Success Stories: CENTUM VP повысила эффективность ТЭС «Bucureşti Vest» в Румынии | Новости продукции

• Компания: Electrocentrale Bucureşti S.A.
• Местоположение: Бухарест, Румыния
• Дата завершения: 2020

Резюме

Профиль заказчика

Компания Electrocentrale Bucureşti S.A. (ELCEN) играет важную роль в румынской энергетической системе, поскольку это — основной производитель тепловой энергии в Бухаресте (90%), а также важный игрок на национальном рынке электроэнергии. Компания владеет четырьмя теплоэлектростанциями (“Centrală termoelectrică”, ТЭС): Bucharest Vest, Grozavesti, Bucharest Sud и Progresu, которые вырабатывают электроэнергию и тепло когенерацией.

Поставки отопления и горячей воды для населения – это общегосударственные услуги, таким образом, компания играет незаменимую роль для жителей Бухареста. Тепловая энергия, произведенная ELCEN, предназначается для поставки в систему централизованного теплоснабжения столицы, удовлетворяя энергетические запросы потребителей. ELCEN обеспечивает тепловую энергию приблизительно для 565000 квартир в более чем 8500 жилых домах и зданиях, в которых проживают более 1,25 миллиона человек, а также приблизительно для 5400 учреждений, социальных объектов и иных предприятий.

Электроэнергия, выработанная ELCEN, поставляется Национальной энергетической системе, таким образом способствуя энергетической безопасности страны.

Введенная в эксплуатацию в 1972 году, ТЭС Bucharest Vest расположена в румынской столице, Бухаресте, и является третьей старейшей электростанцией ELCEN. С 2009 года, когда теплоэлектростанция комбинированного цикла была построена рядом с двумя существующими блоками по 125 МВт, Распределенная система управления CENTUM CS3000, Система противоаварийной автоматической защиты ProSafe-RS и Заводская информационно-управляющая система ExaQuantum (все системы — от Yokogawa) гарантировали общее производство электричества и тепла в полном соответствии с правовыми нормативами по эффективной регенерации тепла от производственных процессов, сокращению потерь воды и тепла, и снижению внутреннего потребления электроэнергии, при высоком тепловом КПД.

Схема проекта

Используя стандарты новейших технологий, Yokogawa Romania модернизировала систему управления ТЭС Bucharest Vest (комбинированного цикла), чтобы оптимизировать эксплуатацию энергоустановок и сократить выбросы станции. Проект был закончен всего за восемь месяцев несмотря на его сложность и трудности, вызванные длительной пандемией Covid-19, вынудившей переход на дистанционную работу.

Станцией теперь могут полностью автоматически управлять новые системы в режиме выработки электроэнергии или тепла – в зависимости от приоритета потребителей. Эти процессы транслировались в бесперебойные поставки тепла и горячей воды, и повышение комфорта для жителей Бухареста. ТЭС Bucharest Vest обеспечивает централизованное отопление для шести из основных районов Бухареста: Друмул Таберей, Джиулешти, Крангаси, Милитари, Политекника и Валеа Каскаделор (Drumul Taberei, Giulesti, Crangasi, Militari, Politehnica и Valea Cascadelor).

Проблемы и решения

Проблемы, вызванные пандемией Covid-19

Проектная группа включала инженеров программного и аппаратного обеспечения Yokogawa Romania, Генерального подрядчика по автоматизации, и персонала ТЭС Bucharest Vest, предоставившего серьезную поддержку. Основной проблемой развертывания системы, когда вся работа переместилась в виртуальное пространство, была пандемия Covid-19. Специальные защитные меры были приняты для обеспечения безопасности членов команды, позволившие при этом избежать проблем со связью и вводом в эксплуатацию. Команда полагалась на дистанционную поддержку со стороны международных отделений Yokogawa в Республике Чехии, США и Австралии.

Автоматизированный станция, и запуск и останов турбин

Процедуры запуска и останова блоков и турбин являются очень сложными и отнимающими много времени, и накладывают серьезный стресс и на персонал, и на оборудование. Для устранения ошибок операторов во время этих критических процессов на РСУ CENTUM VP были автоматизированы процедуры запуска и останова блоков и турбин. Они выполняются в соответствии с внедренной логикой, а человеко-машинный интерфейс (HMI) CENTUM VP четко отображает состояние последовательности и объекта. Система также подсказывает операторам квитировать сообщения и сигнализации, и запускать последовательности блокировок. Вмешательство оператора во время этих автоматизированных процессов минимизировано, гарантируя безопасный и четкий запуск и останов. Это значительно снижает рабочую нагрузку оператора и вероятность ошибок, сокращает время запуска и останова, и минимизирует тепловое и физическое напряжение на турбине.

Проект является реальной «витриной» решения Yokogawa для управления турбинами, примененного к паровой турбине Škoda с помощью обратного инжиниринга, подчеркивая экспертные знания компании в управлении турбоагрегатами.

Резервная система

Была осуществлена модернизации Системы управления сигнализациями при инцидентах и внедрена усовершенствованная программа кибербезопасности с решениями по автоматическому резервированию и восстановлению. Резервная система обеспечит непрерывность работы станции, а новый графический интерфейс пользователя гарантирует безопасную эксплуатацию при работе резервной системы.

Один важный аспект, привнесенный проектом — повышение энергоэффективности газового компрессора, которое варьируется между 0,5 и 1 МВт/ч в зависимости от эксплуатационных требований.

Станция Последовательности событий (SOE)

Все события четко регистрируются с точностью до миллисекунды и отображаются в окне SOE для последующего анализа. Это позволяет операторам оценить проблемы, идентифицировать первопричины, и запросить персонал техобслуживания устранить проблему.

Функция тестирования

Если необходимо изменение прикладного ПО, обновленное программное обеспечение должно быть проверено, прежде чем оно может быть загружено в контроллеры; при этом требуется останов станции. Для увеличения времени работы станции Yokogawa предоставила специализированную функцию для тестирования системы. Эта возможность позволяет точно копировать управление станций и графических интерфейсов с целью проверки программного обеспечения в тех же условиях как с действующей системой. Её можно также использовать и для обучения операторов.

Удовлетворенность потребителя

Интегрированное решение, состоящее из системы управления CENTUM VP и системы безопасности Yokogawa, повысило мощность и стабильность работы электростанции, и устранило потенциальные точки отказов. Агрегаты были автоматизированы, чтобы гарантировать высокую степень гибкости в ответе на колебания спроса и позволить автоматический запуск и останов станции.

Этими инвестициями ТЭС Bucharest Vest увеличила срок эксплуатации станции на 10 лет, исключив серьезные незапланированные простои. Полученная экономия финансовых средств позволяют ELCEN, владельцу ТЭС Bucharest Vest, использовать будущие возможности в этой области.

Резюме

В 2020 году ELCEN выбрала систему управления CENTUM VP и систему безопасности ProSafe-RS (Yokogawa) для замены существующих систем управления на своей ТЭС Bucharest Vest. ELCEN с нетерпением ждет дальнейшего технологического сотрудничества с корпорацией Yokogawa.

Информация о системе

Общая:

• Модернизация CENTUM CS3000 (обновление до CENTUM VP)
• Обновление системы управления для паровой турбины Škoda
• Оптимизация интеграции подсистемы для устранения многих точек отказа

CENTUM VP:

• Станции управления
• Модули турбоагрегатов
• Операторские станции
• Станция супервизора
• Станция SOE
• Интеграция сторонней подсистемы (Modbus, Profibus, IEC 60870)
• Синхронизация времени с ведущими часами GPS
• Заводская Информационно-управляющая система (PIMS)

Малый источник большой энергии

«Атомная индустрия находится на передовой, в авангарде с разработкой инновационных решений, таких как реакторы компактного размера, которые будут очень полезны для развивающихся экономик в ближайшем будущем».

