14, Гидравлические (гэс) и атомные (аэс) электростанции; принцип работы и технико-экономические характеристики.

ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию. Напор ГЭС создается концентрацией падения реки на используемом участке плотиной, либо деривацией совместно. Основное энергетическое оборудование ГЭС размещается в здании ГЭС: в машинном зале электростанции – гидроагрегаты, вспомогательное оборудование, устройства автоматического управления и контроля; в центральном посту управления – пульт оператора-диспетчера или автооператор гидроэлектростанции.

По установленной мощности (в Мвт) различают ГЭС мощные, средние и малые. Мощность ГЭС зависит от напора Н_а, расхода воды, используемого в гидротурбинах, и КПД гидроагрегата . По ряду причин напор и расход воды непрерывно меняются, а кроме того, меняется расход при регулировании мощности ГЭС.

Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами — их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии.

Атомные электростанции

Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях (ТЭС), преобразуется в электроэнергию.

Ядерное топливо сжигается в реакторах атомных электростанций и теплоцентралей.

АЭС по своей сути также является тепловой электростанцией и имеет ту же принципиальную схему. Только вместо котла-парогенератора, в котором сжигается органическое топливо, используется ядерный реактор. Внутриядерная энергия превращается в тепловую энергию пара, которая затем – в механическую энергию вращения турбогенератора и в электрическую энергию. В качестве топлива используется обогащенный уран

АЭС являющиеся наиболее современным видом электростанций, имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: при нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду, не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде. Недостаток АЭС заключается в отсутствии маневренности: пуск и остановка блоков и агрегатов этих станций требует значительных затрат времени и труда.

Однако нельзя не отметить опасность АЭС при возможных форс-мажорных обстоятельствах: землетрясениях, ураганах, и т.п.

15,Графики нагрузки отдельных потребителей и энергосистемы в целом.

Режим потребления электрической и тепловой энергии отражается с помощью графика нагрузки. Графики нагрузки отдельных потребителей и в целом энергосистемы имеют неравномерный характер.

Суточный график нагрузки района, города, страны складывается из графиков нагрузки множества отдельных потребителей. Характер изменения мощности потребляемой энергии в течение суток различен для разных групп приемников. Самым равномерным энергопотреблением характеризуются крупные промышленные предприятия, использующие непрерывные технологические процессы. Наименее равномерно используют электроэнергию отдельные бытовые потребители.

Кратковременные включения мощных бытовых электроприборов, освещение квартир и интенсивное использование различных приборов в утренние и вечерние часы при практически полном отсутствии энергопотребления в ночное время обуславливают отклонения моментальной потребляемой мощности от среднесуточной величины в десятки раз.

Из графиков нагрузки всех отдельных потребителей страны складывается так называемая национальная кривая нагрузки, которая за счет значительного и достаточно равномерного потребления энергии в большом городе крупными промышленными предприятиями является более гладкой

Задача энергосистемы страны состоит в обеспечении национальной кривой нагрузки. Непрерывность процесса производства, передачи и потребления электроэнергии, невозможность её складирования требуют поддержания на электростанциях в каждый момент времени мощности, соответствующей потреблению при условии соблюдения графиков межгосударственных перетоков. При несоответствии режимов производства и потребления возникают сбои электропитания

Кардинально изменить характер потребления электрической и тепловой энергии весьма сложно. В связи с этим выявляются две важные цели энергетического менеджмента:

• обеспечение графиков нагрузки;

• выравнивание национальной кривой нагрузки.

Одним из условий надежного функционирования энергосистем является точное прогнозирование энергопотребления в целях планирования режимов работы генерирующих мощностей для обеспечения графиков нагрузки и бесперебойного энергоснабжения.