περιστροφής του ρότορα της μονάδας στροβίλου.

Η θερμότητα παρέχεται στους καταναλωτές μέσω εξαγωγών ατμού από τον στρόβιλο, παρόμοια με τον τρόπο που γίνεται για την αναγεννητική θέρμανση του νερού τροφοδοσίας. Για τους σκοπούς της τηλεθέρμανσης, ατμός από τη λεγόμενη εξαγωγή θέρμανσης του στροβίλου αποστέλλεται σε θερμαντήρες δικτύου, στους σωλήνες των οποίων κυκλοφορεί νερό δικτύου (θέρμανσης). Στο τμήμα του στροβίλου του ΣΗΘ τοποθετούνται θερμαντήρες δικτύου.

Το εξεταζόμενο σχήμα CHP μπορεί να απεικονιστεί σε ένα θερμικό διάγραμμα - μια γραφική αναπαράσταση μεμονωμένων στοιχείων και αγωγών χρησιμοποιώντας σύμβολα.

CHPP OJSC MMK.

Το CHPP του OAO MMK είναι ένας μεγάλος θερμοηλεκτρικός σταθμός μεγάλης σημασίας για τη σταθερή ανεξάρτητη λειτουργία των εργοστασίων σιδήρου και χάλυβα Magnitogorsk.

Το CHPP καλύπτει περίπου το ένα τρίτο των αναγκών ηλεκτρικής ενέργειας της μονάδας, παρέχει στους καταναλωτές ατμό υψηλών και μεσαίων παραμέτρων και ζεστό νερό. Η επιτυχής λειτουργία όλων των τμημάτων του ΟΑΟ ΜΜΚ εξαρτάται από την αποτελεσματική λειτουργία του ΣΗΘ. Το CHPP παρέχει θερμότητα στο εργοστάσιο και στο αριστερό τμήμα της πόλης, καθώς και σε μέρος της δεξιάς όχθης, την περιοχή από το δρόμο. Gagarin προς st. Σοβιετικός στρατός. Εκτός από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, η CHP παράγει:

• Βιομηχανικό νερό από αντλιοστάσια Νο. 16, 16Α για τις τεχνολογικές ανάγκες του συνεργείου συμπιεστών οξυγόνου.
• χημικά επεξεργασμένο νερό από τη χημική επεξεργασία νερού (CWT) της ΣΗΘ για τις ανάγκες της μονάδας.

Προκειμένου να καταστεί η διαχείριση των τεχνολογικών διεργασιών στο εργοστάσιο ΣΗΘ η πιο αποτελεσματική, η ισχύς και ο βοηθητικός εξοπλισμός κατανέμεται ανά τμήματα: τμήμα καυσίμων και μεταφοράς, υδροχημικό, λέβητας, τμήμα στροβίλου, θερμικός αυτοματισμός και τμήμα μέτρησης, τμήμα ηλεκτρικής ενέργειας.

Η CHPP OJSC "MMK" προμηθεύει τους ακόλουθους τύπους ενεργειακών πόρων:

1) Ηλεκτρισμός. Μέσω του δικτύου ηλεκτροδότησης 110 kV, η ΣΗΘ έχει σύνδεση με άλλους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής του σταθμού και το σύστημα της JSC Chelyabenergo.

2) Θερμική ενέργεια. Η θερμική ενέργεια παρέχεται από τη ΣΗΘ:

• με ζεστό νερό για τη θέρμανση της πόλης και του φυτού
• με ζωντανό ατμό (Р=10MPa, t=500°С) για τουρμπίνες συμπιεστή του KCC Νο. 4
• με κορεσμένο ατμό από τη μονάδα μετατροπής ατμού για τις τεχνολογικές ανάγκες της εγκατάστασης.

3) Χημικά καθαρισμένο νερό. Κυκλοφορεί για τις τεχνολογικές ανάγκες του εργοστασίου και την αναπλήρωση των απωλειών νερού του δικτύου.

4) Βιομηχανικό νερό. Παραδόθηκε στο τμήμα ύδρευσης.

Εγκατεστημένη ισχύς ΣΗΘ:

Ηλεκτρικά 300 MW

Για παροχή θέρμανσης και ζεστού νερού 886 MW συμπ. 327 MW.

Για την απελευθέρωση ατμού από την εγκατάσταση παραγωγής ατμού 120t/h.

Παραγωγικότητα χημικής επεξεργασίας νερού 500t/h

Η δυναμικότητα των αντλιοστασίων είναι 172.000 t/h.

