29. Электроэнергетика. Принцип работы тэс и тэц. Инновационные направления развития. Мини-тэц.
Относится к базовым отраслям промышленности, включает в себя совокупность под отраслей, обеспечивающих выработку и транспортировку электрической энергии.
Теплова́я электроста́нция(ТЭС) — электростанция, вырабатывающая электрическую энергию за счет преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора. Крупные ТЭС – Березовская ГРЭС 1,2, которые работают на углях Канско-Ачинского бассейна, Сургутская ГРЭС работает на газе.
Типы ТЭС:1.Котлотурбинные (конденсационные КЭС-только тэлектричество вырабатывает(ГРЭС-государственная районная электростанция) и теплоэлектроцентрали ТЭЦ)2.Газотрубинные3.Парогазовые установки 4. Электростанции на основе поршневых двигателей .Теплоэлектроцентра́ль (ТЭЦ) — разновидность тепловой электростанции, которая производит не только электроэнергию, но и является источником тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения (в виде пара и горячей воды, в том числе и для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и промышленных объектов).Принцип работы: ТЭЦ конструктивно устроена как ТЭС. Вначале топливо сжигается в специальной камере сгорания (паровом котле), при этом выделяется большое количество тепла, которое превращает воду, циркулирующую по специальным системам труб расположенным внутри котла, в пар. Постоянно нарастающее давление пара вращает ротор турбины, которая передает энергию вращения на вал генератора, и в результате вырабатывается электрический ток. Система пар/вода замкнута. Пар, после прохождения через турбину, конденсируется и вновь превращается в воду, которая дополнительно проходит через систему подогревателей и вновь попадает в паровой котел. Главное отличие ТЭЦ состоит в возможности отобрать часть тепловой энергии пара, после того, как он выработает электрическую энергию. Турбины ТЭЦ позволяют регулировать количество отбираемого пара. Отобранный пар конденсируется в сетевых подогревателях и передает свою энергию сетевой воде, которая направляется на пиковые водогрейные котельные и тепловые пункты. При строительстве ТЭЦ необходимо учитывать близость потребителей тепла в виде горячей воды и пара, так как передача тепла на большие расстояния экономически нецелесообразна. Мини-ТЭЦ — это теплосиловые установки, служащие для совместного производства электрической и тепловой энергии в агрегатах единичной мощностью до 25 МВт, независимо от вида оборудования и из различных видов топлива(газ, жидкое топливо: нефть, мазут, дизельное топливо, биодизель идр; твердое топливо: уголь, древесина, торф и др.биотопливо). Значимую часть энергии сгорания топлива при выработке электроэнергии составляет тепловая энергия. Варианты использования тепла: непосредственное использование тепловой энергии конечными потребителями (когенерация); горячее водоснабжение (ГВС), отопление, технологические нужды (пар); частичное преобразование тепловой энергии в энергию холода (тригенерация - на основе утилизируемой, или вторично используемой энергии); холод вырабатывается абсорбционной холодильной машиной, потребляющей не электрическую, а тепловую энергию, что дает возможность достаточно эффективно использовать тепло летом для кондиционирования помещений или для технологических нужд. Принцип работы схож с большими ТЭЦ.
Концепция строительства мини-ТЭЦ в непосредственной близости к потребителю имеет ряд преимуществ (в сравнении с большими ТЭЦ): 1)позволяет избежать затрат на строительство дорогостоящих и опасных высоковольтных линий электропередач (ЛЭП);исключаются потери при передаче энергии; 2) отпадает необходимость финансовых затрат на выполнение технических условий на подключение к сетям централизованного электроснабжения; 3) бесперебойное снабжение электроэнергией потребителя; 4) электроснабжение качественной электроэнергией, соблюдение заданных значений напряжения и частоты; 5)возможно, получение прибыли.
Ожидаемые инновационные решения в э/э: 1)Создание конденсационных энергоблоков на суперсверхкритических параметров пара. 2) Развитие газотурбинных модулей(установок) 3) Создание тепловых ЭС на тв.топливе с нулевыми выбросами парниковых газов.4) Внедрение интеллектуальных системообразующих и распределительных электросетей нового поколения. 5) Внедрение систем противоаварийного оборудования и самовосстанавливающих сетей.6) Развитие технологий производства тепла с применением тепловых насосов и топливных элементов.7) Строительство ТЭЦ малой мощности. Строительство в отдаленных северных восточных регионах 8) Обязательное осуществление технического перевооружения или конструкции теплоэлектростанций с переводами чистых угольных технологий. 9) Электростанции работающие на газе оснастить парогазовыми установками.
