مقارنة محطات توليد الطاقة بأنواعها المختلفة. الخصائص والمعايير الرئيسية لمحطات الطاقة

مجمع الوقود والطاقة ELECTRIC POWER ENGINEERING مدرس الجغرافيا Golovko في العام الدراسي 2011-2012. عام

أهداف الدرس: إظهار أهمية ودور وتكوين صناعة الطاقة الكهربائية الروسية لتكوين فكرة عن الأنواع الرئيسية لمحطات الطاقة وموقعها لتحديد المشكلات في صناعة الطاقة الكهربائية لتطوير القدرة على العمل معها مصادر متعددةالمعلومات الجغرافية.

المهمة العملية: باستخدام نص الكتاب المدرسي وخرائط الأطلس ، قم بتمييز محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة الكهرومائية ومحطات الطاقة النووية وفقًا للخطة: الحصة من إجمالي الكهرباء المنتجة في الدولة عيوب محطات الطاقة المزايا عوامل الموقع أكبر طاقة نباتات (تظهر على الخريطة)

ترتيب المعلومات في شكل جدول نوع محطات الطاقة المشاركة٪ المزايا العيوب عوامل التعيين أكبر محطات الطاقة

محطات الطاقة الحرارية (TPP) سورجوت تي بي بي

الجدول: نوع محطة الطاقة الحصة٪ المزايا العيوب عوامل الموقع أكبر محطات توليد الطاقة TPP 65 يتم استخدام تكلفة البناء والوقت المنخفض ، أنواع مختلفةوقود ، شكل رخيص من الكهرباء ، استخدام موارد قابلة للنفاذ ، تلوث شديد بيئة(الهواء والتربة) استهلاك الوقود (بالقرب من خطوط أنابيب الغاز) سورجوتسكايا

محطات الطاقة الكهرومائية (HPP) كراسنويارسك HPP

تحديد المناطق باستخدام أكبر الاحتياطياتالطاقة الكهرومائية أي المناطق لديها أقل تكاليف الإنتاج؟ في أي المناطق يعتبر البناء الواعد لمحطات الطاقة الكهرومائية؟

الجدول: نوع محطة توليد الكهرباء النسبة المئوية المزايا العيوب عوامل الموقع أكبر محطات توليد الطاقة HPPs 19 لا تلوث الغلاف الجوي ، يتم استخدام الموارد المتجددة ، أرخص أنواع الكهرباء البناء طويل ومكلف ، الخزانات تغمرها المياه الزراعية. الأرض ، تغيير المناخ المحلي للمناطق ، النظام الهيدرولوجي ، "المياه الميتة"

محطات الطاقة النووية (NPPs) Bilibino NPP

الجدول: نوع محطة الطاقة الحصة٪ المزايا العيوب عوامل الموقع أكبر محطات توليد الطاقة NPPs 16 الفعالية من حيث التكلفة خطر التلوث الإشعاعي في حالة وقوع حوادث ، مشكلة التخلص من النفايات النووية ، عدم وجود مصادر أخرى للطاقة ، المستهلك كورسك ، سمولينسك ، تفير ، كولا ، نوفوفورونيج ، بيليبنسك

لماذا تبحث البشرية عن مصادر الطاقة غير التقليدية؟

محطات طاقة المد والجزر (TPP) Kislogubskaya TPP Kislogubskaya TPP

محطات توليد الطاقة الحرارية الأرضية (GeoPP) Mutnovskaya GeoPP

موتنوفسكايا GeoPP

الاستنتاجات: استخدامات صناعة الطاقة الكهربائية الموارد الطبيعيةعلى حد سواء لا ينضب ولا ينضب. تعد صناعة الطاقة الكهربائية ملوثًا للبيئة لتقليل العبء على الطبيعة ، من الضروري استخدام الطاقة بعناية واقتصاديًا ، وكذلك استخدام المصادر غير التقليدية على نطاق أوسع: الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والمد والجزر.

مصادر المعلومات: V. درونوف ، في يا. رم. جغرافية. روسيا. السكان والاقتصاد. كتاب مدرسي للصف التاسع

معاينة:

الخريطة التكنولوجية للدرس

مجمع الوقود والطاقة. مجال انتاج الطاقة

نوع الدرس: مشترك

الغايات والأهداف:

1. أظهر أهمية ودور وتكوين صناعة الطاقة الكهربائية الروسية
2. تكوين فكرة عن الأنواع الرئيسية لمحطات الطاقة وموقعها
3. التعرف على مشاكل صناعة الطاقة الكهربائية
4. تنمية القدرة على العمل بمختلف مصادر المعلومات الجغرافية.
5. لتكوين ثقافة بيئية ، الوعي بالاستخدام الدقيق والاقتصادي للكهرباء.

أنواع الأنشطة الطلابية:

مسح أمامي على المواد المغطاة ؛ العمل الجماعي المستقل (أو العمل في أزواج) مع كتاب مدرسي: مع النصوص والمواد المرئية ورسم الخرائط ؛ تحليل الخرائط ، تجميع جدول منهجي.

بسبب نقص المستهلكين المحليين وأنظمة الطاقة ، هناك مقترحات للتشغيل المنفصل لمحطة الطاقة لمستهلك كثيف الطاقة - منظم ، على سبيل المثال ، إنتاج الهيدروجين ، والذي يتم نقله بعد ذلك إلى المستهلكين المحتملين. كما يتم النظر في خيارات لتصدير الكهرباء إلى دول جنوب آسيا.

