120px-XXV+.jpg Helpwiki.jpg Gosuslugi.jpg Vystavka.jpg Использование интерактивной доски Panaboard LogoRobo2-120.jpg

ПскоВики переехала на новую площадку
Некоторые гиперссылки, созданные ранее, могут не работать, так как URL- адрес изменился на http://wiki1.pskovedu.ru

Учение - свет, а свет к тому же электроэнергетика

Материал из ПскоВики — сайта педагогического сообщества Псковской области

Перейти к: навигация, поиск

Содержание

История

В конце 19-го века основу российской энергетики составляла генерация «паровой силы» в продовольственном секторе, в мануфактурном деле и в металлообработке. Как правило, для этих целей использовали местное топливо — дрова, уголь, торф, нефть, мазут, керосин, что составляло 80% энергетического баланса страны. В 1886 году была запущена локомобильная электростанция малой генерации, а затем на Раушской набережной дала ток первая паротурбинная электростанция мощностью 1470 кВт. Темпы роста электроэнергетики резко отставали от потребностей крупнейших городов — Москвы, Петербурга, Харькова, Самары, Киева и Риги, не говоря о провинции. Все попытки создания программы централизации и унификации энергосистемы страны всерьез не воспринимались. В итоге перед «Красным октябрем» в стране функционировало только две небольшие энергосистемы — Московская и Бакинская. В ноябре 1917 года, когда все были заняты только политикой, Ленин проявил себя как «великий толкач дела электрификации». концепцию электрификации страны в апреле 1918 года составил сам Ленин в статье «Набросок плана научно-технических работ». Детализировал эту идею в работе «Задачи электрификации промышленности» Кржижановский, под началом которого и был разработан план, получивший название ГОЭЛРО.

Лампочка Ильича.

ГОЭЛРО – аббревиатура, которая обозначает Государственную комиссию по электрификации России (руководитель Г.М. Кржижановский). Этот исполнительный орган был создан 21 февраля 1920 г. с целью составления и претворения в жизнь плана электрификации РСФСР. Сокращение часто относят не к названию комиссии, но непосредственно к программе, осуществляемой ею.

Ставилась задача к 1935 году вдвое увеличить (от уровня 1913 года) суммарную мощность электростанций и в четыре раза больше произвести электроэнергии. Результат превзошел самые смелые ожидания: к 1935 году выработка электроэнергии в СССР достигла 26,3 млрд. кВтч, в десять раз превысив довоенный уровень царской России. Более того вместо строительства 30 новых районных электростанций. Кстати, ведущие государства, оценив советский опыт, скопировали план ГОЭЛРО с учетом своей специфики. После Победы 1945 года энергетическая программа СССР развивалось в сторону дальнейшей централизации и по пути строительства крупнейших в мире ТЭС и ТЭС. Такой подход позволил за 15 послевоенных лет увеличить выработку электроэнергии в 6 раз по сравнению 1940 годом — до 300 млрд. кВтч.

Время 60-80 годов прошлого века характеризуется переносом центра строительства электростанций в Сибирь и в Среднюю Азию, где сосредоточилось до 80% гидроэнергоресурсов. По сути дела, начался новый этап развития советской энергетики. Так, важнейшим шагом в этом направлении явилось возведение Братской ГЭС мощностью 4500 МВт на Ангаре (1961 г.). Развивалась гидроэнергетика и на Дальнем Востоке, в частности в 1978 г. дала ток Зейская ГЭС на реке Зее мощностью 1330 МВт.

Кроме интенсивного строительства гидроэлектростанций в 80-х годах XX века в СССР произошло еще одно серьезное изменение топливно-энергетического баланса. Появилась атомная энергетика. Если в 1980 году доля АЭС в общей выработки составляла 5.6%, то в 1985 году — уже 10.8%. На первой в мире атомной электростанции - Обнинской АЭС, возведённой в 1954 году, проводились опыты. Они позволили начать серийное строительство АЭС. Однако сдерживающим фактором являлся дефицит специального оборудования, выпуск которого впоследствии и был налажен на производственном объединении атомного энергетического машиностроения «Атоммаш».

