Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии
Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии - раздел Энергетика, ЛЕКЦИЯ 1 Раздел I. ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИКИ Естественные (Природные) Источники, Из Которых Энергия Черпается Для Приготов...
Естественные (природные) источники, из которых энергия черпается для приготовления ее в нужных видах для различных технологических процессов, называются энергетическими ресурсами.
Различают следующие виды основных энергетических ресурсов:
а) химическая энергия топлива;
б) атомная энергия;
в) водная энергия (то есть гидравлическая);
г) энергия излучения солнца;
д) энергия ветра.
Большое развитие во всем мире получают атомные электростанции (АЭС). На 1985 год в мире успешно работало около 280 АЭС, еще 230 АЭС находились на стадии строительства. Доля электроэнергии, производимой на АЭС, в восемнадцати странах мира превышает 20 %, в восьми – 40 % и в трех (Франция, Бельгия, Литва) – 50 %.
Гидравлические электростанции (ГЭС), используют энергию падения водных потоков. Гидроэнергетика играет важную роль в структуре производства электроэнергии в мире (18,8 %) и в большинстве регионов. К числу ведущих стран по выработке электроэнергии ГЭС относятся: Китай – 1260, Россия – 850, Бразилия – 806, Канада – 536 ТВт ч. ГЭС по сравнению с ТЭС имеет преимущество – вода – материальный носитель энергии – не расходуется подобно органическому топливу, а возобновляется. Но дальнейшее развитие ГЭС ограничено, так как в ряде районов мира и у нас в России водные ресурсы почти полностью использованы. В то же время сохраняется интерес к некоторым уникальным гидроэнергетическим проектам, таким, как ГЭС «Три ущелья» в Китае, на р. Инга в Центральной Америке, на р. Амазонка и ее притоках в Бразилии. ГЭС «Три ущелья» в 2003 г. уже пустила первый агрегат. Другие уникальные гидроэнергетические проекты находятся в стадии обсуждения. В России и странах СНГ 16 крупных ГЭС мощностью 1000 МВт и более, в том числе в России - Красноярская, Братская, Саяно – Шушенская, Усть – Илимская ГЭС; в США – 12 ГЭС.
Электроэнергия на базе нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) до последнего времени производилась в ограниченных масштабах. Доля НВИЭ в структуре мирового производства на начало 1999 г. составляла 1,5 %. Основной причиной было отсутствие технических решений, имеющих достаточно высокую экономическую эффективность. В последние годы использование НВИЭ для производства электроэнергии получило развитие. Западноевропейские страны планируют увеличить производство электроэнергии на базе НВИЭ к 2010 г. в среднем более чем на 10 %, особенно за счет использования энергии ветра. В настоящее время суммарная установленная мощность работающих в мире ветроэнергетических установок
(ВЭУ) составляет ~ 10 ГВт. Из введенных в 1998 г. 2,1 ГВт ВЭУ 75 % приходилось на западноевропейские страны (Германия, Дания, Великобритания, Нидерланды, Швеция, Испания).
Самая мощная ветровая энергетическая станция находится в Калифорнии. При скорости ветра 40 км/ч ее мощность достигает 3000 кВт. Самая большая ветряная турбина в мире работает в Северной Каролине близ города Буна. При ветре, дующем со скоростью 25 миль в час, она вырабатывает 2000 кВт электрической энергии, это в 10 раз больше, чем вырабатываемая энергия самой крупной ветряной мельницы. Лопасти устройства имеют в диаметре 200 футов, а установлены они на башне высотой 140 футов. По данным института, спроектировавшего турбину, энергии ее достаточно для обеспечения 500 средних жилищ.
Такое же местное значение имеют электростанции, использующие энергию солнечного излучения – солнечные электростанции (Крымская СЭ Nэ = 5 МВт); приливов и отливов океанской воды – приливные электростанции (ПЭС) (Кислогубская ПЭС); гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), которые потребляют электрическую энергию в периоды малых нагрузок (ночью) и производят ее в периоды максимальных нагрузок - в часы пик; геотермальные электростанции, которые потребляют энергию подземных термальных вод – (Гео ТЭС) (Паужетская Гео ТЭС Nэ = 2,5 МВт). Ежегодный прирост мощности на базе НВИЭ при условии ввода вновь проектируемых Гео ТЭС в первой декаде XXI века может превысить 10 ГВт.
Наибольшая часть электрической энергии, потребляемой в нашей стране, получается за счет сжигания топлив, добываемых из недр земли – уголь, газ, мазут (продукт переработки нефти). При их сжигании химическая энергия топлив превращается в тепловую.
Электростанции, преобразующие получающуюся при сжигании топлива тепловую энергию в механическую, а эту последнюю в электрическую, называются тепловыми электрическими станциями (ТЭС).
Отдельная отрасль энергетики, которая занимается использованием топлив для получения тепловой энергии при их сжигании и преобразованием ее в механическую как для прямого использования, так и для дальнейшего преобразования в электрическую, называется теплоэнергетикой.
Перспективные изменения условий развития электроэнергетики России приведут к изменениям технологической структуры генерирующих мощностей (см. табл. 2).
Раздел I ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИКИ... Энергетика и энергетические ресурсы Отрасль народного хозяйства занятая превращением энергии из видов в которых она широко встречается в природе в виды в которых она больше всего...
