Газотурбинные установки (гту)

КПД ГТУ с агрегатами 25-100 МВт составляет 29-34%. Они являются высокоманевренными агрегатами и используются в энергосистемах в качестве резервных автономных источников энергии, а также в качестве источников для покрытия пиковых графиков нагрузки.

Принципиальная схема гту

(рис 5.2)

КС – камера сгорания

Тб – турбина

Кп – компрессор

М – пусковой двигатель

НГ – нагрузка

СН – собственные нужды

Лекция 6

Дизельная электростанция (дэс)

(рис 6.1)

Основной элемент – дизель-генератор, состоящий из ДВС (двигатель внутреннего сгорания) и генератора переменного тока (G). Дизельные электростанции мобильны, автономны, поэтому широко используются в труднодоступных районах, а также для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей.

В настоящее время дизель-генераторы используются в качестве резервных аварийных источников питания, систем собственных нужд АЭС и крупных ГРЭС.

Ветроэлектростанции (вэс)

ВЭС небольшой мощности используются в качестве источников энергии в сельских местностях, в труднодоступных районах, на метеорологических станциях и в других местах, где стабильно удерживается ветреная погода.

В настоящее время широко используются установки мощностью от 100 до 400 кВт, разрабатываются установки значительно большей мощности. Посчитано, что с земной поверхности площадью 1 км² можно получить в среднем 250-750 кВт мощности и выработать 2,19-6,57 млн кВтч электроэнергии в год. Посчитано, что со всей территории бывшего СССР (где это целесообразно) теоретически можно получить около 18 млрд кВтч электроэнергии в год.

Недостатки ВЭС:

1. Непостоянно производят электроэнергию, работа связана с наличием ветра.

2. Электроэнергию, выработанную на ВЭС сложно передать в энергосистему, поэтому ВЭС используются для питания в основном автономных потребителей электроэнергии.

3. Увеличивается эрозия почв.

4. Шумовое, электромагнитное загрязнение.

Солнечные электростанции (сэс)

СЭС нашли применение в ряде стран, имеющих значительное число солнечных дней в году.

Принципиальная схема СЭС с паровым котлом:

(рис 6.2)

Принципиальная схема СЭС с кремниевыми фотоэлементами

(рис 6.3)

По опубликованным данным КПД СЭС может быть доведен до 20%. В настоящее время разрабатываются фотоэлементы с КПД до 40%.

Геотермальные электростанции (ГеоТэс)

На ГеоТЭС используют дешевую энергию подземных термальных источников. На расстоянии 3-5 км вглубь (в отдельных точках Земли 300-500 м) находится нагретый до высоких температур расплавленный слой магмы. В шахты закачивается рабочая жидкость (чаще всего вода), которая соприкасаясь со слоем магмы отбирает у него тепловую энергию. Затем нагретая жидкость подается на поверхность и попадет в испаритель, где отдает тепловую энергию.

Согласно исследованиям ученых использование геотермальной энергии и строительство ГеоТЭС в РБ неперспективно.

(рис 6.4)

Приливные электростанции (пэс)

Строятся там, где имеется значительный перепад уровней воды во время приливов и отливов.

На ПЭС используются в основном так называемые капсульные гидроагрегаты. Их КПД может достигать до 96%. Электроэнергия от них передается с помощью кабелей, расположенных под водой.