Οι μονάδες λέβητα και οι στροβιλογεννήτριες είναι ο κύριος εξοπλισμός ισχύος. Ο βοηθητικός εξοπλισμός περιλαμβάνει: αντλίες συμπυκνώματος, αποστράγγισης, τροφοδοσίας, πετρελαίου και άλλων αντλιών, λεβητοστάσια, εγκαταστάσεις πετρελαίου, θερμαντήρες αναγέννησης, εξαεριστές κ.λπ. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά των μονάδων λέβητα και των στροβιλογεννήτριων δίνονται στους πίνακες 1 και 2, αντίστοιχα.

Πίνακας 1. Προδιαγραφές

Η μετατροπή της πρωτογενούς ενέργειας σε δευτερεύουσα, ιδίως σε ηλεκτρική, πραγματοποιείται σε σταθμούς, οι οποίοι στο όνομά τους περιέχουν ένδειξη για το είδος της πρωτογενούς ενέργειας που μετατρέπεται σε τι είδους δευτερογενή ενέργεια σε αυτούς:

TPP- ένας θερμοηλεκτρικός σταθμός μετατρέπει τη θερμική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια.

υδροηλεκτρικός σταθμός- ένας υδροηλεκτρικός σταθμός μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια της κίνησης του νερού σε ηλεκτρική ενέργεια.

PSPP- ένας σταθμός υδροσυσσώρευσης μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια της κίνησης του νερού που είχε προηγουμένως συσσωρευτεί σε μια τεχνητή δεξαμενή σε ηλεκτρική ενέργεια.

NPP- ένας πυρηνικός σταθμός μετατρέπει την ατομική ενέργεια του πυρηνικού καυσίμου σε ηλεκτρική ενέργεια.

PES- ένας παλιρροιακός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής μετατρέπει την παλιρροιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια κ.λπ.

Στη Δημοκρατία της Λευκορωσίας, περισσότερο από το 95% της ενέργειας παράγεται σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς. Σύμφωνα με τον σκοπό τους, οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί (ΤΡΡ) χωρίζονται σε δύο τύπους:

IES- θερμοηλεκτρικοί σταθμοί συμπύκνωσης που έχουν σχεδιαστεί για να παράγουν μόνο ηλεκτρική ενέργεια.

CHP- Σταθμοί συνδυασμένης παραγωγής θερμότητας και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, οι οποίοι πραγματοποιούν την από κοινού παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας.

Στο σχ. 1. Παρουσιάζεται το θερμικό σχήμα του TPP. Ο κύριος εξοπλισμός του αποτελείται από λέβητα SG-ατμογεννήτρια, στρόβιλο Τ και γεννήτρια G. Στον λέβητα, όταν καίγεται καύσιμο, απελευθερώνεται θερμική ενέργεια, η οποία μετατρέπεται σε ενέργεια υδρατμών. Στον στρόβιλο Τ, οι υδρατμοί μετατρέπονται σε μηχανική ενέργεια περιστροφής. Η γεννήτρια G μετατρέπει την περιστροφική ενέργεια σε ηλεκτρική. Η θερμική ενέργεια για τις ανάγκες κατανάλωσης μπορεί να ληφθεί με τη μορφή ατμού από τουρμπίνα ή λέβητα. Στο σχ. 1. Εκτός από τον κύριο εξοπλισμό του TPP, εμφανίζεται ένας συμπυκνωτής ατμού Κ, στον οποίο ο ατμός εξάτμισης, που εκπέμπει τη λανθάνουσα θερμότητα της εξάτμισης στο νερό ψύξης, τροφοδοτείται και πάλι στον λέβητα της γεννήτριας ατμού με τη βοήθεια ενός αντλία κυκλοφορίας H σε μορφή συμπυκνώματος. Το σχήμα ΣΗΘ είναι διαφορετικό στο ότι αντί για τον συμπυκνωτή, εγκαθίσταται ένας εναλλάκτης θερμότητας, όπου ο ατμός υπό σημαντική πίεση θερμαίνει το νερό που παρέχεται στο κύριο δίκτυο θερμότητας. Η τεχνολογία μετατροπής ενέργειας σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς μπορεί να αναπαρασταθεί ως μια αλυσίδα από τους ακόλουθους μετασχηματισμούς:

Ρύζι. 1. Θερμικό σχήμα TPP

Το καύσιμο και το οξειδωτικό, που είναι συνήθως ο αέρας, εισέρχονται συνεχώς στον κλίβανο του λέβητα. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα καύσιμα είναι ο άνθρακας, ο σχιστόλιθος, το φυσικό αέριο και το μαζούτ (προϊόν διύλισης πετρελαίου - το υπόλειμμα μετά την απόσταξη βενζίνης, κηροζίνης και άλλων ελαφρών κλασμάτων από το πετρέλαιο). Ωστόσο, η χρήση φυσικού αερίου και ιδιαίτερα μαζούτ θα πρέπει να μειωθεί στο μέλλον, καθώς πρόκειται για πολύ πολύτιμες ουσίες για να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμο λέβητα. Λόγω της θερμότητας που παράγεται ως αποτέλεσμα της καύσης του καυσίμου στον λέβητα ατμού, το νερό μετατρέπεται σε ατμό με θερμοκρασία περίπου 550 ° C. Η απόδοση ενός θερμοηλεκτρικού σταθμού είναι ο λόγος της λαμβανόμενης ηλεκτρικής ενέργειας προς τη θερμική ενέργεια που παράγεται κατά την καύση του καυσίμου. αυξάνεται με την αύξηση της αρχικής θερμοκρασίας του ατμού. Αλλά ταυτόχρονα, υψηλής ποιότητας, ακριβοί χάλυβες πρέπει να χρησιμοποιηθούν για τα πιο κρίσιμα μέρη της εγκατάστασης, τα οποία αντιμετωπίζουν μεγάλα μηχανικά φορτία σε συνδυασμό με υψηλές θερμοκρασίες. Το κέρδος στην απόδοση δεν αντισταθμίζει το αυξημένο κόστος του μετάλλου. Στον στρόβιλο, η μέθοδος μετατροπής της θερμικής ενέργειας του ατμού σε μηχανική είναι η εξής. Ατμός υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας, που έχει μεγάλη θερμική ενέργεια, από τον λέβητα εισέρχεται στα ακροφύσια του στροβίλου. Τα ακροφύσια είναι σταθερά, μεταλλικά κανάλια που δεν περιστρέφονται με τον άξονα του στροβίλου, στα οποία μειώνεται η θερμοκρασία και η πίεση του ατμού, πράγμα που σημαίνει ότι μειώνεται και η θερμική του ενέργεια, αλλά αυξάνεται η ταχύτητα της ροής του ατμού. Έτσι, λόγω της μείωσης της θερμικής ενέργειας του ατμού, αυξάνεται η μηχανική (κινητική) ενέργειά του. Σε αυτή την περίπτωση, η μηχανική ενέργεια της ροής ατμού μετατρέπεται στη μηχανική ενέργεια του ρότορα του στροβίλου, ή μάλλον, στη μηχανική ενέργεια της στροβιλογεννήτριας, αφού οι άξονες του στροβίλου και της ηλεκτρικής γεννήτριας αλληλοσυνδέονται. Οι σύγχρονοι ατμοστρόβιλοι για θερμοηλεκτρικούς σταθμούς είναι πολύ προηγμένες, υψηλής ταχύτητας, εξαιρετικά οικονομικές μηχανές. Η ποσότητα του νερού ψύξης πρέπει να είναι αρκετές δεκάδες φορές μεγαλύτερη από την ποσότητα του συμπυκνωμένου ατμού. Ως εκ τούτου, οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί κατασκευάζονται κοντά σε μεγάλες πηγές νερού. Η διαδικασία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς μπορεί υπό όρους να χωριστεί σε τρεις κύκλους: χημική - καύση, ως αποτέλεσμα της οποίας η εσωτερική χημική ενέργεια του καυσίμου μετατρέπεται σε θερμότητα και μεταφέρεται σε ατμό. μηχανική - η θερμική ενέργεια του ατμού μετατρέπεται στην ενέργεια περιστροφής του στροβίλου και του ρότορα της στροβιλογεννήτριας. ηλεκτρική - μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια.

Οι επιχειρήσεις που παράγουν θερμική και ηλεκτρική ενέργεια είναι: οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί καυσίμων υδρογονανθράκων, οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί παράγουν ηλεκτρική και θερμική ενέργεια, οι πυρηνικοί σταθμοί χρησιμοποιούν την ενέργεια της πυρηνικής αποσύνθεσης. Το TPP περιλαμβάνει ένα σύνολο εξοπλισμού στον οποίο η εσωτερική χημική ενέργεια του καυσίμου (στερεό, υγρό ή αέριο) μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια νερού και ατμού, η οποία μετατρέπεται σε μηχανική περιστροφική ενέργεια, η οποία παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Όταν καίγεται, το καύσιμο που παρέχεται στη γεννήτρια ατμού από την αποθήκη απελευθερώνει θερμική ενέργεια, η οποία, θερμαίνοντας το νερό που παρέχεται από την εισαγωγή νερού, το μετατρέπει σε ενέργεια υδρατμών με θερμοκρασία 550 ° C. Στον στρόβιλο, η ενέργεια των υδρατμών μετατρέπεται σε μηχανική περιστροφική ενέργεια, η οποία μεταφέρεται στη γεννήτρια, η οποία τη μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια. Στον συμπυκνωτή ατμού, ο ατμός εξαγωγής με θερμοκρασία 123-125˚С εκπέμπει τη λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης στο νερό ψύξης και τροφοδοτείται ξανά στο λέβητα της γεννήτριας ατμού με τη βοήθεια μιας αντλίας κυκλοφορίας με τη μορφή συμπυκνώματος. Οι μονάδες αεριοστροβίλου (GTUs) μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε TPP. Οι αεριοστρόβιλοι χρησιμοποιούνται ευρέως στις μεταφορές ως κύρια στοιχεία των κινητήρων αεροσκαφών, στις σιδηροδρομικές μεταφορές - ατμομηχανές αεριοστροβίλων.

