Što je elektrana? Elektrane su moderan način proizvodnje energije

11.03.2021

U moderni svijet za proizvodnju velika količina energiju koriste elektrane. Opseg rada elektrana je prilično širok, mogu se koristiti za opskrbu energijom udaljenih zgrada i objekata u različitim industrijama.

Vrste elektrana

Najčešći od kojih su:

Toplinski
Hidraulički
Atomski

Oni koji generiraju energiju odlikuju se brzinom izrade i niskom cijenom u usporedbi s ostalim varijantama. Ovaj tip elektrane može ispravno raditi bez sezonskih fluktuacija. Unatoč neporecivim prednostima, različite vrste elektrana imaju nekoliko vlastitih nedostataka. Na primjer, termoelektrane rade na neobnovljive izvore energije, stvaraju otpad, a način rada im se sporo mijenja jer je potrebno nekoliko dana da se kotlovnica zagrije.

Hidroelektrane su ekonomičnije i jednostavnije za rukovanje. Za servisiranje ovih stanica nije potrebno mnogo osoblja. Između ostalog, hidroelektrane imaju dug životni vijek korisna upotreba, preko 100 godina, kao i manevarska sposobnost pri promjeni opterećenja. Niska cijena proizvedene energije jedan je od razloga današnje raširenosti hidroelektrana. Problem s hidroelektranama je što njihova izgradnja traje od 15 do 20 godina, a proces izgradnje je kompliciran plavljenjem velikih površina plodne zemlje. U nekim slučajevima mogu se pojaviti dodatni problemi s odabirom mjesta za izgradnju objekta.

Rade na nuklearno gorivo i najčešće se nalaze na mjestima gdje je potrebna električna energija, ali nema drugih izvora sirovina. Oko 25 tona goriva omogućuje rad stanice nekoliko godina. Učinak nuklearnih elektrana ne uzrokuje povećanje efekt staklenika, a proces proizvodnje energije odvija se bez zagađivanja okoliša.

Osnove rada elektrane

Bez obzira na koje vrste elektrana postoje?, uglavnom koriste energiju vrtnje osovine generatora. Svrha generatora je da:

Mora osigurati dugoročno stabilan paralelni rad s elektroenergetskim sustavima različitih kapaciteta, kao i rad na autonomnom opterećenju.
Podvrgava se trenutnom smanjenju opterećenja i ponovnom oporavku usporedivom s njegovom nazivnom snagom
Obavlja zaštitnu funkciju zbog prisutnosti posebnih uređaja
Pokreće motor koji osigurava rad stanice

Elektrane su zbog niza čimbenika najoptimalniji način dobivanja energije. Danas ne postoji slične metode, koji može osigurati proizvodnju električne energije u tako velikom opsegu.

Elektrana- električna stanica, skup instalacija, opreme i aparata koji se neposredno koriste za proizvodnju električne energije, kao i za to potrebne strukture i zgrade, smještene na određenom području.

Klasifikacija

Većina elektrana, bilo da se radi o hidroelektranama, termoelektranama (nuklearke, termoelektrane i druge) ili vjetroelektranama, za svoj rad koristi energiju vrtnje osovine generatora.

Ovisno o izvoru energije (osobito o vrsti goriva)

Nuklearne elektrane (NPP)
- Fisijske reakcijske stanice
- Stanice za reakciju fuzije (još ne postoje)
Elektrane na fosilna goriva (termoelektrane (CHP) u užem smislu)
- Plinske elektrane
  - Elektrane na prirodni plin
  - Elektrane koje koriste rudnički plin, močvarni plin, bioplin, deponijski plin
- Elektrane na tekuće gorivo
- Elektrane na kruta goriva
  - Tresetne elektrane (paljenje glavne baklje goriva plinom ili tekućim gorivom koje je ujedno i rezervno gorivo)
Hidroelektrane (HE)
Solarne elektrane (SPP)
- Solarne stanice (s parnim kotlom)

Ovisno o vrsti elektrane

Elektrane s toplinskom instalacijom (termoelektrane (CHP) u širem smislu)
- Kotlovsko-turbinske elektrane
  - Kondenzacijske elektrane (KES, GRES)
  - Kombinirana toplinska i elektrana (CHP) - toplinska elektrana
- Elektrane na bazi plinskih postrojenja kombiniranog ciklusa
- Kombinirani ciklus
Elektrane s jednostavnim strojnim generatorom
- Elektrane s hidroturbinom
- Vjetroturbinske elektrane
Elektrane s magnetohidrodinamičkim generatorom
Elektrokemijske elektrane (EPS) temeljene na gorivim ćelijama

Ovisno o stupnju primjene

Obećava (još se ne koristi)

Reakcijske stanice sinteze

Egzotično (rijetko se koristi)

Solarna energija
- Solarne elektrane
Elektrane na biomasu
- Solarne stanice
Elektrokemijske elektrane (EPS) temeljene na gorivim ćelijama
Elektrane s magnetohidrodinamičkim generatorom
Elektrane koje koriste rudnički plin, močvarni plin, bioplin, deponijski plin
Osmotske elektrane (sposobne generirati energiju miješanjem slatke i slane vode).

