типи електростанцій

Електрична станція - сукупність установок, обладнання і апаратури, використовуваних безпосередньо для виробництва електричної енергії, а також необхідні для цього споруди та будівлі, розташовані на певній території.
Залежно від джерела енергії розрізняють:
- теплові електростанції (ТЕС), що використовують природне паливо;
- гідроелектростанції (ГЕС), що використовують енергію падаючої води загачених річок;
- атомні електростанції (АЕС), що використовують ядерну енергію;
- інші електростанції. використовують вітрову, сонячну, геотермальну і інші види енергій.
У нашій країні виробляється і споживається величезна кількість електроенергії. Вона майже повністю виробляється трьома основними типами електростанцій: тепловими, атомними і гідроелектростанціями.
ВУкаіни близько 75% енергії виробляється на теплових електростанціях. ТЕС будують в районах видобутку палива або в районах споживання енергії. ГЕС вигідно будувати на повноводних гірських річках. Тому найбільші ГЕС побудовані на сибірських річках. Єнісеї, Ангарі. Але також побудовані каскади ГЕС і на рівнинних річках: Волзі, Камі.
АЕС побудовані в районах, де споживається багато енергії, а інших енергоресурсів бракує (в західній частині країни).
Основним типом електростанцій вУкаіни є теплові (ТЕС). Ці установки виробляють приблизно 67% електроенергііУкаіни.
На їх розміщення впливають паливний і споживчий фактори. Найбільш потужні електростанції розташовуються в місцях видобутку палива. ТЕС, що використовують калорійне, транспортабельні паливо, орієнтовані на споживачів.

Принципова схема теплової електростанції представлена на рис.1. Варто мати на увазі, що в її конструкції може бути передбачено кілька контурів - теплоносій від тепловиділяючого реактора може не йти відразу на турбіну, а віддати своє тепло в теплообміннику теплоносія наступного контуру, який вже може надходити на турбіну, а може далі передавати свою енергію наступного контуру. Також в будь-який електростанції передбачена система охолодження відпрацьованого теплоносія, щоб довести температуру теплоносія до необхідного для повторного циклу значення. Якщо поблизу від електростанції є населений пункт, то це досягається шляхом використання тепла відпрацьованого теплоносія для нагріву води для опалення будинків або гарячого водопостачання, а якщо немає, то зайве тепло відпрацьованого теплоносія просто скидається в атмосферу в градирнях (їх можна бачити на малюнку обкладинки: з себе вони представляють широкі конусоподібні труби). Конденсатором відпрацьованої пари на неатомних електростанціях найчастіше служать саме градирні.
рис.1
ТЕС, що виробляє електричну енергію в результаті перетворення теплової енергії, що виділяється при спалюванні органічного палива. Серед ТЕС переважають теплові двигуни (ТПЕС), на яких теплова енергія використовується в парогенераторі для отримання водяної пари високого тиску, що приводить в обертання ротор парової турбіни, з'єднаний з ротором електричного генератора (зазвичай синхронного генератора). В якості палива на таких ТЕС використовують вугілля (переважно), мазут, природний газ. лігніт, торф, сланці.
ТПЕС, мають як привід електрогенераторів конденсаційні турбіни і не використовують тепло відпрацьованої пари для постачання теплової енергії зовнішніх споживачів, називаються конденсаційними електростанціями. На ГРЕС виробляється близько електроенергії, виробленої на ТЕС. ТПЕС, оснащені теплофікаційні турбінами і віддають тепло відпрацьованої пари промисловим або комунально-побутовим споживачам, званим теплоелектроцентралями (ТЕЦ); ними виробляється близько електроенергії, виробленої на ТЕС.
ТЕС з приводом електрогенератора від газової турбіни називаються газотурбінними електростанціями (ГТеС). У камері згоряння ГТеС спалюють газ або рідке паливо; продукти згоряння з температурою 750-900 С надходять в газову турбіну, що обертає електрогенератор. Ккд таких ТЕС зазвичай становить 26-28%, потужність - до кількох сотень МВт. ГТеС зазвичай застосовуються для покриття піків електричного навантаження.
ТЕС з парогазотурбінної установкою, що складається з паротурбінного і газотурбінного агрегатів, називається парогазової електростанцією (ПГЕС). ккд якої може досягати 42 - 43%. ГТеС і ПГЕС також можуть відпускати тепло зовнішнім споживачам, тобто працювати як ТЕЦ.
Теплові електростанції використовують широко поширені паливні ресурси. відносно вільно розміщуються і здатні виробляти електроенергію без сезонних коливань. Їх будівництво ведеться швидко і пов'язане з меншими витратами праці і матеріальних засобів. Але у ТЕС є істотні недоліки. Вони використовують невідновних ресурси, мають низький ККД (30-35%), роблять украй негативний вплив на екологічну обстановку. ТЕС усього світу щорічно викидають в атмосферу 200-250 млн. Т золи і близько 60 млн. Т сірчистого ангідриду, а також поглинають величезну кількість кисню. Встановлено, що вугілля в мікродозах майже завжди містить U 238. Th 232 і радіоактивний ізотоп вуглецю. Більшість ТЕСУкаіни не оснащені ефективними системами очищення димових газів від оксидів сірки та азоту. Хоча установки, що працюють на природному газі екологічно істотно чистіше вугільних, сланцевих і мазутних, шкоду природі завдає прокладка газопроводів (особливо в північних районах).
Першорядну роль серед теплових установок грають конденсаційні електростанції (КЕС). Вони тяжіють і до джерел палива, і до споживачів, і тому дуже широко поширені.
Чим більше КЕС, тим далі вона може передавати електроенергію, тобто у міру збільшення потужності зростає вплив паливно-енергетичного фактора. Орієнтація на паливні бази відбувається при наявності ресурсів дешевого і нетранспортабельного палива (буре вугілля Кансько-Ачинського басейну) або в разі використання електростанціями торфу, сланців і мазуту (такі КЕС зазвичай пов'язані з центрами нафтопереробки).
ТЕЦ (теплоелектроцентралі) представляють собою установки з комбінованого виробництва електроенергії та теплоти. Їх ККД доходить до 70% проти 30-35% на КЕС. ТЕЦ прив'язані до споживачів, тому що радіус передачі теплоти (пари, гарячої води) становить 15-20 км. Максимальна потужність ТЕЦ менше, ніж КЕС.
Останнім часом з'явилися принципово нові установки:
· Газотурбінні (ГТ) установки, в яких замість парових застосовуються газові турбіни, що знімає проблему водопостачання (на Житомирській та Шатурской ГРЕС);
· Парогазотурбінних (ПГУ), де тепло відпрацьованих газів використовується для підігріву води та отримання пара низького тиску (на Невинномиськ і Кармановской ГРЕС);
· Магнитогидродинамические генератори (МГД-генератори), які перетворять тепло безпосередньо в електричну енергію (на ТЕЦ-21 Мосенерго і Рязанської ГРЕС).
ВУкаіни потужні (2 млн. КВт і більше) побудовані в Центральному районі, в Поволжі, на Уралі і в Східному Сибіру.
На базі Кансько-Ачинського басейну створюється потужний паливно-енергетичний комплекс (КАТЕК). У проекті передбачено будівництво восьми ГРЕС потужністю по 6,4 млн. КВт. У 1989 р було введено в дію перший агрегат Березовської ГРЕС-1 (0,8 млн. КВт).