3 Дәрістер конспектісі

1 Тақырып. Электр энергияның тауар секілді ерекшеліктері және өндірілуімен байланысты мәселелері (2 сағат).

Электр станциялары болып аталатын электр энергияны өндіру үшін тағайындалған мекемелер немесе қондырғылар. Энергияның қайта өндірудің негізгі технологиялық үрдісінің ерекшеліктері және энергетикалық қорлардың пайдаланылатын түрі бойынша электр станциялары жылу (ЖЭС), атом (АЭС), су электр стацниялары (СЭС), су аккумуляциялайтын (ГАЭС), газ турбиналы (ГТҚ), және т.б.

Маңызды рөлін электр қосалқы станциялары орындайды – электр энергиясын қайта өндіру және тарату үшін тағайындалған электр қондырғылары. Бұрынғы КСРО елдерінде, басқа да көптеген мемлекеттерде сияқты, электр энергияны қайта өндіру және тарату үшін жиілігі 50 Гц үш фазалы айнымалы тоқ қабылданған (АҚШ және басқа да мемлекеттерде жиілігі 60 Гц қабылданған).

Үш фазалы тоқтың қолданылуы, бір фазалы айнымалы тоқ қондырғылары мен салыстырғанда, тораптар мен үш фазалы тоқ қондырғыларының көптеген үнемділігімен, сонымен қатар, аса сенімді, қарапайым және арзан асинхронды электр қозғалтқыштардың электр жетектері ретінде кеңінен пайдалану мүмкіншілігімен түсіндіріледі.

Үш фазалы тоқпен қатар, өнеркәсіптің кейбір салаларында тұрақты тоқты да пайдаланады, оны айнымалы тоқты түзету арқылы алады (химиялық өнеркәсіпте және түсті метарллугия электролизі, электрлендірілген көлік және т.б.). Сонымен қатар, қазіргі уақытта, электр энергияны үлкен арақашықтыққа беру үшін 800 кВ кернеуінде тұрақты тоқ қолданылады, ал болашақта 1500 кВ дейін. Электр қондырғылардың параметрлерінің бірі номиналды кернеу болып табылады. Генераторлардың, трансформаторлардың, тораптардың және электр энергия қабылдағыштардың (электр қозғалтқыш, шамдар және т.б.) қалыпты, яғни, дұрыс жұмысы кезіндегі кернеуі номиналды кернеуі деп аталады.

Электр қондырғылар құрылысының ережелері (ЭҚЕ) барлық электр қондырғыларды екі категорияға бөледі: 1 кВ дейінгі электр қондырғылар және 1 кВ жоғары электр қондырғылар. Бұл бөліну аппараттардың типі және құралымының, сонымен қатар, қауіпсіздік жағдайларының, әр түрлі кернеудегі электр қондырғылардың пайдалану және құрылу кезінде қойылатын талаптардың өзгешелігіне байланысты.

Генераторлар, синхронды қарымталаулар, күш трансформаторларының екінші орамдары үшін номиналды кернеулер тиісті тораптардың номиналды кернеулерінен 5-10% жоғары қабылданады.

Генератор-трансформатор блогі сүлбесі бойынша қосылған күшті қуатты генераторлар және синхронды қарымталаулар үшін номиналды кернеулері 13,8; 15,75; 18; 20; 24 кВ қатарларынан анықталады.

Электр қондырғыларды жобалау, құру және пайдалануда, тәжірибеде бар немесе құрылысы кезінде жүзеге асатын өзара байланысы және тізбегі көрсетілген шартты белгілері келтірілген сызбалар мен сүлбелер пайдаланылады. Электр станцияларды параллель жұмысына біріктіру мен энергожүйені жасау халық шаруашылық мағынасы зор және келесі техникалық және экономикалық қасиеттерді иелендіреді:

• энергетиканың даму қарқының жылдамдатады және осы дамуды заманына сай жағдайларда үнемді жүзеге асырады, яғни, үлкен қуатты блокты агрегаттары бар ірі ЖЭО мен АЭС ендірудің көбеюі арқылы;

• тұтынушылардың электрмен жабдықталуының сенімдігін жоғарлатады;

• энерго қорларды (отын, су энергиясы және т.б.) тиімді пайдалануда электр станциялар арасында жүктемелерді рационалды тарату арқылы, жалпы энерго жүйе бойынша электр энергияның үнемді өндірілуін және таралуын қамтамасыз етеді;

• электр энергияның сапасын жақсартады, яғни, МЕСТ қалыптастырылған кернеу мен жиілікті қалыпты жағдайда ұстайды, өйткені жүктемелердің толқуы агрегаттардың көптеген санымен қабылданады;

• энерго жүйе бойынша қуаттың сомалы резервісін төмендетеді, ол энерго жүйе агрегаттардың сомалы қуатының 12-20% құрайды.

