Крупнейшая по выработке российская электростанция – Братская ГРЭС
2 000 295 млрд. КВт/ч в год, экономически оправдано 852 млрд.
В 2007 году Российскими ГРЭС выработано почти 18% всей энергии страны.
Большинство ГРЭС находятся на Северном Кавказе. Перспективно освоение сибирского потенциала. В Приволжье – достройка Гидропорожской ГЭС. Строительство Ленинградской, Загорской ГАЭС.
Устройство ГЭС (см. на телефоне)
Себестоимость энергии на ГЭС – самая низкая. Для эффективной работы ГЭС необходимо 2 основных факторов:
Гарантированная обеспеченность водой круглый год
Возможно большие уклоны реки, для того чтобы производительность потока была выше
Преимущества:
Генераторы ГЭС можно быстро включать и выключать – быстрое управление в зависимости от потребления электроэнергии
Течение реки – возобновляемый источник энергии
Экологическая чистота (при строительстве ГЭС происходит затопление площади – создание водохранилищ)
Недостатки:
Большие капитальные вложения
Резкое изменение механизмов природы
Различают 3 типа ГЭС в зависимости от мощности:
Мощные 25 МВт и выше
Средние 5-25 МВт
Малые до 5 МВт
Мощность ГЭС напрямую зависит от напора воды.
Различают циклы работы ГЭС: годичный, месячный, недельный и суточный
ГЭС делятся на типы от высоты плотины:
Высоконапорные высота плотины более 60 м. (ковшёвые и радиально-осевые турбины с металлическими спиральными камерами)
Средненапорные 25-60 м.
Малонапорные 3-25 м. (поворотно-лопастные турбины в железобетонных камерах)
В зависимости от этого типа выбираются турбины.
Ещё ГЭС различают на русловые и преплотинные, в зависимости от месторасположения.
Русловые и приплотинные ГЭС.
Река преграждается полностью или частично.
Саян – Шушенское ГЭС– трагедия – самый главный недостаток
4) Гидроаккумулирующие (ГАЭС)
Вторые очереди уже существующих ГЭС. Агрегаты этой электростанции работают на закачку воды в резервные хранилища. И в момент пиковых нагрузок вода из этих хранилищ поступает в зал.
Ценность гидроэлектростанции – возобновляемые ресурсы, но затопление больших площадей.
1) Китай – 585 трлн. Вт часов – самое большое потребление гидроэнергии, там же крупнейшая ГЭС.
2) Канада 369 тВт/ч
3) Бразилия 364 тВт/ч (река Амазонка)
4) США 251 тВт/ч
5) Россия 167 тВт/ч
Теплоэлектростанции
Химическая энергия топлива путем сгорания в электрическую, путем перехода тепловой энергии пара в генератор и затем в электричество.
Есть паровой котел, в котором сгорает топливо. В паровом котле – змеевики, в котором вода превращается в пар, далее в паровую турбину, вращает лопасти, которые подсоединены к генератору, который вырабатывает электричество.
Различают несколько
1) Котлотурбинные (паровой котел + турбина), работает на любом виде топлива. Подразделяются на конденсационные (ГРЭС) теплоэнергостанции, пар, который является рабочим агентом не доставляется затем для коммунальных услуг.
ТЭЦ – теплоэлектроцентрали – вторичная энергия отработанного пара идет на коммунальные ресурсы для отопления и т.д.
Еще один тип с парогазотурбинной установкой (ПГТУ). Если КПД теплоэлектростанции составляет порядка 40%.
КПД теплоэлектростанции с паротурбинной установкой повышается до 45%.
Газотурбинные электростанции – в отличие от паровых турбин – содержит турбины, работающие на газу. КПД – 60-70%.
Мощность от 10 до 100 мВт. (Иваново – самый крупный).
Прорыв – в Москве в аэрокосмическом институте была придумана технология вырабатывания лопаток из кристаллов, что позволило создавать такие газотурбинные установки = КПД 70-80%!!! Эти электростанции очень компактны.
Перспективное развитие энергетики в нашей стране!
Самый главный недостаток ТЭС – отрицательное влияние на окружающую среду. (Рефтенская ГРЭС – самая опасная свердловской области на 2011 год). Низкое КПД.