بيت › الموضة والجمال › الطاقة التقليدية وخصائصها. الطاقة التقليدية

الطاقة التقليدية وخصائصها. الطاقة التقليدية

اعتمادًا على نوع الطاقة الأولية، هناك محطات طاقة حرارية (TPPs)، ومحطات طاقة كهرومائية (HPPs)، ومحطات طاقة نووية (NPPs)، وما إلى ذلك. وتشمل TPPs محطات توليد الطاقة التكثيفية (CHPs) وتدفئة المناطق أو محطات الحرارة والطاقة المجمعة. (حزب الشعب الجمهوري).

تسمى محطات الطاقة التي تخدم المناطق الكبيرة والسكنية محطات توليد الطاقة في مناطق الولاية (GRES). وكقاعدة عامة، فهي تشمل محطات توليد الطاقة التكثيفية التي تستخدم الوقود الأحفوري ولا تولد طاقة حرارية. تعمل محطات الطاقة والحرارة والحرارة أيضًا على الوقود الأحفوري، ولكنها، على عكس محطات الطاقة الشمسية المضغوطة، تنتج طاقة كهربائية وحرارية في شكل مياه شديدة السخونة وبخار. تستخدم محطات الطاقة النووية، ومعظمها من النوع المكثف، طاقة الوقود النووي. في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة الحرارية ومحطات توليد الطاقة في المناطق الحكومية، يتم تحويل الطاقة الكيميائية المحتملة للوقود العضوي (الفحم أو النفط أو الغاز) إلى طاقة حرارية لبخار الماء، والتي بدورها يتم تحويلها إلى طاقة كهربائية. وبهذه الطريقة يتم إنتاج حوالي 80% من طاقة العالم، ويتم تحويل الجزء الأكبر منها إلى كهرباء في محطات الطاقة الحرارية. تعتبر محطات الطاقة النووية وربما في المستقبل محطات توليد الطاقة الحرارية أيضًا. الفرق هو أن فرن الغلاية البخارية يتم استبداله بمفاعل نووي أو نووي حراري.

تستخدم محطات الطاقة الهيدروليكية (HPPs) الطاقة المتجددة الناتجة عن تدفق المياه المتساقطة، والتي يتم تحويلها إلى كهرباء.

تعد محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة الكهرومائية ومحطات الطاقة النووية المصادر الرئيسية لتوليد الطاقة، والتي يحدد تطورها وحالتها مستوى وقدرات الطاقة العالمية الحديثة وقطاع الطاقة في أوكرانيا على وجه الخصوص. وتسمى هذه الأنواع من محطات الطاقة أيضًا محطات توليد الطاقة التوربينية.

إحدى الخصائص الرئيسية لمحطات الطاقة هي القدرة المركبة، والتي تساوي مجموع القدرات المقدرة للمولدات الكهربائية ومعدات التدفئة.

الطاقة المقدرة هي أعلى طاقة يمكن أن يعمل بها الجهاز منذ وقت طويلوفقا للمواصفات الفنية.

لجميع أنواع إنتاج الطاقة أعظم تطورفي أوكرانيا، تم تطوير هندسة الطاقة الحرارية كطاقة للتوربينات البخارية باستخدام الوقود الأحفوري. الاستثمارات الرأسمالية المحددة لبناء محطات الطاقة الحرارية أقل بكثير من محطات الطاقة الكهرومائية ومحطات الطاقة النووية. كما أن الوقت اللازم لبناء محطات الطاقة الحرارية أقصر بكثير. أما بالنسبة لتكلفة الكهرباء المولدة فهي الأقل بالنسبة لمحطات الطاقة الكهرومائية. لا تختلف تكلفة إنتاج الكهرباء في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية بشكل كبير، ولكنها لا تزال أقل بالنسبة لمحطات الطاقة النووية. ومع ذلك، فإن هذه المؤشرات ليست حاسمة لاختيار نوع واحد من محطات توليد الطاقة أو آخر. يعتمد الكثير على موقع المحطة. تُبنى محطة الطاقة الكهرومائية على النهر، وعادة ما تقع محطة الطاقة الحرارية بالقرب من المكان الذي يتم فيه استخراج الوقود. من المستحسن أن يكون لديك محطة CHP قريبة من مستهلكي الطاقة الحرارية. لا يجوز بناء محطات الطاقة النووية بالقرب من المناطق المأهولة بالسكان. وبالتالي، فإن اختيار نوع المحطة يعتمد إلى حد كبير على الغرض منها والموقع المقصود. في العقود الأخيرة، تأثرت تكلفة إنتاج الطاقة واختيار نوع محطة الطاقة وموقعها بشكل حاسم المشاكل الأيكولوجيةالمتعلقة بإنتاج واستخدام موارد الطاقة.

مع الأخذ بعين الاعتبار الموقع المحدد لمحطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة الكهرومائية ومحطات الطاقة النووية، يتم تحديد موقع محطات الطاقة وشروط تشغيلها في المستقبل: موقع المحطات بالنسبة لمراكز الاستهلاك، وهو أمر مهم بشكل خاص للطاقة الحرارية محطات توليد الطاقة النوع الرئيسي لمصدر الطاقة الذي ستعمل عليه المحطة، وشروط إمدادها بالمحطة؛ شروط إمدادات المياه لشراء محطات معنى خاصلـ IES وNPP. ولا يقل أهمية عن ذلك قرب المحطة من السكك الحديدية وطرق النقل الأخرى والمناطق المأهولة بالسكان.

طاقة

طاقة- مجال النشاط الاقتصادي البشري، وهو عبارة عن مجموعة من النظم الفرعية الطبيعية والاصطناعية الكبيرة التي تعمل على تحويل وتوزيع واستخدام موارد الطاقة بجميع أنواعها. هدفها هو ضمان إنتاج الطاقة عن طريق تحويل الطاقة الطبيعية الأولية إلى طاقة ثانوية، على سبيل المثال، الطاقة الكهربائية أو الحرارية. في هذه الحالة، يحدث إنتاج الطاقة غالبًا على عدة مراحل:

صناعة الطاقة الكهربائية

الطاقة الكهربائية هي نظام فرعي من قطاع الطاقة، يغطي إنتاج الكهرباء في محطات توليد الطاقة وتوصيلها إلى المستهلكين عبر خطوط نقل الطاقة. عناصرها المركزية هي محطات توليد الطاقة، والتي تصنف عادة حسب نوع الطاقة الأولية المستخدمة ونوع المحولات المستخدمة لذلك. تجدر الإشارة إلى أن هيمنة نوع أو آخر من محطات توليد الطاقة في دولة معينة تعتمد في المقام الأول على توافر الموارد المناسبة. تنقسم صناعة الطاقة الكهربائية عادة إلى تقليديو غير تقليدية.