Στους αεριοστρόβιλους, ένα μείγμα προϊόντων καύσης καυσίμου με αέρα ή θερμαινόμενο αέρα σε υψηλή πίεση και υψηλή θερμοκρασία χρησιμεύει ως ρευστό εργασίας. Σύμφωνα με το σχεδιασμό και την αρχή της μετατροπής ενέργειας, οι αεριοστρόβιλοι δεν διαφέρουν από τους ατμοστρόβιλους. Η απόδοση λειτουργίας των αεριοστροβίλων είναι περίπου η ίδια με αυτή των κινητήρων εσωτερικής καύσης και σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες του ρευστού εργασίας, η απόδοσή τους είναι υψηλότερη. Οι αεριοστρόβιλοι είναι πιο συμπαγείς από τους ατμοστρόβιλους και τους κινητήρες εσωτερικής καύσης παρόμοιας ισχύος. Το πιο σημαντικό πλεονέκτημα ενός αεριοστρόβιλου είναι η υψηλή ευελιξία του: ο χρόνος εκκίνησης είναι 1–1,5 λεπτά. Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί με αεριοστρόβιλους είναι πιο ευέλικτοι από τους ατμοστρόβιλους, είναι εύκολο να ξεκινήσουν, να σταματήσουν και να ρυθμιστούν. Το μειονέκτημα των αεριοστροβίλων είναι ότι οι αεριοστρόβιλοι λειτουργούν κυρίως με υγρό καύσιμο υψηλής ποιότητας ή αέριο (φυσικό αέριο, τεχνητό αέριο που λαμβάνεται με ειδική καύση στερεών καυσίμων). Ωστόσο, αναλυτικές μελέτες για πολλά υποσχόμενες κατευθύνσεις για την ανάπτυξη της παγκόσμιας ενεργειακής βιομηχανίας αναφέρουν τους αεριοστρόβιλους μεταξύ των πιο προοδευτικών μετατροπέων ενέργειας του 21ου αιώνα. Στο σχ. 2. Παρουσιάζεται σχηματικό διάγραμμα σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με εγκατάσταση αεριοστροβίλου.

Ρύζι. 2. Σχέδιο TPP με μονάδα αεριοστροβίλου (GTU)

Υγρό ή αέριο καύσιμο και αέρας τροφοδοτούνται στον θάλαμο καύσης 1. Τα αέρια υψηλής πίεσης 2 που σχηματίζονται σε αυτό σε θερμοκρασία 750-770 ° C κατευθύνονται στα πτερύγια εργασίας του στροβίλου 3. Ο στρόβιλος 3 περιστρέφει την ηλεκτρική γεννήτρια 4, η οποία παράγει ηλεκτρική ενέργεια, και τον συμπιεστή 5, που εξυπηρετεί για την παροχή αέρα 6 υπό πίεση στον θάλαμο καύσης. Ο αέρας 6 που συμπιέζεται στον συμπιεστή 5 θερμαίνεται στον αναγεννητή 7 από εύφλεκτα αέρια 8 που εξαντλούνται στον στρόβιλο πριν τροφοδοτηθεί στον θάλαμο καύσης 1. Η θέρμανση του αέρα βελτιώνει την απόδοση της καύσης καυσίμου στον θάλαμο καύσης. Για να αυξηθεί η οικονομική απόδοση της χρήσης αεριοστροβίλων σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, χρησιμοποιούνται μονάδες συνδυασμένου κύκλου - ένας συνδυασμός μονάδων αεριοστροβίλου και ατμοστρόβιλου. Είναι ιδιαίτερα ευέλικτοι και χρησιμεύουν για την κάλυψη φορτίων αιχμής στο σύστημα ισχύος. Ένα σχηματικό διάγραμμα θερμοηλεκτρικού σταθμού με μονάδα συνδυασμένου κύκλου φαίνεται στο σχήμα. 3. Σημειώνεται: 1 - ατμογεννήτρια, 2 - συμπιεστής, 3 - αεριοστρόβιλος, 4 - γεννήτρια, 5 - ατμοστρόβιλος, 6 - συμπυκνωτής, 7 - αντλία, 8 - εξοικονομητής. Ο εξοικονομητής επιτρέπει στα αέρια που εκλύονται στον στρόβιλο να χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση του νερού τροφοδοσίας, γεγονός που καθιστά δυνατή τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και την αύξηση της απόδοσης έως και 44%.

