Похожие записи

plusiminusi.ru

Электрические станции: достоинства и недостатки

Электрические станции являются важнейшей частью жизни каждого человека, поскольку они преобразуют энергию природных ресурсов в электроэнергию. Одна станция представляет собой целый комплекс мероприятий, искусственных и естественных подсистем, которые служат для превращения и распределения всех видов источников энергии. Весь процесс можно разделить на несколько этапов:

1. Процесс добычи и переработки первичного источника энергии.
2. Доставка на электростанцию.
3. Процесс превращения первичной энергии во вторичную.
4. Распределение вторичной (электрической или тепловой) энергии между потребителями.

Электроэнергетика включает в себя производство энергии на станции и последующую ее доставку по линиям электропередач. Такие важнейшие элементы данной цепочки, как электрические станции различаются по типу первичных источников, которые доступны в данном регионе.

Рассмотрим некоторые виды преобразовательных процессов подробнее, а также достоинства и недостатки каждого из них.

Тепловые электрические станции (ТЭС) относятся к группе традиционной энергетики и занимают значительную долю выработки электроэнергии мирового масштаба (приблизительно 40%). Достоинства и недостатки ТЭС приведены в следующей таблице:

Гидроэлектростанции (ГЭС) используют в качестве первичного источника энергии водные ресурсы, например, водохранилища и реки. Достоинства и недостатки ГЭС также сведены в таблицу.

Атомные электростанции (АЭС) – комплекс установок и мероприятий, предназначенных для преобразования энергии, которая выделяется в результате деления атомных ядер, в тепловую, а далее и в электрическую энергию. Важнейшим элементом данной системы является ядерный реактор, а также комплекс сопутствующих устройств. В таблице ниже приведены достоинства и недостатки АЭС.

Не менее важным этапом становится транспортировка топливных ресурсов к электростанции. Этот процесс может быть осуществлен несколькими способами, у каждого из которых есть свои достоинства и недостатки. Рассмотри основные способы транспортировки:

• Водный транспорт. Доставка осуществляется при помощи танкеров и бункеровщиков.
• Автомобильный транспорт. Транспортировка осуществляется в цистернах. Возможность перевозить только жидкое или газообразное топливо определяет существующие достоинства и недостатки автомобильного транспорта.
• Железнодорожный транспорт. Доставка в цистернах и открытых вагонах на большие расстояния.
• Подвесные канатные дороги и ленточные конвейеры редко используются и только на очень короткие расстояния.

fb.ru

Электростанции – плюсы и минусы

Бензиновые генераторы – это скорее мини, газовые – конечно же, макси, а если необходим достаточно мощный, но при этом вполне мобильный генератор? Мы предлагаем вам оценить плюсы и минусы оптимального, на наш взгляд варианта автономной мини электростанции – дизельного генератора.

   Дизельные

Дизельные генераторы – стабильность, сбалансированность и безопасность.

Дизельные генераторы можно назвать «Золотой серединой». В сравнении с бензиновыми они более массивные и дорогие, но обеспечивают потребителей качественной электроэнергией высокой мощности. А если проводить параллель с газовыми электростанциями, то дизельные отличаются доступностью, но, при этом, сравнимы с газовыми и по экономичности и по надежности.

Принцип работы дизельного генератора следующий – при сгорании дизельного топлива в двигателе внутреннего сгорания образуется механическая энергия, вращающая коленовар. Энергия передается на ротор электрогенератора, который вращаясь создает магнитное поле. Это позволяет получить в обмотке генератора индукционный переменный ток, который и поступает потребителю.

Каждая дизельная электростанция – это сложнейшая конструкция. Обычно они оснащаются электростартером, поскольку ручной старт

Различают стационарные и портативные дизель-генераторы. Портативные рассчитаны в среднем на 4000 часов, а стационарные – на 40 000 моточасов. Естественно стационарные отличаются большим размером и ценой, но, в тоже время, и большей надежностью и долговечностью. Кроме того, выпускаются модификации дизельных генераторов с учетом климатических условий, в которых они будут использоваться: тропические, северные и морские дизель генераторы.