В России после распада СССР в период до 2000 года резко снизились инвестиции в отрасль. Одновременно наблюдалась консервация станций, строительство которых уже велось. После 2000 года ряд советских проектов в электроэнергетики обрел второе дыхание. Прежде всего, это касалось гидроэнергетики. Из крупнейший современных гидроэлектрических проектов можно отметить Загорскую ГАЭС-2 мощностью 840 МВт. В ОАО «РусГидро» разработана программа по строительству 384 станций общей мощностью 2,1 ГВт. Строятся и атомные электростанции. Это Балтийская АЭС, Белоярская АЭС-2, Ленинградская АЭС -2, Нижегородская АЭС, Нововоронежская АЭС-2, Ростовская АЭС и Центральная АЭС.

Основные типы электростанций

Общая мощность электростанций этих типов равна 236 ГВт, Производство электроэнергии на станциях разного типа: ТЭС – 67%, ГЭС – 19%, АЭС – 14%.

Ленинградская АЭС.

Атомные электрические станции

Атомные электрические станции (АЭС) - это тепловые станции, использующие энергию ядерных реакций. В качестве ядерного горючего используют обычно изотоп урана U-235, содержание которого в природном уране составляет 0,714%.

Атомные электростанции могут быть сооружены в любом географическом районе, в том числе и труднодоступном, но при наличии источника водоснабжения. Количество (по массе) потребляемого топлива (уранового концентрата) незначительно, что облегчает требования к транспортным связям. Атомные электростанции состоят из рада агрегатов блочного типа, выдающих энергию в сети повышенного напряжения. Агрегаты, в особенности на быстрых нейтронах, не маневренны, так же как и агрегаты КЭС. По условиям работы и регулирования, а также по технико-экономическим соображениям предпочтительным является режим-с относительно равномерной нагрузкой. Атомные электростанции предъявляют повышенные требования к надежности работы оборудования. Коэффициент полезного действия АЭС составляет 35-38 %. Практически АЭС не загрязняют атмосферу. Выбросы радиоактивных газов и аэрозолей незначительны, что позволяет сооружать АЭС вблизи городов и центров нагрузки. Трудной проблемой является захоронение или восстановление отработавших топливных элементов.

Электроэнергетика.

АЭС России, действующие на начало 2015 года: Белоярская (начало эксплуатации – 1964 г.). Нововоронежская АЭС (1964 г.). Кольская АЭС (1973 г.). Ленинградская (1973 г.). Билибинская (1974 г.). Курская (1976 г.). Смоленская (1982 г.). Калининская АЭС (1984 г.). Балаковская (1985 г.). Ростовская (2001 г.).

К наиболее мощным относятся:

Балаковская АЭС – 4000 МВт (Саратовская область, г. Балаково);

Калининская АЭС – 4000 МВт (Тверская область, г. Удомля);

Курская АЭС – 4000 МВт (Курская область, г. Курчатов);

Ленинградскя АЭС – 4000 МВт (Ленинградская область, г. Сосновый Бор).

Сургутская ГРЭС-2.