Široko upotrebljavan

ostalo

Udio različitih elektrana u energetskoj bilanci

u Rusiji

Termoelektrana - oko 9% (66% električne energije)
Hidroelektrane - oko 4% (18% električne energije)
Nuklearne elektrane - oko 2% (16% električne energije)

Udio energije koju troše termoelektrane je oko 15%, nuklearne elektrane - 6% - kao rezultat toga, položaj elektrana među glavnim potrošači početni izvori energije su sljedeći:

Elektrane - 25%,
- TPP - 15%
- Hidroelektrana - 4%
- NPP - 6%
Grijanje (kotlovnice ili kotlovnice) i grijanje - oko 30%,
Promet - oko 45% (prvenstveno na temelju motora s unutarnjim izgaranjem).

Značajne činjenice

Najveća postojeća elektrana Sanxia, Itaipu
Najveća postojeća nuklearna elektrana, Kashiwazaki-Kariwa
Najveća planirana elektrana u Rusiji, hidroelektrana Evenki

Napišite recenziju o članku "elektrana"

Bilješke

vidi također

Književnost

Saveljev N. F. ,.// Enciklopedijski rječnik Brockhausa i Efrona: u 86 svezaka (82 sveska i 4 dodatna). - St. Petersburg. , 1890-1907.

Izvadak koji karakterizira elektranu

Tušinu nitko nije naredio gdje i čime da puca, a on je, nakon savjetovanja sa svojim narednikom Zaharčenkom, kojeg je izuzetno poštovao, odlučio da bi bilo dobro zapaliti selo. "Fino!" reče Bagration časnikovu izvješću i poče razgledavati cijelo bojno polje koje se otvaralo pred njim, kao da nešto smišlja. S desne strane Francuzi su bili najbliži. Ispod visine na kojoj je stajala kijevska pukovnija, u klancu rijeke, čulo se potresno klepetanje pušaka, a sasvim desno, iza draguna, časnik iz pratnje pokazao je princu francusku kolonu koja je okruživala naš bok. S lijeve strane horizont je bio ograničen na obližnju šumu. Knez Bagration naredio je da dva bataljuna iz središta idu desno po pojačanje. Časnik pratnje se usudio primijetiti knezu da će nakon odlaska ovih bataljuna topovi ostati bez pokrića. Knez Bagration se okrenuo časniku iz pratnje i nijemo ga pogledao tupim očima. Knezu Andreju se učinilo da je primjedba časnika u sviti bila poštena i da se zapravo nema što reći. Ali u to vrijeme jedan pobočnik zapovjednika pukovnije, koji je bio u klancu, dojahao je s viješću da silaze ogromne mase Francuza, da je pukovnija uznemirena i da se povlači pred kijevskim grenadirima. Princ Bagration pognuo je glavu u znak suglasnosti i odobravanja. Hodao je udesno i poslao ađutanta dragonima s naredbom da napadnu Francuze. Ali ađutant koji je tamo poslan stigao je pola sata kasnije s viješću da se zapovjednik dragunske pukovnije već povukao iza klanca, jer je protiv njega bila usmjerena snažna vatra, a on je uzalud gubio ljude i zato je požurio strijelce u šumu.
- Dobro! – rekao je Bagration.
Dok se udaljavao od baterije, čuli su se i pucnji u šumi s lijeve strane, a budući da je bilo predaleko s lijevog boka da sam stigne na vrijeme, knez Bagration je poslao Žerkova tamo da javi višem generalu, istom koji je zastupao pukovniju Kutuzovu u Braunauu da se što prije povuče iza klanca, jer desni bok vjerojatno neće moći dugo zadržati neprijatelja. O Tushinu i bataljunu koji ga je pokrivao zaboravili su. Knez Andrej pažljivo je slušao razgovore princa Bagrationa sa zapovjednicima i zapovijedi koje su im izdavane i iznenadio se kad je primijetio da nikakve zapovijedi nisu izdane, te da se princ Bagration samo pokušavao pretvarati da je sve što je učinjeno nuždom, slučajem i volje privatnih zapovjednika, da je sve to učinjeno, doduše ne po njegovu nalogu, nego u skladu s njegovim namjerama. Zahvaljujući taktičnosti koju je pokazao princ Bagration, princ Andrej je primijetio da je, unatoč ovoj nasumičnosti događaja i njihovoj neovisnosti o volji nadređenog, njegova prisutnost učinila golemu količinu. Zapovjednici, koji su se uzrujanih lica približili knezu Bagrationu, smirili su se, vojnici i časnici su ga veselo pozdravili i živnuli u njegovoj prisutnosti i, očito, pred njim se razmetali svojom hrabrošću.