كيسلوجوبسكايا TPP- محطة تجريبية لتوليد الطاقة من المد والجزر تقع في خليج كيسلايا على بحر بارنتس بالقرب من قرية أورا جوبا ، منطقة مورمانسك. أول محطة لتوليد الطاقة من المد والجزر في روسيا. تم تسجيله من قبل الدولة كنصب للعلوم والتكنولوجيا.

معلومات عامة

تبلغ طاقة المحطة 1.7 ميجاوات (0.4 ميجاوات في الأصل).

تم تركيب المحطة في الجزء الضيق من خليج كيسلايا ، حيث يصل ارتفاع المد إلى 5 أمتار. من الناحية الهيكلية ، تتكون المحطة من جزأين - الجزء القديم الذي تم بناؤه عام 1968 ، والجزء الجديد الذي تم بناؤه عام 2006. الجزء الجديد متصل بإحدى قناتي الجزء القديم. توجد وحدتان هيدروليكيتان متعامدتان في مبنى TPP - واحدة بسعة 0.2 ميجاوات (قطر المكره 2.5 متر ، وتقع في المبنى القديم) وواحدة OGA-5.0 متر بسعة 1.5 ميجاوات (قطر المكره 5 متر ، وتقع في بناء جديد). يتم تصنيع التوربينات المائية بواسطة مولدات FSUE "PO Sevmash" - Ruselprom LLC

شركة Kislogubskaya TPP مملوكة لشركة JSC RusHydro ممثلة بنسبة 100٪ شركة تابعة- OAO Malaya Mezenskaya PES.

تاريخ الخلق والتشغيل

تم بناء Kislogubskaya TPP في عام 1968 وفقًا لتصميم معهد Hydroproject. كبير مهندسي التصميم والبناء L. B. Bernshtein. تم تنفيذ بناء TPP باستخدام الطريقة العائمة ، والتي تم تطويرها في ذلك الوقت - تم بناء مبنى الخرسانة المسلحة من TPP في الرصيف بالقرب من مورمانسك ، ثم تم جره إلى موقع التثبيت عن طريق البحر .3 م ، الثانية تم ترك الأنبوب المخصص لوحدة كهرومائية مطورة محليًا فارغًا.

بعد إطلاق TPP ، تم نقله إلى ميزان Kolenergo واستخدمه NIIES كقاعدة تجريبية. في عام 1994 ، بسبب الوضع الاقتصادي الصعب ، تعثرت الشراكة عبر المحيط الهادئ. أثناء التشغيل ، تم توليد 8.018 مليون كيلوواط ساعة من الكهرباء[ .

في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، قررت إدارة RAO "UES of Russia" استعادة Kislogubskaya TPP كقاعدة تجريبية لاختبار وحدات الطاقة الكهرومائية الجديدة لمحطات طاقة المد والجزر ، فضلاً عن تقنيات بناء TPP. في نهاية عام 2004 ، تم تركيب وحدة كهرومائية متعامدة جديدة بسعة 0.2 ميجاوات بقطر دافع 2.5 متر ، تم تصنيعها بواسطة FSUE "PA Sevmash" في المحطة (تم تفكيك الوحدة الكهرومائية القديمة) ، وتم وضع المحطة في العملية. في نهاية عام 2006 تم توصيل خط كهرباء 35 كيلو فولت بالمحطة. في سياق إصلاح صناعة الطاقة الكهربائية ، أصبحت Kislogubskaya TPP ملكًا لشركة TGC-1 OJSC ، ومع ذلك ، في صيف عام 2006 ، تم شراؤها من قبل HydroOGK OJSC (الآن RusHydro OJSC) ووضعها في الميزانية العمومية لـ فرعها Malaya Mezenskaya TPP OJSC.

في 5 مايو 2006 ، تم وضع وحدة تجريبية جديدة لـ Kislogubskaya TPP في Sevmash. في نوفمبر 2006 ، تم إطلاق الكتلة وفي بداية عام 2007 تم سحبها عن طريق البحر إلى Kislogubskaya TPP ، حيث تم تثبيتها مقابل القناة الثانية للمحطة. نجحت اختبارات التوربين المتعامد الجديد بقدرة 1.5 ميجاوات وأكدت معايير التصميم.

في محطة Kislogub لتوليد الطاقة من المد والجزر (PES) ، بدأت تجربة حول استخدام طاقة الرياح لتوليد الكهرباء. اعتبارًا من صيف 2009 ، على مدار العام ، ستجمع أبراج القياس معلومات حول قوة الرياح واتجاهها. سيتم تركيب توربينات الرياح في الخريف.

الطاقة الحرارية الأرضية- اتجاه الطاقة على أساس إنتاج الطاقة الكهربائية والحرارية على حساب الطاقة الحرارية الموجودة في أحشاء الأرض ، في محطات الطاقة الحرارية الأرضية يشير عادة إلى مصادر الطاقة البديلة باستخدام مصادر الطاقة المتجددة

في المناطق البركانية ، ترتفع درجة حرارة المياه المتداولة فوق درجات حرارة الغليان في أعماق ضحلة نسبيًا وترتفع من خلال الشقوق إلى السطح ، وتتجلى أحيانًا في شكل السخانات. الوصول إلى مترو الأنفاق المياه الدافئةممكن بمساعدة حفر الآبار العميقة. أكثر من هذه الحرارة البخارية ، تنتشر الصخور الجافة ذات درجة الحرارة العالية ، والتي تتوفر طاقتها عن طريق ضخ ثم سحب المياه شديدة الحرارة منها. آفاق الصخور المرتفعة مع درجات حرارة أقل من 100 درجة مئوية شائعة أيضًا في العديد من المناطق غير النشطة جيولوجيًا ، لذا فإن أكثر الأمور الواعدة هو استخدام حرارة الأرض كمصدر للحرارة.

