Тепловая электроэнергетика

Игнатова Наталья Ивановна

                          Учреждение:

МБОУ СОШ №1

Класс:

10 «А»

 

 

                                       Оглавление

1. Общая характеристика электроэнергетики России и её состав.
2.Тепловая электроэнергетика.
3.Гидроэлектроэнергетика.
4.Атомная электроэнергетика.
5.Альтернативные источники электроэнергии.
Заключение
Список литературы

 

 

Введение

Объектом исследования данной работы является электроэнергетика России.

Актуальность работы: в том, что в современных условиях из-за экономического кризиса электроэнергетика России, является одним из слабых звеньев экономики страны.

Этапы исследования: выбор темы, постановка цели и задач, сбор материала, обобщение полученных данных, подготовка данных реферата, выявление закономерностей, подведение итогов работы.

Цель исследования: с помощью научной литературы изучить перспективы развития электроэнергетики России.

Задачи проекта:

· Проанализировать традиционные методы добычи электроэнергии;

· Ознакомиться с работой электростанций;

· Рассмотреть некоторые виды электростанций: ТЭС, ГЭС, АЭС

· Изучить альтернативные источники и способы добычи электроэнергии;

Проблема: «Увеличение объемов вырабатываемой электроэнергии обусловлено значительным повышением потребления, в частности, у крупных промышленных производителей. Мы поставили цель изучить альтернативные источники добычи электроэнергии России.

Гипотеза: Если учащиеся будут больше знать об источниках энергии и их содержание, то будут бережно относится при использовании и потреблении в быту.

 

 

Общая характеристика электроэнергетики России и её состав

Российская Федерация в настоящее время имеет мощную энергетическую систему, которая была создана еще во времена Советского Союза.

Массовые структурные изменения в данном секторе в постсоветский период привели к образованию в 1998 году Российского акционерного общества электроэнергии и электрификации (РАО "ЕЭС России").

В его основной капитал были отданы мощные ТЭС с выработкой 1000 МВт и выше, гидроэлектростанции с мощностью 500 МВт и выше, высоковольтные линии электропередачи, которые формируют Единую Энергетическую Систему государства, все проектные объединенные пункты управления, научные, исследовательские и исследовательские объединения, большая доля вложений акционерных обществ электроэнергетики (АО-энepго), образованных на основе определенного вида энергосистем.

Две электроэнергетические системы - ОАО "Иркутскэнерго" и ПОЭЭ "Татэнеpго" - не вошли в состав РАО "ЕЭС России", при этом ОАО "Иркутскэнеpго" акционировалось самостоятельно.

ПОЭЭ "Татэнеpго" осталось в государственной собственности и является в настоящее время уникальным предприятием государства. Помимо региональных акционерных обществ энергетики и электрификации (АО-энеpго), некоторые электростанции (30) акционировались как самостоятельные АО-элeктpостанции.

В настоящее время, на территории нашего государства работает 74 энергетических системы (АО-энeрго), включая 72 АО-энeрго, входящих в Холдинг РАО "ЕЭС России", а также ОАО "Иркутскэнерго" и ПОЭЭ "Татэнepго".

Все АО-энeрго входят в состав семи Объединенных энергетических систем (ОЭС): шести, работающих параллельно (ОЭС Центра, Средней Волги, Урала, Северо-Запада, Северного Кавказа и Сибири), и ОЭС Востока, работающей раздельно от ОЭС Сибири.

АЭС Российской Федерации относятся к ведению Минатома России (Министерство Российской Федерации по атомной энергетике). Центральное управление энергетических систем государства девятью из десяти атомных станций России (включая пущенную в апреле 2001 года Ростовскую АЭС) осуществляет Государственное предприятие "Российский государственный концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях" (концерн "Росэнepгоатом").

Тепловая электроэнергетика

Электроэнергия на ТЭС (теплоэлектростанциях) вырабатывается за счет сгорания определенного вида топлива: угля, нефти, природного газа, горючих сланцев. Мощные паровые турбины приводят в действие электрогенераторы. По особенностям технологического процесса ТЭС подразделяются на два вида.

Конденсаторные (КЭС); на данных электростанциях, отработанный остывший пар охлаждается, превращается в капли воды и вновь поступает в котел. Конденсаторные электростанции получили широкое применение в России. Тепловые электроцентрали (ТЭЦ); важной их особенностью является то, что остывший в турбине пар или кипящая вода после используются для отопления и горячего водоснабжения промышленных предприятий и коммунальной системы.

ТЭЦ образуются как правило, в больших городах, т.к. эффективная и постоянная передача пара или горячей воды из-за высоких тепловых потерь в трубах возможна на небольшие расстояния. Кроме того, чтобы потери тепла были минимальными, ТЭЦ нужно дополнять небольшими подстанциями, которые должны располагаться вблизи потребителя. При всех недостатках ТЭЦ - это установки по концентрировании большого количества электроэнергии.

Преимущества тепловых станций по сравнению с другими типами электростанций:

1. Свободное территориальное размещение электростанций.

2. Постоянное бесперебойное вырабатывание электроэнергии

3. Взаимосвязи ТЭС с массовым освоением технологий, их сооружения.