Princ Bagration, dosegnuvši najvišu točku našeg desnog boka, počeo se spuštati prema dolje, gdje se čula kotrljajuća paljba i ništa se nije vidjelo od dima baruta. Što su se više spuštali ka klancu, to su manje vidjeli, ali je blizina pravog bojišta postajala sve osjetljivija. Počeli su susretati ranjenike. Jednog krvave glave, bez kape, vukla su dva vojnika za ruke. Zahripao je i pljunuo. Metak je očito pogodio usta ili grlo. Drugi, kojega su sreli, koračao je veselo sam, bez puške, glasno stenjući i mašući rukom od svježe boli, iz koje je krv tekla, kao iz čaše, na kaput. Lice mu se doimalo više prestrašenim nego patljivim. Ranjen je prije minutu. Prešavši cestu, počeli su se strmo spuštati i na nizbrdici ugledali nekoliko ljudi kako leže; Dočekala ih je gomila vojnika, među kojima je bilo i onih koji nisu bili ranjeni. Vojnici su hodali uz brdo, teško dišući i, unatoč pojavi generala, glasno su razgovarali i mahali rukama. Ispred, u dimu, već su se vidjeli redovi sivih ogrtača, a časnik je, ugledavši Bagrationa, vrišteći potrčao za vojnicima koji su hodali u gomili, zahtijevajući da se vrate. Bagration se dovezao do redova, duž kojih su tu i tamo brzo kliktali hici, zaglušujući razgovor i povike zapovijedi. Cijeli je zrak bio ispunjen dimom od baruta. Lica vojnika sva su bila zadimljena barutom i živahna. Jedni su ih udarali šipkama, drugi su ih posipali po policama, vadili punjenja iz torbi, a treći pucali. Ali na koga su pucali nije se vidjelo zbog dima od baruta, koji nije nosio vjetar. Često su se čuli ugodni zvukovi zujanja i zviždanja. "Što je? - pomisli princ Andrej, vozeći se do ove gomile vojnika. – Ne može biti napad jer se ne miču; Ne može postojati carré: oni tako ne koštaju.”
Mršavi, slabašni starac, zapovjednik pukovnije, ugodnog osmijeha, s kapcima koji su više od polovice pokrivali njegove staračke oči, dajući mu krotak izgled, dojahao je do kneza Bagrationa i primio ga kao domaćin dragog gosta. . Izvijestio je princa Bagrationa da je došlo do napada francuske konjice na njegovu pukovniju, ali da je, iako je ovaj napad odbijen, pukovnija izgubila više od polovice svojih ljudi. Zapovjednik pukovnije je rekao da je napad odbijen, skovao je ovaj vojni naziv za ono što se događalo u njegovoj pukovniji; ali on sam doista nije znao što se događalo u tih pola sata u postrojbama koje su mu bile povjerene i nije mogao sa sigurnošću reći je li napad odbijen ili je njegova pukovnija napadom poražena. Na početku akcije znao je samo da su topovska đulad i granate počele letjeti po njegovoj pukovniji i pogađati ljude, da je tada netko viknuo: “konjica”, a naši su počeli pucati. I do sada nisu pucali na konjicu, koja je nestala, nego na podnožje Francuza, koji su se pojavili u klancu i pucali na naše. Knez Bagration pognuo je glavu u znak da je sve to upravo onako kako je želio i očekivao. Okrenuvši se ađutantu, zapovjedi mu da dovede s planine dva bataljuna 6. jegerske, koju su upravo prošli. Princa Andreja je u tom trenutku pogodila promjena koja se dogodila na licu princa Bagrationa. Njegovo je lice izražavalo onu koncentriranu i sretnu odlučnost koja se događa čovjeku koji je spreman baciti se u vodu na vrućem danu i ulazi u posljednji trk. Nije bilo usnulih tupih očiju, ni hinjeno zamišljenog pogleda: okrugle, tvrde, jastrebove oči oduševljeno su i pomalo prezirno gledale naprijed, očito se ni pred čim ne zaustavljajući, iako je u njegovim pokretima ostala ista sporost i pravilnost.

elektrana, skup instalacija, opreme i aparata koji neposredno služe za proizvodnju električne energije, kao i potrebni objekti i građevine smještene na određenom području. Ovisno o izvoru energije razlikuju se termoelektrane(Vidi Termoelektrana), hidroelektrane (Vidi Hidroelektrana), pumpno-akumulacijske elektrane (Vidi Pumped akumulaciona elektrana), nuklearne elektrane (Vidi Nuklearna elektrana), kao i plimne elektrane (Vidi Tidal power station ), vjetroelektrane (Vidi Vjetroelektrana), geotermalne elektrane (Vidi Geotermalna elektrana) i električna energija s magnetohidrodinamičkim generatorom (Vidi Magnetohidrodinamički generator).

