Традиционные способы получения электрической и тепловой энергии.

3.1 Назначение и основные типы электростанций

Возможности и способы получения, а правильнее сказать, преобразования энергии человечество изучает и осваивает не одну сотню лет. Производство энергии предполагает её получение в удобном для использования виде, а сам процесс получения – только преобразование из одного вида в другой. Процесс конечного потребления энергии также заключается лишь в трансформации её вида и/или качества.

Наиболее удобным из известных в настоящее время видов энергии является электроэнергия, которая по праву может считаться основой индустриальной цивилизации. Она обладает уникальным комплексом свойств, которые делают её незаменимой как в производстве, так и в повседневной жизни человека. Во-первых, электроэнергия универсальна, то есть может использоваться в самых различных целях. С помощью несложных приборов и устройств её можно преобразовать в механическую, тепловую, электромагнитную и химическую энергию. Во-вторых, электроэнергию относительно легко передавать на большие расстояния и распределять между потребителями, а учет её расхода реализуется на базе простых, недорогих и обладающих при этом высокой точностью измерительных приборов. Еще одним ценным достоинством электрической энергии является возможность бесконечного дробления и концентрирования её мощности, изменения напряжения и других рабочих параметров.

Количество потребляемой в мире электроэнергии стабильно увеличивается, причем темпы роста электропотребления превышают темпы роста потребления первичных энергоресурсов. Это вызвано указанными преимуществами электроэнергии, которые приводят к постепенному вытеснению других видов энергии, в частности органического топлива и тепловой энергии, из структуры энергоносителей, используемых конечными потребителями и обеспечивается появлением новых и совершенствованием существующих способов производства электроэнергии.

Основная часть электроэнергии вырабатывается централизованно на электростанциях. Электростанцией называется совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории. Выработка электроэнергии на электростанциях осуществляется путем преобразования первичной энергии (энергии, заключенной в первичных энергоресурсах). При этом традиционная энергетика базируется на использовании соответственно традиционных ПЭР: гидроэнергии крупных рек, ресурсов органического и ядерного топлива. Для использования различных видов ПЭР применяются разные типы электростанций; в названии типа обычно содержится указание на источник первичной энергии, например:

• ТЭС – тепловая электростанция вырабатывает электроэнергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива;

• АЭС – атомная электростанция вырабатывает электроэнергию путем преобразования энергии ядерного топлива;

• ГЭС – гидравлическая электростанция преобразует гидравлическую энергию (механическую энергию движения воды) в электроэнергию.

Указанные типы станций составляют основу современной электроэнергетики и обеспечивают более 95% мировых потребностей в электроэнергии.

Тепловая энергия является вторым по значимости и широте использования в различных сферах общественного производства видом энергии. В качестве теплоносителей обычно выступают горячая вода и водяной пар. Нагретая вода применяется для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых зданий, производственных помещений и объектов социальной сферы, а также в некоторых технологических процессах. Водяной пар расходуется преимущественно на технологические нужды промышленных предприятий. В нашей республике, характеризующейся довольно холодным климатом, количество энергии, потребляемой в виде тепла, почти в три раза превышает количество потребляемой электроэнергии.

В принципе, тепловую энергию требуемых параметров можно получать непосредственно на месте потребления путем преобразования электроэнергии.

Однако в рамках современных технологий выгоднее, как правило, использовать тепловую энергию, выделяющуюся при прямом сжигании топлива. Такое преобразование может осуществляться либо централизованно с последующей транспортировкой тепла к потребителям, либо прямо на месте потребления.