الطاقة الكهربائية التقليدية

السمة المميزة للطاقة الكهربائية التقليدية هي تطورها الطويل الأمد والجيد، وقد خضعت لاختبارات طويلة الأمد في مجموعة متنوعة من ظروف التشغيل. يتم الحصول على الحصة الرئيسية من الكهرباء في جميع أنحاء العالم من محطات الطاقة التقليدية؛ وغالباً ما تتجاوز وحدة الطاقة الكهربائية الخاصة بها 1000 ميجاوات. تنقسم صناعة الطاقة الكهربائية التقليدية إلى عدة مجالات.

طاقة حرارية

في هذه الصناعة يتم إنتاج الكهرباء في محطات الطاقة الحرارية ( الشراكة عبر المحيط الهادئ)، باستخدام لهذا الطاقة الكيميائيةالوقود العضوي. وهي مقسمة إلى:

تسود هندسة الطاقة الحرارية على نطاق عالمي بين الأنواع التقليدية؛ حيث يتم توليد 39% من إجمالي الكهرباء في العالم من النفط، و27% من الفحم، و24% من الغاز، أي 90% فقط من إجمالي إنتاج جميع محطات الطاقة في العالم. عالم. تعتمد الطاقة في دول مثل بولندا وجنوب إفريقيا بالكامل تقريبًا على استخدام الفحم وهولندا - الغاز. إن حصة هندسة الطاقة الحرارية في الصين وأستراليا والمكسيك كبيرة للغاية.

الطاقة الكهرومائية

في هذه الصناعة، يتم إنتاج الكهرباء في محطات الطاقة الكهرومائية ( محطة الطاقة الكهرومائية)، باستخدام طاقة تدفق المياه لهذا الغرض.

تسود محطات الطاقة الكهرومائية في عدد من البلدان - في النرويج والبرازيل، يحدث كل توليد الكهرباء عليها. قائمة البلدان التي تتجاوز فيها حصة توليد الطاقة الكهرومائية 70٪ تشمل العشرات منها.

الطاقة النووية

صناعة يتم فيها إنتاج الكهرباء في محطات الطاقة النووية ( الطاقة النووية)، باستخدام لهذا الغرض طاقة التفاعل النووي المتسلسل، في أغلب الأحيان اليورانيوم.

وتعتبر فرنسا الرائدة من حيث حصة محطات الطاقة النووية في توليد الكهرباء، حوالي 80%. كما أنها تسود في بلجيكا وجمهورية كوريا وبعض البلدان الأخرى. قادة العالم في إنتاج الكهرباء من محطات الطاقة النووية هم الولايات المتحدة الأمريكية وفرنسا واليابان.

صناعة الطاقة غير التقليدية

تعتمد معظم مجالات الطاقة الكهربائية غير التقليدية على مبادئ تقليدية تماماً، إلا أن الطاقة الأساسية فيها إما أن تكون من مصادر محلية مثل الرياح والطاقة الحرارية الأرضية، أو مصادر قيد التطوير مثل خلايا الوقود أو مصادر يمكن استخدامها في المستقبل، مثل الطاقة النووية الحرارية. السمات المميزة للطاقة غير التقليدية هي ملاءمتها للبيئة، وتكاليف البناء الرأسمالية المرتفعة للغاية (على سبيل المثال، بالنسبة لمحطة طاقة شمسية بسعة 1000 ميجاوات، من الضروري تغطية مساحة تبلغ حوالي 4 كيلومتر مربع بمرايا باهظة الثمن) ) وقوة الوحدة منخفضة. اتجاهات الطاقة غير التقليدية:

تركيبات خلايا الوقود

يمكنك أيضًا تسليط الضوء على مفهوم مهم بسبب استخدامه على نطاق واسع - طاقة صغيرة، هذا المصطلح غير مقبول حاليًا بشكل عام، بالإضافة إلى الشروط الطاقة المحلية, الطاقة الموزعة, الطاقة المستقلةوإلخ . في أغلب الأحيان، هذا هو الاسم الذي يطلق على محطات توليد الطاقة بقدرة تصل إلى 30 ميجاوات مع وحدات بسعة تصل إلى 10 ميجاوات. وتشمل هذه أنواع الطاقة الصديقة للبيئة المذكورة أعلاه ومحطات الطاقة الصغيرة التي تستخدم الوقود الأحفوري، مثل محطات توليد الطاقة بالديزل (من بين محطات الطاقة الصغيرة تشكل الغالبية العظمى، على سبيل المثال في روسيا - حوالي 96٪)، ومحطات توليد الطاقة بمكبس الغاز، وحدات توربينات الغاز منخفضة الطاقة التي تستخدم وقود الديزل والغاز.

كهرباء نت

الشبكة الكهربائية- مجموعة من المحطات الفرعية والمفاتيح الكهربائية وخطوط الكهرباء التي تربط بينها والمخصصة لنقل وتوزيع الطاقة الكهربائية. توفر الشبكة الكهربائية إمكانية إصدار الطاقة من محطات توليد الطاقة، ونقلها عبر مسافة، وتحويل معلمات الكهرباء (الجهد والتيار) في المحطات الفرعية وتوزيعها في جميع أنحاء الإقليم وصولاً إلى مستهلكي الطاقة المباشرين.

الشبكات الكهربائية من أنظمة الطاقة الحديثة هي متعدد المراحلأي أن الكهرباء تخضع لعدد كبير من التحولات في طريقها من مصادر الكهرباء إلى مستهلكيها. نموذجي أيضًا للشبكات الكهربائية الحديثة وضع متعدد، وهو ما يعني تنوع أحمال عناصر الشبكة على أساس يومي وسنوي، بالإضافة إلى وفرة الأوضاع التي تنشأ عندما يتم إدخال عناصر الشبكة المختلفة في الإصلاحات المجدولة وأثناء إيقاف تشغيلها في حالات الطوارئ. هؤلاء وغيرهم الصفات الشخصيةتجعل الشبكات الكهربائية الحديثة هياكلها وتكويناتها معقدة للغاية ومتنوعة.

