7
1. ТРАДИЦИОННЫЕ И НЕТРАДИЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
1.1 Традиционные источники энергии
Традиционные (не возобновляемые) источники энергии – это природные
вещества и материалы, которые могут быть использованы человеком для
производства энергии. Энергия традиционных источников в отличие от
возобновляемых находится в природе в связанном состоянии и высвобождается в
результате целенаправленных действий человека. К традиционным источникам
относят,
как правило, различные виды органического топлива, ядерное топливо
(уран и торий) и энергию потока речной воды. Все эти источники пригодны для
выработки тепловой и электрической энергии, которые могут передаваться и
использоваться в промышленности, на транспорте и в коммунально-бытовом
хозяйстве. Тепловая и электрическая
энергия могут производиться, как
совместно, так и раздельно. Совместная выработка осуществляется на
теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) и используется для тепло- и электроснабжения
больших городов и крупных промышленных предприятий. Оптимальным
первичным источником энергии для ТЭЦ является природный газ, но могут
использоваться и другие виды органического топлива.
Раздельная схема выработки тепловой энергии предусматривает
производство электроэнергии на
крупных тепловых, атомных и гидростанциях.
Тепловая энергия в этом случае вырабатывается на отопительных и
производственно-отопительных котельных, использующих доступные виды
органического топлива.
Более 70 % всей электроэнергии России производится на тепловых
электростанциях (ТЭС). На тепловых электростанциях химическая энергия
органического топлива преобразуется сначала в механическую энергию, а
затем
уже в электрическую. Топливом для такой электростанции могут служить уголь,
торф, газ, горючие сланцы, мазут. В энергетической стратегии России
декларируется целесообразность увеличения доли угля в структуре топливного
баланса в связи с тем, что его запасы существенно больше, чем других видов
органического топлива.
Однако на практике часто ТЭС, первоначально
спроектированные для работы на угле, переводятся на природный газ из-за более
простой технологии подготовки газа к сжиганию и в целях уменьшения вредных
выбросов. Сооружать крупные угольные ТЭС выгодно в непосредственной
близости от мест добычи топлива. При этом электроэнергии может
транспортироваться потребителям, находящимся на значительном расстоянии от
станции с минимальными потерями.
Основная часть ТЭС относится к паротурбинным станциям, т.к они
работают на
основе цикла Ренкина, в котором рабочим телом является водяной
пар. Основным оборудованием этих ТЭС являются паровые котлы и паровые
турбины. В паровом котле более 90 % выделившейся при сгорании топлива
теплоты используется для выработки перегретого водяного пара высокого
давления. Далее пар поступает в турбину, где его потенциальная энергия
преобразуется в механическую энергию ротора. Вал
ротора жестко соединен с
8
валом электрогенератора, в котором механическая энергия преобразуется в
электрическую. Для повышения экономичности ТЭС необходимо поддерживать
очень низкое давление на выходе пара из турбины. Для этого выхлоп турбины
соединяется с теплообменником-конденсатором, в котором пар конденсируется и
в результате создается разрежение (вакуум). Для отвода теплоты пара в
конденсаторе требуется большой расход воды, поэтому ТЭС обычно располагают
вблизи крупных рек или водоемов. Для обеспечения надежной и бесперебойной
работы ТЭС требуется большое количество вспомогательного
оборудования и
высококвалифицированный персонал. При всем этом доля энергии топлива,
превращаемая в электрическую энергию не превышает 40 – 45 %. На
современных зарубежных ТЭС реализуется парогазовый цикл, для которого
необходимо наличие, паровой, так и газовой турбины. КПД парогазовой
установки может достигать 50 – 55 %.
При наличии потребителей, как электрической,
так и тепловой энергии
более
целесообразно
использовать
ТЭЦ,
производящие
не
только
электроэнергию, но и теплоту в виде горячей воды. ТЭЦ отличается от
конденсационной электростанции тем, что на ней устанавливаются специальные
теплофикационные турбины с регулируемыми отборами пара. В них основная
Do'stlaringiz bilan baham: 