Рафаэль Мариано Гросси,
генеральный директор Международного агентства по атомной энергии 

Атомные станции малой мощности – наиболее перспективное и эффективное решение для экономического и социального развития труднодоступных регионов как в нашей стране, так и далеко за ее пределами. Рост благосостояния и уровня занятости, повышение качества жизни, уменьшение выбросов парниковых газов – в достижение этих благородных целей современные ядерные технологии могут внести свой значимый вклад.

Помимо России, Аргентина, Великобритания, Китай, Республика Корея, США, Франция и другие страны разрабатывают проекты с реакторными установками малой мощности. Каждое государство ищет свои технические решения, методы оптимизации стоимости, процессов проектирования, лицензирования и строительства атомных станций малой мощности. Но все эти страны солидарны в одном – реакторы малой мощности отвечают главным трендам энергетики будущего и целям устойчивого развития ООН.

В мире по-прежнему остается немало мест, лишенных доступа к электроэнергии. В некоторых из них строительство крупных электростанций не оправдано с экономической точки зрения, в других – невозможно из-за территориальных особенностей, отсутствия сетей. В таких случаях то, что предлагает своим партнерам Росатом в области малой мощности, может оказаться единственным правильным решением.

Безопасность, надежность, экологичность – эти абсолютные приоритеты современной энергетики нашли свое отражение в проектах атомных станций малой мощности, созданных специалистами отечественной атомной отрасли. За подобными системами энергетическое будущее человечества, и сегодня его создают российские атомщики.

404 Страница не найдена — Иркутская область. Официальный портал

В соответствии с постановлением Правительства Иркутской области от 1 марта 2021 года № 123-пп «О министерстве жилищной политики и энергетики Иркутской области» с 5 мая 2021 года министерство жилищной политики, энергетики и транспорта Иркутской области переименовано в министерство жилищной политики и энергетики Иркутской области.
Полномочия в сфере транспорта переданы в министерство транспорта и дорожного хозяйства Иркутской области с 5 мая 2021 года.
По всем вопросам, относящимся к компетенции министерства транспорта и дорожного хозяйства Иркутской области, обращаться по тел. 8(3952) 48-60-61, адрес электронной почты: [email protected]

В соответствии с постановлением Правительства Иркутской области от 27 мая 2021 года № 368-пп «О министерстве цифрового развития и связи Иркутской области» с 1 мая 2021 года создано министерство цифрового развития и связи Иркутской области.
Полномочия в сфере связи и навигационной деятельности на территории Иркутской области переданы в министерство цифрового развития и связи Иркутской области с 1 августа 2021 года.
По всем вопросам, относящимся к компетенции министерства цифрового развития и связи Иркутской области, обращаться по тел. 8(3952) 24-01-58, адрес электронной почты: [email protected]

В  связи с принятием указа Губернатора Иркутской области от 18 июня 2021 года № 168-уг «О внесении изменений в указ Губернатора Иркутской области от 12 октября 2020 года № 279-уг»,  в соответствии с пунктом 16 Рекомендаций по организации деятельности в условиях распространения новой коронавирусной инфекции COVID-19 для организаций, индивидуальных предпринимателей, утвержденных указом Губернатора Иркутской области от 12 октября 2020 года № 279-уг, и В соответствии с решением, принятом на заседании санитарно-противоэпидемиологической комиссии при Правительстве Иркутской области по вопросу «О дополнительных мерах, принимаемых по недопущению распространению новой коронавирусной инфекции» от 18 июня  2021 года № КСО-148/21 в министерстве жилищной политики и энергетики Иркутской области временно ограничен личный прием граждан.

Пришедшим на личный прием гражданам рекомендовано обращаться в письменной форме.

Для передачи письменных обращений на имя Губернатора Иркутской области и в Правительство Иркутской области рекомендуется:

1) воспользоваться почтовым ящиком Губернатора Иркутской области, который расположен слева от центрального входа в здание по адресу: 
 г. Иркутск, ул. Ленина, д. 1а;

2)      направить обращение по почте по адресу: 664027, г. Иркутск, ул. Ленина, д. 1а;

3) обратиться дистанционно через официальный портал Иркутской области в информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» по адресу: http://irkobl.ru/ в разделе «Обращения». На адрес электронной почты, указанный в Вашем обращении, направляется письмо-уведомление, с информацией о регистрационном номере обращения и о принятии в работу.

Германия бьет рекорды в ″зеленой энергетике″: что за этим стоит? | Анализ событий в политической жизни и обществе Германии | DW

В саксонском городке Липпендорфе энергетический концерн EnBW на время вывел из эксплуатации блок угольной электростанции. Причина оказалась весьма необычной: обеспечивать его дальнейшую работу стало просто-напросто нерентабельно. Цены на квоты на выбросы углекислого газа продолжают расти, а при благоприятных погодных условиях все больше электроэнергии можно получать из альтернативных источников. Что касается последних, то первая половина 2019 года выдалась на редкость удачной: вначале было много ветреных, а затем солнечных дней.

Результат не заставил себя долго ждать: за шестимесячный период  в Германии возобновляемые источники (ВИЭ) впервые выработали больше энергии, чем угольные и атомные электростанции. Доля электроэнергии, произведенной из энергии солнца, ветра, биомассы и воды, составила 47,3%.

Акция протеста против угольной электростанции в Липпендорфе

На уголь и АЭС пришлось 43,4%, еще 9,3% электроэнергии было получено из газа, а остальные 0,4 процента — из других источников, в том числе, нефти. Такие данные в июле предоставил Институт солнечно-энергетических систем Общества имени Фраунгофера (Fraunhofer ISE).

Доля угля в энергобалансе ФРГ резко снижается

Сотрудник аналитического центра Agora Energiewende Фабиан Хайн (Fabian Hein), впрочем, подчеркивает, что такая ситуация сложилась лишь на данный момент и о долгосрочной тенденции пока говорить преждевременно. Первая половина 2019 года оказалась особо ветреной: в результате объемы электроэнергии, выработанной ветряками, выросли примерно на 20% по сравнению с тем же периодом 2018 года. Генерация электроэнергии с использованием солнечных батарей увеличилась на 6%, а на газовых ТЭС — на 10%.

Производство электроэнергии на угольных ТЭС обходится все дороже

Доля атомной энергетики в общем энергобалансе страны практически не изменилась, а угля — снизилась. По сравнению с первым полугодием 2018 года, из каменного угля произвели на 30%, а из бурого — на 20% меньше электроэнергии.

И это вполне объяснимо. Из-за растущих цен на эмиссионные квоты генерация электроэнергии из угля обходится концернам все дороже. Газовые электростанции также выбрасывают в атмосферу CO2, однако в меньших объемах, и работают более эффективно.

Выгодные газовые электростанции

Как сырье газ, как правило, дороже угля. Однако в первой половине 2019 года цены на газ в регионе были низкими, поэтому часть электростанций, работающих на голубом топливе, оказались более прибыльными. 29 июня 2019 года цена на газ на голландской торговой площадке TTF составляла около 10 евро за мегаватт-час, а годом ранее — почти 20 евро.

Как поясняют в Федеральном объединении предприятий энерго- и водоснабжения (BDEW), одной из причин падения цен стала сравнительно теплая зима, поэтому в хранилищах осталось еще много газа. Кроме того, в Европе появились несколько новых терминалов для приема сжиженного природного газа (СПГ).

При этом рост объемов электроэнергии, вырабатываемой из энергии солнца и ветра, и снижение мощности угольных электростанций привели к сокращению выбросов углекислого газа. По данным BDEW, в первой половине 2019 года этот показатель был примерно на 15% ниже, чем за аналогичный период 2018 года.