«Плюсы» дизельных  генераторов. Данный вид электростанций рассчитан на круглосуточную работу и интенсивную эксплуатацию в течении долгих лет. Они надежны, стабильно функционируют и отличаются низкой пожароопасность. Важно отметить, что дизельные генераторы вырабатывают электрическую энергию высокого качества. Так, перепады напряжения составляют всего 1%, а частота тока – 2,5%.

Дизельное топливо заметно дешевле, чем бензиновое, а доступность и безопасность доставки на порядок выше, чем у газовых генераторов. Что касается КПД, то он достаточно высок: 0,39%-0,47% у дизельных генераторов без утилизации теплоты и 0,70%-0,80% – у генераторов с утилизацией теплоты, а это значит, что себестоимость электроэнергии достаточно низка и дизельный генератор быстро окупается.

«Минусы» дизельных генераторов. Основной недостаток дизельных генераторов – это низкая экологичность и повышенный уровень шума по сравнению с бензиновыми генераторами. Хотя, излишний шумовой фон легко корректируется, достаточно оборудовать генератор специальным защитным кожухом и шум практически исчезнет. Кроме того,  стоимость дизелей достаточно высока, но этот недостаток относителен, поскольку все зависит от загруженности генератора – чем загруженность выше, тем быстрее он окупается.

Применение дизельного генератора. Дизельные генераторы – оптимальный выбор для организации резервного или параллельного питания при частых перебоях с электричеством или недостаточной мощности. Также их используют в качестве основного источника энергии при невозможности подключения мощностей централизованной электросети.

На сегодняшний день, дизельные генераторы используются на большинстве строительных площадок, для обеспечения энергией малых и средних предприятий, а также для электрификации коттеджных поселков и дачных кооперативов.

Что касается генераторов, работающих на двух видах топлива, то в большинстве своем это бензиновые генераторы, модифицированные для работы на газе. Они достаточно удобны, поскольку  позволяют сэкономить на стоимости топлива, но в связи с регулярным повышение стоимости газа в последнее время теряют свою актуальность.

  Бензиновые

Прекрасно, когда подключение электричества не вызывает никаких проблем – имеется доступ к централизованной электросистеме, мощности доступны и тарифы на электроэнергию разумны, но, к сожалению, такое бывает нее всегда. Впрочем, выход из ситуации придуман давно – автономные источники электроэнергии, наиболее распространенными из которых являютсямини электростанции.

В зависимости от используемого вида топлива автономные электростанции подразделяются на следующие виды: бензиновые генераторы, газовые, дизельные электростанции, и генерирующие установки, работающие на двух видах топлива. Чем же они отличаются друг от друга? Какими достоинствами и недостатками обладают? В этом стоит разобраться.

Бензиновые генераторы – легкие, мобильные, способные выручить даже в мороз.

Как ясно из названия, бензиновые генераторы – это автономные электростанции, работающие на бензине. Сам агрегат состоит из двух основных частей: генератора тока и бензинового двигателя, соединенных при помощи вала. В качестве топлива самый обычный автомобильный бензин, чаще всего это АИ-92, но иногда может применяться и смесь  – масло для двухтактных двигателей и неэтилированным АИ-92 или АИ-93.

Различают синхронныебензиновые генераторы и инвенторные. Первые имеют мощность не более 20 кВт и могут работать в течение 8-12 часов. Их удобно применять для оснащения электричеством бытовых приборов, например на даче или в качестве аварийного источника электроэнергии. Кроме того, синхронные бензиновые генераторы достаточно дешевы. Инверторные бензиновые генераторы подороже, но вырабатывают электроэнергию более высокого качества, т.е. подходят для подключения такой чувствительной техники как телевизоры, компьютеры и сплит-системы.

В зависимости от вида двигателя, различают бензиновые генераторы, оснащенные двухтактных двигателеми четырехтактным. Двухтактные – легкие дешевые модели с небольшим ресурсом работы, примерно 500 часов при работе 2-3 часа в сутки. Впрочем, он прекрасно подходит для дачи или дома в качестве резервного источника электроэнергии. Четырехтактные бензиновые генераторы более мощные и надежные. Их ресурс – 4000 часов при ежедневной восьмичасовой загрузке.