Недостатки ТЭС:

1. Для работы ТЭС необходимы невозобновимые топливные ресурсы

2. ТЭС нельзя часто запускать и останавливать, т.к. смена режима их работы сильно снижают эффективность, повышают расход топлива и приводят к высокому износу основного оборудования.

3. ТЭС характеризуются низким КПД (как правило, до 30 %).

Именно ТЭС оказывают прямое и крайне негативное влияние на экологию и являются одними из самых с «грязных» источников электроэнергии. Большой ущерб экологии России соседних регионов приносят ТЭС на угле, особенно с высоким содержанием золы. Среди ТЭС самыми экологически «чистыми» оказываются станции, использующие в своем технологическом процессе природный газ.

По оценкам российских экспертов, ТЭС всего мира выбрасывают в атмосферу ежегодно около 200…250 млн т золы, более 60 млн т сернистого ангидрида и большое количество углекислого газа (вызывающего парниковый эффект и приводящего к глобальным изменениям в атмосфере-воздушной оболочке), при этом поглощая большое количество кислорода.

Кроме того, к нестоящему времени выявлено, что избыточный радиационный фон вокруг тепловых электростанций, которые работают на угле, в среднем в мире в 90 раз выше, чем вблизи АЭС такой же мощности (уголь в качестве микропримесей почти всегда содержит радиоактивные элементы - уран, торий и радиоактивный изотоп углерода).

Тем не менее отработанные технологии строительства, оборудования и эксплуатации ТЭС, а также дешевизна их производства приводят к тому, что доля ТЭС в мировых балансах электроэнергии в целом повышается, причем эксперты считают, что такая тенденция в будущем сохранится. Пo указанной причине усовершенствования технологий ТЭС и снижению влияния их недостатков во всем мире уделяется наибольшее внимание.

В снабжении топливом основным направлением последних лет в экономически-развитых и богатых странах является перевод угольных и мазутных ТЭС на природный газ (прежде всего, для снижения экологического загрязнения). В Европе это за последние годы закреплено определенными директивами ЕС.

Кроме того, новые законы экологической безопасности для ТЭС в развитых государствах предусматривают обязательное оборудование станций многоступенчатыми системами, утилизируют вредные пылевые и газовые выбросы. В последнее время на ТЭС появляются и получают большое распространение установки принципиально новых типов.

1. Газотурбинные установки (ГТУ), где вместо паровых турбин действуют газовые турбины на жидком или газообразном топливе, что в основном снимает крайне острую проблему вод

2. Парогазотурбинные установки (ПТУ), в которых тепло отработавших га- зов используется для кипячения воды с целью получения пара низкого давления в парогенераторах, за счет этого возможно существенно повысить коэффициент полезного использования топлива.

3. Магнитогидродинамические генераторы (МГДГ) для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Принцип работы МГДГ такой же, что и обычного электрического генератора: в проводнике, движущемся поперек магнитного поля, возникает электрический ток.

При этом роль проводника в МГДГ играет низкотемпературная (2000…3ООО °С) плазма, которая возникает в результате насыщения газообразных продуктов сгорания топлива. ТЭС комбинированного цикла, которые используют МГД-генераторы, считаются перспективными.

Кроме того, эти электростанции меньше загрязняют экологическую обстановку и имеют еще одно важное преимущество – способность быстро развивать наибольшую мощность. Основной проблемой широкого использования МГДГ является создание и промышленный выпуск недорогих конструкционных материалов, способных противостоять коррозии при высоких (2000°С и выше) рабочих температурах газовой плазмы в МГД-установках.

В настоящее время выпуск материалов с такими характеристиками ограничен сферами специальной, военно - авиационной и ракетной техники. Еще одной, технологией ТЭС является газовая микро энергетика. При высокой теплотворной способности газ как топливо создает единственную экологическую опасность – токсичные окислы азота в продуктах горения.

При этом в малых котлах их образуется в 6 раз меньше (на единицу вырабатываемой энергии), чем в больших, но существуют освоенные и простые методы снижения образования окислов азота путем подмешивания части дымовых газов. Малые энергоустановки на газовом топливе, состоящие из газовой турбины), турбогенератора и котла - утилизатора для комбинированной выработки электроэнергии и тепла, считаются реальной основой газовой микроэнергетики.

Особенно эффективна данная схема в тех случаях, когда потребителю нужно только тепло (отопление, горячая вода); тогда нужно установить на чердаке или в подвале здания небольшой, полностью автоматизированный газовый водонагревательный котел.

Эффективность газовой микро энергетики определяется прежде всего тем, что плотность потока энергии в газовой трубе, даже при низком давлении, приблизительно на два порядка выше, чем в трубе с горячей водой. Поэтому энергию можно передать в газовой трубе меньшего диаметра. Известно, что уложенные 50…70 лет назад газовые трубы в основном служат и в настоящее время, в то время как тепловые сети горячего водоснабжения и отопления приходится менять и ремонтировать гораздо чаще из-за коррозии металла.

Кроме этого, газ передаётся по трубам практически без потерь, в то время как в длинных магистралях водяного теплоснабжения теряется до 50 % тепла.