Несмотря на это, в объединении подчеркивают, что к 2030 году в Германии планируют довести долю «зеленого электричества» в энергобалансе до 65%. Этой цели можно будет достичь лишь при условии, что переход на альтернативные источники энергии будет осуществляться ускоренными темпами, уверены в BDEW.

______________

Подписывайтесь на наши каналы о России, Германии и Европе в | Twitter | Facebook | Youtube | Telegram

Смотрите также:

• Альтернативные ландшафты Германии

  Дисен-ам-Аммерзе (Бавария) • На прошлой июльской неделе мы опубликовали этот снимок из Баварии в нашей рубрике «Кадр за кадром» — причем, руководствуясь чисто эстетическими соображениями: не смогли пройти мимо столь живописного ландшафта. Публикация этого пейзажа с солнечными батареями вызвала оживленное обсуждение в соцсетях — о пользе и вреде возобновляемых источников энергии.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Лемвердер (Нижней Саксония) • Поэтому сегодня продолжим тему солнечных панелей и ветряков на немецких просторах. На возобновляемые источники в Германии уже приходится более 40 процентов всего объема вырабатываемой электроэнергии.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Ульм (Баден-Вюртемберг) • При этом официальная немецкая статистика в этих данных учитывает энергию ветра, солнца, воды, а также получаемую разными путями из биомассы и органической части домашних отходов.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Якобсдорф (Бранденбург) • В 2018 году на наземные (оншорные) и морские (офшорные) ветроэнергетические установки и парки в Германии пришлась почти половина всего объема произведенной возобновляемой энергии — 41 % и 8 % соответственно.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Пайц (Бранденбург) • Доля солнечных электростанций в этом возобновляемом энергетическом «коктейле» достигла 20 %.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Юнде (Нижняя Саксония) • Ровно столько же, то есть 20 % пришлось на использование биомассы в качестве альтернативного источника электрической энергии. Еще три процента дает использование органической части домашних отходов.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Хаймбах (Северный Рейн — Вестфалия) • Оставшиеся семь процентов возобновляемой энергии приходятся на ГЭС. Возможности для строительства гидроэлектростанций в Германии ограничены, но используются эти ресурсы уже очень давно. Эту электростанцию в регионе Айфель построили в 1905 году. Оснащенная современными турбинами, она исправно работает до сих пор.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Халлиг Хооге (Шлезвиг-Гольштейн) • Для полноты картины приведем расклад по всем источникам в Германии за 2018 год: АЭС — 13,3 %, бурый уголь — 24,1 %, каменный уголь — 14,0 %, природный газ — 7,4 %, ГЭС — 3,2 %, ветер — 20,2%, солнце — 8,5 %, биомасса — 8,3 %.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Гарцвайлер (Северный Рейн — Вестфалия) • В 2038 году в Германии намерены полностью отказаться от сжигания бурого угля для получения электроэнергии. Последний атомный реактор, согласно решению федерального правительства, должны вывести из эксплуатации в 2022 году. В прошлом году на АЭС и бурый уголь пришлось более 37 %, которые необходимо будет чем-то замещать.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Сиверсдорф (Бранденбург) • По данным на конец 2018 года в Германии насчитывалось более 29 тысяч наземных ветроэнергетических турбин. В прибрежных морских водах Германии расположено еще около 1350 ветряков, однако более четырех десятков из них еще не были подключены в энергетическую сеть.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Северное море (Шлезвиг-Гольштейн) • Серьезную проблему представляет необходимость строительства новых энергетических трасс для транспортировки энергии из северных регионов, где ветер дует чаще и сильнее (здесь много таких турбин), к потребителям в западные и южные части Германии.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Лебус (Бранденбург) • Эти планы вызывают протесты жителей в тех густонаселенных регионах, по которым линии электропередач должны проходить. В некоторых местах люди требуют убирать высоковольтные ЛЭП под землю.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Рюген (Мекленбург — Передняя Померания) • Планы установки новых ветроэнергетических турбин в разных регионах все чаще наталкиваются в Германии на сопротивление со стороны населения. Соответствующие судебные иски часто имеют успех, что уже заметно сказывается на годовых показателях роста отрасли — тем более, что подходящие места становится находить все труднее.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Вормс (Рейнланд-Пфальц) • Согласно данным службы Deutsche WindGuard, в 2018 году в Германии было введено в эксплуатацию всего 743 новых ветряка. При этом предыдущий 2017 год оказался рекордным в истории развития этого вида возобновляемой энергии в ФРГ: почти 1849 новых установок.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Дассов (Мекленбург — Передняя Померания) • Всего в Германии сейчас насчитывается около тысячи гражданских инициатив, выступающих против строительства новых ветряков. Их сторонники считают, что эти установки разрушают жизненное пространство птиц и летучих мышей, уродуют ландшафты, а инфразвук и прочий постоянный шум этих установок вредит здоровью людей, живущих по соседству.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Восточная Фризия (Нижняя Саксония) • Эти инициативы требуют, в частности, в качестве альтернативы рассматривать газовые и паровые электростанции, повышать эффективность угольных станций, а также пересмотреть решение парламента и правительства Германии об отказе от атомной энергии.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Зауэрланд (Северный Рейн — Вестфалия) • Представители отрасли обычно указывают на недоказанность негативного влияния инфразвука на здоровье. Что касается гибели птиц из-за ветровых установок, специалисты называют разные цифры, максимум — до 200 тысяч в год в целом по Германии. Для сравнения: в результате столкновений со стеклами окон и фасадов погибает около 18 миллионов птиц в год.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Сиверсдорф (Бранденбург) • Летучих мышей гибнет более 100 тысяч в год (по некоторым оценкам, втрое больше) — не только от столкновений с лопастями, но и из-за травм, получаемых в результате завихрений воздуха, когда они пролетают рядом. Много гибнет во время сезонной миграции. Эксперты требуют учитывать эти факторы — в частности, отключать ветряки в часы особой активности летучих мышей.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Бедбург-Хау (Северный Рейн — Вестфалия) • Правила выбора мест для ветряков регулируются земельными законами. Например, в Северном Рейне — Вестфалии минимальное расстояние до жилых построек составляет 1500 метров, в Тюрингии — 750 метров. В Баварии это расстояние вычисляется по формуле «Высота установки х 10», то есть, например, два километра между жилыми зданиями и двухсотметровым ветряком.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Ренцов (Мекленбург — Передняя Померания) • Дискуссии о развитии возобновляемых источников энергии часто ведутся в Германии эмоционально и будут продолжаться в обозримом будущем. Чтобы повысить готовность населения видеть в окрестностях такие установки, предлагается, в частности, отчислять дополнительную часть доходов конкретным регионам на различные нужные и полезные для местных жителей проекты.

  Автор: Максим Нелюбин

Деревня с энергией

В бранденбургской деревне Фельдхайм под Потсдамом проживают лишь 135 человек. А гостей сюда приезжает каждый год больше 3500 человек! Это и школьные классы, и международные делегации, вплоть до глав государств (недавно приезжал глава Мьянмы). Что же так привлекает в Фельдхайме? А привлекает их первый энергонезависимый населенный пункт в Германии, который сам вырабатывает электроэнергию и тепло с помощью ветряков и биогазовых установок. Зимой к ним добавляется еще котельная, работающая на дровах, которые заготавливают из мертвых деревьев, найденных в местном лесу. Цена электроэнергии получается низкой, а теплоснабжение — надежным.

Дорин Рашеманн (45 лет) участвовала в работе по переходу деревни на автономное энергоснабжение с самого начала. Она приехала сюда в 2008 г., а в 2010 г. жителей подключили к первой собственной электросети. «Фельдхайм продемонстрировал, что стопроцентное снабжение за счет регенеративных источников энергии возможно», – говорит председательница объединения «Neue Energien Forum Feldheim» (NEF). Этот форум был создан с целью хоть как-то разгрузить деревню от притока посетителей. В старом газгольдере был основан информационный центр для посетителей, где регулярно проходят выставки и доклады, а школьники могут ставить практические эксперименты с использованием энергии солнца и ветра.