Ρύζι. 3. Σχέδιο θερμοηλεκτρικής μονάδας με μονάδα συνδυασμένου κύκλου

Στο σχ. 4. Παρουσιάζεται ένα άλλο πιθανό σχέδιο θερμοηλεκτρικής μονάδας με μονάδα συνδυασμένου κύκλου - με την εκπομπή καυσαερίων σε λέβητα ατμού. Εδώ το 8 είναι ο θάλαμος καύσης.

Ρύζι. Εικ. 4. Σχέδιο θερμοηλεκτρικού σταθμού με μονάδα συνδυασμένου κύκλου με εκπομπή καυσαερίων σε λέβητα ατμού

Οι σταθμοί συνδυασμένης θερμότητας και ηλεκτροπαραγωγής (ΣΗΘ), όπου πραγματοποιείται η ολοκληρωμένη παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας, έχουν συντελεστή απόδοσης 1,5-1,7 φορές υψηλότερο, φθάνοντας το 60-65%. Η ολοκληρωμένη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας είναι πολύ επικερδής. Πολλοί κλάδοι της βιομηχανίας: χημικοί, μεταλλουργικοί, κλωστοϋφαντουργίας, τροφίμων κ.λπ. χρειάζονται θερμότητα για τεχνολογικούς σκοπούς. Περίπου το 50% των παραγόμενων καυσίμων χρησιμοποιείται για τις θερμικές ανάγκες των επιχειρήσεων. Ο ατμός που εξαντλείται στους στρόβιλους IES έχει θερμοκρασία 25-30°C και πίεση περίπου 0,04 bar (0,04-10 ~ 7 MPa) και είναι ακατάλληλος για χρήση σε τεχνολογικούς σκοπούς σε επιχειρήσεις. Ζεστό νερό απαιτείται επίσης για τη θέρμανση κτιρίων κατοικιών. Η θερμική ενέργεια με τη μορφή ατμού των καθορισμένων παραμέτρων και ζεστού νερού μπορεί να παραχθεί κεντρικά σε CHPP και σε μεγάλα λεβητοστάσια ή να αποκεντρωθεί σε εργοστασιακά mini-CHP και σε μεμονωμένα λεβητοστάσια. Στα ΣΗΘ, χρησιμοποιούνται ειδικοί στρόβιλοι με ενδιάμεσες εξαγωγές ατμού για την παραγωγή ατμού με τις παραμέτρους που απαιτεί ο καταναλωτής. Σε αυτά, αφού μέρος της ενέργειας ατμού δαπανηθεί για την οδήγηση του στροβίλου και μειωθούν οι παράμετροί του, επιλέγεται ένα ορισμένο ποσοστό ατμού για τους καταναλωτές. Το υπόλοιπο τμήμα του ατμού χρησιμοποιείται με τον συνήθη τρόπο στον στρόβιλο για να τον περιστρέψει και στη συνέχεια εισέρχεται στον συμπυκνωτή. Δεδομένου ότι η πτώση πίεσης για ένα μέρος του ατμού είναι μικρότερη, η κατανάλωση καυσίμου για την παραγωγή ενέργειας αυξάνεται κάπως. Ωστόσο, αυτή η αύξηση είναι τελικά μικρότερη από την κατανάλωση καυσίμου στην περίπτωση χωριστής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας σε μικρά λεβητοστάσια. Όταν το καύσιμο καίγεται μόνο για την παραγωγή θερμότητας, για παράδειγμα, για θέρμανση, ολόκληρη η «διαφορά θερμοκρασίας» είναι από περίπου 1500 ° C έως 100 ° C, δηλ. από τη θερμοκρασία που επιτυγχάνεται κατά την καύση του καυσίμου έως τη θερμοκρασία που απαιτείται για τη θέρμανση δεν χρησιμοποιείται με κανέναν τρόπο. Είναι πιο πλεονεκτικό να χρησιμοποιείτε αυτό το διάστημα θερμοκρασίας πάνω από 1000°C για να λαμβάνετε μηχανική ενέργεια από τη θερμική ενέργεια και να κατευθύνετε τη θερμότητα (περίπου 100°C) στη θέρμανση. Φυσικά, σε αυτή την περίπτωση, λιγότερη μηχανική ενέργεια θα ληφθεί με την ίδια ποσότητα καυσίμου που καίγεται λόγω αύξησης της τελικής θερμοκρασίας κατά περίπου 70°C (από 30 σε 100°C). Μια τέτοια αύξηση είναι απαραίτητη για να εξασφαλιστεί η θερμοκρασία του νερού για τις ανάγκες θέρμανσης. Ζεστό νερό και ατμός υπό πίεση έως 3 MPa παραδίδονται στους καταναλωτές μέσω αγωγών. Το σύνολο των σωληνώσεων για τη μεταφορά θερμότητας ονομάζεται δίκτυο θερμότητας. Η μεταφορά θερμότητας με τη μορφή ατμού είναι αντιοικονομική σε απόσταση μεγαλύτερη από 5–7 km.

