Электрические станции являются единственными источниками активной мощности в энергосистеме. Основную часть электрической энергии в Единой энергосистеме вырабатывают тепловые и гидравлические электростанции.
С системной точки зрения важны следующие свойства электростанций:
· возможность свободы назначения режимов по мощности от Pmin до Pmax;
· возможность частых пусков и остановов агрегатов;
· высокая скорость набора и снижения нагрузки в соответствии с суточным графиком;
· надежность выдачи мощности (в пределе - до величины установленной мощности);
· экономичность выдачи мощности.
Естественно, что не все электростанции по своим технологическим особенностям или по условиям эксплуатации могут обладать такими свойствами. Режим работы электростанции тесно связан с режимом работы технологического оборудования.
Тепловые конденсационные электрические станции (КЭСилиГРЭС)
На тепловых электростанциях химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в котле в энергию водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат (паровую турбину, соединенную с генератором). Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую. Топливом для электростанций служат уголь, торф, горючие сланцы, а также газ и мазут.
Особенности КЭС:
· строятся по возможности ближе к источникам топлива;
· удалены от потребителей электроэнергии, что определяет выдачу мощности, в основном, на высоких и сверхвысоких напряжениях и блочный принцип построения электростанций;
· работают по неограниченному графику нагрузки, т.к. не зависят от выработки тепла;
· станции низкоманевренные: в зависимости от типа турбины разворот и набор нагрузки занимает 3-10 часов;
· имеют низкий к.п.д. (30-40%), т.к. 60-70% тепла не используется;
· отрицательно влияют на окружающую среду: выбросы вызывают загрязнение атмосферы, изменяются температурные режимы водоемов – источников холодной воды.
Теплофикационные электростанции – теплоэлектроцентрали (ТЭЦ)
Этот вид электростанций предназначен для централизованного снабжения промышленных предприятий и городов теплом и электроэнергией. Являясь
тепловыми электростанциями, они отличаются от КЭС использованием тепла отработавшего в турбинах пара для нужд промышленного производства, а также для отопления, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения. При такой комбинированной выработке электроэнергии и тепла достигается значительная экономия топлива по сравнению с раздельным энергоснабжением, т.е. выработкой электроэнергии на КЭС и получением тепла от местных котельных. Поэтому ТЭЦ получили широкое распространение в городах и районах с большим потреблением тепла и электроэнергии.
Специфика электрической части ТЭЦ определяется расположением электрических станций вблизи центров электрических нагрузок. В этих условиях часть мощности может выдаваться в местную сеть непосредственно на генераторном напряжении. С этой целью на электростанции создается обычно генераторное распределительное устройство (ГРУ). Избыток мощности выдается, как и в случае КЭС, в энергосистему.
Особенности ТЭЦ:
· строятся вблизи потребителей тепловой энергии;
· большую часть выработанной электрической энергии выдают потребителям на генераторном напряжении;
· схемы выдачи мощности выполняются как со сборными шинами 6-10кВ, так и блочными для выдачи части мощности в энергосистему на повышенном напряжении;
· графики работы станций зависят от теплового потребления (т.е. такая станция не свободна в выдаче электрической энергии и не может вырабатывать мощность меньшую, чем это необходимо по условию выработки тепловой энергии);
· станции низкоманевренные;
· имеют относительно высокий к.п.д. (60-70%), что объясняется использованием отработанного пара для подогрева воды и отбором для нужд потребителей;
· отрицательно влияют на окружающую среду: вызывают загрязнение атмосферы, изменяются тепловые режимы источников водоснабжения.