إمدادات الحرارة

حياة الإنسان المعاصريرتبط بالاستخدام الواسع النطاق ليس فقط للطاقة الكهربائية ولكن أيضًا للطاقة الحرارية. لكي يشعر الإنسان بالراحة في المنزل، في العمل، في أي مكان مكان عاميجب تدفئة جميع المباني وتزويدها الماء الساخنللأغراض المنزلية. وبما أن هذا يرتبط مباشرة بصحة الإنسان، فهو مناسب في البلدان المتقدمة ظروف درجة الحرارةفي أنواع مختلفة من المباني تنظمها القواعد والمعايير الصحية. لا يمكن تحقيق مثل هذه الظروف في معظم دول العالم إلا من خلال توفير تدفئة ثابتة للجسم ( تقليل الحرارة) كمية معينة من الحرارة، والتي تعتمد على درجة حرارة الهواء الخارجي، والتي يستخدم فيها الماء الساخن في أغلب الأحيان مع درجة حرارة نهائية للمستهلكين تبلغ حوالي 80-90 درجة مئوية. أيضا، قد تتطلب العمليات التكنولوجية المختلفة للمؤسسات الصناعية ما يسمى البخار الصناعيمع ضغط 1-3 ميجا باسكال. في الحالة العامةيتم توفير الحرارة لأي كائن من خلال نظام يتكون من:

مصدر الحرارة، مثل غرفة المرجل؛
شبكة التدفئة، على سبيل المثال من الماء الساخن أو خطوط أنابيب البخار؛
بالوعة الحرارة، على سبيل المثال بطارية تسخين المياه.

التدفئة المركزية

من السمات المميزة لإمدادات الحرارة المركزية وجود شبكة تدفئة واسعة النطاق يتم من خلالها تشغيل العديد من المستهلكين (المصانع والمباني والمباني السكنية وما إلى ذلك). لتدفئة المناطق، يتم استخدام نوعين من المصادر:

محطات توليد الطاقة الحرارية ( حزب الشعب الجمهوري)، والتي يمكنها أيضًا توليد الكهرباء؛
بيوت الغلايات والتي تنقسم إلى:
- الماء الساخن
- بخار.

إمدادات الحرارة اللامركزية

يُطلق على نظام إمداد الحرارة اسم لامركزي إذا تم دمج مصدر الحرارة والمشتت الحراري عمليًا، أي شبكة التدفئةإما صغيرة جدًا أو غائبة. يمكن أن يكون مصدر الحرارة هذا فرديًا، عندما يتم استخدام أجهزة تدفئة منفصلة في كل غرفة، على سبيل المثال، كهربائية أو محلية، على سبيل المثال، تسخين المبنى باستخدام منزل المرجل الصغير الخاص به. عادةً، لا تتجاوز سعة التدفئة لغرف الغلايات هذه 1 جيجا كالوري/ساعة (1.163 ميجاوات). عادة ما تكون قوة مصادر التدفئة الفردية صغيرة جدًا ويتم تحديدها حسب احتياجات أصحابها. أنواع التدفئة اللامركزية:

بيوت المراجل الصغيرة.
الكهربائية، وتنقسم إلى:
- مباشر؛
- تراكمي؛

شبكة التدفئة

شبكة حراريةعبارة عن هيكل هندسي وإنشائي معقد يعمل على نقل الحرارة باستخدام سائل التبريد أو الماء أو البخار، من المصدر أو محطة الطاقة الحرارية أو غرفة الغلاية إلى المستهلكين الحراريين.

وقود الطاقة

وبما أن معظم محطات الطاقة التقليدية ومصادر التدفئة تنتج الطاقة من موارد غير متجددة، فإن قضايا استخراج الوقود ومعالجته وتسليمه لها أهمية كبيرة في قطاع الطاقة. تستخدم الطاقة التقليدية نوعين مختلفين بشكل أساسي من الوقود.

الوقود العضوي

الغازي

الغاز الطبيعي، الاصطناعي:

غاز الانفجار
منتجات التقطير البترولية؛
غاز التغويز تحت الأرض؛

سائل

الوقود الطبيعي هو النفط، وتسمى منتجات تقطيره اصطناعية:

صلب

الوقود الطبيعي هو:

الوقود النباتي:

نفايات الخشب؛

الوقود الصلب الاصطناعي هو:

وقود نووي

الفرق الرئيسي والأساسي بين محطات الطاقة النووية ومحطات الطاقة الحرارية هو استخدام الوقود النووي بدلا من الوقود العضوي. يتم الحصول على الوقود النووي من اليورانيوم الطبيعي الذي يتم استخراجه من:

في المناجم (فرنسا، النيجر، جنوب أفريقيا)؛
في الحفر المفتوحة (أستراليا، ناميبيا)؛
استخدام الترشيح تحت الأرض (الولايات المتحدة الأمريكية، كندا، روسيا).

أنظمة الطاقة

نظام الطاقة (نظام الطاقة)- بشكل عام، مجموع موارد الطاقة بجميع أنواعها، وكذلك طرق ووسائل إنتاجها وتحويلها وتوزيعها واستخدامها، والتي تضمن تزويد المستهلكين بجميع أنواع الطاقة. يشمل نظام الطاقة الطاقة الكهربائية وأنظمة إمدادات النفط والغاز وصناعة الفحم والطاقة النووية وغيرها. عادة، يتم دمج كل هذه الأنظمة على المستوى الوطني في نظام طاقة واحد، وعلى نطاق عدة مناطق في أنظمة طاقة موحدة. دمج أنظمة إمدادات الطاقة المنفصلة في نظام موحدويسمى أيضا بين القطاعات مجمع الوقود والطاقة، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى قابلية التبادل أنواع مختلفةالطاقة وموارد الطاقة.

في كثير من الأحيان، يُفهم نظام الطاقة بالمعنى الضيق على أنه مجموعة من محطات الطاقة وشبكات الكهرباء والتدفئة المترابطة والمتصلة ببعضها البعض الأوضاع العامةعمليات الإنتاج المستمرة لتحويل ونقل وتوزيع الطاقة الكهربائية والحرارية، مما يسمح بالإدارة المركزية لمثل هذا النظام. في العالم الحديثيتم تزويد المستهلكين بالكهرباء من محطات توليد الطاقة، والتي قد تكون موجودة بالقرب من المستهلكين أو قد تكون موجودة على مسافات كبيرة منهم. وفي كلتا الحالتين يتم نقل الكهرباء عبر خطوط الكهرباء. ومع ذلك، إذا كان المستهلكون بعيدين عن محطة توليد الكهرباء، فيجب أن يتم النقل بجهد أعلى، ويجب بناء محطات فرعية تصاعدية وتنازلية بينهم. من خلال هذه المحطات الفرعية، وباستخدام الخطوط الكهربائية، ترتبط محطات الطاقة ببعضها البعض للتشغيل المتوازي على حمل مشترك، وأيضًا من خلال نقاط التسخين باستخدام خطوط الأنابيب الحرارية، فقط على مسافات أقصر بكثير، يتم توصيل محطات الطاقة الحرارية وبيوت الغلايات ببعضها البعض. ويسمى مجموع كل هذه العناصر نظام الطاقةمع مثل هذا المزيج تنشأ مزايا تقنية واقتصادية كبيرة:

انخفاض كبير في تكلفة الكهرباء والحرارة.
زيادة كبيرة في موثوقية إمدادات الكهرباء والحرارة للمستهلكين؛
زيادة كفاءة التشغيل أنواع مختلفةمحطات توليد الطاقة
تخفيض القدرة الاحتياطية المطلوبة لمحطات الطاقة.

