Производство электроэнергии

Лекция 2.

Особенности производства энергии.

Электроэнергия (а также тепловая энергия) обладает особенностями, которые обусловлены ее природой:

1) Невозможность ее значительного накопления. Существующие в настоящее время аккумуляторы энергии не вносят сколько-нибудь существенного вклада в баланс производства и потребления энергии.

2) Невозможность «работать на склад» приводит к тому, что производства и потребления совпадают во времени. Нельзя полезно производить тепловую и электрическую энергию, не потребляя ее.

3) Невозможность планирования объёмов производства и потребления энергии.

График использования электроэнергии в регионе определяется особенностями народного хозяйства: сочетанием промышленной, бытовой, сельскохозяйственной и транспортной нагрузок и имеет более или менее периодические колебания (в течение суток, недели, а также сезонные). Поэтому все энергопроизводящие установки не могут работать в режиме полной мощности. Кроме того, необходимо иметь резервные мощности, предназначенные для работы в период пиковых нагрузок и выводимые в ночные часы и нерабочие дни. Такой режим работы снижает экономические показатели, повышает требования к надежности оборудования при многократных и резких изменений уровня мощности, остановок и пусков.

Важнейшим экономическим показателем эффективности работы отдельных энергоблоков, электростанций и энергосистем в целом является количество часов эффективного использования установленной мощности (Т _эф) или среднегодовой коэффициент использования этой мощности (КИУМ). В большинстве стран ведётся упорная борьба за высокий КИУМ электростанций, что особенно важно в свете последних мировых тенденций по увеличению энергоэффективности и энергосбережения. Так при установленной мощности Жигулевской ГЭС 2,335 ГВт годовая выработка энергия (максимальная по годам) 11,5 ТВт-ч

Энергоемкость ВВП промышленно развитых государствснижается в среднем на 7% каждые 10 лет начиная с середины70-х гг.Лидеры энергосбережения: Дания, Япония, Италия, Великобритания, США и др. смогли снизить энергоемкость своих ВВП более чем на 40 % за данный период. На сегодняшний день высокое энергопотребление уже не обусловливает однозначно высокие показатели развития. За последние десятилетия прямая зависимость между ростом ВВП и потреблением энергии изменилась. Положительная взаимосвязь ВВП и энергопотребления остается характерной для развивающихся стран, где современный промышленно-инновационный потенциал и цивилизованные условия жизни для основной массы населения еще только создаются.

В индустриально развитых государствах, широко использующих энергосберегающие технологии, концепция «перепотребления» энергии была заменена концепцией «недопотребления».Однако энергоемкость ВВП не может снижаться беспредельно. На определенном этапе отрицательные последствия дефицита энергии могут перекрыть выгоду от ее экономии, стать тормозом для развития научно-технического прогресса и роста экономики. Уменьшение энерговооруженности производства может понизить эффективность использования труда и капитала и, как следствие, приведет к снижению производительности труда.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации отдельных видов электростанций их вклад в общую энерговыработку сильно колеблется. Наибольший вклад вносят ГРЭС. Использование установленной мощности для них по отдельным регионам РФ колеблется от 5000 до 6500 часов/год. По отношению к календарному времени (8760 часов/год) среднегодовой КИУМ составляет 0,57-0,74. Для ТЭЦ этот коэффициент ниже, так как они имеют более резко выраженный сезонный график нагрузки с максимумом в зимний период. КИУМ ТЭЦ в летний период составляет 0,2-0,4, а зимой в зависимости от региона и температуры воздуха увеличивается до 0,6-0,8.

КИУМ: (Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики до 2020 г.)

- ТЭС на газе – 70% ТЭС на угле - 63%, общий КИУМ ТЭС = 67% (в 2007 г. 53 %, по Генеральной схеме 59 %, в Европе 65-67 %),

- на АЭС = 87 % (в 2007 году 78 %, по Генеральной схеме = 78 %, в средне мировой 87%, в развитых странах 90-92%);

- на ГЭС = 44 % (по многолетним наблюдениям 44 %, по Генеральной схеме = 39 %)

Основную долю электроэнергии во все мире получают на традиционных электростанциях, электрическая мощность которых часто превышает 1 ГВт. Традиционная электроэнергетика делится на несколько направлений: теплоэнергетика, гидроэнергетика и ядерная энергетика.

В традиционной электроэнергетике используются два принципиально отличных друг от друга видов топлива: органическое и ядерное.

В зависимости от агрегатного состояния органическое топливо делится на твердое, жидкое и газообразное, каждое из них в свою очередь подразделяется на естественное и искусственное.

К твердым топливам относятся: ископаемое твердое топливо (торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит, горючий сланец), растительное (дрова, древесные отходы и др.), а также искусственное твердое топливо (древесный уголь, кокс и др.). Естественное жидкое топливо – это нефть. Продукты ее переработки считаются искусственным жидким топливом (бензин, керосин, соляровые масла, мазут, газовый конденсат). Естественное газообразное топливо – природный газ, а искусственное – генераторный газ, коксовый газ, доменный газ, синтез-газ и др.

Дата добавления: 2014-11-16