Η τηλεθέρμανση που βασίζεται στην ολοκληρωμένη παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας παρέχει επί του παρόντος το μεγαλύτερο μέρος της ζήτησης θερμότητας των βιομηχανικών και στεγαστικών και κοινοτικών υπηρεσιών, μειώνει την κατανάλωση καυσίμων και ενεργειακών πόρων, καθώς και το κόστος υλικών και εργασίας στα συστήματα παροχής θερμότητας. περιβαλλοντικά οφέλη. Ωστόσο, με τη μέγιστη συγκέντρωση της παροχής θερμότητας στη ΣΗΘ, μπορεί να παραχθεί μόνο το 25-30% της απαιτούμενης ηλεκτρικής ενέργειας. Η λειτουργία των σταθμών συμπύκνωσης καθορίζεται από τις συνθήκες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία είναι τεχνολογικά και οικονομικά δυνατή η μετάδοση σε μεγάλες αποστάσεις. Αυτό ευνοεί τη συγκέντρωση μεγάλων ηλεκτρικών δυναμικών και επιτρέπει την ταχεία αύξηση του δυναμικού ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας. Επομένως, στο εθνικό ενεργειακό σύστημα είναι απαραίτητος και σκόπιμος ο συνδυασμός IES και CHP.

Ως πολύ ενεργειακά αποδοτική λύση για την τροφοδοσία μεγάλων βιομηχανιών με ηλεκτρική ενέργεια και θερμότητα, θεωρούνται τα mini-CHP. Ένας πυρηνικός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής (NPP) είναι εγγενώς επίσης ένας θερμοηλεκτρικός σταθμός. Ωστόσο, αντί για λέβητα όπου καίγονται οργανικά καύσιμα, χρησιμοποιείται ένας πυρηνικός αντιδραστήρας. Η ενδοπυρηνική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια ατμού, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια περιστροφής της στροβιλογεννήτριας και σε ηλεκτρική ενέργεια. Η παρουσία ενός θερμοδυναμικού κύκλου σε έναν πυρηνικό σταθμό περιορίζει την απόδοση αυτού του σταθμού, καθώς και των συμβατικών θερμοηλεκτρικών σταθμών. Το μειονέκτημα των πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής είναι επίσης η έλλειψη δυνατότητας ελιγμών: η εκκίνηση και η παύση λειτουργίας μονάδων και μονάδων αυτών των σταθμών απαιτεί σημαντική επένδυση χρόνου και εργασίας.

Ιστορία [ | ]

Η βασική αρχή της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ανακαλύφθηκε στη δεκαετία του 1820 και στις αρχές του 1830 από τον Βρετανό επιστήμονα Michael Faraday. Η μέθοδός του, που χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα, είναι ότι σε ένα κλειστό αγώγιμο κύκλωμα, όταν αυτό το κύκλωμα κινείται ανάμεσα στους πόλους ενός μαγνήτη, προκύπτει ηλεκτρικό ρεύμα.

Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας έγινε οικονομικά βιώσιμο το παρακάτω σχήμα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Οι ηλεκτρικές γεννήτριες που είναι εγκατεστημένες σε ένα εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας παράγουν κεντρικά ηλεκτρική ενέργεια με τη μορφή εναλλασσόμενου ρεύματος. Με τη βοήθεια μετασχηματιστών ισχύος αυξάνεται η ηλεκτρική τάση του παραγόμενου εναλλασσόμενου ρεύματος, γεγονός που επιτρέπει τη μετάδοσή του μέσω καλωδίων με χαμηλές απώλειες. Στο σημείο κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας, η τάση AC μειώνεται από μετασχηματιστές υποβάθμισης και μεταφέρεται στους καταναλωτές. Ο ηλεκτρισμός, μαζί με τη μέθοδο του Μπεσεμεριανού χάλυβα, αποτέλεσαν τη βάση της Δεύτερης Βιομηχανικής Επανάστασης. Οι σημαντικότερες εφευρέσεις που έκαναν τον ηλεκτρισμό ευρέως διαθέσιμο και απαραίτητο ήταν ο Thomas Alva Edison και ο Nikola Tesla.