Электричество из ветра для 65.000 домохозяйств

Дорин Рашеманн вспоминает о том, что здесь поначалу стояли лишь четыре ветряка, и была построена небольшая биогазовая станция. Сегодня электроэнергию вырабатывают 55 ветроэнергетических установок, и ее достаточно для снабжения 65.000 домохозяйств в округе (колебания в сети сглаживаются благодаря работе обычной электростанции). В случае необходимости – например, если стоит безветренная погода – подключается накопитель энергии мощностью 10 МВт. Недалеко от города, на территории бывшей военной части, также расположен солярный парк. Гости из Кении приезжали с целью внимательно изучить устройство фотовольтаики, поскольку одного такого модуля хватило бы на снабжение электричеством целой деревни.

Шанс для сельских областей

«Здесь у нас нет безработицы», – говорит Рашеманн. Эта тема тоже не оставляет ее равнодушной как доверенное лицо разработчика проекта «Energiequelle» («Источник энергии»). Для фермеров, занимающихся производством молока, использование биоэнергии в этой сельской местности – финансовый буфер в ситуации падающих цен на молоко. «Это позволяет сохранить производство на местах, и деньги, которые мы зарабатываем благодаря энергии, тоже остаются здесь. У нас получается замкнутый цикл», – говорит Рашеманн. Сейчас ветряной парк достиг грандиозных размеров, его эксплуатирует целый ряд энергетических компаний. Но одна управление одной ветроэнергетической установкой принадлежит самими гражданами Фельдхайма в форме коммандитного товарищества. Сама Дорин Рашеманн ездит на автомобиле с гибридным мотором и заряжает его на электрозаправке рядом с NEF, поскольку для передвижения на короткие расстояния ей хватает электродвигателя. А электричество поступает сюда, естественно, из соседнего парка ветряков.

www.nef-feldheim.info

© www.deutschland.de

Челябинские ученые смогли получить электроэнергию из спирта

Накопление электроэнергии считается одной из 12 прорывных технологий, которые существенным образом изменят мировую экономику. Ученым Южно-Уральского государственного университета удалось подойти к решению этой проблемы. Они представили проект, который поможет хранить электроэнергию в промышленных масштабах.

Сейчас активно используются альтернативные источники энергии, которые решают одну из важнейших проблем современности — производство электроэнергии с использованием экологически чистых технологий. Однако энергия солнца и ветра имеет резкие суточные и сезонные колебания и без накопителя энергии солнечные батареи и ветроэнергетичесие установки остаются неэффективными. Как отметил руководитель проекта, заведующий кафедрой «Теоретические основы электротехники» энергетического факультета ЮУрГУ Сергей Ганджа, проблема накопления электроэнергии сейчас остро стоит перед мировым сообществом.

Это связано с тем, что электроэнергию легко произвести, передать на большие расстояния и использовать, но хранить очень сложно и дорого. Для этого необходимо перевести ее в другие виды. Например — в химическую.

Однако существующий способ накопления ее в аккумуляторных батареях не подходит для использования в промышленных масштабах — аккумуляторы ограничены в объемах и затратны. Как рассказал «РГ» Сергей Ганджа, в вузе разработали проект, который позволит не только хранить электроэнергию в неограниченных масштабах, но и сделает этот процесс экологически чистым. Среди авторов — группа ученых из ЮУрГУ и приглашенный специалист по топливным элементам — исследователь из института нефти и газа Ирана Лейла Самие.

В основе проекта лежит технология получения метанола с использованием электричества, воды и углекислого газа, взятого из воздуха. Таким образом, электрическую энергию переводят в жидкое топливо, которое можно хранить в неограниченных объемах. Его получают при химическом соединении водорода, который вырабатывает при электролизе воды, с углекислым газом. Такое жидкое топливо можно использовать в хорошо отлаженной технологии с использованием метаноловой батареи, получая обратно электричество, тепло, и воду.

Как отметил Сергей Ганджа, уникальность разработки состоит в том, что ранее никому не удавалось довести цепочку преобразования энергии до метилового спирта. По его словам, подобные работы проводили в Австрии, где ученые дошли до метана, получая его в две ступени. Однако хранение газа гораздо сложнее и дороже. Челябинским ученым удалось усовершенствовать технологию.

— При использовании данной технологии нет никаких выбросов. Мы не добавляем лишний углекислый газ в атмосферу. Мы забираем его из воздуха и возвращаем обратно. Получается круговорот углекислого газа в природе, — пояснил руководитель проекта. — Сейчас ученые обеспокоены тем, что слишком много углекислого газа выбрасывается в атмосферу. Для нас же это сырье. Мы планируем дальше развивать эту технологию и решить проблему с лишними выделениями углекислого газа промышленных предприятий, переводя выбросы в полезное топливо.

Единственный минус данной технологии состоит в самом производстве метила — для этого потребуются не самые дешевые катализаторы на основе драгоценных металлов. Однако этот недостаток перекрывается тем количеством энергии, которое можно накапливать с помощью метилового спирта, что делает подобную технологию более выгодной для использования.

Первая накопительная установка станет частью еще одного проекта вуза — энергоэффективного дома для экологически чистого поселения, разработанного специально для уральского региона.

Огни столицы: как работает энергосистема Астаны — 27.11.2017: информационно-познавательный сайт

Электричество. Во истину божественное изобретение человечества! Представьте себе, как жили люди до открытия и приручения этой энергии, и какая катастрофа произойдет с нашей цивилизацией, если электрического тока не станет, и город превратится в каменные джунгли. Мы пользуемся электричеством, не задумываясь, от куда оно появляется в наших домах и на улицах. Для большинства из нас мегаполисы страны – это привычная среда обитания. Но корреспонденты «Ел.кз» смотрят в суть вещей и видят вокруг чудеса инженерной науки и сложнейшие технологии нашей цивилизации. О власти «энергетического кольца» Астаны на простом языке читайте в данном материале.

В двух словах о главном

Смотрю на лампочку, а вижу древних греков. Электричество было обнаружено ими еще во II-м веке до н.э. Кто-то из древних греков заметил, что, если потереть шерсть об кусок янтаря, он начнет притягивать к себе мелкие предметы. От греческого названия янтаря «электрон» и произошло слово электричество. Но сами по себе электроны – это еще не электрический ток. Энергию нужно получить, а потом заставить двигаться по проводнику. Чтобы приучить электроны, люди придумали электростанции. Их в Казахстане насчитывается 118 объектов различной формы собственности и назначения. К тройке крупнейших из них относятся Экибазтузская ГРЭС-1, с общей установленной мощностью в 4000 МВт, Ермаковская ГРЭС, ныне именованная как Аксуская электростанция, и Жамбылская ГРЭС, электрическая мощность которой достигла1230 МВт.  