«Плюсы» бензиновых генераторов. Самым главным аргументом в пользу бензиновых генераторов несомненно можно назвать низкую стоимость. Кроме того, они легкие по весу, мобильны и способны работать даже при низких температурах. Еще одно достоинство – удобство в эксплуатации. Большинство моделей имеет ручной старт и запускаются при помощи шнура.

«Минусы» бензиновых генераторов. В первую очередь минусом является недостаточное качество производимого электрического тока и низкий ресурс работы. Предел работы бензинового генератора – 12 часов в сутки, а ресурс в зависимости от модели может составлять 500 – 2500 часов. Что касается качества тока, то для бензинового генератора характерны перепады напряжения до 10%.

Также к явным недостаткам бензиновых генераторов можно отнести низкий КПД 0,18%-0,24%, неблагоприятные экологические характеристики, высокую стоимость топлива и его взрывоопасность, т.е. топливо для бензинового генератора необходимо хранить с особой осторожностью.

Применение бензиновых генераторов. Анализируя представленные «плюсы» и «минусы» можно придти к выводу, что рациональней всего их использовать при необходимости частых перемещений, а также в качестве запасного или редко используемого источника питания. Особенно популярны бензиновые генераторы для оборудования дач и частных домов. Также они незаменимы для работы аварийно-спасательных и ремонтных служб, передвижных телевизионных станций и других сфер деятельности, в которых требуется легкость и мобильность оборудования.

Несомненно, бензиновые генераторы многим придутся по душе, но осознанный выбор такой сложной техники лучше всего делать, получив полную информацию обо всех видах мини электростанций. Поэтому мы предлагаем вам почитать и о газовых и о дизельных генераторах.

  Газовые

То, что автономные источники электрической энергии  необходимость в наше время, вряд ли кто оспорит. А вот какой из видов мини электростанций выбрать – вопрос, на который невозможно найти однозначный ответ. Все зависит от целей, возможностей и задач, которые будет решать ваш новый генератор.

Мы рассказали о дизельных и бензиновых генераторах, а сейчас речь пойдет о газовых. В чем их отличие? Практически во всем! А объединяет их главное – они вырабатывают электрическую энергию.

Газовые генераторы – дешево,  мощно и экономично.

Газовые генераторы – вершина современных мини электростанций. Они работают на сжатом пропане, который значительно дешевле и дизельного топлива и бензина. Кроме того, если имеется возможность подключиться к газовой магистрали, то экономия на топливо возрастает в десятки раз.

Принцип работы газовых генераторов по сути тот же, что и других видов электростанций – газ сжигается в камере сгорания и приводит в движение поршни, затем, полученная энергия передается генератору при помощи коленовала. Отличительная особенность именно газовых генераторов заключается в том, что они являются когенерационными установками, то есть оборудованием способным одновременно производить и электрическую и тепловую энергию.

Различают газовые генераторы для постоянной работы, для периодичной работы или для аварийного электроснабжения. Кроме того, существуют так называемые тригенераторы, которые наряду с выработкой электричества являются генераторами холода. По виду используемого в качестве топлива газа различают газовые генераторы работающие на природном газе, пропан бутане, пропане, газовой смеси с низкой детонацией, газовой смеси с повышенной выработкой тепла и т.д.

Все газовые генераторы отливаются высокой износоустойчивостью, поскольку при сгорании газа образуются более легкие частицы, чем при сгорании других веществ. Это позволяет надолго сохранить смазку на металлических поверхностях двигателя и значительно снизить износ поршней и цилиндров двигателя.

«Плюсы» газовых генераторов. На первый взгляд может показаться, что газовые генераторы – это плюсы во всех отношениях. Газовые генераторы – это очень дешевое топливо, невероятная надежность и огромный ресурс работы, который может достигать 320 000 часов (!) Уровень КПД газовых электростанций  выше, чем у дизельных и значительно выше, чем у бензиновых. Кроме того, они практически не дают выхлопов, т.е. очень экологичны и отличаются низкошумностью.