Біріккен энерго жүйе құрамында бірнеше энерго жүйелердің параллель жұмысында көрсетілген қасиеттері тағы да көп деңгейде көрсетіледі.

Еліміздің батыс және шығыс аудандарындағы энерго жүйелердің бірігуі уақыт бойынша ығысқан жүктемелер максимумдарын қамтамасыз ету үшін электр станциялардың жалпы белгіленген қуаттын пайдалану мүмкіншілігі есебінен үнемді әсер береді.

Энерго жүйелердің жұмысын жедел басқару үшін бірінғай диспетчерлі басқару жүйесі құрылған, оның негізгі мақсаттары:

• электр және жылу энергиясымен халық шаруашылығын толық қанағаттандыру мақсатында энерго жүйелердің жүмыс режимдерін реттеу мен жедел жоспарлау;

• энерго жүйелердің сенімді жұмысын және үздіксіз тұтынуын қамтамасыз ету; апатты режимдерді жою және алдын алу;

• энергия мен жылудын (кернеу, жиілік, жылу тораптарындағы су және бу параметрлері) қажетті сапасын қамтамасыз ету;

• жалпы энерго жүйенің максималды үнемді жұмысын қамтамасыз ету және энерго қорларын рационалды шығындау.

Диспетчерлі пунктері жаңа басқару тәсілдерімен жабдықталған: диспетчерлі щиттермен, теле басқару құрылғыларымен, теле сигнал берулермен, теле өлшеулерімен, байланыс тәсілдерімен, есептегіг техникамен, автоматикамен және т.б.

Электр энергияның негізгі алыну жолдарын, электр станция типтерін және электр станцияларында электр энергия өндіруінің технологиялық үрдісінің ерекшеліктерін қарастырайық.

Жылу конденсациялы электр станциялары (КЭС).

Жылу электр станцияларында жанатын отынның химиялық энергиясы, турбоагрегатты (генератормен жалғанған бу турбинасы) айналдыратын қазанда, сулы будың энергиясына өндіріледі. Айналымның механикалық энергиясы генератормен электр энергиясына өндіріледі. Электр станциялар үшін отын ретінде көмір, жер тезек, жанатын тақта тас, сонымен газ және мазут пайдаланылады. Энергетикада КЭС 60% дейін электр энергияның өндірілуі жатады

КЭС негізгі ерекшеліктері: электр энергиясы тұтынушыларынан алшақтауы, ол дегеніміз, негізінде жоғары және аса жоғары кернеулерде берілетінін және электр станциялардың құрылу принципін анықтайды. Заманына сай КЭС қуаты еліміздің ірі аудандарын электр энергиясымен қамтиды. Осыдан осындай типті электр станциялардың тағы да бір аты шыққан – мемлекеттік аудандық электр станциясы (МАЭС). Блокты принцип бойынша КЭС құру төменде қорытындыланған, белгілі техника-экономикалық қасиеттерін береді:

• жоғары және аса жоғары параметрлерінің буының қолдануын жеңілдетеді, ол үлкен қуатты агрегаттарды меңгеру үшін;

• электр станцияның технологиялық сүлбесі анық бола бастайды да пайдалануы қарапайымдалынады жіне жұмыс сенімділігі артады;

• резервті жылу механикалық жабдықтары азайады, кейбір жағдайларда мүлдем болмайды;

• құрылыс және жөндеу жұмыстарының көлемі қысқарады;

• электр станцияны құру үшін капитал шығындары азайады;

• электр станцияның ыңғайлы кеңейуі қамтамасыз етіледі, жаңа энерго блоктары алғашқыларына қарағанда өзінің параметрлері бойынша өзгеше болады.