Разберемся с процессом получения электричества на этих заводах. В современных городах электростанции вырабатывают не только электроэнергию, но и тепло, называемые теплоэлектроцентралями – ТЭЦ. Начинается все с топлива. На многих ТЭЦ страны используется природный газ, это самое экологически чистое топливо. При его сгорании не образуются ни сажа, ни зола, ни копоть. С газовых месторождений по большим магистральным трубам газ приходит в город, по трубам поменьше газ поступает на завод и направляется в паровой котел. Паровой котел огромен – размером с двенадцатиэтажный дом! Высота пламени в топке котла составляет более 15 метров. Раскалённый газ устремляется по газоходу и нагревает воду, проходящей по причудливо изогнутым трубам. Чтобы газ лучше горел, в котле стоят большие вентиляторы, они нагнетают в котел воздух и откачивают дымовые газы. Та часть, которая не сгорела, отправляется в топку для повторного сжигания, другая – через дымовую трубу выводится наружу, и, по сути, загрязняет воздух. Процесс на этом не останавливается. Когда газ полностью сгорел в котле, вода превращается в пар. Все это можно сравнить с чайником, только давление пара достигает 240 атм., а температура доходит до 545 градусов! Из котла пар направляется в паровую турбину. Кстати, турбина на ТЭЦ размером с паровоз! Здесь пар начинает вращать лопатки паровой турбины со скоростью 3000 оборотов в минуту, высвобождая энергию в миллион лошадиных сил. Энергия пара приводит в движение ротор турбины, который соединен с валом электрогенератора – еще один сложный агрегат, где из механической энергии рождается электричество. И наконец, турбина вращает магнитное поле ротора генератора, создавая в обмотках статора переменный электрический ток. Вот так появился электрический ток. Осталось его правильно распределить: направить в дома, офисы, метро, фабрики, заводы и т.д.

Энергетическое кольцо вокруг Астаны

За энергообеспечением города отвечают сразу несколько предприятий, различные по своим выполняемым функциям. Сегодня в Астане действуют Акмолинские ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2, расположенные в южной и северной промзонах столицы. Эти сооружения прожили пятый рубеж. Строительство первой теплоэлектростанции было введено еще в начале 50-х. И только через десять лет в заснеженной Целине в небольшом энергокомплексе были запущены в эксплуатацию первая турбина и первый котел. Вслед за «первенцем» энергетической промышленности города в 1972 году началось строительство 1-ой очереди ТЭЦ-2, ознаменовав новый этап в развитии энергетики страны. Главное, что нужно учитывать при строительстве ТЭЦ, это близость потребителей тепла. Ведь его передача на большие расстояния – экономически не целесообразно.

А вот электрический ток можно передавать на любые расстояния, причем как под землей по кабельной линии, так и по воздуху – по высоковольтным линиям электропередачи. Для этого строятся надежные прочные опоры, которые знакомы каждому из нас. Интересно, что, чем больше напряжение, тем опоры выше, а траверсы длиннее. Изготавливаются они из металла или бетонных стержней. В зависимости от места модифицируются от очень высоких опор до довольно низких, для того чтобы уменьшить отвод земли под эти ЛЭП.  Но как натянуть на эти опоры провода? До середины прошлого века раскатка проводов проходила по земле. Их тащили тракторами или мощными тягачами. Но такая система приводила к тому, что провод получал большие повреждения и требовал ремонта уже в процессе монтажа. В 50-х годах был разработан, так называемый, метод «Под тяжением». Провода раскатывают сразу на установленные опоры при помощи специальных роликов. Были созданы машины, способные производить такую работу. С одного конца линии устанавливается натяжная машина, с другого – тормозная. И начинаем тянуть! Из таких высоковольтных линий электропередач состоит энергетическое кольцо Астаны, по которому идет ток. 

Если теплоэлектростанции призваны производить тепло, электричество и горячую воду, то в подстанциях электроэнергию принимают, преобразовывают и распределяют. Всего в Астане их более 25.  И расположены они не только в городе, но и недалеко от Астаны. По сути, подстанция – это огромный трансформатор, точнее несколько гигантских трансформаторов. Современная столица разрослась до больших размеров, и рассчитанных много лет назад мощностей уже не хватает. Потребностей в электроэнергии возросли в несколько раз. Большинство старых подстанций стараются модернизировать или построить новые.  К примеру, на одной из таких подстанций —  500 кВ «ЦГПП», работающей уже более 20 лет, современные оборудования позволяют устанавливать трансформаторы в закрытых помещениях. Здесь электроэнергия преобразуется и передаётся на городские подстанции, откуда подаётся потребителям.

Металлические конструкции П-образной формы на территории подстанции напоминают порталы, на которые навешиваются сталеалюминевые провода. Всё оборудование оснащено системой охлаждения. Новое оборудование обладает повышенной механической прочностью, а также адаптировано к различным климатическим условиям и перепадам температур. По словам представителей предприятия, подстанция полностью готова к зимнему периоду, когда существенным образом возрастёт энергопотребление.

Тут, как и на других подстанциях столицы, работают множество людей, которые обеспечивают постоянные 220 вольт переменного тока в наших розетках.

В целом, энергосистема города напоминает систему орошения. Когда поток бурной реки разбивается запрудами на более мелкие, вплоть до тоненьких струек. Но насколько город защищен от того, чтобы этот поток не прорвало. В энергосистеме Астаны закон один: полный контроль на каждом этапе. В диспетчерских городских ТЭЦ круглосуточно следят за производством и потреблением энергии. В случае любого сбоя нагрузку принимают другие электростанции. На следующем этапе, на подстанции, от куда ток попадает в столичные районы, тоже ведется постоянное наблюдение у мониторов. Аварии, конечно, бывают. Но чаще всего дело не в оборудовании — за ним внимательно следят, а в человеческом факторе, который наперекор надписи: «Не влезай, убьёт», решает рискнуть.

Удивительно, как человеку удалось укротить эту смертельную энергию. Пора подвести итог. Электрический ток – одна из основ человеческой цивилизации. От него мы зависим даже сильнее, чем от той же нефти. Но может ли электричество закончится, как нефть? Скорее всего нет. За много лет, что прошли с начала электрификации Астаны, человечество сделало огромный шаг вперед. Чего нам стоит при наших-то знаниях накрутить себе электронов хотя бы на небольшую лампочку. Электричество, как огонь. Однажды добыв его, человечество навсегда осветило свой путь.

Основы производства геотермальной электроэнергии | NREL

Геотермальные электростанции используют пар для производства электроэнергии. Пар идет из резервуаров горячей воды, обнаруженной на несколько миль или более ниже поверхности земли.

Мгновенная паровая электростанция с нижним бинарным блоком в Неваде. Фото Денниса Шредера, NREL

Пар вращает турбину, которая приводит в действие генератор, вырабатывающий электричество.Есть три типа геотермальных электростанций: сухой пар, мгновенный пар и бинарные. цикл.

Сухой пар

Сухие паровые электростанции используют пар из подземных источников. Пар проходит по трубопроводу непосредственно из подземных скважин на электростанцию, где он направляется в турбину / генератор Ед. изм. В Соединенных Штатах известно только два подземных источника пара:

1. Гейзеры в северной Калифорнии
2. Йеллоустонский национальный парк в Вайоминге, где находится знаменитый гейзер под названием Старый Верный.

Так как Йеллоустон защищен от развития, единственные парогенераторы сухого пара в страны находятся в Гейзерах.

Flash Steam

Мгновенные паровые электростанции являются наиболее распространенными и используют геотермальные резервуары воды. при температуре выше 360 ° F (182 ° C). Эта очень горячая вода течет вверх через колодцы в земле под собственным давлением.По мере того, как она течет вверх, давление падает, и часть горячей воды превращается в пар. Затем пар отделяется от воды и используется для питания турбины / генератора. Любая оставшаяся вода и конденсированный пар закачиваются обратно в резервуар, в результате чего это устойчивый ресурс.

Бинарный пар

Электростанции с двойным циклом работают на воде при более низких температурах, примерно 225–360 ° F (107–182 ° C).Установки с двойным циклом используют тепло от горячей воды для кипячения рабочей жидкости, обычно органическое соединение с низкой температурой кипения. Рабочая жидкость испаряется в теплообменник и используется для поворота турбины. Затем вода закачивается обратно в грунт для повторного нагрева. Вода и рабочая жидкость разделены во время весь процесс, поэтому выбросы в атмосферу незначительны или отсутствуют.