الاستخدام الاقتصادي لمصادر الطاقة الحرارية الأرضية شائع في أيسلندا ونيوزيلندا وإيطاليا وفرنسا وليتوانيا والمكسيك ونيكاراغوا وكوستاريكا والفلبين وإندونيسيا والصين واليابان وكينيا.

تقع جميع محطات الطاقة الحرارية الأرضية الروسية في كامتشاتكا وجزر الكوريل ؛ الطاقة الكهربائية. تتحقق الإمكانات الروسية فقط بمقدار يزيد قليلاً عن 80 ميغاواط من السعة المركبة (2009) وحوالي 450 مليون كيلوواط ساعة من الإنتاج السنوي (2009):

1. حقل موتنوفسكوي:

1. Verkhne-Mutnovskaya GeoPP بسعة مركبة تبلغ 12 ميجاوات كهربائية (2007) وتوليد 52.9 مليون كيلوواط ساعة / سنة (2007) (81.4 في عام 2004) ،
2. Mutnovskaya GeoPP بسعة مركّبة تبلغ 50 ميغاواط (2007) وتوليد 360.7 مليون كيلوواط ساعة / سنة (2007) (جاري البناء في عام 2006 ، وزيادة السعة إلى 80 ميغاواط كهربائي والتوليد إلى 577 مليون كيلوواط ساعة)

1. حقل Pauzhetskoye بالقرب من براكين Koshelev و Kambalny هو Pauzhetskaya GeoTPP بسعة 14.5 ميجاوات كهربائية (2004) وجيل من 59.5 مليون كيلووات ساعة (بالنسبة لعام 2006 ، تجري إعادة الإعمار مع زيادة السعة إلى 18 ميجاوات كهربائية).
2. حقل جزيرة إيتوروب (كوريلس): Okeanskaya GeoTPP بسعة مركّبة 2.5 ميغاواط (2009). هناك مشروع بقدرة 34.5 ميغاواط وانتاج سنوي 107 مليون كيلوواط ساعة.
3. حقل Kunashirskoye (كوريليس): Mendeleevskaya GeoTPP بسعة 3.6 ميجاوات كهربائية (2009).

في إقليم ستافروبولفي حقل Kayasulinskoye ، تم البدء في بناء Stavropol GeoTPP التجريبية باهظة الثمن بسعة 3 ميجاوات وتم تعليقها.

الملحق 3 العرض التقديمي

عوامل الموقع لمؤسسات صناعة الطاقة ، العوامل الرئيسية: المواد الخام والمستهلك

مجمع الوقود والطاقة هو عامل المستهلك الرئيسي

IES (التكثيف) - يركز على مصادر المواد الخام والمستهلكين

NPP - للمستهلك (اليورانيوم - مادة خام رخيصة)

HPP - التوجه إلى الأنهار الكبيرة (فولغا ، ينيسي)

محطات توليد الطاقة الحرارية الأرضية - للمواد الخام

هيليو ES - طاقة شمسية

محطات طاقة الرياح - وجود الرياح

مبادئ تطوير صناعة الطاقة الكهربائية في روسيا:

تركيز إنتاج الكهرباء من خلال إنشاء محطات طاقة كبيرة باستخدام الوقود الرخيص وموارد الطاقة المائية

الإنتاج المشترك من el. طاقة حرارية.

التطوير الواسع لموارد الطاقة المائية ، مع مراعاة الحلول المعقدة للمشاكل.

تطوير الطاقة النووية.

محاسبة المتطلبات البيئية عند إنشاء منشآت الطاقة الكهربائية

إنشاء أنظمة طاقة تشكل شبكة واحدة عالية الجهد بالدولة.

أهداف إنشاء اللغة الإنجليزية. الأنظمة:

إعادة توزيع العبء ، وضمان الوضع الاقتصادي لاستخدام البريد الإلكتروني. طاقة. إن. النظام هو مزيج من ES يكون مترابطًا داخل منطقة معينة أنواع مختلفةالعمل على حمولة مشتركة.

هناك 70 منطقة في روسيا. الأنظمة ، تشكل أنظمة الطاقة الإقليمية (الوسطى ، الأورال ، سيبيريا)

محطات الطاقة الحرارية (TPP). النوع الرئيسي من محطات الطاقة في روسيا هو محطات حرارية تعمل بالوقود الأحفوري (الفحم وزيت الوقود والغاز والصخر الزيتي والجفت). من بينها ، الدور الرئيسي الذي تلعبه GRES (أكثر من 2 مليون كيلوواط) - محطات توليد الطاقة في المناطق الحكومية التي تلبي احتياجات المنطقة الاقتصادية ، وتعمل في أنظمة الطاقة.

يتأثر وضع محطات الطاقة الحرارية بشكل أساسي بالوقود وعوامل المستهلك. توجد أقوى محطات الطاقة الحرارية ، كقاعدة عامة ، في الأماكن التي يتم فيها استخراج الوقود. محطات الطاقة الحرارية التي تستخدم الوقود المحلي (الجفت والصخر الزيتي والفحم منخفض السعرات وعالي الرماد) موجهة نحو المستهلك وتقع في نفس الوقت بالقرب من مصادر موارد الوقود. موجهة نحو المستهلك هي محطات توليد الطاقة التي تستخدم وقودًا عالي السعرات الحرارية ، وهو أمر مربح اقتصاديًا للنقل. أما بالنسبة لمحطات الطاقة الحرارية التي تعمل على زيت الوقود فهي تقع بشكل رئيسي في مراكز صناعة تكرير النفط.