КЭС технологиялық сүлбесі бірнеше жүйелерден тұрады: отын беру, отын дайындау, генератор және турбинамен бірге негізгі сулы бу контуры; циркуляционды сумен жабдықталуы, су дайындау, күл сорғыш, күл жойғыш, сонымен қатар, станцияның электр бөлігі.

Осы барлық элементтерінің дұрыс жұмыс жасауын қамтамасыз ететін механизмдері мен қондырғылары станцияның (энерго блоктың) өз қажеттілігі жүйесіне жатады.

КЭС көптеген энергетикалық шығындары көбінесе булы су контурында болады, атап айтқанда конденсаторда, ондағы, бу өндіру кезінде көптеген жылуы бар бу циркуляционды суға береді. Циркуляциядағы су жылумен бірге водоемдарға жіберіледі, яғни, жоғалады. Осы шығындар, әсіресе, электр станцияның ПӘК анықтайды, заманына сай КЭС үшін 40-42% көп емес.

Электр станциялармен өндірілетін электр энергиясы 110-750 кВ кернеуіне беріледі де оның жартысы генератордың шықпаларына жалғанған трансформатор арқылы өз қажеттілігіне жіберіледі.

Генераторлармен жоғарлатқыш трансформаторлар энерго блоктарға жалғанады және жоғарғы кернеулі тарату құрылғысына қосылады, әдетте, ашық (АТҚ) болып орындалады.

Қазірғы КЭС 200-800 МВт негізінде энерго блоктарымен жабдықталған. Ірі агрегаттардың қолдануы электр станциялардың қуатын тез күшейтеді, электр энергия құндылығын және станцияның белгіленген қуат киловатының құнын қамтамасыз етеді.

Қазіргі таңда ең ірі КЭС қуаты 4 млн. кВт дейін барады. Қуаты 4-6,4 млн. кВт энерго блоктары 500 және 800 МВт электр станциялары құрылуда. КЭС шекті қуаты сумен жабдықтау жағдайларымен және қоршаған ортаға зиянды заттардың әсерімен анықталады.

Заманына сай КЭС қоршаған ортаға белсенді әсер етеді: литосфераға, гидросфераға және литосфераға. Атмосфераға әсері отынның жануы үшін ауы оттегінің көп тұтынуында және жану заттарының көп лақтыруында байқалады. Ол ең алдымен көмір тегінінің, күкірттердің, азоттың және басқада белсенділігі жоғары химиялық элементтерінің газ тәріздес қышқылдары. Күл аулағыш арқылы өтетін үшқын күл ауаны ластайды. Атмосфераның (бірдей қуатты станциялары үшін) аз ластануы газды пайдаланғанда байқалады, ал көп ластануы – жылу бергіш қабілеті төмен және күлшығарғыштығы жоғары, қатты отындарды пайдаланғанда байқалады. Атмосфераға көптеген жылудың, сонымен қатар, жоғары және аса жоғары кернеулі электр қондырғыларымен пайда болатын электр магнит өрістерінің де жылуы кететіндігін ескеру керек

КЭС гидросфераны турбина конденсаторларынан шығатын, сонымен қатар, өндіріс каналдарынан келетін жылы судың көптеген салмағымен ластайды.

Литосфера үшін КЭС әсері станция жұмысына тек отынның көптеген салмағының керектігі ғана емес, көптеген күл мен қалдықтарды (қатты отынды жаққанда) көму үшін де көптеген жерлердің қажеттілігін көрсетеді.

КЭС қоршаған ортаға әсері де өте зор. Мысалы, су мен ауаның ластануы бойынша масштабтары туралы айтуға болады, отынның барлық салмағы жанғанда қазанда пайда болған 60 % жылу станция сыртында жоғалады. КЭС электр энергияны өндіру мөлшерлерін ескере отырып, мемлекетіміздің үлкен аудандарына әсер беретіндігін айтуға болады. Сол уақытта жылытпа бөлмелерді, балық шаруашылығының жылытқыштарын жылыту жолдарымен жылу шығындарының жартысын жіберу туралы мәселе шешілуде. Күл мен қалдықтарды құрылыс материалдарын өндіруде пайдаланады және т.б.

Жылулық электр станциялары — жыоу электр орталығы (ЖЭО).