«Минусы» газовых генераторов. Увы, минусы есть и у газовых генераторов. В первую очередь это сложность доставки топлива. Дело в том, что транспортировка газа относится к разряду особо опасных работ. Для его доставки требуется специальный транспорт.  оборудованный цистернами, выдерживающими давление до 200 атмосфер. Если же планируется подключение к газовой магистрали, то, во-первых, необходимо чтобы она была в непосредственной близости, что случается не всегда, а во вторых, получить разрешиние и произвести врезку в «трубу» невероятно сложно и дорого. Стоимость подключения в разы превышает стоимость самого генератора.

Так же следует отметить, что монтаж и эксплуатация газовых электростанций требует наличия высококвалифицированного персонала и особых мер безопасности – газ взрывоопасное вещество, а газовый генератор очень сложен по конструкции. А различные бюрократические препоны и особенности украинского законодательства делают газовые генераторы доступными только для самых крупных организаций.

Применение газовых генераторов. Газовые электростанции применяются чаще всего в качестве основных источников питания для снабжения электричеством крупных предприятий, жилых домов в отдаленных городах и поселках, а также буровых и нефтяных месторождений, т.е. там, где есть возможность без проблем получить доступ к природному газу.

Как уже говорилось, газовые генераторы – это, наверное, высшее достижение в области мини электростанций, собственно такие генераторы уже сложно назвать мини. Но, в жизни такое мощное и глобальное оборудование нужно далеко не всегда. Посмотрите, может быть Вам больше подойдут небольшие бензиновые генераторы или удобные во всех отношениях дизельные генераторы. Все их плюсы и минусы Вы найдете в первой и второй частях этой статьи.

Итак, мы рассказали о дизельных, бензиновых и газовых генераторах. Теперь выбор за Вами, ведь Вы владеете всей информацией.

power-group.com.ua

Плюсы и минусы ГЭС | Плюсы и минусы

Традиционно источником дешевой электрической энергии являются гидроэлектростанции (ГЭС). В них энергетический потенциал огромных масс воды преобразуется в электроэнергию.

Что такое ГЭС и как они работают

Чаще всего для них на реках сооружаются плотины, благодаря которым образуются огромные хранилища водного ресурса. При этом река, на которой предполагается строить электростанцию, должна быть полноводной, чтобы наверняка круглогодично обеспечивать водой турбины электрогенераторов. Кроме того, она должна иметь максимально большой уклон. Идеальным вариантом для строительства ГЭС являются образуемые руслами рек каньоны.

Создаваемая для размещения станции плотина и другие гидротехнические сооружения обеспечивают нужный напор водяного потока, вращающего лопасти гидротурбин и роторы электрогенераторов. Помимо использования напора воды для производства электроэнергии может использоваться естественный ток водяного потока, называемый деривацией. Иногда одновременно используется оба варианта энергии воды.

Необходимое электростанции оборудование для выработки электроэнергии монтируется непосредственно в помещении гидроэлектростанции. Там в отдельных залах устанавливаются агрегаты, которые напрямую преобразуют силу водяного потока в механическую энергию турбин, а затем в электроэнергию.

Кроме того ГЭС должна быть оснащена другим различным оборудованием, с помощью которого организуется контроль работы станции, управление нею. Нормальная работа станции невозможна без устройств, которые распределяют и трансформируют электроэнергию, множества других систем.

Какими они бывают

В соответствии с генерируемой мощностью ГЭС принято делить на категории. Это связано с расходом воды и силой ее напора, а также эффективностью установленных на станции генераторов и водяных турбин. Станции, дающие 25 и более МВт, считаются мощными. К среднемощностным относят те, которые производят менее 25 МВт. Производительность станций, относящихся к маломощным, не превышает 5 МВт.