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε κεντρικούς σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ξεκίνησε το 1882, όταν στο σταθμό Pearl Street στη Νέα Υόρκη, μια ατμομηχανή τροφοδοτούσε ένα δυναμό που παρήγαγε συνεχές ρεύμα στο φως της Pearl Street. Η νέα τεχνολογία υιοθετήθηκε γρήγορα από πολλές πόλεις σε όλο τον κόσμο, οι οποίες μετέτρεψαν γρήγορα τα φώτα των δρόμων τους σε ηλεκτρική ενέργεια. Λίγο αργότερα, οι ηλεκτρικοί λαμπτήρες χρησιμοποιήθηκαν ευρέως σε δημόσια κτίρια, εργοστάσια και για την τροφοδοσία των δημόσιων συγκοινωνιών (τραμ και τρένα). Από τότε, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο αυξάνεται συνεχώς.

Τρόποι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας[ | ]

Ο κύριος τρόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι η παραγωγή της από μια ηλεκτρική γεννήτρια που βρίσκεται στον ίδιο άξονα με τον στρόβιλο και μετατρέποντας την κινητική ενέργεια του στροβίλου σε ηλεκτρική. Ανάλογα με τον τύπο του παράγοντα εργασίας που περιστρέφει τον στρόβιλο, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής χωρίζονται σε υδραυλικούς και θερμικούς (συμπεριλαμβανομένων των πυρηνικών).

υδροηλεκτρική ενέργεια[ | ]

Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι ένας κλάδος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τον οποίο χρησιμοποιείται η κινητική ενέργεια μιας ροής νερού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι επιχειρήσεις παραγωγής ενέργειας στην περιοχή αυτή είναι οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί (ΗΡ), οι οποίοι είναι χτισμένοι σε ποτάμια.

Κατά την κατασκευή υδροηλεκτρικού σταθμού με τη βοήθεια φραγμάτων σε ποτάμια, δημιουργείται τεχνητά μια διαφορά στα επίπεδα της επιφάνειας του νερού (άνω και κάτω πισίνα). Το νερό, υπό τη δράση της βαρύτητας, υπερχειλίζει από τα ανάντη προς τα κατάντη με ειδικούς αγωγούς, στους οποίους βρίσκονται υδροστρόβιλοι, τα πτερύγια των οποίων περιστρέφονται από τη ροή του νερού. Ο στρόβιλος περιστρέφει τον ομοαξονικό ρότορα της ηλεκτρικής γεννήτριας.

Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με αντλία αποθήκευσης (PSPP) είναι ένας ειδικός τύπος υδροηλεκτρικού σταθμού. Δεν μπορούν να θεωρηθούν καθαρή παραγωγική ικανότητα, καθώς καταναλώνουν σχεδόν τόση ηλεκτρική ενέργεια όση παράγουν, αλλά τέτοιοι σταθμοί είναι πολύ αποτελεσματικοί στην εκφόρτωση του δικτύου κατά τις ώρες αιχμής.

Βιομηχανία θερμικής ενέργειας[ | ]

Οι επιχειρήσεις της βιομηχανίας θερμικής ενέργειας είναι οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί (ΤΡΡ), όπου η θερμική ενέργεια της καύσης ορυκτών καυσίμων μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί είναι δύο βασικών τύπων:

Οικονομικά της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας[ | ]

Η κατασκευή εγκαταστάσεων ηλεκτρικής ενέργειας είναι πολύ δαπανηρή, η περίοδος απόσβεσης είναι μεγάλη. Η οικονομική απόδοση μιας συγκεκριμένης μεθόδου παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εξαρτάται από πολλές παραμέτρους, κυρίως από τη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας και από την περιοχή. Ανάλογα με την αναλογία αυτών των παραμέτρων, οι τιμές πώλησης της ηλεκτρικής ενέργειας ποικίλλουν επίσης, για παράδειγμα, η τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας στη Βενεζουέλα είναι 3 σεντς ανά kWh και στη Δανία - 40 σεντ ανά kWh.