Электр станциялардың осы түрі өндіріс кәсіпорындарды және қалаларды электр энергиясы және жылумен орталықтандырып жабдықтандыру үшін тағайындалған. КЭС, жылу электр станциялары сияқты өндіріс кәсіпорын қажеттігі үшін турбиналардағы жұмсалған жылуды пайдалануымен, сонымен қатар, жылыту, ауаны желдету және ыстық сумен жабдықталуы бойынша айрықша болады. КЭС электр энергиясын өндіріп жергілікті қазандықтардан жылуды алуымен, яғни ж еке электр жабдықтауымен салыстырғанда

Электр энергиясымен жылуды осындай аралас түрінде өндіру жеке энерго жабдықтауға қарағанда, яғни, КЭС электр энергиясымен жылуды жергілікті қазандардан алынатын отынды үнемдейді. Сондықтан, ЖЭО көптеген жылу, электр энергияларын алатын тұтынушылары бар аудандарда (қалаларда) кеңінен тараған. Жалпы ЖЭО біздің мемлекетімізде өндірілетін барлық электр энергияның 25% таяу өндіріледі.

ЖЭО электр бөлігінің ерекшелігі электр станцияларының электр жүктемелер орталықтарының маңында орналасуымен анықталады. Осы жағдайларда қуаттың жартысы тікелей генераторлы кернеулермен жергілікті тораптарға беріледі. Осы мақсатта электр станцияларында, әдетте, генераторлы тарату құрылғысы (ГТҚ) жасалады. Қуатты артығы, КЭС сияқты, жоғарлатылған кернеумен энерго жүйелерге беріледі.

ЖЭО маңызды ерекшілігі электр станциялардың электр қуатымен салыстырғанда, жылу жабдықтарының жоғарлатылған қуаты болып табылады. Бұл жағдай, КЭС қарағанда, өзіндік қажеттіліктерге жіберілетін электр энергияның шығындалуын алдын алады.

ЖЭО ірі өндірісті орталықтарда орналасуы тиімді, электр жабдықтарына қарағанда жылу жабдықтарының жоғарлатылған қуаты қоршаған ортаны қорғауға қойылған талаптарды жоғарлатады. Мысалы, ЖЭО зияндарын азайту үшін, ең алдымен, мүмкіндікке қарай, газ немесе сұйық отынды, сонымен қатар, жоғары сапалы көмірді пайдаланған тиімді.

Берілген типті станциялардың негізгі жабдықтарының орналасуы, әсіресе блокты ЖЭО үшін КЭС сияқтыларға тәріздес. Ерекшеліктері тек, генераторлы тарату құрылғысынан жергілікті тұтынушыларға көптеген электр энергиясының берілуі қарастырылған станцияларында бар. Бұл жағдайда ГТҚ үшін арнайы ғимарат қарастырылады.

Атом электр станциялары (АЭС)

АЭС – негізі бойынша, жарылыс реакцияларының жылу энергиясын пайдаланатын жылу электр станциялары.

АЭС негізгі элементтерінің бірі – реактор. Әлемнің көптеген мемлекеттерінде негізінде жылу нейтрондар әрекетімен U-235 уранның ыдырауында жарылыс реакциясы пайдаланылады. (U-235) отынынан басқа реакторда олардың жүзеге асуы үшін, нейтрондарды бәсеңдететін, және, әине реактордан жылуды алатын болу керек. ВВЭР (водо-водяной энергетический) типті реакторларында бәсеңдеткіш ретінде қысым әрекетімен қарапайым су пайдаланылады. РБМК (реактор большой мощности канальный) типті реакторларында жылу тасымалдағыш ретінде су, ал бәсеңдеткіш ретінде – графит пайдаланылады.

АЭС КЭС сияқты, жылу механикалық және электр бөліктерінде, блокты принцип бойынша құрылады.

Қазақстанда жеткілікті көп жарылыс отыны өте жоғары жылу жібергіш қабілеттілігімен белгілі, (1 кг U-200 2900 т көмірді ауыстырады), сондықтан АЭС, әсіресе, отын қорлары кедей аудандарында тиімді.

