Энергияның негізгі көздері, электрстанцияларының сипаттамасы

№ЛЕКЦИЯ Тақырып: «Энергияның негізгі көздері, электрстанцияларының сипаттамасы»

Жоспар: 1 Энергияның негізгі көздері. Отынның түрлері.

2. Электрстанциялары. ЭС мәнісі.

3. Электрстанцияларын жіктеу және олардың жұмысының ерекшеліктері.

Электр энергетикасы ОЭК (ТЭК) құраушысы ретінде

Отын - энергетикалық кешен ОЭК (ТЭК) отынды өндіру және өңдеу, электрэнергияны өндіру, оларды тарату, тасу және тұтынушыға жеткізудің күрделі салааралық жүйесі.

Отын өндірісін және электр энергетикасын біріктіреді.

ОЭК құрылымы

Жел энергетикасы ҚР - да тиісті табиғи жағдайларына қарамастан дамымаған.

Бүгінде Қазақстанда көп фирмаларымен және осы істің ынталыларымен жел электрстанцияларының аэродинамикалық қиыстырмаларын құру жақсы дамып келеді.

Егер ЖЭС - ді аккумуляторсыз жалпы торапқа қосу режимінде пайдаланса, электр тораптарында орнықтылықты қамтамасыз ету қиын болады, бұл апаттық жағдайға алып келуі мүмкін. Жақында шыққан жел электрстанцияларын жалпы энергия жүйесіне қосуды қамтамасыз ету заңы электр тораптарының электрмен жабдықтауының орнықтылығын және апатсыздығын ойластырмаған және арзан орнықты электрэнергияны жалпы торапқа беріп тұрған электрэнергияның негізгі өндірушілерінің мүдделерін ескермейді.

Күн энергетикасы

Қазақстанда күн энергиясын пайдалану да мәнді емес, мұнда күн жарығының жылдық ұзақтығы 2200-3000 сағат құрайды, ал орта қуаты 130 - 180 Вт/м2.

Мұндай жағдай байланысты:

стоимость электрэнергиясының және и энергия тасушыларының құны Қазақстанда салыстырмалы төмен, ал сондықтан күн электрстанцияларына жылу және дизель станцияларымен бәсекелесу қиын;

Қазақстанда күн элементтері мен батареяларының өз өндірісі жоқ;

бұл саланың дамуына мемелекеттің іс жүзіндегі көмегі жоқ.

Электрстанциялары ұлттық мағынасы, өндірістік мағынасы және региондық мағынасы бар электрстанцияларға бөлінеді.

Ұлттық мағынасы бар электрстанцияларға ҚР электрэнергиясын өндіруін және көтерме сату нарығын қамтамасыз ететін ірі жылу электрстанциялары:

«Екібастұз ГРЭС-1 ЖШС;

«Екібастұз ГРЭС-1 станциясы» АҚ ;

«Еуразиалық Энергетикалық Корпорация» (Ақсу ГРЭС - і) АҚ;

«Казахмыс корпорациясы» ГРЭС - і ЖШС;

«Жамбыл ГРЭС - і» АҚ,

Сонымен қатар қосымша пайдаланылатын және ҚР БЭЖ жүктеме графигін реттеу үшін пайдаланылатын қуаты үлкен су электрстанциялары :

Бұқтырма ГЭК АҚ «Казцинк»,

ЖШС «AES Өскемен ГЭС - і»,

ЖШС «AES Шульба ГЭС - і».

ЖЭО - лар өндірістік мағынасы бар электрстанциялар қатарына жатады, мұнда электр және жылу энергиялары өндіріледі, оларды ірі өндірістік кәсіпорындарды және жақын елді мекендерді электрмен және жылумен жабдықтауға пайдаланады :

ЖЭО-3 ЖШС «Қарағанды - Жылу;

ЖЭО ПВС, ЖЭО-2 АҚ «Арселор Миттал Теміртау» Корпорациясы;

Рудный ЖЭО (АҚ «ССГПО») ;

Балқаш ЖЭО, Жезқазған ЖЭО ЖШС «Казахмыс»;

Павлодар ЖЭО-1 АҚ «Қазақстан Алюминийі»;

Шымкент ЖЭО -1, 2 (АҚ «Южполиметал») және басқалар.

КЭС - те жанатын отынның химиялық энергиясы қазанда турбоагрегатты (генератормен жалғанған бу турбинасын) айналдыратын су буының энергиясына түрленеді. Айналудың механикалық энергиясы генератормен электрлікке түрленеді. Отын болатындар көмір, шымтезек, жанатын тақтатастар, және газ бен мазут. КЭС үлесіне өндірілген электрэнергияның 60% келеді.

КЭС негізгі ерекшеліктері:

электрэнергия тұтынушыларынан қашықтығы, мұнда қуат жоғары және асқын жоғары кернеулермен беріледі;

- электрстанция құрылысының блоктық қағидасы.

КЭС қуаты әдетте елдің ірі ауданын электрэнергиямен қамтамасыз етуге жарайды.

Жылу конденсациялық электрстанциялары (КЭС)

Осы кездегі КЭС жалпы түрі

1 - бас ғимарат; 2 - көмекші ғимарат; 3 - ашық таратушы құрылғы; 4 - отын қоймасы

Жылу электростанциялары - жылу электр орталықтары (ТЭЦ)

Өндірістік кәсіпорындарды және қалаларды электрэнергия және жылумен орталықтандырып жабдықтауға арналған. Олардың КЭС - тен айырмашылығы өндірістік мұқтажға, жылытуға, ауаны қоңдауға және жылумен жабдықтауға турбиналарда пайдаланылған буды қолдану.