Toplinska energija (TE) je osnova elektroprivrede (Vidi Elektroprivreda); proizvode električnu energiju pretvorbom toplinske energije koja se oslobađa izgaranjem fosilnih goriva. Prema vrsti energetske opreme termoelektrane se dijele na paroturbinske, plinskoturbinske i dizel elektrane.

Glavna energetska oprema suvremenih toplinskih parnoturbinskih motora sastoji se od kotlovskih jedinica, parnih turbina (vidi Parna turbina), turbogeneratora, kao i pregrijača pare, pumpi za napajanje, kondenzata i cirkulacijskih pumpi, kondenzatora, grijača zraka i električnih distribucijskih uređaja (vidi Rasklopna oprema ). Parnoturbinska postrojenja dijele se na kondenzacijske elektrane (Vidi Kondenzacijske elektrane) i kombinirane toplinske i elektrane (Vidi Kombinirane toplinske i elektrane) (kogeneracijska postrojenja).

U kondenzacijskim elektroenergetskim postrojenjima (CES) toplina dobivena izgaranjem goriva prenosi se u generatoru pare na vodenu paru koja ulazi u kondenzacijsku turbinu (vidi Kondenzacijska turbina), unutarnja energija pare pretvara se u turbini u mehaničku energiju a zatim električnim generatorom u električnu struju. Ispušna para se ispušta u kondenzator, odakle se kondenzat pare pumpa natrag u generator pare. CPP koji rade u elektroenergetskim sustavima SSSR-a također se nazivaju GRES.

Za razliku od CES-a, u kogeneracijskim postrojenjima (CHP) pregrijana para se ne koristi u potpunosti u turbinama, već se dijelom oduzima za potrebe daljinskog grijanja. Kombinirano korištenje topline značajno povećava učinkovitost toplinske energije i značajno smanjuje trošak 1 kWh električne energije proizvedene njima.

U 50-70-im godinama. u elektroprivredi se pojavila električna energija elektrane s plinskim turbinama (Vidi Plinska turbina). Plinske turbine od 25-100 MW koriste se kao rezervni izvori energije za pokrivanje opterećenja tijekom vršnih sati ili u slučaju nužde u elektroenergetskim sustavima hitne situacije. Obećavajuća je uporaba plinskih jedinica s kombiniranim ciklusom (CCGT) u kojima produkti izgaranja i zagrijani zrak ulaze u plinsku turbinu, a toplina ispušnih plinova koristi se za zagrijavanje vode ili stvaranje pare za parnu turbinu. niski pritisak.

Diesel energija je elektrana opremljena s jednim ili više električnih generatora koje pokreću dizelski motori (vidi Dizel). Stacionarni dizel motori opremljeni su 4-taktnim dizelskim jedinicama kapaciteta od 110 do 750 MW; stacionarni dizel elektromotorni vlakovi i pogonski vlakovi (prema pogonskim značajkama klasificirani su kao stacionarni elektromotorni vlakovi) opremljeni su s više dizelskih jedinica i imaju snagu do 10 MW. Mobilni dizelski motori snage 25-150 kW obično se postavljaju u stražnji dio automobila (poluprikolica) ili na zasebnu šasiju ili na željeznicu. platforma, u kočiji. Diesel E. koriste se u poljoprivreda, u šumarstvu, u potragama itd. kao glavni, rezervni ili hitni izvor napajanja za električne i rasvjetne mreže. U prometu se kao glavni pogon koriste dizelski motori (dizel-električne lokomotive, dizel-električni brodovi).

Hidroelektrana (HE) proizvodi električnu energiju pretvorbom energije protoka vode. Hidroelektrana uključuje hidrotehničke građevine (brane, vodovode, vodozahvate itd.) koji osiguravaju potrebnu koncentraciju protoka vode i stvaranje tlaka, te energetsku opremu (hidrauličke turbine (Vidi Hidroturbina), hidrogeneratore, sklopne uređaje itd.). ). Koncentrirani, usmjereni tok vode okreće hidrauličku turbinu i s njom povezan električni generator.