АЭС үлкен қуатты энерго блоктарымен жабдықтаған пайдалы. Онда өзінің техника-экономикалық көрсеткіштері бойынша КЭС қалыспайды, ал кейбір жағдайларда озып кетеді. Қазіргі таңда ВВЭР типті электр қуаты 440 және 1000 МВт, сонымен қатар РБМК типті 1000 және 1500 МВт реакторлары әзірленген. Сол кезде энерго блоктары келесі түрде қалыптасады: реактор екі турбоагрегатпен (ВВЭР-440 реакторы және 220 МВт екі турбоагрегат, реактор 1000 МВт реакторы және 500 МВт екі турбоагрегат, РБМК-1500 реакторы және 750 МВт екі турбоаграгат) қарастырылады немесе бірдей қуатты (1000 МВт реакторы және 1000 МВт турбоаграгат) турбоаграгатпен қарастырылады.

АЭС қолайлысы тез нейтрондары (ТН) бар реакторлары болып табылады, олар электр және жылу энергиясын алу үшін пайдаланылады, сонымен қатар жарылыс жанғыш өндіру үшін де пайдаланылады. АЭС түтін газдары және күл сияқты ластанбайды. Бірақ, көптеген меншікті бу шығынының салдарынан, атап айтқанда салқындатылған судың көптеген меншікті шығындарының салдарынан, ЖЭС қарағанда, АЭС салқындатылған суға меншікті жылу бөлгіштігі жоғары. Сондықтан, көптеген жаңа АЭС градирня орналастыру қарастырылған, мұнда жылу салқындатылған судан атмосфераға жіберіледі.

Қоршаған ортаға АЭС әрекеттерінің маңызды ерекшеліктері радиоактивті заттарды көму қажеттілігі болып табылады. Ол адамдарға радиация әрекетін болдырмайтын арнайы мазарларда жасалады.

Адамдарға АЭС радиоактивті зиянды заттарының әсерін жою үшін апаттар кезінде жабдықтардың (қауіпсіздік жүйесін қайталау және т.б.) сенімділігін жоғарлату бойынша арнайы шаралар қолданылады, ал станция айналасында санитарлы-қорғаныс аймағы жасалады.

Су электр станциялары (СЭС)

СЭС электр энергиясын алу үшін су ағындарының (өзен, сарқырама) энергиясы пайдаланылады. Мұндай станцияның одан да интинсивтірек құрылысы ірі капитал салымын, құрылыстың ұзақ мерзімділігін, республика территориясы бойынша (оның басым бөлігі елдің шығыс бөлігінде шоғырланған) гидроресурстардың орналасу спецефикасын қажет етеді.

СЭС алғашқы қозғалтқыш синхронды гидрогенераторларды айналымға келтіретін гидротурбиналар болып табылады. Гидроагрегат өндіретін қуат Н ағынға және су шығыны Q-ға тура пропорционал, P=QH. Сонымен, СЭС қуаты су шығыны және ағынымен анықталады.

Әдетте СЭС су ағыны платина әсерінен пайда болады. Платина алдындағы сулы кеңістік жоғарғы бьеф, платинадан төменгісі – төменгі бьеф деп аталады. Жоғарғы бьеф деңгейінің (ЖБД) және төменгі бьеф деңгейінің (ТБД) айырымын ағын анықтайды.

Жоғарғы бьеф су қойма түзеді, онда қажетінше қолданылатын электрэнергиясын өндірге кететін су жиналады.

Жазықтардағы өзен гидротүйіндерінің құрамына: плотина, электорстанция ғимараты, сулақтырғыш, кемеөткізгіштік (шлюздар), балық өткізгіш құрылымдары т.б кіреді.

Электр бөлігі жағынан СЭС көбінесе конденсационды электрэнергияларына ұқсас. КЭС сияқты, гидроэлектрстанциялары қоректену көзінен алыста орналасқан, олардың құрылысы негізінен табиғи жағдайлармен анықталады, сондықтан да СЭС өндіретін энергия жоғарғы және аса жоғарғы кернеуде (110-500 кВ) беріледі. СЭС айрықша ерекшелігі - ЖЭС қарағанда бірнеше есе аз электрэнергиясын өзіндік қажеттіліктер үшін қолдану. Бұл СЭС өзіндік қажеттіліктер жүйесінде ірі ірі механизмдердің жоқтығымен түсіндіріледі. СЭС салынуы кезінде энергетикалық пен қатар халықшаруашылығының жерлерді жыртуы мен сужүзгіштерді дамыту ірі қалалар мен өндіріс орындарын сумен қамтамасыз ету сияқты маңызды мәселелері талқыға алынады.

