Влияние электрических станций на экологическую среду

Отличие ТЭЦ от КЭС

Отличие ТЭЦ от КЭС является то, что на ТЭЦ производится не только электрическая, но и тепловая энергия. То есть ТЭЦ предназначен для централизованного снабжения предприятий и городов электроэнергией и теплом. А КЭС только для снабжения электричеством.

 

При такой комбинированной выработке электроэнергии и тепла достигается значительная экономия топлива по сравнению с раздельным электроснабжением от КЭС и выработкой тепла от местных котельных. На ТЭЦ производится около 25% электроэнергии, их КПД достигает 70%.

 

ТЭЦ могут работать в чисто конденсационном цикле, то есть при отсутствии отпуска тепла из отборов, и в смешанном режиме, то есть при отпуске тепла и в конденсационном режиме. В чисто теплофикационном цикле они работать не могут, так как по техническим требованиям всегда требуется минимальный пропуск тепла в конденсатор, что обуславливает минимальную конденсационную выработку электроэнергии. Данные турбоагрегаты разделяются на два вида: с одним отбором пара на отопление и горячее водоснабжение типа Тис двумя отборами пара, типа ПТ, с отбором также на технологические нужды, для чего требуется пар более высоких параметров.

 

Основное отличие ТЭЦ от КЭС заключается в специфике пароводяного контура и способе выдачи электроэнергии.

 

Специфика электрической части заключается в расположении рядом с электростанцией центров электрических нагрузок. В этих условиях часть мощности выдаётся в местную сеть на генераторном напряжении. С этой целью на станции имеется генераторное распределительное устройство ГРУ. Часть мощности идёт на собственные нужды, а остальная доля мощности выдаётся в энергосистему на высоком напряжении.

 

Кэс удалены от потребителей электроэнергии, что определяет в основном выдачу электроэнергии на высоких и сверхвысоких параметрах;

 

КЭС имеют КПД = 40 - 42%, который в основном определяется тепловыми потерями в пароводяном контуре.

Различие в электрической части ТЭЦ от КЭС

Электротехническое отличие ТЭЦ от КЭС": Это отличие заключается в том что в энергоблоках ТЭЦ используется только 2 трансформатора и от 1 до 6 генераторов в зависимости от нужд,а в энергоблоках КЭЦ - сколько генераторов столько и трансформаторов

На ТЭС также расположено генераторное распределительное устройство ГРУ. Распределительные устройства генераторного напряжения служат для приема электроэнергии от генераторов и ее распределения потребителям генераторного напряжения, а также на повысительные подстанции и собственные нужды.

Влияние электрических станций на экологическую среду

Влияние ТЭС на окружающую среду:

в качестве топлива ежегодно уничтожается огромное количество ценного природного сырья, преимущественно органического, зачастую привозимого издалека;

Ø большой вред природе наносится при прокладке нефте- и газопроводов;

Ø при работе ТЭС ежегодно образуются сотни миллионов тонн твердых отходов в виде золы и шлаков, которые практически не утилизируются, скапливаясь в огромных количествах на специальных полигонах. Они содержат целый ряд химических элементов, таких, как Zn, Mn, Sr, Ti, Ba и др., многие из которых токсичны. Эти элементы проникают из шлаков и золы в почву и подземные воды, делая их непригодными как для бытового, так и для хозяйственного использования;

Ø атмосферные выбросы ТЭС содержат SO2, оксиды азота, тяжелые металлы (As, Pb, Cd, V) и другие вредные для окружающей среды химические вещества;

Ø происходит загрязнение приземного слоя атмосферы большими количествами CO2, образующегося в результате процесса горения;

Ø локализованный процесс горения обуславливает возможность кислородного голодания региона ввиду превышения скорости потребления кислорода над скоростью его поступления в атмосферу за счет процесса фотосинтеза;

Ø вблизи ТЭС, работающих на угле, обычно превышен естественный радиационный фон. Это объясняется присутствием в угле микропримесей радиоактивных изотопов (U-238, Th-232 и др.), которые при работе ТЭС поступают в окружающую среду вместе с другими продуктами сгорания;

Ø  происходит тепловое загрязнение природных водоемов, вода которых используется для охлаждения отработавшего пара из паровых турбин ТЭС;

Ø работа ТЭС способствует шумовому и электромагнитному загрязнению окружающей среды.

Хочется отметить, что химическое загрязнение окружающей среды при работе ТЭС является одним из основных источников возникновения таких глобальных экологических проблем, как “парниковый эффект”, кислотные дожди, не говоря уже о том ущербе, какой наносится растительному и животному миру присутствием в компонентах окружающей среды токсичных веществ различного характера воздействия.

Влияние КЭС на окружающую среду

тепловое загрязнение атмосферы;

электромагнитное загрязнение, обусловленное влиянием линий высокого и сверхвысокого напряжения;

загрязнение гидросферы (тёплая вода, охлаждающая конденсатор);

влияние на литосферу, сказывающееся в извлечении больших масс топлива из земли, захоронение продуктов сгорания (зола и шлаки).

Гидроэлектростанции (ГЭС)

Принцип работы: Вода поступает в турбину ГЭС из верхнего бьефа реки (водохранилища, созданного плотиной) и уходит в нижний бьеф. Таким образом, энергия движения воды преобразуется в турбине в механическую энергию, которая затем генерируется в электрическую энергию. Основной вред окружающей среде и хозяйственной деятельности человека при работе ГЭС наносится созданием плотин и водохранилищ. Влияние ГЭС на окружающую среду:

Ø происходит нарушение естественных путей миграции рыб на нерестилища и обмеление самих нерестилищ в низовьях рек;

Ø оказывается большое влияние на водоснабжение, водоорошение, работу речного транспорта - то есть на судоходство рек;

Ø происходит затопление плодородных земель;

Ø возникает целый ряд экономических проблем: становятся необходимыми затраты на передислокацию населения, сельских хозяйств и промышленных объектов в новые районы из мест затопления;

Ø работа ГЭС способствует шумовому и электромагнитному загрязнению окружающей среды. Однако в работе ГЭС есть и свои плюсы: вода - возобновляемый природный ресурс; ГЭС не вносят химическое и тепловое загрязнения в окружающую среду; себестоимость энергии, вырабатываемой ГЭС, в 4 раза ниже, чем у ТЭС и во столько же раз быстрее ее самоокупаемость.

Атомные электростанции (АЭС)

Принцип работы: В реакторе АЭС выделяется тепловая энергия - за счет высвобождения энергии связи нейтронов и протонов при делении ядер радиоактивных изотопов урана (U-235,238,234) под воздействием нейтронов; тепловая энергия превращается в механическую, а затем - в электрическую.

Основной опасностью при работе АЭС является загрязнение окружающей среды радиоактивными отходами и тепловое загрязнение водоемов, вода из которых используется для охлаждения ядерного реактора и других агрегатов АЭС. При проектировании и строительстве АЭС необходимо учитывать сейсмическую опасность в регионе, плотность населения, характеристику грунтовых слоев, вероятность наводнений, наличие достаточного количества воды для охлаждения реактора и другие условия. Очевидные преимущества АЭС: при сжигании 1 г ядерного топлива выделяется в 3106 раз больше теплоты, чем при сжигании 1 г угля; для работы АЭС мощностью в 1 млн. кВатт в течение 3-х лет нужно 2 вагона ядерного топлива, а для ТЭС с аналогичной мощностью - 300 000 вагонов угля.