أدت هذه المزايا الهائلة في استخدام أنظمة الطاقة إلى حقيقة أنه بحلول عام 1974، تم توليد أقل من 3٪ فقط من إجمالي الكهرباء في العالم من خلال محطات توليد الطاقة العاملة بشكل منفصل. ومنذ ذلك الحين السلطة أنظمة الطاقةتزايدت باستمرار، ومن أصغر الأنظمة الموحدة القوية تم إنشاؤها.

ملحوظات

إي.في. جمشتوفاالمجلد الأول حرره البروفيسور أ.د. تروخنيا // أساسيات الطاقة الحديثة. في مجلدين. - موسكو: دار النشر MPEI، 2008. - ISBN 978 5 383 00162 2
أي قوة تركيب واحد (أو وحدة طاقة).
تصنيف الأكاديمية الروسية للعلوم، والتي لا تزال تعتبرها مشروطة تماما
هذا هو الاتجاه الأحدث لصناعة الطاقة الكهربائية التقليدية، والذي يزيد عمره قليلاً عن 20 عامًا.
بيانات عام 2000.
وحتى إغلاق محطة إيجنالينا الوحيدة للطاقة النووية مؤخرًا، كانت ليتوانيا، إلى جانب فرنسا، في المقدمة أيضًا في هذا المؤشر.
V.A.Venikov، E.V.Putyatinمقدمة عن التخصص: هندسة القوى الكهربائية. - موسكو : المدرسة العليا 1988.
الطاقة في روسيا والعالم: المشاكل والآفاق. م.:مايك "ناوكا/إنتربيريوديكا"، 2001.
يمكن تفسير هذه المفاهيم بشكل مختلف.
بيانات عام 2005
أ. ميخائيلوف، دكتوراه في العلوم التقنية، البروفيسور أ. أغافونوف، دكتور في العلوم التقنية، أستاذ، ف. سعيدانوف، مرشح العلوم التقنية، أستاذ مشارك.الطاقة الصغيرة في روسيا. التصنيف والمهام والتطبيق // أخبار الهندسة الكهربائية: نشر المعلومات والمراجع. - سانت بطرسبرغ 2005. - رقم 5.
GOST 24291-90 الجزء الكهربائي من محطة توليد الكهرباء والشبكة الكهربائية. المصطلحات والتعاريف
تحت رئاسة التحرير العامة للعضو المقابل. راس اي.في. جمشتوفاالمجلد 2، حرره البروفيسور أ.ب.بورمان والبروفيسور ف.أ.سترويف // أساسيات الطاقة الحديثة. في مجلدين. - موسكو: دار النشر MPEI، 2008. - ISBN 978 5 383 00163 9
على سبيل المثال، SNIP 2.08.01-89: المباني السكنية أو GOST R 51617-2000: الإسكان والخدمات المجتمعية. الشروط الفنية العامة. في روسيا
اعتمادًا على المناخ، قد لا يكون ذلك ضروريًا في بعض البلدان.
http://www.map.ren21.net/GSR/GSR2012.pdf
يبلغ قطرها حوالي 9 ملم وارتفاعها 15-30 ملم.
T.Kh.مارجولوفامحطات الطاقة النووية. - موسكو: دار النشر، 1994.
نظام التشغيل- مقال من الموسوعة السوفيتية الكبرى
GOST 21027-75 أنظمة الطاقة. المصطلحات والتعاريف
لا يزيد عن بضعة كيلومترات.
حرره إس إس روكوتيان وآي إم شابيرودليل تصميم أنظمة الطاقة. - موسكو: إنرغواتوميزدات، 1985.

أنظر أيضا

طاقة
هيكل حسب المنتجات والصناعات

صناعة الطاقة الكهربائية:
كهرباء

تقليدي

الحرارية محطات توليد الطاقة	محطة توليد الطاقة التكثيفية (CPS) محطة الطاقة والحرارة المشتركة (CHP)
الطاقة الكهرومائية	محطة توليد الطاقة الكهرومائية (HPP) محطة توليد الطاقة المخزنة بالضخ (PSPP)
النووية	محطة الطاقة النووية (NPP) محطة الطاقة النووية العائمة (FNPP)

بديل

الحرارة الأرضية	محطات الطاقة الحرارية الأرضية (GeoTES)
الطاقة الكهرومائية	محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة (SHPPs) محطات طاقة المد والجزر (TPPs) محطات توليد الطاقة الموجية محطات الطاقة الأسموزي
قوة الرياح	محطات طاقة الرياح (WPP)
شمسي	محطات الطاقة الشمسية (SPP)
هيدروجين	محطات توليد الطاقة الهيدروجينية محطات خلايا الوقود
الطاقة الحيوية	محطات الطاقة الكهربائية الحيوية (BioTES)
صغير	محطات توليد الطاقة بالديزلمحطات توليد الطاقة بمكبس الغاز. وحدات توربينات الغاز منخفضة الطاقة. محطات توليد الطاقة التي تعمل بالبنزين

الخصائص العامة لإنتاج الطاقة الحديثة

طاقة – مجال الإنتاج الاجتماعي، الذي يغطي استخراج موارد الطاقة وتوليد وتحويل ونقل واستخدام مختلف أنواع الطاقة. يعمل قطاع الطاقة في كل دولة ضمن إطار أنظمة الطاقة المقابلة المعمول بها.

نظام التشغيل – مجموعة من موارد الطاقة. جميع أنواع وطرق ووسائل إنتاجها وتحويلها وتوزيعها واستخدامها، بما يضمن تزويد المستهلكين بجميع أنواع الطاقة.

نظام الطاقة يشمل:

· نظام الطاقة الكهربائية.

· نظام إمدادات النفط والغاز.

· نظام صناعة الفحم.

· الطاقة النووية؛

· الطاقة غير التقليدية.

ومن بين كل ما سبق، يعتبر نظام الطاقة الكهربائية هو الأكثر تمثيلا في جمهورية بيلاروسيا.

نظام الطاقة الكهربائية- مجموعة من الدوائر المترابطة وأنماط المعدات والمنشآت لإنتاج وتحويل وتوصيل الطاقة الكهربائية إلى المستهلكين النهائيين. يشمل نظام الطاقة الكهربائية محطات الطاقة الكهربائية والمحطات الفرعية وخطوط نقل الطاقة ومراكز استهلاك الطاقة الكهربائية.