Na temelju obrasca korištenja vodnih resursa i koncentracije pritiska, hidroelektrane se obično dijele na protočne, brane, derivacijske, pumpno-akumulacijske i plimne. Protočne i pribranske hidroelektrane grade se i na nizinskim punovodnim rijekama i na planinskim rijekama u uskim dolinama. Pritisak vode stvara brana koja blokira rijeku i podiže razinu vode u gornjem bazenu. U protočnim hidroelektranama električna zgrada s hidrauličkim jedinicama smještenim u njoj dio je brane. U derivacijskim hidroelektranama, riječna voda se odvodi iz riječnog korita kroz cjevovod (derivaciju (Vidi derivaciju)), koji ima nagib manji od prosječnog nagiba rijeke na području koje se koristi; Zahvat se dovodi do zgrade hidroelektrane, gdje voda otječe do hidrauličkih turbina. Otpadne vode se ili vraćaju u rijeku ili se isporučuju u sljedeću hidroelektranu. Derivacijske hidroelektrane grade se uglavnom na rijekama s velikim nagibom korita i u pravilu prema kombiniranoj shemi koncentracije protoka (brana i derivacija zajedno).

Crpna akumulacija energije (PSPP) radi u dva načina: akumulacija (energija dobivena iz drugih izvora energije, uglavnom noću, koristi se za pumpanje vode iz donjeg rezervoara u gornji) i proizvodnja (voda iz gornjeg rezervoara šalje se kroz cjevovod do hidrauličkih jedinica; proizvedena električna energija se isporučuje u električnu mrežu). Najekonomičnije su snažne pumpno-akumulacijske elektrane izgrađene u blizini velikih centara potrošnje električne energije; njihova glavna svrha je pokrivanje vršnih opterećenja kada je kapacitet elektroenergetskog sustava u potpunosti iskorišten, te potrošnja viška električne energije u doba dana kada su drugi električni sustavi podopterećeni.

Elektrika plime i oseke (TES) stvara električnu energiju kao rezultat pretvorbe energije plime i oseke. Zbog periodične prirode plime i oseke, električna energija TE može se koristiti samo zajedno s energijom drugih elektroenergetskih sustava, koji nadoknađuju manjak snage TE unutar dana i mjeseca.

Izvor energije u nuklearnoj elektrani (NE) je nuklearni reaktor, gdje se oslobađa energija (u obliku topline) zbog lančana reakcija fisija jezgri teških elemenata. Toplina koja se oslobađa u nuklearnom reaktoru prenosi se rashladnom tekućinom koja ulazi u izmjenjivač topline (generator pare); proizvedena para se koristi na isti način kao i kod konvencionalnih parnoturbinskih motora. Postojeće metode i metode dozimetrijskog nadzora u potpunosti eliminiraju opasnost od radioaktivnog izlaganja osoblja nuklearne elektrane.

Vjetroelektrana proizvodi električnu energiju pretvorbom energije vjetra. Glavna oprema stanice je vjetroturbina i električni generator. Vjetroturbine se prvenstveno grade u područjima sa stabilnim uvjetima vjetra.

Geotermalna energija je energija parnih turbina koja koristi duboku toplinu Zemlje. U vulkanskim područjima, termalne duboke vode zagrijavaju se na temperature iznad 100°C na relativno maloj dubini, odakle teku kroz pukotine u Zemljina kora izaći na površinu. U geotermalnoj energiji, mješavina pare i vode uklanja se kroz bušotine i šalje u separator, gdje se para odvaja od vode; para ulazi u turbine, a topla voda nakon kemijskog čišćenja koristi se za potrebe grijanja. Nepostojanje kotlova, izvora goriva, sakupljača pepela itd. u geotermalnim postrojenjima smanjuje troškove izgradnje takvog energetskog postrojenja i pojednostavljuje rad.

Električna energija s magnetohidrodinamičkim generatorom (MHD generator) je postrojenje za dobivanje električne energije izravnom pretvorbom unutarnje energije elektrovodljivog medija (kapljevine ili plina).

Lit.: vidi pod člancima Nuklearna elektrana, Vjetroelektrana, Hidroelektrana, Plimna elektrana. Termo-parna turbinska elektrana, kao i na stanici. Znanost (sekcija Energetika i tehnologija. Elektrotehnika).

V. A. Prokudin.

Veze na stranicu

Izravna poveznica: http://site/bse/93012/;
HTML kod poveznice: Što znači elektrana u Velikoj sovjetskoj enciklopediji;
BB-kod poveznice: Definicija pojma elektrana u Velikoj sovjetskoj enciklopediji.

Prije samo sto godina, običan čovjek nije mogao ni zamisliti koliko će ga različitih uređaja okružiti. I sva trenutna elektronika, kućanski aparati i industrijska oprema koriste električnu energiju u svom radu - od banalne svjetiljke do višenamjenskih centara za obradu u velikim industrijama.