СЭС электр энергиясын өндіру технологиясы айтарлықтай қарапайым және автоматизацияға жеңіл ұшырайды. ГЭС агрегатының іске қосылуы 50 с артық емес уақытты алады, сондықтан электр жүйесінде қуат резерві осы агрегаттармен қамтамасыз етіледі.

СЭС пайдалы әсер коэффициенті 85-90% шамасын құрайды, ГЭС электр энергиясының құндылығы эксплуатационды шығындар арқасында жылу электрстанцияларына қарағанда бірнеше есе аз болады.

Қазіргі энергожүйелерінде гидроаккумуляторлаушы станциялар (ГАЭС) рөлі ерекше. Бұл электр станцияларында биіктіктерінің арасында белгілі бір ойыстары бар кемінде 2 бассейн болады – төменгі және жоғарғы. ГЭС ғимараттарында қайтымды гидроагрегаттар орнатылады. Энергожүйеге күш түсудің минимумы кезінде ГАЭС генераторларын қозғалтқыш, ал турбиналарды – насос режиміне ауыстырады. Желідегі қуатты тұтынып, мұндай гидроагрегаттар суды құбыр арқылы төменгі бассейннен жоғарғы бассейнге тасымалдайды. Күштің максимум түсу кезінде энергожүйеде генераторлы қуат тапшылығы пайда болып, ГАЭС электр энергиясын өндіріеді. Жоғарғы бассейннен суды жеткізе отырып, турбина желіге қуатты беретін генраторды айналымға келтіреді.

Сонымен, ГАЭС қолдану энергожүйеге түсетін күш графигін түзету үшін септігін тигізеді, бұл жылу және атом станцияларының жұмыс үнемділігін аттырады.

СЭС және ГАЭС қоршаған ортаға әсері плотина мен суқоймалардың құрылысына байланысты. Бұд жағдай үлкен ауданды жерлерді табиғи байлықтарымен қоса игеруден басқа, ландшафттың, сулардың грунттық деңгейдегі жағалаулардың турленуіне, су буының артуына әсерін тигізеді. Ірі суқоймалардың құрылысы кезінде одан басқа тектоникалық активтіліктің даму жағдайлры жасалады.

Газқұбырлы электростанциялар

Қазіргі газқұбырлы электростанциялар негізін қуаты 25-100 МВт газ турбиналары құрайды. Отын (газ, дизелді жанармай) жану камерасына беріледі. Сондай-ақ сығылған ауа компрессормен басылады. Жанатын өнімдер барлық энергиясын компрессор мен синхронды генераторды айналымға келтіретін газ турбинасына береді. Қондырғының іске қосылуы айдайтын (күш алу) қозғалтқыш көмегімен іске асады және 1-2 мин созылады. Осыған байланысты газотурбинді қондырғылар (ГТҚ) жоғарғы ауытқуы және энергожүйе жүктемелерінің ең жоғарысын жабу үшін жарамды. ГТҚ жану камерасында алынатын жылудың негізгі бөлігі атмосфераға шығарылады Сондықтан мұндай электр станцияларының ПӘК-і 25-30% құрайды.

Газ турбиналарының үнемділігін арттыру мақсатында бугаз қондырғылары (БГҚ) жасалған. Оларда отын бу генератордың пешінде жанады. Шыққан бу бу турбинасына бағытталады. Бу генераторынан шыққан жану өнімдері қажетті температураға дейін суыған соң, газ турбинасына бағытталады. Сонымен БГҚ айналымға келтіретін екі элетр қозғалтқышы болады: біреуі – газ турбинасынікі, екіншісі – бу турбинасынікі. Газ турбинасының қуаты бу турбинасынікінің 20% құрайды.

Дәстүрлі емес электр станцияларының типтері

Бұл ең алдымен магнитті гидродинамикалық генераторлары бар (МГД-генераторлары) электр станциялары. МГД-генераторларды КЭС типті станцияларға орнатуға жоспарланады. Олар кәдімгі қазандарға тән емес 2500-3000 К жылулық патенциялын қолданады.