الطاقة هي أحد أشكال الإدارة البيئية. في المستقبل، من وجهة نظر تكنولوجية، فإن الحجم الممكن تقنيًا للطاقة المنتجة يكون غير محدود عمليًا، لكن قطاع الطاقة يعاني من قيود ديناميكية حرارية كبيرة.
الحدود (الحرارية) للمحيط الحيوي. وتقترب أبعاد هذه القيود من كمية الطاقة التي تمتصها الكائنات الحية للمحيط الحيوي بالتزامن مع عمليات الطاقة الأخرى التي تحدث على سطح الأرض. ومن المرجح أن تكون الزيادة في هذه الكميات من الطاقة كارثية، أو على أي حال، سيكون لها تأثير أزمة على المحيط الحيوي.

في أغلب الأحيان الخامس الطاقة الحديثةتسليط الضوء على الطاقة التقليدية القائمة على استخدام الوقود العضوي والنووي الطاقة غير التقليدية- الاعتماد على استخدام مصادر الطاقة المتجددة التي لا تنضب .

وتنقسم الطاقة التقليدية بشكل رئيسي إلى الطاقة الكهربائية والطاقة الحرارية.

النوع الأكثر ملاءمة للطاقة هو الكهرباء، والتي يمكن اعتبارها أساس الحضارة. يتم تحويل الطاقة الأولية إلى طاقة كهربائية في محطات توليد الطاقة: محطات الطاقة الحرارية، محطات الطاقة الكهرومائية، محطات الطاقة النووية.

إنتاج الطاقة النوع المطلوبويتم توفيره للمستهلكين في هذه العملية إنتاج الطاقة،حيث يمكن للمرء تسليط الضوء خمس مراحل:

1. الحصول على موارد الطاقة وتركيزها : استخراج الوقود وإثرائه، وتركيز ضغط الماء باستخدام الهياكل الهيدروليكية، وما إلى ذلك؛

2. نقل موارد الطاقة إلى منشآت تحويل الطاقة ; ويتم ذلك عن طريق النقل البري والماء أو عن طريق ضخ المياه والنفط والغاز وغيرها عبر خطوط الأنابيب؛

3. تحويل الطاقة الأولية إلى طاقة ثانوية ، وجود الشكل الأكثر ملاءمة للتوزيع والاستهلاك في ظل ظروف معينة (عادة في الطاقة الكهربائية والحرارية)؛

4. نقل وتوزيع الطاقة المحولة ;

5. استهلاك الطاقة ، يتم تنفيذها بالشكل الذي يتم تسليمه به إلى المستهلك وفي شكل محول.

مستهلكو الطاقة هم: الصناعة والنقل والزراعة والإسكان والخدمات المجتمعية والخدمات الاستهلاكية والخدمات.

لو إجمالي الطاقةإذا تم اعتبار موارد الطاقة الأولية المستخدمة 100%، فإن الطاقة المفيدة ستكون 35-40% فقط، والباقي يُفقد، معظمه على شكل حرارة.

الطاقة هي مجال من مجالات الإنتاج الاجتماعي، يشمل موارد الطاقة وإنتاجها وتحويلها ونقلها واستخدامها بمختلف أنواعها. يعمل قطاع الطاقة في كل دولة ضمن إطار أنظمة الطاقة المقابلة المعمول بها.

أنظمة الطاقة هي مجموعة من موارد الطاقة بجميع أنواعها وطرق ووسائل إنتاجها وتحويلها وتوزيعها واستخدامها، مما يضمن إمداد المستهلكين بجميع أنواع الطاقة.

تشمل أنظمة الطاقة ما يلي:

نظام الطاقة الكهربائية

نظام إمدادات النفط والغاز.

نظام صناعة الفحم

الطاقة النووية؛

طاقة غير تقليدية.

ومن بين كل ما سبق، يعتبر نظام الطاقة الكهربائية هو الأكثر تمثيلا في جمهورية بيلاروسيا.

نظام الطاقة الكهربائية هو عبارة عن اتحاد لمحطات الطاقة المتصلة بواسطة خطوط نقل الكهرباء (PTLs) والتي تزود المستهلكين بالكهرباء بشكل مشترك.

الطاقة هي أحد أشكال الإدارة البيئية. في المستقبل، من وجهة نظر تكنولوجية، يكون الحجم الممكن تقنيًا للطاقة المنتجة غير محدود عمليًا، لكن الطاقة لها قيود كبيرة بسبب الحدود الديناميكية الحرارية (الحرارية) للمحيط الحيوي. ويبدو أن أبعاد هذه القيود تقترب من كمية الطاقة التي تمتصها الكائنات الحية في المحيط الحيوي بالتزامن مع عمليات الطاقة الأخرى التي تحدث على سطح الأرض. ومن المرجح أن تكون الزيادة في هذه الكميات من الطاقة كارثية، أو على أي حال، سيكون لها تأثير أزمة على المحيط الحيوي.

في أغلب الأحيان في الطاقة الحديثة، يتم تمييز الطاقة التقليدية وغير التقليدية.

الطاقة التقليدية

وتنقسم الطاقة التقليدية بشكل رئيسي إلى الطاقة الكهربائية والطاقة الحرارية.

يتم توليد حوالي 70% من الكهرباء في محطات الطاقة الحرارية. وهي مقسمة إلى محطات طاقة حرارية مكثفة (CHPs)، والتي تنتج الكهرباء فقط، ومحطات مشتركة للحرارة والطاقة (CHPs)، والتي تنتج الكهرباء والحرارة.

المعدات الرئيسية لمحطة الطاقة الحرارية هي مولد بخار الغلاية والتوربينات والمولد ومكثف البخار ومضخة الدوران.

في غلاية مولد البخار، عندما يتم حرق الوقود، فإنه ينطلق طاقة حراريةوالتي تتحول إلى طاقة بخار الماء. في التوربين، يتم تحويل طاقة بخار الماء إلى الطاقة الميكانيكيةدوران. يقوم المولد بتحويل الطاقة الدورانية الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. يختلف نظام CHP في أنه بالإضافة إلى الطاقة الكهربائية، فإنه يولد أيضًا الحرارية بواسطةإزالة جزء من البخار واستخدامه لتسخين المياه الموردة لأنابيب التدفئة.

توجد محطات طاقة حرارية مزودة بوحدات توربينية غازية. سائل العمل وهم غاز مع الهواء. ينطلق الغاز أثناء احتراق الوقود العضوي ويمتزج بالهواء الساخن. يتم تغذية خليط الغاز والهواء عند درجة حرارة 750 - 770 درجة مئوية في التوربين، الذي يقوم بتدوير المولد. تعتبر TPPs المزودة بوحدات توربينات الغاز أكثر قدرة على المناورة وسهولة التشغيل والإيقاف والضبط. لكن قوتها أقل بـ 5 - 8 مرات من تلك البخارية.