محطات الطاقة الحرارية الكبيرة هي محطة الطاقة التي تعمل بالفحم في حوض Kansko-Achinsk و Berezovskaya GRES-1 و GRES-2. Surgutskaya GRES-2 ، Urengoyskaya GRES (يعمل بالغاز).

يتم إنشاء مجمع إنتاج إقليمي قوي على أساس حوض Kansk-Achinsk. يتوخى مشروع TPK إنشاء 10 محطات طاقة فريدة من نوعها فائقة القوة في الولايات تبلغ سعة كل منها 6.4 مليون كيلوواط على مساحة تبلغ حوالي 10 آلاف كيلومتر مربع حول كراسنويارسك. في الوقت الحاضر ، تم تخفيض عدد محطات الطاقة الكهرومائية المخطط لها إلى 8 حتى الآن (لأسباب بيئية - الانبعاثات في الغلاف الجوي ، وتراكمات الرماد بكميات ضخمة).

محطات الطاقة الهيدروليكية (HPP). وجاءت المحطات الكهرومائية في المرتبة الثانية من حيث كمية الكهرباء المولدة (16.5٪ عام 1991). تعد محطات الطاقة الكهرومائية مصدرًا فعالًا للغاية للطاقة ، نظرًا لأنها تستخدم موارد متجددة ، ومن السهل إدارتها (عدد الموظفين في محطات الطاقة الكهرومائية أقل من 15 إلى 20 مرة في GRES) ولديها كفاءة عالية(أكثر من 80٪). ونتيجة لذلك ، فإن الطاقة التي تنتجها محطات الطاقة الكهرومائية هي الأرخص.

الميزة الكبيرة لمحطات الطاقة الكهرومائية هي قدرتها العالية على المناورة ، أي إمكانية بدء التشغيل التلقائي الفوري وإغلاق أي عدد مطلوب من الوحدات. هذا يجعل من الممكن استخدام HPPs القوية إما كمحطات الطاقة "الذروة" الأكثر مرونة التي تضمن التشغيل المستقر لأنظمة الطاقة الكبيرة ، أو خلال فترة الذروة اليومية في حمل النظام الكهربائي ، عندما تكون السعات المتاحة من TPPs ليس كافي. وبطبيعة الحال ، لا يمكن القيام بذلك إلا من خلال محطة طاقة كهرومائية قوية.

لكن إنشاء محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية يتطلب وقتًا طويلاً واستثمارات محددة كبيرة ، ويؤدي إلى فقدان الأراضي المسطحة ، ويضر بمصايد الأسماك. إن حصة HPPs في توليد الكهرباء أقل بكثير من حصتها في السعة المركبة ، وهو ما يفسره حقيقة أن قدرتها الكاملة تتحقق فقط في فترة زمنية قصيرة ، وفقط في سنوات ارتفاع المياه. لذلك ، على الرغم من تزويد روسيا بموارد الطاقة الكهرومائية ، لا يمكن استخدام الطاقة الكهرومائية كأساس لتوليد الكهرباء في البلاد.

تم بناء أقوى محطات توليد الطاقة من HPPs في سيبيريا ، حيث يتم تطوير الموارد المائية بشكل أكثر فاعلية: استثمارات رأسمالية محددة أقل من 2-3 مرات وتكلفة الكهرباء 4-5 مرات أقل من الجزء الأوروبي من البلاد.

تميز البناء المائي في بلدنا ببناء مجموعات من محطات الطاقة الكهرومائية على الأنهار. الشلال عبارة عن مجموعة من محطات الطاقة الكهرومائية تقع على مراحل على طول مجرى المياه من أجل استخدام طاقتها باستمرار. في الوقت نفسه ، بالإضافة إلى الحصول على الكهرباء ، يتم حل مشاكل إمداد السكان والإنتاج بالمياه ، والقضاء على الفيضانات ، وتحسين ظروف النقل. لسوء الحظ ، أدى إنشاء الشلالات في البلاد إلى عواقب سلبية للغاية: فقدان الأراضي الزراعية القيمة ، وخاصة أراضي السهول الفيضية ، واختلال التوازن البيئي.

يمكن تقسيم HPPs إلى مجموعتين رئيسيتين ؛ HPPs على الأنهار المنخفضة الكبيرة و HPPs على الأنهار الجبلية. في بلدنا ، تم بناء معظم محطات الطاقة الكهرومائية على أنهار الأراضي المنخفضة. عادة ما تكون الخزانات العادية كبيرة الحجم وتتغير الظروف الطبيعيةعلى مساحات واسعة. الحالة الصحية للمسطحات المائية آخذة في التدهور. تتراكم مياه الصرف الصحي ، التي كانت تجريها الأنهار في السابق ، في الخزانات ، ويجب اتخاذ تدابير خاصة لطرد مجاري الأنهار والخزانات. بناء محطات الطاقة الكهرومائية على أنهار الأراضي المنخفضة أقل ربحية من إنشاء المحطات الجبلية. لكن في بعض الأحيان يكون من الضروري إنشاء نظام ملاحة وري عادي.