Тепловые электрические станции

Тепловая электростанция (ТЭС) — электростанция, вырабатывающая электрическую энергию за счет преобразования химической энергии топлива в процессе сжигания в тепловую, а затем в механическую энергию вращения вала электрогенератора. В качестве топлива широко используются различные горючие ископаемые топлива: уголь, природный газ, реже — мазут, ранее — торф и горючие сланцы. В России ТЭС подразделяются на ГРЭС (государственная районная электростанция) и ТЭЦ (теплоэлектроцентраль). ГРЭС вырабатывают только электричество , ТЭЦ помимо выработки электроэнергии является источником тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения. Помимо паротурбинных ТЭЦ и КЭС (ГРЭС), на территории России работают станции: Газотурбинные (ГТЭС). В данном случае турбины вращаются не от пара, а на природном газу. Также в качестве топлива на таких станциях могут использоваться мазут или солярка. КПД таких станций, к сожалению, не слишком высок (27 - 29%). Поэтому используют их в основном только как резервные источники электроэнергии или же предназначенные для подачи напряжения в сеть небольших населенных пунктов. Парогазотурбинные (ПГЭС). КПД таких комбинированных станций составляет примерно 41 - 44%. Передают энергию на генератор в системах этого типа одновременно турбины и газовые, и паровые. Как и ТЭЦ, ПГЭС могут использоваться не только для собственно выработки электроэнергии, но и для отопления зданий или же обеспечения потребителей горячей водой. К плюсам ТЭС относят в первую очередь:

1. дешевизну возведения в сравнении с большинством других видов электростанций;

2. дешевизну используемого топлива;

3. невысокую стоимость выработки электроэнергии.

Также большим плюсом таких станций считается то, что построены они могут быть в любом нужном месте, вне зависимости от наличия топлива. Уголь, мазут и т. д. могут транспортироваться на станцию автомобильным или железнодорожным транспортом. Еще одним преимуществом ТЭС является то, что они занимают очень малую площадь в сравнении с другими типами станций. Разумеется, есть у таких станций не только преимущества. Имеется у них и ряд недостатков. ТЭС — это комплексы, к сожалению, очень сильно загрязняющие окружающую среду. Станции этого типа могут выбрасывать в воздух просто огромное количество копоти и дыма. Также к минусам ТЭС относят высокие в сравнении с ГЭС эксплуатационные расходы. К тому же все виды используемого на таких станциях топлива относятся к невосполнимым природным ресурсам.

Самые мощные ТЭС России:

1. Сургутская ГРЭС-2 – 6400 МВт (Ханты-Мансийский автономный округ — Югра, г. Сургут);

2. Рефтинская ГРЭС – 3800 МВт (Свердловская область, пос. Рефтинский);

3. Костромская ГРЭС – 3600 МВт (Костромская область, г. Волгореченск).

Красноярская ГЭС.

Гидравлические электрические станции

ГЭС – это гидроэлектростанция, преобразующая энергию водного потока в электрическую. Поток воды, падая на лопасти, вращает турбины, которые, в свою очередь, приводят в движение генераторы, преобразующие механическую энергию в электрическую. Гидроэлектростанции сооружаются на руслах рек, при этом обычно строятся плотины и водохранилища.

Основа работы ГЭС – это энергия падающей воды. Из-за разности уровней речная вода образует непрерывный поток от истока к устью. Плотина – неотъемлемая часть практически всех гидроэлектростанций, перекрывает движение воды в русле реки. Перед плотиной образуется водохранилище, создавая значительную разницу уровня воды до и после нее. Верхний и нижний уровень воды называют бьефом, а разницу между ними - высотой падения или напором. Принцип работы достаточно прост. На нижнем бьефе устанавливается турбина, на лопасти которой направляется поток с верхнего бьефа. Падающий поток воды приводит в движение турбину, а она через механическую связь вращает ротор электрического генератора. Чем больше напор и количество воды, проходящее через турбины, тем выше мощность гидроэлектростанции. Коэффициент полезного действия составляет около 85%.

На сегодняшний день в России суммарно вырабатывается более 100 МВт электроэнергии на 102 гидроэлектростанциях. Общая мощность всех гидроагрегатов ГЭС России составляет порядка 45 млн кВт, что соответствует пятому месту в мире.

Крупнейшие ГЭС России:

1. Саяно-Шушенская ГЭС – 6400 МВт (Граница Красноярского края и республики Хакасии, река Енисей);

2. Красноярская ГЭС – 6000 МВт (Красноярский край, у г. Дивногорска, река Енисей);

3. Братская ГЭС – 4500 МВт (Иркутская область, г. Братск, река Ангара).