يمكن تقسيم عملية توليد الكهرباء في محطات الطاقة الحرارية إلى ثلاث دورات: الكيميائية - عملية الاحتراق، ونتيجة لذلك يتم نقل الحرارة إلى البخار؛ ميكانيكية - يتم تحويل الطاقة الحرارية للبخار إلى طاقة دورانية؛ الكهربائية - يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.

تتكون الكفاءة الإجمالية لمحطة الطاقة الحرارية من حاصل ضرب كفاءة (ح) الدورات:

يتم تحديد كفاءة الدورة الميكانيكية المثالية من خلال ما يسمى بدورة كارنو:

حيث T 1 و T 2 هما درجة حرارة البخار عند مدخل ومخرج التوربين البخاري.

في محطات الطاقة الحرارية الحديثة T 1 = 550 درجة مئوية (823 درجة كلفن)، T 2 = 23 درجة مئوية (296 درجة كلفن).

مع الأخذ بعين الاعتبار الخسائر عمليا = 36 - 39%. بسبب المزيد استخدام كاملكفاءة الطاقة الحرارية CHP = 60 - 65%.

تختلف محطة الطاقة النووية عن محطة الطاقة الحرارية حيث يتم استبدال المرجل بمفاعل نووي. تستخدم حرارة التفاعل النووي لإنتاج البخار.

الطاقة الأساسية في محطة الطاقة النووية هي الطاقة النووية الداخلية، والتي يتم إطلاقها على شكل طاقة هائلة أثناء الانشطار النووي. الطاقة الحركيةوالتي بدورها تتحول إلى حرارة. يسمى التثبيت الذي تتم فيه هذه التحولات بالمفاعل.

تمر مادة التبريد عبر قلب المفاعل، والتي تعمل على إزالة الحرارة (الماء والغازات الخاملة، وما إلى ذلك). يحمل المبرد الحرارة إلى مولد البخار، ويعطيها للماء. يدخل بخار الماء الناتج إلى التوربين. يتم تنظيم قوة المفاعل باستخدام قضبان خاصة. يتم إدخالها في القلب وتغيير تدفق النيوترونات، وبالتالي شدة التفاعل النووي.

الوقود النووي الطبيعي لمحطة الطاقة النووية هو اليورانيوم. وللحماية البيولوجية ضد الإشعاع، يتم استخدام طبقة من الخرسانة يبلغ سمكها عدة أمتار.

عند حرق 1 كجم فحميمكنك الحصول على 8 كيلووات ساعة من الكهرباء، ومع استهلاك 1 كجم من الوقود النووي، يتم توليد 23 مليون كيلووات ساعة من الكهرباء.

منذ أكثر من 2000 عام، استخدمت البشرية الطاقة المائية الموجودة على الأرض. الآن يتم استخدام الطاقة المائية في ثلاثة أنواع من محطات الطاقة الكهرومائية:

1) محطات الطاقة الهيدروليكية (HPP)؛

2) محطات توليد طاقة المد والجزر (TPP)، باستخدام طاقة المد والجزر في البحار والمحيطات؛

3) محطات توليد الطاقة المخزنة بالضخ (PSPPs)، والتي تعمل على تجميع واستخدام الطاقة من الخزانات والبحيرات.

يتم تحويل موارد الطاقة الكهرومائية الموجودة في توربينات محطة توليد الكهرباء إلى طاقة ميكانيكية، والتي يتم تحويلها إلى طاقة كهربائية في المولد.

وبالتالي فإن المصادر الرئيسية للطاقة هي الوقود الصلب والنفط والغاز والماء وطاقة اضمحلال نوى اليورانيوم والمواد المشعة الأخرى.

تتركز حقول النفط المستكشفة في أراضي بيلاروسيا في المنطقة الحاملة للنفط والغاز - منخفض بريبيات الذي تبلغ مساحته حوالي 30 ألف متر مربع. كم. وقدرت الموارد النفطية الأولية القابلة للاستخراج بنحو 355.56 مليون طن، وتم تحويل 46% منها إلى الفئات الصناعية. وفي الفترة من 1965 إلى 2002 تم اكتشاف 185 حقلاً بها مخزون نفطي، منها 64 حقلاً يبلغ احتياطيها الإجمالي 168 مليون طن، وبالتالي تقدر الموارد النفطية غير المكتشفة بـ 187.56 مليون طن.

منذ بداية التطوير، تم إنتاج 109.784 مليون طن من النفط و11.3 مليار متر مكعب. م من الغاز المصاحب ، واحتياطيات النفط الصناعي المتبقية تصل إلى 58 مليون طن ، والغاز المصاحب - 3.43 مليار متر مكعب. يتم إنتاج الجزء الأكبر من النفط (96 بالمائة). مؤخراأكثر من 1.8 مليون طن سنويًا) من الاحتياطيات المتبقية النشطة البالغة 26 مليون طن (41 بالمائة)، ويبلغ عمر إمداداتها 15 عامًا، بالإضافة إلى الاحتياطيات التي يصعب استخراجها (الخزانات منخفضة النفاذية، وانقطاع المياه أكثر من 80 بالمائة). واللزوجة العالية) - 31 سنة.

ومن المتوقع أن ينخفض مستوى إنتاج النفط السنوي بحلول عام 2012 بمقدار 320 ألف طن، أو 11.3 بالمئة، ويصل إلى 1500 ألف طن، وستنخفض الكميات القابلة للاستخراج من الغاز المصاحب من 254 مليون متر مكعب. م في عام 2003 إلى 208 مليون متر مكعب. م في عام 2012.

واستنادا إلى تحليل ديناميكيات إنتاج النفط، سواء في الممارسة العالمية أو في الجمهورية، بعد الوصول إلى الحد الأقصى لمستوى إنتاجه، يلاحظ انخفاض حاد. هذا يرجع إلى حقيقة أن الرئيسي ودائع كبيرةتم استنفاد النفط الذي يوفر مستويات الإنتاج المحققة تدريجياً، ولم تجدد احتياطيات الرواسب الصغيرة المكتشفة حديثاً كميات النفط المستخرج. بالإضافة إلى ذلك، يتفاقم هذا الانخفاض بسبب الحصة المتزايدة من النفط الذي يصعب استخراجه في إجمالي حجم الإنتاج، والذي يتطلب استخراجه من باطن الأرض استخدام تقنيات جديدة باهظة الثمن. وفي الوقت نفسه، يتم تقليل الكفاءة الاقتصادية لإنتاجها بشكل كبير.

ومن أجل تحقيق الاستقرار في إنتاج النفط وتهيئة الظروف المسبقة لنموه، من الضروري زيادة قاعدة الموارد بشكل حاد من خلال فتح حقول جديدة باحتياطيات تتجاوز حجم استخراج النفط.