أكبر HPPs في البلاد هي جزء من سلسلة Angara-Yenisei: يتم بناء Sayano-Shushenskaya و Krasnoyarskaya على Yenisei و Irkutskaya و Bratskaya و Ust-Ilimskaya على Angara و Boguchanskaya HPP (4 ملايين كيلوواط).

في الجزء الأوروبي من البلاد ، تم إنشاء سلسلة كبيرة من محطات الطاقة الكهرومائية على نهر الفولغا: Ivankovskaya و Uglichskaya و Rybinskaya و Gorkovskaya و Cheboksarskaya و Volzhskaya im. في و. لينين ، ساراتوف ، فولغا.

يوجد الآن 9 محطات للطاقة النووية في روسيا بقدرة إجمالية تبلغ 20.2 مليون كيلوواط. 14 محطة أخرى للطاقة النووية و ACT (محطة إمداد الحرارة النووية) بسعة إجمالية تبلغ 17.2 مليون كيلوواط قيد التصميم أو الإنشاء أو التوقف مؤقتًا.

في الوقت الحاضر ، تم إدخال ممارسة الخبرة الدولية للمشاريع وتشغيل محطات الطاقة النووية. نتيجة للفحص ، تم إيقاف تشغيل وحدتين من Voronezh NPP ، ومن المقرر إيقاف تشغيل Beloyarsk NPP ، وتم إغلاق أول وحدة طاقة في Novovoronezh NPP ، وتم إيقاف تشغيل Rostov NPP تقريبًا ، وعدد من المشاريع تتم مراجعتها مرة أخرى. وقد وجد أنه في عدد من الحالات تم اختيار مواقع محطات الطاقة النووية بشكل سيئ ، وأن جودة بنائها ومعداتها لا تفي دائمًا بالمتطلبات التنظيمية.

تم تنقيح مبادئ التنسيب NPP. بادئ ذي بدء ، يأخذ في الاعتبار: حاجة المنطقة إلى الكهرباء ، والظروف الطبيعية (على وجه الخصوص ، كمية كافية من الماء) ، والكثافة السكانية ، وإمكانية ضمان حماية الناس من التعرض للإشعاع غير المقبول في حالات طوارئ معينة.

هذا يأخذ في الاعتبار احتمالية حدوث الزلازل والفيضانات في الموقع المقترح ، ووجود قريب مياه جوفية. يجب أن تكون محطات الطاقة النووية على مسافة لا تقل عن 25 كم من المدن التي يزيد عدد سكانها عن 100 ألف نسمة ، بالنسبة لـ ACT - لا تزيد عن 5 كم. القدرة الإجمالية لمحطة الطاقة محدودة: NPP - 8 مليون كيلوواط ، ACT - 2 مليون كيلوواط.

الجديد في صناعة الطاقة النووية هو إنشاء APEC و ACT. في CHPP ، وكذلك في CHPP التقليدي ، يتم إنتاج كل من الطاقة الكهربائية والحرارية ، وفي ACT (محطات إمداد الحرارة النووية) يتم إنتاج الطاقة الحرارية فقط. يجري تشييد منطقتي فورونيج ونيجني نوفغورود. تعمل ATEC في قرية Bilibino في Chukotka. توفر Leningrad و Beloyarsk NPPs أيضًا حرارة منخفضة الدرجة لاحتياجات التدفئة. في نيزهني نوفجورودتسبب قرار إنشاء ACT في احتجاجات حادة من قبل السكان ، لذلك تم إجراء فحص من قبل أخصائيي الوكالة الدولية للطاقة الذرية ، الذين قدموا استنتاجًا حول الجودة العالية للمشروع. تتلخص مزايا محطات الطاقة النووية في ما يلي: يمكنك البناء في أي منطقة ، بغض النظر عن مواردها من الطاقة ؛ يتميز الوقود النووي بمحتوى طاقة مرتفع بشكل غير عادي (1 كجم من الوقود النووي الرئيسي - اليورانيوم - يحتوي على قدر من الطاقة يعادل 25000 طن من الفحم: محطات الطاقة النووية لا تنبعث منها انبعاثات في الغلاف الجوي في ظل ظروف تشغيل خالية من المتاعب (على عكس محطات الطاقة الحرارية) ، لا تمتص الأكسجين من الهواء.

يصاحب تشغيل محطات الطاقة النووية عدد من النتائج السلبية:

1. الصعوبات القائمة في استخدام الطاقة الذرية - التخلص من النفايات المشعة. للتصدير من المحطات ، يتم بناء حاويات ذات حماية قوية ونظام تبريد. يتم الدفن في الأرض على أعماق كبيرة في طبقات مستقرة جيولوجيًا.

2. العواقب الكارثية للحوادث في محطات الطاقة النووية لدينا - بسبب نظام الحماية غير الكامل.

مزايا وعيوب أنواع مختلفة من محطات توليد الكهرباء

أنواع ال / ش.

مزايا

عيوب

1-النقاط:

1.1.IES

1000 - 3600 ميغاواط.

هم فقط ينتجون الكهرباء.

أثناء الاحتراق ، يتم استهلاك الوقود عدد كبير منالأكسجين.

انبعاث كمية كبيرة من نواتج الاحتراق: الرماد المتطاير وأكاسيد الكبريت الغازية والنيتروجين.

تصريف المياه من مكثفات التوربينات والنفايات الصناعية السائلة.

مطلوب مساحة كبيرة لدفن كتل كبيرة من الرماد.

CPIT 40٪.