ГЭС бывают высоконапорными, когда вода поступает с высоты свыше 60 м, среднего напора высотой от 25 м и низконапорными, где высота воды может быть от трех до 25 метров. Их турбины располагаются в железобетонных или стальных камерах. У них могут быть разные конструкции и технические параметры, связанные с показателями рабочего напора воды.

На станциях высокого напора эксплуатируются радиально-осевые и ковшовые турбины. Их устанавливают в специальных спиралевидных камерах из металла. Радиально-осевые и поворотнолопастные турбины применяют преимущественно на станциях, где средние показатели напора. Низконапорные ГЭС в основном оборудуются турбинами с поворачивающимися лопастями.

В зависимости от схемы использования водных ресурсов ГЭС подразделяются на:

1. Русловые.
2. Приплотинные.
3. Деривационные.
4. Гидроаккумулирующие.

В первом варианте плотиной река перегораживается полностью. Уровень воды в ней поднимается на проектную высоту. С нее вода сбрасывается прямо к гидротурбинам. Такая станция удобна там, где русло реки сужается, и на реках, протекающих через горы.

В приплотинной схеме также присутствует плотина, однако производственный корпус ГЭС располагается в нижней ее части. Здесь давление воды сильнее, чем в русловом варианте. Это требует сооружения специальных напорных тоннелей для ее подвода к турбинам.

В станциях деривационного типа вода протекает непосредственно через здание ГЭС, где установлены турбины.

Позволяют аккумулировать гидроэнергию для использования ее в периоды пиковых нагрузок гидроаккумулирующие ГЭС. В ненапряженном режиме, например, ночью ее гидротурбины функционируют как насосы, перекачивая воду  в верхнее водохранилище. Когда появляются пиковые нагрузки, вода из него направляется в трубопровод, подающий ее на лопасти турбин.

Достоинства гидроэлектростанций

Строительство и эксплуатация гидроэлектростанций сопровождается дискуссиями относительно их плюсов и минусов.

Положительным фактором подобного производства электроэнергии является возобновление используемых  природных ресурсов. В результате стоимость полученной таким образом электрической энергии существенно ниже, чем на прочих видах электростанций, Например, на ГЭС России она вдвое меньше, чем на тепловых.

Гидростанции гибки в управлении. С помощью их турбин можно регулировать мощность станции от минимальной до предельной. При этом отличие от тепловых и некоторых других станций они способны быстро набирать рабочую мощность  с минимальных показателей.

Функционирование ГЭС не сопровождается вредными загрязнениями воздуха. К положительным факторам можно и отнести влияние их водохранилищ на формирование более умеренных климатических показателей в соответствующем регионе.

Строительство плотин и образование улучшают судоходство, влияют на увеличение рыбных запасов в них, способствуют  рыбоводству.

Их минусы

Критики ГЭС обоснованно указывают на проблемы, в первую очередь экологические, которые вызываются их появлением. Прежде всего, это затопление больших массивов сельскохозяйственных угодий, в том числе плодородных земель. Оставшаяся пойменная почва теряет влагу. Исчезают многие виды растительности. В результате в моря и океаны меньше попадает ценных биогенных веществ.

Ограниченные или останавливаемые пропуски воды на плотинах  вынуждают видоизменяться уникальным экологических системам в руслах и поймах рек. В результате реки мелеют и загрязняются, сокращается численность рыб, исчезают их некоторые виды. Плотины порой препятствуют нересту проходных рыб, заставляя местные рыбхозяйства приспосабливаться к новым условиям. Некоторые беспозвоночные и другие водные животные исчезают с одновременным появлением обилия мошек. Многие перелетные птицы лишаются привычных мест гнездования.

При проектировании станций и их строительстве приоритет отдается только местностям, располагающим большими водными запасами. Они зачастую находятся намного дальше от потребителей, чем ТЭС. При этом другие факторы не всегда учитываются. Представляют потенциальную опасность ГЭС на горных реках, которые порой сооружаются в районах с высокой сейсмической опасностью.

Указывается на значительно большие капитальные затраты по сравнению с сооружением тепловых станций. При сооружении плотин нужны огромные затраты на строительство шлюзов для перевода судов на нужный уровень воды.