В настоящее время на электростанциях с двойным циклом могут использоваться два типа геотермальных ресурсов. для выработки электроэнергии: усовершенствованные геотермальные системы (EGS) и низкотемпературные или совместно производимые ресурсы.

Расширенные геотермальные системы

EGS обеспечивает геотермальную энергию, используя глубинные геотермальные ресурсы Земли которые в противном случае неэкономичны из-за отсутствия воды, местоположения или типа камня. В По оценкам Геологической службы США, потенциально 500000 мегаватт ресурсов EGS доступно в западной части США или составляет около половины текущей установленной электроэнергии. генерирующие мощности в США.

Низкотемпературные и совместно производимые ресурсы

Низкотемпературные и сопутствующие геотермальные ресурсы обычно находятся при температурах 300F (150C) или меньше. Некоторые низкотемпературные ресурсы можно использовать для создания электричество с использованием технологии бинарного цикла. Попутно производимая горячая вода является побочным продуктом нефтяные и газовые скважины в США. Эта горячая вода исследуется на предмет ее потенциальных возможностей. производить электричество, помогая снизить выбросы парниковых газов и продлить срок службы нефтегазовых месторождений.

---

Дополнительные ресурсы

Для получения дополнительной информации о геотермальных технологиях посетите следующие ресурсы:

Руководство NREL для политиков по производству геотермальной электроэнергии

NREL Геотермальные исследования

Низкотемпературные и вторичные ресурсы
Министерство энергетики США

Расширенные геотермальные системы
U.S. Министерство энергетики

Что такое ТЭЦ? | Агентство по охране окружающей среды США

ТЭЦ — это энергоэффективная технология, которая вырабатывает электричество и улавливает тепло, которое в противном случае было бы потрачено на производство полезной тепловой энергии, такой как пар или горячая вода, которую можно использовать для отопления, охлаждения, горячего водоснабжения и промышленных процессов. ТЭЦ может располагаться на отдельном объекте или в здании, а также быть районным энергоснабжающим или коммунальным предприятием. ТЭЦ обычно размещается на объектах, где есть потребность как в электроэнергии, так и в тепловой энергии.

Почти две трети энергии, используемой при традиционном производстве электроэнергии, тратится впустую в виде тепла, выбрасываемого в атмосферу. Дополнительная энергия тратится впустую при распределении электроэнергии конечным пользователям. Улавливая и используя тепло, которое в противном случае было бы потрачено впустую, и избегая потерь при распределении, ТЭЦ может достичь КПД более 80 процентов по сравнению с 50 процентами для типичных технологий (т. Е. Обычного производства электроэнергии и установки бойлера на месте).

Общие конфигурации ТЭЦ

Две наиболее распространенные конфигурации систем ТЭЦ:

• Турбина внутреннего сгорания или поршневой двигатель с рекуператором тепла
• Котел паровой с паровой турбиной

Турбина внутреннего сгорания или поршневой двигатель с блоком рекуперации тепла

Турбина внутреннего сгорания или поршневой двигатель Системы ТЭЦ сжигают топливо (природный газ, нефть или биогаз), чтобы заставить генераторы производить электричество, и используют устройства рекуперации тепла для улавливания тепла из турбина или двигатель.Это тепло преобразуется в полезную тепловую энергию, обычно в виде пара или горячей воды.

Паровой котел с паровой турбиной

В паровых турбинах процесс начинается с производства пара в котле. Затем пар используется для вращения турбины, чтобы запустить генератор для производства электроэнергии. Пар, покидающий турбину, можно использовать для производства полезной тепловой энергии. Эти системы могут использовать различные виды топлива, такие как природный газ, нефть, биомасса и уголь.

Каталог технологий когенерации включает исчерпывающий перечень технологий когенерации и предоставляет информацию об их стоимости и эксплуатационных характеристиках.

Приложения ТЭЦ

ТЭЦ используется более чем на 4400 объектах по всей стране, в том числе:

• Коммерческие здания — офисные здания, гостиницы, клубы здоровья, дома престарелых
• Жилой —кондоминиумы, кооперативы, квартиры, планируемые сообщества
• Учреждения — колледжи и университеты, больницы, тюрьмы, военные базы
• Муниципальные — районные энергосистемы, очистные сооружения, школы К-12
• Производители — химическая промышленность, нефтепереработка, этанол, целлюлоза и бумага, пищевая промышленность, производство стекла

Ряд факторов, зависящих от конкретной площадки, определят, может ли ТЭЦ быть подходящей с технической и экономической точек зрения для вашего предприятия.Ответьте на несколько простых вопросов, чтобы определить, подходит ли ваше предприятие для ТЭЦ.

Электростанция — Энергетическое образование

Электростанция — это промышленный объект, который вырабатывает электроэнергию из первичной энергии. Большинство электростанций используют один или несколько генераторов, которые преобразуют механическую энергию в электрическую энергию ^[1] для подачи энергии в электрическую сеть для электрических нужд общества. Исключение составляют солнечные электростанции, в которых для выработки электроэнергии используются фотоэлементы (вместо турбины).

Тип первичного топлива или потока первичной энергии, который обеспечивает электростанцию ​​ее первичной энергией, варьируется. Наиболее распространенными видами топлива являются уголь, природный газ и уран (ядерная энергия). В основном, поток первичной энергии , используемый для производства электроэнергии, представляет собой гидроэлектроэнергию (воду). Другие потоки, которые используются для выработки электроэнергии, включают ветровые, солнечные, геотермальные и приливные.

В разных странах электричество получают от электростанций разных типов.Например, в Канаде большая часть электроэнергии вырабатывается гидроэлектростанциями, на которые приходится около 60% всей электроэнергии, вырабатываемой в Канаде. ^[5] Просмотрите визуализацию данных ниже, чтобы узнать, как страны по всему миру получают электроэнергию.

Типы электростанций

Тепловой

Большинство тепловых электростанций используют топливо для нагрева воды из резервуара, который генерирует пар (обычно под высоким давлением). Затем пар под высоким давлением проходит по трубам, чтобы вращать лопасти турбины, похожие на вентилятор (дополнительную информацию см. В цикле Ренкина).Когда турбина начинает вращаться, она заставляет вращаться гигантские проволочные катушки внутри генератора. Это создает относительное (непрерывное) движение между катушкой с проволокой и магнитом, которое толкает электроны и запускает электрический ток. ^[9]

Рисунок 2. Атомная электростанция с кипящей водой. ^[10]

Все тепловые электростанции ограничены вторым законом термодинамики, что означает, что они не могут преобразовать всю свою тепловую энергию в электричество. Это ограничивает их эффективность, о чем можно прочитать на страницах эффективности и энтропии Карно.

Возобновляемая

Электростанции, работающие на возобновляемых источниках энергии, получают энергию непосредственно из соответствующих потоков для производства электроэнергии. Эти первичные источники энергии со временем восполняются, но их количество ограничено по количеству энергии, доступной в любой момент времени и в любом месте. Поэтому они часто бывают прерывистыми и неуправляемыми. ^[9]

• Гидроэлектростанции используют энергию падающей воды в реках и водохранилищах для вращения генератора и выработки электроэнергии.Этот источник энергии имеет тенденцию быть более надежным (управляемым), чем другие возобновляемые ресурсы, особенно когда объект выходит из резервуара. ^[11]

Транспортировка электроэнергии

Когда электричество генерируется, трансформаторы «повышают» электрическую мощность до более высокого напряжения, чтобы преодолевать большие расстояния с минимальными потерями энергии. Затем он проходит через «пилоны» по воздушным силовым кабелям к месту назначения, где трансформаторы впоследствии «понижают» электрическую мощность до безопасного напряжения для домов и коммунальных служб.Для более полной истории см. Электрическая передача.