1.2.CHP

إنهم لا ينتجون الكهرباء فحسب ، بل هم أيضًا مصدر للطاقة الحرارية (في شكل بخار و ماء ساخن).

KPIT 60-70٪.

طاقة منخفضة.

من الممكن تقنيًا توفير الماء الساخن لمسافة تصل إلى 30 كم ، بخار - من 5 إلى 7 كم.

وضعها مع المستهلكين.

يعملون بشكل مستمر.

تؤثر سلبا على البيئة.

2.GTES

يولدون طاقة كهربائية وحرارية.

موثوق.

وقت البناء القصير.

مردود سريع.

صداقة بيئية كافية.

يمكنهم العمل بشكل أوتوماتيكي بالكامل.

الحد الأدنى لعدد الموظفين.

ينطلق بسرعة كبيرة.

القليل من القوة.

KPIT 30-40٪.

3.NPP

استخدام كمية قليلة من الوقود وإمكانية إعادة استخدامه بعد المعالجة.

طاقة عالية: 1000 - 1600 ميغاواط لكل وحدة.

تكلفة منخفضة نسبيًا للطاقة ، خاصة الحرارة.

إمكانية التنسيب في مناطق بعيدة عن موارد المياه والطاقة الكبيرة ، ودائع كبيرة؛ في الأماكن التي توجد فيها فرص محدودة لاستخدام الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح.

على الرغم من انبعاث كمية معينة من الغاز المؤين في الغلاف الجوي ، فإن محطة الطاقة الحرارية ، جنبًا إلى جنب مع الدخان ، تزيل المزيد من انبعاثات الإشعاع ، بسبب المحتوى الطبيعي للعناصر المشعة في الفحم.

الوقود المشعع خطير: فهو يتطلب إجراءات معالجة وتخزين معقدة ومكلفة وطويلة الأجل.

طريقة تشغيل غير مرغوب فيها ذات طاقة متغيرة.

من غير المرجح وقوع حوادث كبرى ، لكن العواقب وخيمة للغاية.

استثمار كبير.

تعد إجراءات التخلص وخاصة المراقبة طويلة الأجل للنفايات أطول بشكل ملحوظ من فترة تشغيل محطة الطاقة النووية نفسها.

4.HES

تكلفة الكهرباء أقل مرتين من تكلفة محطات الطاقة الحرارية.

يتم تشغيل وإيقاف المولدات بسرعة كافية حسب استهلاك الطاقة.

تأثير أقل بكثير على الهواء من الأنواع الأخرى لمحطات الطاقة.

تستغرق وقتًا أقل في التشغيل مقارنة بمحطات الطاقة الحرارية.

عمر خدمة طويل.

عادة ما يكون البناء أكثر كثافة في رأس المال.

غمرت المياه الأراضي الخصبة -غالبًا ما تشغل الخزانات مساحات كبيرة.

السدود تغير طابعها مصايد الأسماك، لأنها تسد الطريق إلى مناطق تفريخ الأسماك المهاجرة.

كثيرا ما يتم إزالتها من المستهلكين.

5.PES

صديقة للبيئة.

تكلفة منخفضة لإنتاج الطاقة.

استخدام مصدر للطاقة المتجددة.

يؤدي العمل إلى إبطاء دوران الأرض ، مما قد يؤدي إلى عواقب بيئية سلبية.

تكلفة بناء عالية.

تتغير القوة خلال النهار.

6. GAES

توليد مصادر الكهرباء.

مصادر توفير خدمات النظام التي تساعد على تحسين جدول التحميل اليومي وتحسين موثوقية وجودة مصدر الطاقة.

من الناحية الرسمية ، هذا غير مربح.

7.WES

استخدام مصدر للطاقة المتجددة.

مصدر رخيص للطاقة.

حركة الرياح ليست ثابتة.

بناء معقد كثيف رأس المال.

مزعج.

خطر على الطيور المهاجرة.

8.SES

استخدام مصدر للطاقة المتجددة.

غالي جدا.

تلوث سريع للمرايا وصعوبة تنظيفها.

تعتمد على الظروف الجوية.

طاقة منخفضة - 3-46 ميغاواط.

9- الجيولوجيا

استخدام مصدر للطاقة المتجددة.

طاقة منخفضة - 12 ميغاواط.

تلعب محطات الطاقة دورًا مهمًا جدًا في العالم الحديث. خصائص محطات توليد الكهرباء أنواع مختلفةيسمح لك بتحديد غرضهم المحدد وقدراتهم المحدودة.

الطاقة هي معلمة رئيسية لمحطة توليد الطاقة المنزلية

رئيس المقياس التقنيأي محطة طاقة هي طاقة. تحدد الشركات المصنعة لمحطات الطاقة المنزلية حدًا للطاقة يتم الوصول إليه فقط لفترات زمنية قصيرة. للعد المستوى الحقيقييجب أن تأخذ الطاقة أيضًا في الاعتبار عامل الطاقة. الأداء الحقيقي ، كقاعدة عامة ، هو أقل من الحد الأقصى ويتم تحديده بالكيلوواط.

تتمتع محطات الطاقة المنزلية بأنواعها المختلفة بالطاقة التالية:

• البنزين: 15-20 كيلوواط
• الديزل: حتى 3000 كيلو واط

تختلف المولدات ذات المخرجات المختلفة عن بعضها البعض في الحجم والوزن والتكلفة والمعلمات الأخرى. عند اختيار محطة طاقة منزلية ، يجب مراعاة جميع الخصائص بشكل إجمالي ، بما في ذلك الكفاءة المشار إليها في الوثائق المقدمة للوحدة.