Альтернативная электроэнергетика в России

Альтернативная энергетика практически безопасна для экологии и окружающей среды, по сравнению с традиционными источниками. Значительно снижается риск угрозы для здоровья людей.

Мутновская ГеоЭС.

Геотермальные электростанции

Геотермальные электростанции (ГеоЭС) - тепловые электростанции, использующие внутреннее тепло Земли для выработки электроэнергии и теплоснабжения. Практически единственными источниками геотермальной энергии являются парогидротермы (месторождения самоизливающейся паровоздушной смеси или пара) и гидротермы (месторождения самоизливающейся горячей воды), которые используются для получения как электрической энергии (при температуре пара или паровоздушной смеси более 150 °C), так и тепловой (при температуре 30—150 °C). Принцип работы геотермальной электростанции достаточно прост. Под землю закачивается вода через специальную скважину, называемую входной или нагнетающей. Для того чтобы определить подходящую глубину, требуется геологическое исследование. Вблизи нагретых магмой слоев, в конечном счете, должен образоваться подземный проточный бассейн, играющий роль теплообменника. Вода сильно нагревается и превращается в пар, который через другую скважину, (рабочую или эксплуатационную) подается на лопасти турбины, сопряженной с осью генератора. На первый взгляд, все выглядит очень просто, но на практике геотермальные электростанции устроены куда сложнее и имеют различные особенности конструкции, обусловленные эксплуатационными проблемами .

Кислогубская ПЭС.

Перспективными для создания ГеоЭС в России специалисты считают также Кубань, Калининградскую область и Северный Кавказ.

В России крупнейшие ГеоЭс расположены на Камчатке:

1. Мутновская ГеоЭС – 50 МВт (Камчатский край, Елизовский район, Мутновское геотермальное месторождение);

2. Паужетская ГеоЭС – 12 МВт (Камчатский край, пос. Паужетка, геотермальное месторождение Паужетские источники)

3. Верхне-Мутновская ГеоЭС – 12 МВт (Камчатский край, вулкан Мутновский).

Приливная электростанция

Приливные электростанции используют океанские и морские приливы и отливы.

Принцип работы ПЭС таков: в заливе строится плотина, отделяющая часть его от океана. Во время прилива и отлива по разные стороны плотины образуется перепад уровней воды, вода устремляется через плотину в сторону нижнего уровня и приводит в движение реверсивные турбины, вращающиеся то в одну (во время прилива), то в другую (во время отлива) сторону.

Единственная приливная электростанция в России – Кислогубская. Построена в 1968 году на побережье Баренцева моря в Кислой губе. 2007 год ознаменовался возведением нового блока с мощностью турбины 1,5 МВт. Этот блок был транспортирован по морю и подключён к старому зданию. В результате станция получила современный внешний вид. На исходе 2006 года станция была подключена к линии электропередач.

Энергосистемы

Энергосистемы – группы станций, соединенные линиями электропе­редач (ЛЭП) высокого напряже­ния (до 500-800 кВ). Большая часть электростанций нашей стра­ны (в пределах Главной полосы расселения) объединена в Единую энергосистему России. За ее пре­делами электроснабжение осущест­вляется из небольших автономных установок, не связанных между собой.

Основная цель создания и развития Единой энергетической системы России состоит в обеспечении надежного и экономичного электроснабжения потребителей на территории России с максимально возможной реализацией преимуществ параллельной работы энергосистем.

В составе Единой энергосистемы России в настоящее время работают параллельно 6 объединенных энергетических систем (ОЭС) России: Центра, Средней Волги, Урала, Северо-запада России, Северного Кавказа, Сибири - в которые входят 65 энергосистем. ОЭС Востока работает в настоящее время изолировано от ЕЭС.

Личные инструменты
Site Statistics