Η επιλογή του τύπου του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής βασίζεται επίσης κυρίως στο να ληφθούν υπόψη οι τοπικές ανάγκες για ηλεκτρική ενέργεια και οι διακυμάνσεις της ζήτησης. Επιπλέον, όλα τα ηλεκτρικά δίκτυα έχουν διαφορετικά φορτία, αλλά οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο και λειτουργούν συνεχώς πρέπει να παρέχουν ένα βασικό φορτίο - την ημερήσια ελάχιστη κατανάλωση. Το βασικό φορτίο μπορεί να παρέχεται μόνο από μεγάλους θερμοηλεκτρικούς και πυρηνικούς σταθμούς, η ισχύς των οποίων μπορεί να ρυθμιστεί εντός ορισμένων ορίων. Στους υδροηλεκτρικούς σταθμούς, η ικανότητα ελέγχου της ισχύος είναι πολύ μικρότερη.

Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί κατασκευάζονται κατά προτίμηση σε περιοχές με υψηλή πυκνότητα βιομηχανικών καταναλωτών. Ο αρνητικός αντίκτυπος της ρύπανσης από απόβλητα μπορεί να ελαχιστοποιηθεί, καθώς οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής βρίσκονται συνήθως μακριά από κατοικημένες περιοχές. Ο τύπος του καυσίμου που καίγεται είναι απαραίτητος για έναν θερμοηλεκτρικό σταθμό. Ο άνθρακας είναι συνήθως το φθηνότερο καύσιμο για θερμοηλεκτρικούς σταθμούς. Αλλά εάν η τιμή του φυσικού αερίου πέσει κάτω από ένα ορισμένο όριο, η χρήση του για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται πιο προτιμότερη από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με καύση άνθρακα.

Το κύριο πλεονέκτημα των πυρηνικών σταθμών είναι η μεγάλη χωρητικότητα κάθε μονάδας ισχύος με σχετικά μικρό μέγεθος και υψηλή περιβαλλοντική φιλικότητα με αυστηρή τήρηση όλων των κανόνων λειτουργίας. Ωστόσο, οι πιθανοί κίνδυνοι από την αστοχία των πυρηνικών σταθμών είναι πολύ μεγάλοι.

Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί κατασκευάζονται συνήθως σε απομακρυσμένες περιοχές και είναι εξαιρετικά φιλικοί προς το περιβάλλον, αλλά η χωρητικότητά τους ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με την εποχή και δεν μπορούν να ρυθμίσουν την παραγωγή ισχύος στο ηλεκτρικό δίκτυο σε μεγάλο εύρος.

Το κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές (με εξαίρεση την υδροηλεκτρική ενέργεια) έχει πρόσφατα μειωθεί σημαντικά. Το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από την ηλιακή ενέργεια, την αιολική ενέργεια, την παλιρροιακή ενέργεια είναι σε πολλές περιπτώσεις ήδη συγκρίσιμο με το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς. Λαμβάνοντας υπόψη τις κρατικές επιδοτήσεις, η κατασκευή σταθμών ηλεκτροπαραγωγής που λειτουργούν με ανανεώσιμες πηγές είναι οικονομικά εφικτή. Ωστόσο, το κύριο μειονέκτημα τέτοιων σταθμών ηλεκτροπαραγωγής είναι η ασταθής φύση της εργασίας τους και η αδυναμία ρύθμισης της ισχύος τους.

Το 2018, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από υπεράκτια αιολικά πάρκα έγινε φθηνότερη από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από πυρηνικούς σταθμούς.

Οικολογικά προβλήματα[ | ]

Οι διαφορές μεταξύ των χωρών που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια επηρεάζουν τις περιβαλλοντικές ανησυχίες. Στη Γαλλία, μόνο το 10% της ηλεκτρικής ενέργειας παράγεται από ορυκτά καύσιμα, στις ΗΠΑ το ποσοστό αυτό φτάνει το 70%, και στην Κίνα - έως και το 80%. Η φιλικότητα προς το περιβάλλον της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εξαρτάται από τον τύπο της μονάδας παραγωγής ενέργειας. Οι περισσότεροι επιστήμονες συμφωνούν ότι οι εκπομπές ρύπων και αερίων θερμοκηπίου από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με βάση τα ορυκτά καύσιμα ευθύνονται για ένα σημαντικό μέρος των παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. στις Ηνωμένες Πολιτείες, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας αντιπροσωπεύει σχεδόν το 40% των εκπομπών, τη μεγαλύτερη από οποιαδήποτε πηγή. Οι εκπομπές από τις μεταφορές υστερούν πολύ, αντιπροσωπεύοντας περίπου το ένα τρίτο της παραγωγής