خصائص محطات الطاقة الصناعية

محطات الطاقة الصناعية هي تلك المدرجة في شركات التصنيع. والغرض الرئيسي منها هو إمداد الشركات ذات الصلة والأقاليم المجاورة بالطاقة. تشمل السمات الرئيسية للمحطات الصناعية ما يلي:

حسب نوع الطاقة المنتجة تنقسم المنشآت الصناعية إلى المجموعات التالية:

• إنتاج الطاقة الكهربائية فقط
• إمداد المستهلكين بالكهرباء والحرارة
• بالإضافة إلى تزويد المستهلكين بالهواء المضغوط

اعتمادًا على نوع المحرك المركب ، يتم تمييز محطات توليد الطاقة ذات التوربينات البخارية أو الغازية ومحركات الاحتراق الداخلي والقاطرات.

بالإضافة إلى قوة ونوع المحطة ، هناك عدد من المعلمات والخصائص الأخرى. تعتمد إمكانية توصيل الأجهزة الاستهلاكية الفردية على مرحلة المحطة. توجد محطات طاقة مستقلة أحادية الطور وثلاثية الطور. في التثبيت ثلاثي المراحل ، يتم توزيع الطاقة بالتساوي بين جميع المراحل.

خاصية لا تقل أهمية هي تردد التيار المتولد عن التثبيت. وفقًا للمعايير ، فإن هذا الرقم هو 50 هرتز في روسيا. في البلدان الأخرى ، بما في ذلك اليابان وكندا والولايات المتحدة ، قد يصل هذا الإعداد إلى 60 هرتز. يتم تحديد أقصى قوة للتيار المتولد لمحطات الطاقة بالأمبير. لا يُسمح بالاتصال بمحطة توليد الكهرباء بحمل يتجاوز استهلاكه للتيار الكهربائي الحد الأقصى لقدرة النقل الحالية للوحدة.

نظرًا لجميع خصائص محطات الطاقة ، سيكون من الممكن ضمان أقصى أداء وتشغيل مستقر لفترة طويلة. اعتمادا على وجود أو عدم وجود محدد تحديدمن الضروري تنظيم الحمل على المحطة.

الجزء الرئيسي طاقة كهربائيةتنتج: 1) محطات حرارية(TPP) ، والتي تنقسم إلى تكثيف (CPP) وتوليد مشترك (CHP) ؛ 2) محطات الطاقة النووية (NPPs) ؛ 3) محطات الطاقة الهيدروليكية (HPP) ومحطات التخزين بالضخ (PSPP).

يتم توليد جزء صغير من الطاقة محطات توليد الطاقة بالديزل

(DPP) ، وكذلك محطات الطاقة الحرارية المزودة بتوربينات غازية (GTU) ومحطات الدورة المركبة

تعتمد قوة أنواع مختلفة من محطات الطاقة على مدى توفرها و

التنسيب في أراضي الدولة للموارد الحرارية والطاقة المائية ، وخصائصها التقنية والاقتصادية ، بما في ذلك التكاليف

على نقل الوقود ، وعلى المؤشرات الفنية والاقتصادية للمحطات.

TPP.تستخدم المحطات الحرارية الوقود العضوي. IES- (مصمم لتوليد الطاقة الكهربائية فقط) - مبني على مصدر الطاقة ؛ CHP - (مصمم مسبقًا لتوليد الحرارة وكمية معينة من كفاءة الطاقة) - يتم بناؤها في المدن ، في المؤسسات الكبيرة.

في أنظمة الطاقة المحلية ، تمثل IES ما يقرب من ثلاثة أرباع الطاقة المولدة. وقد وصلت قدرة محطات الطاقة الفردية من هذا النوع إلى 6000 ميغاواط وتميل إلى الزيادة إلى 8000 ميغاواط. كفاءة CES 0.3-0.4.

وهي تختلف عن IES باستخدام حرارة البخار "الضائع" في التوربينات لاحتياجات الإنتاج والتدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة. مع هذا التوليد المشترك للطاقة الكهربائية والحرارية ، يتم تحقيق وفورات كبيرة في الوقود مقارنة بمصدر طاقة منفصل. لذلك ، تُستخدم المحطات من نوع CHP على نطاق واسع في المناطق والمدن ذات الاستهلاك العالي للحرارة.

مع متوسط ​​كثافة الحمل الحراري ، لا تتجاوز طاقة CHP عادة 300-500 ميجاوات. فقط في المدن الكبرى (موسكو ، لينينغراد) ذات كثافة الحمل العالية مناسبة لمحطات الطاقة الحرارية بسعة تصل إلى 1000-1500 ميغاواط. كفاءة CHP 0.6-0.7.

مزايا محطات الطاقة الحرارية: - يمكن استخدام الموارد الطبيعية ذات المحتوى العالي من الرماد ؛ - لا يعتمد توليد كفاءة الطاقة في نقطة الشراكة عبر المحيط الهادئ على الظروف المناخية الخارجية ؛ - إمكانية الحصول على كفاءة الطاقة مباشرة. في مكان استخراج الموارد.

مساوئ TPP: - التلوث البيئي. - الحاجة إلى النقل المتحرك ؛ -المحطات حساسة للغاية لجدول التحميل اليومي.