Opskrba električnom energijom jedan je od najvažnijih zadataka za dom, ured ili industriju. Sasvim je jasno da se za to koristi specijalizirana oprema koja zadovoljava potrebe u svakom konkretnom slučaju - elektrane različitih namjena i kapaciteta.

Elektrana - što je to?

Prema definiciji prihvaćenoj u tehničkoj literaturi, elektrana je kompleks opreme, instalacija i upravljačke opreme koja osigurava proizvodnju električne energije. Osim toga, elektrane su sve zgrade i strukture uključene u proces proizvodnje električne energije, koje pripadaju jednom poduzeću i nalaze se na određenom teritoriju.

Gotovo sve elektrane koriste u svom radu energiju rotacije osovine glavnog elementa - generatora, koji zapravo stvara električnu energiju. Glavne razlike između svih vrsta takve opreme za generiranje su u veličini, faktoru oblika i vrsti izvora energije, koji zapravo rotira osovinu.

Osim samog generatora, koji je glavni dio svih elektrana, bez obzira na njihovu veličinu, kompletan set uključuje i druge elemente: vodove i spojne vodove, kotlove i spremnike, turbine i transformatore, sklopke i opremu za automatizaciju. Svi ti dijelovi, spojeni u jedinstveni sustav, formiraju elektrane potrebne snage i namjene.

Malo povijesti i statistike

Početak razvoja elektrana može se nazvati otvaranjem prve od njih. Povijesni događaj zbio se u rujnu 1882. godine u New Yorku, gdje je tvrtka Thomasa Edisona otvorila prvu toplinsku stanicu koja je napajala cijelo područje grada. Također 1882. godine pojavila se prva hidroelektrana koja je električnom energijom opskrbljivala dvije tvornice papira i privatna kuća vlasnik tvrtke koja je realizirala ovaj projekt.

Za Rusiju je era elektrifikacije započela 1886. godine - te je godine uspješno puštena u rad termoelektrana, koja je jamčila osvjetljenje, prvo samo Zimske palače, a potom i svih pomoćnih prostorija i Trga palače. Postrojenje je radilo na kameni ugljen i uspješno je pokazalo mogućnost opskrbe velikog broja potrošača jeftinom i visokokvalitetnom energijom. Ovu godinu treba smatrati početkom uspješne, iako prilično spore, elektrifikacije zemlje. S dolaskom sovjetske vlasti, tempo stvaranja jedinstvenog snažnog energetskog sustava značajno se povećao - sjetite se samo poznatog plana Goelro, koji je čak i udaljena naselja Sovjetskog Saveza uspješno opskrbio "Iljičevim žaruljama".

Razvoj tehnologije nije zaobišao ni energetski sektor. Osim toga, čovječanstvo je već dugo zabrinuto zbog postupnog iscrpljivanja prirodnih resursa, što je također dovelo do promjene izvora energije te se uobičajeni ugljen, plin i nafta postupno zamjenjuju obnovljivim izvorima - vjetar, sunce, energija plime i oseke, nuklearna energija. Naravno, nove vrste energije zahtijevaju nova tehnološka rješenja koja pružaju ne samo pravilnu upotrebu, ali i potpunu sigurnost svake elektrane.

Uzimajući u obzir specifičnosti vlastitih prirodnih resursa, tradicionalna energija u različite zemlje i kontinenti su dobili različite glavne smjerove razvoja: toplinska, nuklearna i hidroenergija trenutno proizvode veliku većinu sve električne energije u svijetu. Više od 90% svih elektrana u svijetu radi na tekuća, kruta i plinovita goriva - naftne derivate, ugljen, plin. Njihova uporaba prevladava u energetskim sustavima ne samo naše zemlje, već i drugih zemalja - Kine, Meksika, Australije.

Hidroelektrane omogućuju uspješno korištenje usmjerenog i koncentriranog vodenog mlaza kao pogona turbina, uz minimalan utjecaj na okoliš. U Brazilu i Norveškoj se gotovo sva proizvedena električna energija proizvodi u hidroelektranama, što je pospješeno dostupnošću velikih količina vodenih resursa.

Upečatljiv primjer zemalja u kojima prevladava nuklearna energija su Francuska i Japan. Bez vlastitih zaliha ugljena ili plina te su zemlje, otkrićem mogućnosti korištenja kontrolirane nuklearne reakcije, gotovo potpuno prešle na električnu energiju proizvedenu u nuklearnim postrojenjima.

Kućna elektrana nije san

Prirodni smjer u energetici je razvoj kompaktnih izvora energije. Čak i mala dizelska elektrana prilika je da se poslovnoj zgradi, radnom naselju ili nekoliko kuća osigura nesmetana opskrba električnom energijom. Često su takve opcije jedini mogući način da se omogući rad udaljenih polja, posebno u uvjetima permafrosta ili polarne postaje. Konvencionalni izvori energije za generatore elektrana na mjestima gdje je nemoguće postaviti konvencionalne dalekovode postupno se zamjenjuju alternativnim opcijama - vjetrogeneratori, solarni paneli, elektrane na energiju plime ili valova.