Мировое производство электроэнергии

На карте ниже показано, из каких первичных источников энергии разные страны получают энергию для выработки электроэнергии. Нажмите на регион, чтобы увеличить группу стран, затем нажмите на страну, чтобы увидеть, откуда поступает электричество.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

1. ↑ А. Аткинс и М. Эскудье, Словарь машиностроения.Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2013 г.
2. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bb/Gundremmingen_Nuclear_Power_Plant.jpg
3. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/Fermi_NPP.jpg
4. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8b/GreenMountainWindFarm_Fluvanna_2004.jpg
5. ↑ Canadian Electricity Association.(4 апреля 2015 г.). Электроэнергетическая промышленность Канады [Интернет]. Доступно: http://www.electricity.ca/media/Electricity101/Electricity101.pdf
6. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ab/ThreeGorgesDam-China2009.jpg
7. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cb/Lake_Side_Power_Plant.jpg
8. ↑ Wikimedia Commons [Online], Доступно: https: //upload.wikimedia.org / wikipedia / commons / 4/45 / Giant_photovoltaic_array.jpg
9. ↑ ^{9,0 9,1} Entergy. (4 апреля 2015 г.). Электростанции [Онлайн]. Доступно: http://www.entergy.com/energy_education/power_plants.aspx
10. ↑ http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/students/animated-bwr.html
11. ↑ First Hydro Company, Dinorwig Power Station [Online], Доступно: http://www.fhc.co.uk/dinorwig.htm

A Термоэлектрическая электростанция, работающая на угле

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы водопользования •

Электростанция «Шерер», штат Джорджия, является одним из крупнейших предприятий по производству термоэлектрической энергии, работающим на угле, в Соединенных Штатах.Это угольный объект мощностью 3 520 000 киловатт, который обеспечивает электричеством Грузию. Как показано на этой диаграмме, установка работает по тем же принципам, что и другие электростанции, работающие на ископаемом топливе — она ​​сжигает уголь для производства тепла, которое превращает воду в пар, который затем превращает турбины в генератор.

Такая большая термоэлектрическая станция сжигает много угля — в данном случае около 11 миллионов тонн в год. Уголь, измельченный в мелкодисперсный порошок с помощью пульверизатора, выдувается в печное устройство, называемое котлом, и сжигается.Вырабатываемое тепло преобразует воду, которая проходит через ряд труб в котле, в пар. Пар высокого давления вращает лопатки турбины, соединенной валом с генератором. Генератор вращается и производит электричество.

На диаграмме вы можете увидеть, как в основном вода используется для охлаждения конденсаторных агрегатов, которые получают конденсированный пар, который использовался для вращения турбин. Горячий конденсированный водяной пар проходит по трубам, которые охлаждаются более холодной водой (в данном случае забираемой из водохранилища реки Окмалджи и озера Джульетта).Таким образом, конденсированная вода охлаждается, а затем рециркулируется обратно через угольный котел, чтобы снова превратиться в пар и привести в действие турбины. Это часть системы с замкнутым циклом, которая постоянно повторно использует воду.

В другой части цикла водопользования станции, в замкнутом цикле, большие объемы воды забираются из реки и водохранилища и перекачиваются в конденсаторы. Эта более холодная вода окружает трубы, содержащие горячий конденсированный пар, и поэтому сильно нагревается.Горячая вода перекачивается из конденсаторных агрегатов в четыре градирни высотой 530 футов, поэтому она может терять тепло. Каждая градирня на заводе Scherer обеспечивает циркуляцию 268 000 галлонов воды в минуту. Большая часть этой воды повторно используется после охлаждения, но около 8000 галлонов в минуту теряется на испарение (таким образом, вы видите, как пар выходит из верхних частей градирен).

Источник: Раздаточный материал Plant Robert W. Scherer, Georgia Power

Информация и факты о геотермальной энергии

Геотермальная энергия использовалась в некоторых странах на протяжении тысячелетий для приготовления пищи и обогрева.Это просто энергия, получаемая от внутреннего тепла Земли.

Эта тепловая энергия содержится в породах и флюидах под земной корой. Его можно найти на мелководье до нескольких миль под поверхностью и даже дальше до чрезвычайно горячей расплавленной породы, называемой магмой.

Как это используется?

Эти подземные резервуары пара и горячей воды могут использоваться для выработки электроэнергии или для непосредственного обогрева и охлаждения зданий.

Система геотермального теплового насоса может использовать постоянную температуру верхних десяти футов (трех метров) поверхности Земли для обогрева дома зимой, извлекая тепло из здания и передавая его обратно в относительно более прохладную почву. летом.

Геотермальная вода из глубин Земли может использоваться непосредственно для отопления домов и офисов или для выращивания растений в теплицах. Некоторые города США прокладывают геотермальную горячую воду под дорогами и тротуарами для таяния снега.

Энергия 101: Геотермальные тепловые насосы

Производство геотермальной энергии

Для производства электроэнергии, вырабатываемой геотермальной энергией, в подземные резервуары пробурены скважины, иногда глубиной 1,6 км или более, для отбора пара и очень горячей воды, которая движется турбины, связанные с генераторами электроэнергии.Первая геотермальная электроэнергия была произведена в Лардерелло, Италия, в 1904 году.

Есть три типа геотермальных электростанций: сухой пар, мгновенное испарение и бинарные. Сухой пар, старейшая геотермальная технология, выводит пар из трещин в земле и использует его для непосредственного привода турбины. Установки мгновенного нагрева закачивают глубокую горячую воду под высоким давлением в более прохладную воду с низким давлением. Пар, образующийся в результате этого процесса, используется для привода турбины. В бинарных установках горячая вода проходит через вторичную жидкость с гораздо более низкой температурой кипения, чем вода.Это заставляет вторичную жидкость превращаться в пар, который затем приводит в движение турбину. Большинство геотермальных электростанций в будущем будут бинарными.

Геотермальная энергия вырабатывается более чем в 20 странах. Соединенные Штаты являются крупнейшим производителем в мире, а крупнейшее геотермальное месторождение в мире — это Гейзеры к северу от Сан-Франциско в Калифорнии. В Исландии многие здания и даже бассейны отапливаются геотермальной горячей водой. В Исландии есть по крайней мере 25 действующих вулканов и множество горячих источников и гейзеров.

Преимущества и недостатки

Есть много преимуществ геотермальной энергии. Его можно добыть без сжигания ископаемого топлива, такого как уголь, газ или нефть. Геотермальные поля производят только около одной шестой углекислого газа, который производит относительно чистая электростанция, работающая на природном газе. Бинарные установки практически не выделяют выбросов. В отличие от солнечной и ветровой энергии, геотермальная энергия доступна всегда 365 дней в году. Это также относительно недорого; экономия от прямого использования может достигать 80 процентов по сравнению с ископаемым топливом.

Но есть некоторые экологические проблемы. Основная проблема — выброс сероводорода, газа, который пахнет тухлым яйцом при низких концентрациях. Еще одна проблема — утилизация некоторых геотермальных жидкостей, которые могут содержать низкие уровни токсичных материалов. Хотя геотермальные участки способны обеспечивать тепло в течение многих десятилетий, в конечном итоге определенные участки могут остыть.

Схема производства тепловой энергии [KEPCO]

Схема производства тепловой энергии

Роль и особенности

Спрос на электроэнергию сильно варьируется в зависимости от сезона и времени суток.Поскольку производство тепловой энергии может гибко адаптироваться к изменениям спроса, оно играет центральную роль в поддержании энергоснабжения.
Комбинируя различные источники энергии, мы можем обеспечить количество энергии, необходимое для удовлетворения спроса в зависимости от сезона и времени суток.