Основные месторождения ископаемого твердого топлива РФ
Согласно имеющимся прогнозам в XXI веке ископаемые виды топлива – нефть, уголь и газ - останутся основными источниками первичной энергии и будут обеспечивать ~ 80 % мирового энергопотребления. Угол
Технические характеристики топлив
1.2.1. Технические характеристики мазута
Вязкость. Кактехническая характеристика вязкость является важнейшим показ
Технические характеристики газа
Основными техническими характеристиками природного газа является плотность, взрываемость и токсичность.
Плотность. Почти все виды газового топлива легче воздуха, поэтому при утечке
Характеристики твердого топлива
Угли даже одного месторождения сильно различаются друг от друга по своим свойствам; от этих свойств зависит конструкция топки котла, в которой происходит сжигание топлива и конструкция котла.
Характеристика газообразных выбросов электростанций
В газообразных выбросах электростанций безопасными составляющими для человека являются водяные пары, углекислый газ, кислород и азот. Остальные ингредиенты в той или иной мере являются вредными.
Основные потребители воды и характеристика сточных вод
Для конденсации 1 кг пара в конденсаторе необходимо в среднем 60-100 кг воды. Кроме конденсации пара в конденсаторах часть воды используется для охлаждения масла и газа в масло- и газоохладителях т
Энергосберегающие технологии в энергетике. Энергоаудит
Несмотря на обострение энергетического кризиса, эффективность использования энергоресурсов в РФ остается очень низкой. Из каждой добытой в настоящее время в России тонны нефти и угля в полезную эне
Электрическое потребление
Особенностью работы электрических станций является то, что общее количество электрической энергии, вырабатываемой ими в каждый момент времени, почти полностью соответствует потребляемой энергии.
Тепловое потребление
Важная особенность ТЭС – возможность использования отработавшей теплоты для нужд промышленности и быта.
Тепловая энергия направляется теплоэлектроцентралями (ТЭЦ) двум основным видам потре
С паровыми котлами
Принципиальная тепловая схема (ПТС) котельной с паровыми котлами для потребителей пара и горячей воды показана на рис. 3.1.
Паровые котельные чаще всего предназначены для о
С водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения
ПТС котельных с водогрейными котлами для закрытых систем теплоснабжения показана на рис. 3.2.
Вода из обратной линии тепловых сетей с небольшим напором 20 – 40 м. вод. ст. поступает к сете
Для открытых систем теплоснабжения с водогрейным котлами
В открытых системах теплоснабжения подготовленная в котельной вода служит не только теплоносителем, но и поступает на нужды городского водоснабжения. Разбор воды производится непосредственно из тру
С паровыми и водогрейными котлами
Расчеты удельных показателей котельных с паровыми и водогрейными котлами в сопоставлении с удельными показателями котельных с паровыми котлами и подогревателями сетевой воды показывают, что в котла
Агрегатами
Районные отопительные котельные, оборудованные крупными водогрейными котлами, требуют установки и паровых котлов для обеспечения потребности в паре для разогрева мазута, деаэрации воды, обдувки пов
Электростанции
Технологическая схема тепловой электростанции характеризует состав ее теплового хозяйства, взаимную связь частей, общую последовательность технологических процессов (рис. 3.5).
В состав эл
Технологическая структура электростанций
Технологическая структура – тип основной технологической схемы. В этом отношении ТЭС делят на блочные и неблочные. Современные конденсационные электростанции, применяющие, как правило, промежуточны
Конденсационной электростанции и ее установок
Основным показателем энергетической эффективности КЭС является кпд по отпуску электрической энергии, который называется абсолютным электрическим кпд.
Коэффициент полезного действия электро
Без промежуточного перегрева пара
Расход пара на конденсационный турбоагрегат D0, кг/с, определяется из условия энергетического баланса (рис. 5.1.2):
Энергетические показатели ТЭЦ
Коэффициент полезного действия теплофикационной турбоустановки по производству электрической энергии за единицу времени (1 сек.)
ПЕРЕГРЕВ ПАРА
Под начальными параметрами пара понимают температуру и давление пара перед турбиной и соответствующие им параметры пара на выходе из паровых котлов.
Повышение начальных пар
Промежуточный перегрев пара на ТЭЦ
Применение промежуточного перегрева пара на ТЭЦ имеет свои особенности.
Промежуточный перегрев как средство ограничения конечной влажности пара для теплофикационных турбин докритического н
Экономичность ТЭС
При одних и тех же значениях начальных параметров пара Т0 и Р0 снижение конечного давления Рк ведет к увеличению термического КПД цикла
Способы промежуточного перегрева пара
Известны три способа промежуточного перегрева пара: газовый, паровой и с помощью промежуточного теплоносителя.
Газовый промежуточный перегрев производится в промежуточном пароперегревателе
Питательной воды и его энергетическая эффективность
Регенеративный подогрев основного конденсата и питательной воды котлов осуществляется паром, отработавшим в турбине. Греющий пар, совершив работу в турбине, направляется в регенеративные подогреват
Типы подогревателей и схемы их включения
Расход пара на подогреватель зависит от его типа, схемы включения, параметров пара и воды.
Для регенеративного подогрева воды на электростанции применяют преимущественно поверхностные подо
Подогрева питательной воды на КЭС
При проектировании энергоблока определяют и выбирают следующие параметры и характеристики регенеративного подогрева воды: конечную температуру подогрева питательной воды
Регенеративного подогрева воды
Экономичность регенеративного подогрева воды при использовании перегретого пара отборов турбины, в особенности при промежуточном перегреве, можно повысить охлаждением греющего пара питательной водо
Новости и инфо для студентов