Zbog svoje kompaktnosti, alternativni načini proizvodnje električne energije stječu veliku popularnost među pojedincima. Jedna relativno mala vjetroturbina može lako osigurati električnu energiju za privatno kućanstvo, a ako pristupite procesu sveobuhvatno, dodajući solarnu stanicu i baterije u sustav, možete dobiti izvrsnu autonomnu kuću. Između ostalog, nestandardne opcije za proizvodnju električne energije mogu značajno smanjiti njezine troškove, što modernim uvjetima je važan faktor. Upravo alternativni načini opskrbe energijom omogućuju nam sa sigurnošću reći da će u skoroj budućnosti kompaktna kućna elektrana biti ne luksuz, već potpuno pristupačan i siguran izvor električne energije za svaku obitelj.

električna stanica

Elektrana, električna stanica, skup instalacija, opreme i aparata koji neposredno služe za proizvodnju električne energije, kao i za to potrebne građevine i građevine, smještene na određenom području. Ovisno o izvoru energije razlikuju se termoelektrane, hidroelektrane, crpne akumulacije, nuklearne elektrane, kao i plimne elektrane, vjetroelektrane, geotermalne elektrane itd. s magnetohidrodinamičkim generatorom. Toplinska energija (TE) temelj je elektroprivrede; proizvode električnu energiju pretvorbom toplinske energije koja se oslobađa izgaranjem fosilnih goriva. Prema vrsti energetske opreme termoelektrane se dijele na parne turbine, plinske turbine i dizel motore. Glavna energetska oprema suvremenih termoparnoturbinskih motora sastoji se od kotlova, parnih turbina, turbogeneratora, kao i pregrijača pare, goriva. , kondenzacijske i cirkulacijske pumpe, kondenzatori, grijači zraka i uređaji za elektrodistribuciju. Parnoturbinska postrojenja dijele se na kondenzacijska elektrana i kombinirana toplinska i električna postrojenja (kogeneracijska postrojenja). U kondenzacijskim elektroenergetskim postrojenjima (CES) toplina dobivena izgaranjem goriva prenosi se u generatoru pare na vodenu paru, koja ulazi u kondenzacijsku turbinu; unutarnja energija pare pretvara se u turbini u mehaničku energiju, a zatim u električnu generator u električnu struju. Ispušna para se ispušta u kondenzator, odakle se kondenzat pare pumpa natrag u generator pare. CPP koji rade u elektroenergetskim sustavima SSSR-a također se nazivaju GRES. Za razliku od CES-a, u kogeneracijskim postrojenjima (CHP) pregrijana para se ne koristi u potpunosti u turbinama, već se dijelom oduzima za potrebe daljinskog grijanja. Kombinirano korištenje topline značajno povećava učinkovitost toplinske energije i značajno smanjuje trošak 1 kWh električne energije proizvedene njima. U 50-70-im godinama. U elektroprivredi su se pojavile elektrane s plinskim turbinama. Plinske turbine od 25-100 MW koriste se kao rezervni izvori energije za pokrivanje opterećenja tijekom vršnih sati ili u slučaju izvanrednih situacija u elektroenergetskim sustavima. Obećavajuća je uporaba plinskoturbinskih jedinica s kombiniranim ciklusom (CCGT), u kojima produkti izgaranja i zagrijani zrak ulaze u plinsku turbinu, a toplina ispušnih plinova koristi se za zagrijavanje vode ili stvaranje pare za niskotlačnu parnu turbinu. Dizel energetika je elektrana opremljena s jednim ili više električnih generatora koje pokreću dizelski motori. Stacionarni dizel motori opremljeni su 4-taktnim dizelskim jedinicama kapaciteta od 110 do 750 MW; stacionarni dizel motori i pogonski sklopovi (po pogonskim karakteristikama klasificirani su kao stacionarni elektromotorni pogoni) opremljeni su s nekoliko dizelskih agregata i imaju snagu do 10 MW. Mobilni dizelski motori snage 25-150 kW obično se postavljaju u stražnji dio automobila (poluprikolica) ili na zasebnu šasiju ili na željeznicu. platforma, u kočiji. Dizel motori se koriste u poljoprivredi, šumarstvu, u potragama itd. kao glavni, rezervni ili hitni izvor napajanja za elektroenergetske i rasvjetne mreže. U prometu se kao glavni pogon koriste dizelski motori (dizel-električne lokomotive, dizel-električni brodovi). Hidroelektrana (HE) proizvodi električnu energiju pretvorbom energije protoka vode. Hidroelektrana obuhvaća hidrotehničke građevine (brane, vodove, vodozahvate i dr.) koji osiguravaju potrebnu koncentraciju protoka vode i stvaranje tlaka te elektroenergetsku opremu (hidrauličke turbine, generatori vodika, rasklopna postrojenja i dr.). Koncentrirani, usmjereni tok vode okreće hidrauličku turbinu i s njom povezan električni generator. Na temelju obrasca korištenja vodnih resursa i koncentracije pritiska, hidroelektrane se obično dijele na protočne, brane, derivacijske, pumpno-akumulacijske i plimne. Protočne i pribranske hidroelektrane grade se i na nizinskim punovodnim rijekama i na planinskim rijekama u uskim dolinama. Pritisak vode stvara brana koja blokira rijeku i podiže razinu vode u gornjem bazenu. U protočnim hidroelektranama električna zgrada s hidrauličkim jedinicama smještenim u njoj dio je brane. U derivacijskim hidroelektranama riječna voda se odvodi iz riječnog korita kroz cjevovod (diverziju) koji ima nagib manji od prosječnog nagiba rijeke na području koje se koristi; Zahvat se dovodi do zgrade hidroelektrane, gdje voda otječe do hidrauličkih turbina. Otpadne vode se ili vraćaju u rijeku ili se isporučuju u sljedeću hidroelektranu. Derivacijske hidroelektrane grade se uglavnom na rijekama s velikim nagibom korita, u pravilu, prema kombiniranoj shemi koncentracije protoka (brana i derivacija zajedno). Crpna akumulacija energije (PSPP) radi u dva načina: akumulacija (energija dobivena iz drugih izvora energije, uglavnom noću, koristi se za pumpanje vode iz donjeg rezervoara u gornji) i proizvodnja (voda iz gornjeg rezervoara šalje se kroz cjevovod do hidrauličkih jedinica; proizvedena električna energija se isporučuje u električnu mrežu). Najekonomičnije su snažne pumpno-akumulacijske elektrane izgrađene u blizini velikih centara potrošnje električne energije; glavna im je namjena pokrivanje vršnih opterećenja, kada je kapacitet elektroenergetskog sustava u potpunosti iskorišten, te potrošnja viška električne energije u doba dana kada su drugi električni sustavi podopterećeni. Elektrika plime i oseke (TES) stvara električnu energiju kao rezultat pretvorbe energije plime i oseke. Zbog periodične prirode plime i oseke, električna energija TE može se koristiti samo zajedno s energijom drugih elektroenergetskih sustava, koji nadoknađuju manjak snage TE unutar dana i mjeseca. Izvor energije u nuklearnoj elektrani (NE) je nuklearni reaktor, gdje se oslobađa energija (u obliku topline) kao rezultat lančane reakcije fisije jezgri teških elemenata. Toplina koja se oslobađa u nuklearnom reaktoru prenosi se rashladnom tekućinom koja ulazi u izmjenjivač topline (generator pare); proizvedena para se koristi na isti način kao i kod konvencionalnih parnoturbinskih motora. Postojeće metode i metode dozimetrijskog nadzora u potpunosti eliminiraju opasnost od radioaktivnog izlaganja osoblja nuklearne elektrane. Vjetroelektrana proizvodi električnu energiju pretvorbom energije vjetra. Glavna oprema stanice je vjetroturbina i električni generator. Vjetroturbine se prvenstveno grade u područjima sa stabilnim uvjetima vjetra. Geotermalna energija je energija parnih turbina koja koristi duboku toplinu Zemlje. U vulkanskim područjima duboke termalne vode zagrijavaju se na temperature iznad 100°C na relativno maloj dubini, odakle izbijaju na površinu kroz pukotine u zemljinoj kori. U geotermalnoj energiji, mješavina pare i vode uklanja se kroz bušotine i šalje u separator, gdje se para odvaja od vode; para ulazi u turbine, a topla voda nakon kemijskog čišćenja koristi se za potrebe grijanja. Nepostojanje kotlova, zaliha goriva, sakupljača pepela itd. u geotermalnim postrojenjima smanjuje troškove izgradnje takvog energetskog postrojenja i pojednostavljuje njegov rad. Električna energija s magnetohidrodinamičkim generatorom (MHD generator) je postrojenje za dobivanje električne energije izravnom pretvorbom unutarnje energije elektrovodljivog medija (kapljevine ili plina). Lit.: vidi pod člancima Nuklearna elektrana, Vjetroelektrana, Hidroelektrana, Plimna elektrana. Termo-parna turbinska elektrana, kao i na stanici. Znanost (sekcija Energetika i tehnologija. Elektrotehnika). . . Prokudin.