Тип источника питания	Схема работы	Характеристики
Тепловая энергия на угле	Работа с базовой нагрузкой	Как и в ядерной энергетике, тепловая энергия на угле вырабатывается круглосуточно и выход постоянен.Его нельзя отрегулировать для реагирования на колебания энергопотребления.
Тепловая энергия, работающая на СПГ	Работа при средней нагрузке	Эти источники энергии могут гибко реагировать на ежедневные колебания спроса на электроэнергию. Они работают днем, останавливаются ночью и повторяют эту схему ежедневно.
Тепловая энергия, работающая на жидком топливе	Работа при средней и пиковой нагрузке	Эти источники энергии можно регулировать в соответствии с пиковыми потребностями в электроэнергии.Они эксплуатируются в основном летом и зимой в периоды высокого спроса. В противном случае они остаются в режиме ожидания и готовы к работе в любое время для обеспечения резервной мощности при неожиданном скачке спроса.

Основной принцип

При сжигании топлива, такого как нефть, уголь и СПГ (сжиженный природный газ), зажигается котел, вырабатывающий высокотемпературный пар под высоким давлением. Этот пар используется для привода паровой турбины. Генератор, прикрепленный к паровой турбине, вырабатывает электричество.

Виды тепловой энергетики

Производство паровой энергии

Такие виды топлива, как тяжелая нефть, СПГ (сжиженный природный газ) и уголь, сжигаются внутри котла для выработки пара при высокой температуре и высоком давлении.
Этот пар используется для вращения рабочего колеса паровой турбины. Это приводит в действие генераторы, подключенные к турбине, которые вырабатывают электричество.
Эта система имеет тепловой КПД от 42% до 46% и работает как источник питания с базовой и средней нагрузкой.

Электростанции, использующие парогенерацию

• Электростанция Нанко
• Электростанция Майдзуру
• Электростанция Ако
• Электростанция Aioi
• Гобо Электростанция
• Центр энергетических исследований Миядзу (в случае планового длительного отключения)

Производство электроэнергии в комбинированном цикле

Этот метод выработки электроэнергии включает газовую турбину, отходящее тепло которой повторно используется для привода паровой турбины.Газовая турбина приводится в действие высокотемпературным газом сгорания, который после выхода из газовой турбины эффективно утилизируется с помощью котла-утилизатора. Это производит пар достаточной температуры и давления для приведения в действие паровой турбины и выработки электроэнергии. Такая конфигурация обеспечивает высокий тепловой КПД, поскольку стоимость единицы вырабатываемой энергии ниже, чем у тепловой энергии, работающей на жидком топливе. Он используется для обеспечения питания от базовой до средней нагрузки.

Электростанции парогазового цикла

• Himeji No.1 электростанция (блоки № 5 и 6)
• Электростанция Химэдзи № 2 (Блок № 1 ~ 6)
• Электростанция Сакаико

Газотурбинная энергетика

Эта система выработки электроэнергии вырабатывает электроэнергию путем сжигания топлива, такого как СПГ (сжиженный природный газ) или керосина, для производства высокотемпературных дымовых газов с достаточной энергией для вращения газовой турбины.

Электростанции, производящие энергию на газовых турбинах

• Himeji No.1 Электростанция (блоки №№ 1 и 2)
• Энергетический центр международного аэропорта Кансай

Как атомная электростанция вырабатывает электроэнергию?

Версия для печати

Наука 101 Комиссии по ядерному регулированию: Как атомная электростанция вырабатывает электроэнергию?

Как ядерный реактор вырабатывает электричество? Давайте начнем с конца и посмотрим, как все это сочетается.

Начнем с рассмотрения электродвигателя. Двигатель состоит в основном из двух основных компонентов: статора , который стоит на месте, и ротора , который вращается внутри статора.Когда к двигателю подается электричество, электромагниты внутри статора и ротора толкают и притягивают друг друга, заставляя ротор вращаться. Магниты в статоре притягивают к себе магниты в роторе, а затем, когда магниты ротора проходят в обратном направлении, отталкивают магниты ротора. Детали расположены так, что тяга и толкание идут в одном направлении, поэтому ротор вращается внутри статора. Электрическая энергия, приложенная к двигателю, приводит к возникновению механической энергии в роторе.

Но ту же самую машину можно использовать и в обратном направлении: если некоторая внешняя сила заставляет ротор вращаться, взаимодействие магнитов вызывает выработку электричества: «двигатель» теперь является «генератором», производящим электрическую энергию в результате механическая энергия, приложенная к ротору. Это наиболее распространенный способ получения большого количества электроэнергии.

Так как же заставить ротор вращаться? Вот тут-то и появляется ядерный реактор, хотя и косвенно. Напомним, что ядерный реактор выделяет тепло.Топливные стержни нагреваются из-за ядерной реакции. Это тепло используется для кипячения воды, а пар из этой кипящей воды используется для вращения ротора. Как мы видели, когда ротор вращается, из статора выходит электричество.
Когда вода закипает, производимый пар занимает гораздо больше физического пространства, чем вода, которая его произвела.

Итак, если вы прокачиваете воду через какой-то источник тепла — например, ядерный реактор или угольный котел — который достаточно горячий, чтобы вскипятить воду, выходящий пар будет двигаться намного быстрее, чем поступающая вода.Этот пар проходит через машину, называемую турбиной, которая действует как сложная ветряная мельница. Физическая структура сильно отличается от ветряной мельницы, и большая турбина может быть намного мощнее любой ветряной мельницы, которая когда-либо создавалась, но эффект отчасти тот же: пар или ветер заставляет часть машины вращаться, и эта вращающаяся часть может быть подключена к генератору для производства электроэнергии.

Пар, выходящий из турбины, собирается в устройстве, называемом конденсатором — по сути, металлической коробке размером с дом, через которую проходят тысячи труб.По трубам течет холодная вода, а пар из турбины охлаждается и снова конденсируется в воду. Затем вода перекачивается обратно через нагреватель, и цикл продолжается.

А теперь вернемся к ядерному реактору. . . Мы видели, как реактор вырабатывает тепло, и мы видели, как тепло используется для генерации пара и как пар затем приводит в действие турбину, которая вращает генератор, производящий электричество. Последний кусок головоломки — это то, как тепло ядерной реакции генерирует пар.

Топливные стержни подвешены в водяной бане, содержащейся в большом металлическом контейнере, напоминающем гигантскую скороварку. Типичный «корпус реактора» может быть 15 футов в диаметре и 20 футов в высоту, а некоторые из них намного больше этого. В некоторых типах реакторов воде дают возможность закипеть, а тепло, выделяемое в топливных стержнях, уносится паром. Их называют «реакторами с кипящей водой» (или «BWR»). В других случаях вода находится под очень высоким давлением — порядка 2000 фунтов на квадратный дюйм.(Между прочим, это более чем в 60 раз превышает давление в шинах типичного автомобиля.) В этой ситуации вода не может расширяться и не может закипать.

Вода в реакторе этого типа уносит тепло, оставаясь жидкой, и это тепло затем передается другой водяной системе, где происходит кипение. Этот перенос происходит в устройстве, удачно названном «парогенератором». Их называют «реакторами с водой под давлением» (или «PWR»). Небольшой PWR может иметь два парогенератора. В большом может быть четыре.У некоторых их три. Пар от всех парогенераторов обычно объединяется в единую «главную паровую линию», по которой пар подается к турбине, поэтому реактор и все парогенераторы действуют вместе как единый источник пара.

Вода из конденсатора перекачивается непосредственно в корпус реактора для BWR или в парогенераторы для PWR.

Итак, вот и все: ядерная реакция нагревает топливо, топливо нагревает воду для образования пара, пар вращает турбину, турбина вращает генератор, а генератор вырабатывает электричество.

Комиссия по ядерному регулированию США — это независимое федеральное правительственное агентство, ответственное за регулирование коммерческого использования ядерных материалов.