وفي جمهورية بيلاروسيا، بالإضافة إلى حوض بريبيات، يعد منخفضا أورشا وبودلاسكو-بريست واعدين من حيث النفط والغاز. ومع ذلك، فقد تم تحديد محتوى الزيت التجاري فقط في حوض بريبيات. تعد آفاق منخفضات أورشا وبودلاسكو-بريست إشكالية للغاية ولم يتم تحديدها بوضوح بعد. ولذلك الاستراتيجية مزيد من التطويرتعتمد صناعة النفط في الجمهورية على المعرفة الحديثةالتركيب الجيولوجي لبيلاروسيا، والخبرة في التنقيب واستكشاف وتطوير حقول النفط ويتم حسابها على أساس قاعدة الموارد في حوض بريبيات فقط. وبما أن حقول النفط الكبيرة في الحوض قد تم اكتشافها بالفعل ويجري استغلالها، ولا توجد حالياً أي متطلبات موضوعية لزيادة الإنتاج، فإن حساب مؤشرات الإنتاج المتوقعة يعتمد على مبدأ إبطاء معدل الانخفاض في إنتاج النفط بقدر ما هو ضروري. ممكن واستقراره.

لحل هذه المشاكل، من الضروري اكتشاف حقول نفط جديدة وتطويرها بسرعة وتنفيذ استخراج مكثف وكامل للنفط من باطن الأرض باستخدام وسائل تكنولوجية حديثة متقدمة للبحث والتنقيب وإنتاج النفط، والتي تهدف إلى :

1) زيادة درجة موثوقية الهياكل (الأشياء) المعدة للحفر عن طريق الاستكشاف الزلزالي (توسيع استخدام المسوحات الزلزالية المكانية، وتحسين طرق معالجة المواد وتفسيرها)؛

2) تحسين حفر الآبار وتغليفها واختبارها، وضمان الحفاظ على خصائص الخزان للتكوينات الإنتاجية أثناء الفتح الأولي والثانوي (تحديث منصات الحفر، وإدخال أدوات قطع الصخور الحديثة وسائل التنظيف)؛

3) زيادة كفاءة المسوحات الجيوفيزيائية والجيوكيميائية للآبار لتحديد الخزانات وإمكانات النفط والغاز الخاصة بها (إعادة التجهيز الفني للمسوحات الجيوفيزيائية الميدانية والمسوح الزلزالية للآبار) ؛

4) تكثيف إنتاج النفط وزيادة استخلاص النفط من التكوينات (شراء منشآت لحفر جذوع ثانية، تطبيق الطرق الفيزيائية والكيميائية للتأثير على التكوين، إدخال نظام تحكم لتشغيل المنشآت الكهربائية الغاطسة، اقتناء أنظمة الضغط العالي المنشآت، وما إلى ذلك)؛

5) إنتاج الزيوت عالية اللزوجة (اختبار التقنيات المختلفة).

تم استكشاف أكثر من 9000 رواسب خثية في الجمهورية بمساحة إجمالية داخل حدود العمق الصناعي لإيداع 2.54 مليون هكتار وباحتياطيات أولية من الخث تبلغ 5.65 مليار طن، وتقدر الاحتياطيات الجيولوجية المتبقية حتى الآن بـ 4 مليار طن، وهو 70 في المئة من الأولي

وتكمن الاحتياطيات الرئيسية في الرواسب المستخدمة في الزراعة (1.7 مليار طن، أو 39 في المائة من الاحتياطيات المتبقية) أو المصنفة كمواقع بيئية (1.6 مليار طن، أو 37 في المائة).

وتقدر الموارد الخثية المخصصة للصندوق المطور بنحو 250 مليون طن، أي 5.5% من الاحتياطيات المتبقية. وتقدر الاحتياطيات القابلة للاسترداد خلال تطوير الحقل بنحو 100-130 مليون طن.

تشير البيانات المقدمة إلى احتياطيات كبيرة من الخث المتوفرة في الجمهورية. ومع ذلك، فإن مستهلكها في الوقت الحاضر هو في الغالب قطاع المرافق العامة، مما يحد من نمو استهلاكها. من الممكن تحقيق زيادة كبيرة أخرى في استخدام الخث لأغراض الوقود من خلال إعادة تجهيز الغلايات الموجودة أو إنشاء غرف غلايات جديدة ومحطات توليد الطاقة الحرارية الصغيرة المصممة للعمل على هذا النوع من الوقود.

تتطلب زيادة حجم استخراج الخث لمجموعة الوقود إعداد 8000 هكتار من المناطق الجديدة من رواسب الخث وشراء معدات تكنولوجية إضافية. ومن المخطط زيادة استخراج الخث الاحمق. في طويل الأمدومن الممكن إنشاء محطات متنقلة بقدرة 5-10 آلاف طن.

لزيادة معدل استخدام رواسب الخث وبالتالي زيادة احتياطياتها القابلة للاسترداد، من الضروري تقديم اتجاهات جديدة على نطاق واسع لاستخدام رواسب الخث المستنفدة - تطوير احتياطيات الخث مع ترك 0.2-0.3 متر من الطبقة الواقية، وإعادة ترطيب الرواسب المستنفدة .

اعتبارًا من 1 يناير 2003، تم اكتشاف 3 رواسب للفحم البني في رواسب نيوجيني: Zhitkovichskoye وBrinevskoye وTonezhskoye بإجمالي احتياطيات تبلغ 151.6 مليون طن سيفيرنايا (23.5 مليون طن) ونايدينسكايا وتم إعدادها للتنمية الصناعية (23.1). مليون طن) رواسب الفحم في رواسب زيتكوفيتشي، وقد تم استكشاف اثنين آخرين - يوجنايا (13.8 مليون طن) وكولمينسكايا (8.6 مليون طن) سابقًا.

على أساس رواسب جيتكوفيتشي، مع الأخذ في الاعتبار الاحتياطيات المستكشفة سابقا، من الممكن بناء منجم للفحم البني بسعة سنوية تبلغ 2 مليون طن (0.37 مليون طن من مكافئ الوقود). تبلغ التكلفة التقديرية لبناء المرحلة الأولى من المنجم المفتوح بقدرة 1.2 مليون طن سنويًا (0.22 مليون طن من مكافئ الوقود) 57 مليون دولار أمريكي، مما سيتطلب زيادة القدرة إلى 2-2.4 مليون طن إضافية 25.7 مليون دولار أمريكي. الفحم منخفض السعرات الحرارية - القيمة الحرارية المنخفضة للوقود العامل هي 1500-1700 كيلو كالوري/كجم، الرطوبة - 56-60 بالمائة، متوسط محتوى الرماد - 17-23 بالمائة، مناسب للاستخدام كوقود بلدي بعد القولبة مع الخث.