Жеңіл ионданатын тұнба (мысалы , К₂СО₃ ) жіберілетін газ тәріздес жану өнімдері кернеуі үлкен магнит өрісі өтіп тұратын МГД – арнаға (каналға) бағытталады. Иондалған газдардың кинетикалық энергиясы арнада тұрақты токтың электр энергиясына түрленеді, бұл энергия өз алдына үшфазалы айнымалы токқа түрленіп, тұтынушыларға энергожүйесіне бағытталады.

МГД арнасынан шғатын газ 2000 К температурада қазанға бағытталады және кәдімгі схема бойынша ЖЭС турбинасында бу энергиясының қолдануымен бу тузілу үшін пайдаланады.

Көптеген алдыңы қатарлы және техникалық дамыған елдерде 30-жылдан астам уақыт бойы термоядерлық синтез энергиясын игеру жөніндегі жұмыстар жүргізіліп жатыр. Энергияның керемет мөлшері бөлініп шығатын термоядерлық реакцияның мәні – жеңіл элементтердің (сутегі ионының изотоптары – дейтерий және тритий немесе сутегі мен дейтерий) екі атомының бірігуінде. Нәтижесінде берілген элементтердің массаларының қосындысынан аз бөлшек пайда болады, ал босап шыққан энергия массалар айырымына тең болады.

Реакция арнайы жағдайларда іске асуы мүмкін: берілген заттың температурасы 10⁸ К-ге жуық болуы тиіс, яғни ол жоғары температуралы плазма жағдайында болады; плазмадағы қысым бірнеше жүздік мегапаскаль; плазманы ұстау уақыты 1с кем емес. Реакцияның энергиясын өнеркәсіптік мақсатта пайдалану кезінде бұл жағдайлар циклді түрде жасалып тұруы тиіс. Айтылған шарттарды іске асыру аса қиын. Қазіргі кезде қойылған мақсатқа жетудің екі негізгі жолы бар: плазманы күшті статикалық магнит өрісімен ұстау немесе инерциялық ұстау, мұнда отын аз бөлшек түрінде қызады және лазердің концентрацияланған сәулесімен немесе электрон шоғымен сығылады. Күрделі зерттеулерді жүргізуді қажет ететін термоядерлық электр станциясының жасалуы көптеген маңызды теориялық және практикалық мәселелерді көтереді. Сондықтан да термоядерлы синтез жақын келешектің ісі болып табылады. Тәжірбиелердің көрсетуі бойынша бұл адамзат қолға алған ең қиын тенологиялық тапсырма.

Алайда сәтті нәтиже алынған жағдайында мөлшері шексіз энергия қамтамасыз етіледі. Жаңа қуатты көздердің іздестірумен қатар экологилық «таза» энергоресурстарда станциялардың жұмысы мен құрылысы жүріп жатады, олардың қоршаған ортаға әсері шамалы. Бұл станциялар күн, жел т.б энергиясын пайдаланады.

Күн энергиясын фотоэлемент арқылы электр энергиясын тікелей алу жолымен қолдануға болады немесе күннің жылулық сәулеленуі арқылы бугенераторларындағы айналармен шағылысқан бу генератормен турбинаны, яғни құбырды айналдырады. Гелиостанцияның ағашқы түрі шектеулі және тек кейбір арнайы қондырғыларда қолданылады, бірақ фотоэлементтердің берілуін жоғарлатуі және құндылығын төмендетуі бойынша оларды үлкен энергетикада кеңінен пайдалануға мүмкіндік туғызады.

Желэлектрстанциялары (ЖЭС) энергожүйе қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін осы уақытқа дейін қолданылмаған. Олар салыстырмалы кішірек автономды тұтынушылар үшін пайдаланылады. Бірақ ЖЭС пайдасына осындай типті электр станциялар қуаты бойынша бірнешеден ондық мегаватқа дейін кешендер зерттелуде.

Ағынды электр станциялар артықшылығы туралы Ресей Федерациясының Кольск түбегінде құрылған Кислогубский ПЭС 13м дейін биіктікте ағындардың ойдағыдай пайдалану мәліметі бойынша айтуға болады.

Геотермалды электр станциялары жерасты термалды сулар энергисын пайдаланады. Ресейде ГеоЖЭС салатын аймақтар бар (Камчатка, Кавказ ). Мұндай станциялардың жұмыс істеу қабілеті АҚШ, Италии, Жаңа Зеландия, Мексика сияқты елдерде оның қолдану тәжірбиесімен дәлелденген.