محطة الطاقة النووية.محطات الطاقة النووية هي محطات حرارية تستخدم طاقة التفاعلات النووية. كوقود نووي ، عادة ما يستخدم نظير اليورانيوم U-235 ، ومحتواه في اليورانيوم الطبيعي هو 0.714٪. الكتلة الرئيسية لليورانيوم ، النظير U-238 (99.28٪ من الكتلة الكلية) ، عند التقاط النيوترونات ، تتحول إلى وقود ثانوي - البلوتونيوم Pu-239. في محطات الطاقة النووية في روسيا ، يتم استخدام المفاعلات النووية من الأنواع الرئيسية التالية: RBMK (مفاعل عالي الطاقة ، قناة) - مفاعل نيوتروني حراري ، جرافيت مائي ؛ VVER (مفاعل طاقة الماء والماء) - مفاعل النيوترون الحراري ، نوع الوعاء ؛ FN (نيوترونات سريعة) - مفاعل نيوتروني سريع بمبرد صوديوم معدني سائل.

نظام التكنولوجيا محطة الطاقة النوويةيعتمد على نوع المفاعل ، نوع المبرد

وسيط ، وكذلك من عدد من العوامل الأخرى. يمكن أن تكون الدائرة أحادية الدائرة (الشكل 1.5 ، أ) ، دائرة مزدوجة (الشكل 1.5 ، ب) وثلاث دوائر (الشكل 1.5.c).

تم تطبيق مخطط الدائرة الواحدة مع مفاعل الماء المغلي ومعدل الجرافيت من النوع RBMK-1000 في لينينغرادسكايا محطة الطاقة النووية.دائرة واحدة بسيط نسبيًا ، لكن النشاط الإشعاعي يمتد إلى جميع عناصر الكتلة ، مما يعقد الحماية البيولوجية. يتم استخدام مخطط الدائرة المزدوجة في مفاعل الماء المضغوط من نوع VVER. الدائرة الثانية غير نشطة. يتم استخدام مخطط الحلقات الثلاث في محطات الطاقة النووية ذات المفاعلات النيوترونية السريعة مع مبرد الصوديوم من النوع BN-600. لاستبعاد ملامسة الصوديوم المشع بالماء ، يتم إنشاء دائرة ثانية من الصوديوم غير المشع. وهكذا ، cx. اتضح ثلاثة كفاف.

وصلت قدرة وحدات الطاقة النووية إلى 1500 ميجاوات. في الوقت الحاضر ، يعتبر أن سعة الوحدة لوحدة الطاقة محطة الطاقة النوويةلا تقتصر على الاعتبارات الفنية بقدر ما تقتصر على شروط السلامة في حالة وقوع حوادث مع المفاعلات.

مزايا محطات الطاقة النووية: - يمكن بناؤها في أي مكان جغرافي. - انخفاض استهلاك الوقود ؛ - البيئة غير ملوثة.

عيوب محطات الطاقة النووية: - حساسة لتقلبات الأحمال. - يتطلب الكثير من الماء.

HPS.أثناء إنشاء محطات الطاقة الكهرومائية ، يكون الهدف عادةً هو توليد كفاءة الطاقة ، وتحسين ظروف الملاحة في النهر وري الأرض. عادة ما تحتوي محطات الطاقة الكهرومائية على خزانات تسمح بتراكم المياه وتنظيم استهلاكها ، وبالتالي الطاقة التشغيلية للمحطة بطريقة توفر الوضع الأكثر فائدة لنظام الطاقة ككل.

مدة استخدام السعة المثبتة لـ HPPs ، كقاعدة عامة ، أقل من تلك الخاصة بـ TPPs. إنها 1500-3000 ساعة لمحطات الذروة وما يصل إلى 5000-6000 ساعة للمحطات القاعدية. تكلفة الوحدة لـ HPP أعلى من تكلفة الوحدة لـ TPP بنفس السعة. كما أن وقت البناء أطول ، وتكلفة كفاءة الطاقة التي تولدها محطات الطاقة الكهرومائية أقل بكثير لأنها لا تشمل تكلفة الوقود. كفاءة HPP 0.9 ... 0.95.

PSPP.محطات توليد الطاقة الكهرومائية. والغرض من ذلك هو معادلة جدول الحمل اليومي للنظام الكهربائي وزيادة كفاءة TPPs و NPPs. خلال ساعات الحمل الدنيا للنظام ، تعمل وحدات PSP في وضع الضخ ، حيث تضخ المياه من الخزان السفلي إلى الخزان العلوي وبالتالي زيادة حمل TPPs و NPPs. خلال ساعات الحمل القصوى للنظام ، تعمل في وضع التوربينات ، حيث تسحب المياه من الخزان العلوي وبالتالي تفريغ TPPs و NPPs من حمولة قصيرة المدى. كفاءة PSP - 0.7 ... 0.75.

مزايا محطة الطاقة الكهرومائية: أثناء إنشاء محطة الطاقة الكهرومائية ، تم حل عدد من المهام: - الري. - فيضان - توسيع نطاق الشحن ؛ - تكلفة منخفضة لكفاءة الطاقة ؛ - محطات الذروة (أي البدء بسرعة)

مساوئ HPPs: - استثمارات رأسمالية كبيرة. - غمرت المياه مساحات شاسعة ؛ - هناك تأثير ضار على الاستزراع السمكي.

تحتل محطات الطاقة العاملة على مصادر الطاقة المتجددة مكانًا خاصًا: الطاقة الشمسية (SPS) ؛ الرياح (مزارع الرياح) ؛ الحرارة الأرضية

(GEOTES) ومحطات طاقة المد والجزر (PES). ومع ذلك ، فإن السعة الإجمالية لهذه المحطات ضئيلة.