ТЭЦ - де барлық өндірілген электрэнергияның 25 % шығарылады.

Қоршаған ортаға әсері: ЖЭО - лардың ірі өндіріс орталарында орналасуы олардың экологиялығына қоятын талапты көтереді. ЖЭО - лардан шығатын зиянды заттарды азайту үшін бірінші кезекте газтәріздес немесе сұйық отынды және жоғарысапалы көмірді пайдалану қажет.

ЖЭО - ның негізгі ерекшеліктері:

ЖЭО - ның электр бөлігінің ерекшелігі электр жүктемелерінің ортасына жақын орналасуымен анықталады. Бұл жағдайда қуаттың бір бөлігі жергілікті торапқа генераторлық кернеумен берілуі мүмкін. Осы мақсатпен электрстанцияда әдетте генераторлық таратушы құрылғы (ГРУ) жасалынады. КЭС - тегідей қуаттың артығы, жоғары кернеумен энергия жүйесіне қашық тұтынушыларға жеткізіледі, мұнда жоғары және асқын жоғары кернеулер қолданылады;

- Электрстанцияның электр қуатымен салыстырғанда жылу жабдығының жоғары қуаты (КЭС - ке қарағанда өзіндік мұқтажға электрэнергияның көп жұмсалуы) .

Жылу электрстанциясының сұлбасы (ЖЭС/ЖЭО)

1 - электр генераторы; 2 - бу турбинасы; 3 - басқару пульті; 4 - деаэратор; 5 және 6 - бункерлер; 7 - сепаратор; 8 - циклон; 9 - қазан; 10 - қызу беті (жылу алмастырғыш) ; 11 - түтін құбыры; 12 - ұнтайтын тұрғынжай; 13 - резервтік отынның қоймасы; 14 - вагон; 15 - түсіретін құрылғы; 16 - конвейер; 17 - түтін сорғыс; 18 - арна; 19 - күл ұстағыш; 20 - желдеткіш; 21 - ошақ; 22 - диірмен; 23 - сорап станциясы; 24 - судың көзі; 25 - айналдырма сорабы; 26 - жоғары қысымды регенеративтік жылытқыш; 27 - қоректендіруші сорап; 28 - конденсатор; 29 - суды химиялық тазартатын қондырғы; 30 - жоғарылатқыш трансформатор; 31 - төменгі қысымды регенеративтік жылытқыш; 32 - конденсаттық сорап.

ЖЭО. Жылу энергия орталықтары

ЖЭО 5 Харьков. Украина

ЖЭО 2 Алматы. Қазақстан.

ЖЭО 26 (оңтүстік) Москва. Ресей

Газтурбиналық электрстанциялар

Осы кездегі газтурбиналық электрстанциялардың негізін құрайтындар қуаты 25-100 МВт газ турбиналары.

Отын (газ, дизель отыны) жану камерасына беріледі, сонда компрессормен қысылған ауа жеткізіледі. Жанудың ыстық өнімдері газ турбинасына өзінің энергиясын береді, соңғы компрессорды және синхронды генераторды айналдырады. Қондырғыны іске қосу ұмтылыс қозғалтқышының көмегімен іске асады және 1 - 2 минутке созылады, осыған байланысты газтурбиналы қондырғылардың (ГТУ) маневрлігі жоғары және олар энергия жүйелерінде жүктеме шыңдарын жабуға жарайды. ГТУ жану камерасында алынатын жылудың негізгі бөлігі атмосфераға кетеді, сондықтан мұндай электрстанциялардың ПӘК - і 25-30 % құрайды.

Газтурбиналы электрстанцияның сұлбасы

Қондырғыда термодинамикалық цикл екі деңгейден тұрады: газтурбиналық қозғалтқышта пайдаланылған газдардың жылуы екінші деңгейдегі басқа жұмыс денесін қыздыруға қолданылады.

Су электрстанциялары (ГЭС)

ГЭС - де электрэнергияны алу үшін су ағындарының энергиясы пайдаланылады (өзендердің, сарқырамалардың және т. б. ) . Қазіргі уақытта ГЭС - де барлық электрэнергияның 12 % өндіріледі. ГЭС - де біріншіреттік қозғалтқыш болатын гидротурбиналар, олар синхронды генераторларды айналдырады. Мощность, развиваемая Гидроагрегаттың дамытатын қуаты судың арынына және шығынына пропорционалды.

ГЭС - дің электр бөлігі көбінесе конденсациялық электрстанцияларға ұқсас. ГЭС - дің өндіретін энергиясы жоғары және асқын жоғары кернеулермен жеткізіледі (110-500 кВ) .

Ерекшелігі - өзіндік мұқтажға кететін электрэнергия көп емес, ол әдетте ЖЭС - нен бірнеше есе аз. Бұл ГЭС - де өзіндік мұқтаж жүйесінде ірі механизмдердің жоқтығымен түсіндіріледі.

Әдетте ГЭС - ң ПӘК - і 80-90 % құрайды. Аз эксплуатациялық шығындарға байланысты ГЭС - гі электрэнергияның өзіндік құны жылу қарағанда бірнеше есе арзан.

ГЭС - тің қағидалы технологиялық сұлбасы