من الممكن تطوير رواسب الفحم طريقة مفتوحةومع ذلك، في المستقبل القريب لا توصي لجنة البيئة الجمهورية بذلك، لأنه نتيجة للانخفاض الحاد القسري في المياه الجوفية، قد تحدث أضرار بيئية محتملة بسبب تدمير أراضي الغابات وبرك الأسماك، وانخفاض إنتاجية الأراضي الزراعية، والغبار. من المناطق سوف تتجاوز بشكل كبير الفوائد التي تم الحصول عليها.

تقدر الاحتياطيات المتوقعة من الصخر الزيتي (رواسب Lyubanskoye و Turovskoye) بـ 11 مليار طن والاحتياطيات الصناعية - 3 مليارات طن. الأكثر دراسة هو رواسب توروف، حيث تم استكشاف أول حقل منجم باحتياطيات تتراوح بين 475-697 مليون طن (مليون طن من هذا الصخر الزيتي يعادل حوالي 220 ألف طن من مكافئ الوقود). حرارة الاحتراق - 1000-1510 سعرة حرارية/كجم، محتوى الرماد - 75 بالمائة، إنتاج الراتنج - 6-9.2 بالمائة، محتوى الكبريت - 2.6 بالمائة.

من حيث مؤشرات الجودة، فإن الصخر الزيتي البيلاروسي ليس وقودًا فعالًا بسبب محتواه العالي من الرماد وقيمته الحرارية المنخفضة. وهي غير مناسبة للاحتراق المباشر، ولكنها تتطلب معالجة حرارية أولية لإنتاج الوقود السائل والغازي. وتبلغ تكلفة المنتجات الناتجة (غاز فرن فحم الكوك والنفط الصخري) أعلى بنسبة 30 في المائة من أسعار النفط العالمية، مع مراعاة توصيلها إلى أراضي الجمهورية.

بالإضافة إلى ما سبق، تجدر الإشارة إلى أن الرماد الأسود الذي تم الحصول عليه بعد المعالجة الحرارية غير مناسب مزيد من الاستخدامالخامس زراعةوالبناء، وبسبب عدم اكتمال استخراج المواد العضوية، يمكن تتبع محتوى المواد المسببة للسرطان في الرماد.

وتنقسم الطاقة التقليدية بشكل رئيسي إلى الطاقة الكهربائية والطاقة الحرارية.

النوع الأكثر ملاءمة للطاقة هو الكهرباء، والتي يمكن اعتبارها أساس الحضارة. تحويل المسار
يتم إنتاج الطاقة الأولية إلى كهرباء في محطات توليد الطاقة: محطات الطاقة الحرارية، محطات الطاقة الكهرومائية، محطات الطاقة النووية.

أرز. 2.2. رسم تخطيطي لمحطة الطاقة الحرارية: SG - مولد البخار؛ تي - التوربينات. ز - مولد؛

أنا - مضخة الدورة الدموية. ك - مكثف

في غلاية مولد البخار، عند حرق الوقود، يتم إطلاق الطاقة الحرارية، والتي يتم تحويلها إلى طاقة بخار الماء. في التوربين T، يتم تحويل طاقة بخار الماء إلى طاقة دورانية ميكانيكية. يقوم المولد G بتحويل الطاقة الدورانية الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. يختلف نظام CHP في أنه، بالإضافة إلى الطاقة الكهربائية، يقوم أيضًا بتوليد طاقة حرارية عن طريق إزالة جزء من البخار واستخدامه لتسخين المياه الموردة لأنابيب التدفئة.

توجد محطات طاقة حرارية مزودة بوحدات توربينية غازية. سائل العمل فيها هو غاز مع الهواء. ينطلق الغاز أثناء احتراق الوقود العضوي ويمتزج بالهواء الساخن. يتم تغذية خليط الهواء والغاز عند درجة حرارة 750-770 درجة مئوية في التوربين، الذي يقوم بتدوير المولد. تعتبر TPPs المزودة بوحدات توربينات الغاز أكثر قدرة على المناورة وسهولة التشغيل والإيقاف والضبط. لكن قوتها أقل بـ 5-8 مرات من تلك البخارية.

تتكون الكفاءة الإجمالية لمحطة الطاقة الحرارية من حاصل ضرب كفاءة (ti) الدورات:

Ltes Lh"Lm"Le. Lx ~ بي ~ 90%.

يتم تحديد كفاءة الدورة الميكانيكية المثالية من خلال ما يسمى بدورة كارنو:

حيث Ti وT2 ■ هما درجة حرارة البخار عند مدخل ومخرج التوربين البخاري. في محطات الطاقة الحرارية الحديثة Tt = 550 درجة مئوية (823 درجة كلفن)، T2 = 23 درجة مئوية (296 درجة كلفن).

823-296 1LP0/ __0/ Lm = -- 100% = 63%.

G)tes = 0.9 0.63 0.9 = 0.5%.

عملياً مع الأخذ بعين الاعتبار الخسائر g|ts = 36-39%. ونظراً للاستخدام الأكثر اكتمالاً للطاقة الحرارية، فإن كفاءة محطة الطاقة الحرارية = 60-65%.

تختلف محطة الطاقة النووية عن محطة الطاقة الحرارية حيث يتم استبدالها بمفاعل نووي. يتم استخدام حرارة التفاعل النووي لإنتاج البخار (الشكل 2.3).

أرز. 2.3. رسم تخطيطي لمحطة الطاقة النووية: 1 - مفاعل؛ 2 - مولد البخار. 3 - التوربينات. 4 - مولد؛ 5 - محول. 6- خطوط الكهرباء

الطاقة الأولية في محطة الطاقة النووية هي الطاقة النووية الداخلية، والتي تنطلق أثناء الانشطار النووي على شكل طاقة حركية هائلة، والتي بدورها تتجاوز
يدور في الحرارية. يسمى التثبيت الذي تتم فيه هذه التحولات بالمفاعل.

عند حرق 1 كجم من الفحم يمكن الحصول على 8 كيلو وات ساعة من الكهرباء، وعندما يتم استهلاك 1 كجم من الوقود النووي، يتم توليد 23 مليون كيلو وات ساعة من الكهرباء.

منذ أكثر من 2000 عام، استخدمت البشرية الطاقة المائية الموجودة على الأرض. يتم الآن استخدام الطاقة المائية في ثلاثة أنواع من محطات الطاقة الكهرومائية (HPP): 1) محطات الطاقة الهيدروليكية (HPP)؛ 2) محطات توليد طاقة المد والجزر (TPP)، باستخدام طاقة المد والجزر في البحار والمحيطات؛ 3) محطات توليد الطاقة المخزنة بالضخ (PSPPs)، والتي تعمل على تجميع واستخدام الطاقة من الخزانات والبحيرات.

شعبية في الفئة: