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

مجمع الوقود والطاقة هندسة الطاقة الكهربائية مدرس الجغرافيا جولوفكو في العام الدراسي 2011-2012. سنة

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

المهمة العملية: باستخدام نص الكتاب المدرسي وخرائط الأطلس، وصف محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة الكهرومائية ومحطات الطاقة النووية وفقًا للخطة: حصة إجمالي الكهرباء المنتجة في الدولة مساوئ محطات توليد الطاقة المزايا عوامل الموقع أكبر طاقة النباتات (اظهر على الخريطة)

رتب المعلومات على شكل جدول أنواع محطات توليد الطاقة شارك % المميزات العيوب عوامل التنسيب أكبر محطات توليد الكهرباء

محطات الطاقة الحرارية (TPP) سورجوت TPP

جدول: نوع محطة توليد الطاقة الحصة النسبة المئوية المزايا العيوب عوامل الموقع أكبر محطات توليد الطاقة TPP 65 تكلفة البناء والوقت منخفضان، ويتم استخدامها أنواع مختلفةالوقود، شكل رخيص من الكهرباء، استخدام الموارد القابلة للاستنزاف، التلوث الشديد بيئة(الهواء والتربة) استهلاك الوقود (بالقرب من خطوط أنابيب الغاز) سورجوتسكايا

محطات الطاقة الكهرومائية (HPP) كراسنويارسك HPP

تحديد المناطق مع أكبر الاحتياطياتالطاقة الكهرومائية ما هي المناطق التي لديها أقل تكاليف الإنتاج؟ في أي المجالات هو البناء الواعد لمحطات الطاقة الكهرومائية؟

جدول: نوع محطة توليد الكهرباء الحصة % المزايا العيوب عوامل التنسيب أكبر محطات توليد الطاقة HPP 19 لا تلوث الغلاف الجوي، تستخدم الموارد المتجددة، أرخص أنواع الكهرباء البناء طويل ومكلف، الخزانات تغمر الزراعة. الأرض، تغيير المناخ المحلي للمناطق، النظام الهيدرولوجي، "المياه الميتة"

محطات الطاقة النووية (NPPs) Bilibino NPP

جدول: نوع محطة الطاقة حصة٪ المزايا العيوب عوامل الموقع أكبر محطات توليد الطاقة NPPs 16 الكفاءة الاقتصادية خطر التلوث الإشعاعي في حالة وقوع حوادث، مشكلة التخلص من النفايات النووية عدم وجود مصادر أخرى للطاقة، المستهلك كورسك، سمولينسك، تفير، كولا، نوفوفورونيج، بيليبينسك

لماذا تبحث البشرية عن مصادر الطاقة غير التقليدية؟

محطات طاقة المد والجزر (TPP) Kislogubskaya TPP Kislogubskaya TPP

محطات الطاقة الحرارية الأرضية (GeoPP) Mutnovskaya GeoPP

موتنوفسكايا جيوب

الاستنتاجات: استخدامات صناعة الطاقة الكهربائية الموارد الطبيعيةكلاهما قابل للنفاذ ولا ينضب. صناعة الطاقة الكهربائية ملوثة للبيئة ولتخفيف العبء على الطبيعة، من الضروري استخدام الطاقة بعناية واقتصادية، وكذلك استخدام المصادر غير التقليدية على نطاق أوسع: الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، وطاقة المد والجزر.

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

معاينة:

الخريطة التكنولوجية للدرس

مجمع الوقود والطاقة. مجال انتاج الطاقة

نوع الدرس: مدمج

أهداف و غايات:

1. إظهار أهمية ودور وتكوين صناعة الطاقة الكهربائية الروسية
2. تكوين فكرة عن الأنواع الرئيسية لمحطات الطاقة ومواقعها
3. التعرف على مشاكل صناعة الطاقة الكهربائية
4. تطوير القدرة على العمل مع مصادر المعلومات الجغرافية المختلفة.
5. تشكيل ثقافة بيئية ووعي بالاستخدام الدقيق والاقتصادي للكهرباء.

أنواع الأنشطة الطلابية:

مسح أمامي للمواد المغطاة؛ عمل جماعي مستقل (أو العمل في أزواج) مع كتاب مدرسي: مع مواد نصية ومرئية ورسم الخرائط؛ تحليل الخرائط، وتجميع جدول منهجي.

نظرا لعدم وجود المستهلكين المحليين وأنظمة الطاقة، هناك مقترحات للتشغيل المنفصل لمحطة الطاقة للمستهلك كثيف الطاقة - منظم، على سبيل المثال، إنتاج الهيدروجين، والذي يتم بعد ذلك نقله إلى المستهلكين المحتملين. كما يتم النظر في خيارات تصدير الكهرباء إلى دول جنوب آسيا.

كيسلوجوبسكايا TPP- محطة تجريبية لتوليد طاقة المد والجزر تقع في خليج كيسلايا على بحر بارنتس بالقرب من قرية أورا-جوبا بمنطقة مورمانسك. محطة طاقة المد والجزر الأولى والوحيدة في روسيا. تم تسجيله من قبل الدولة كنصب تذكاري للعلوم والتكنولوجيا.

معلومات عامة

وتبلغ قوة المحطة 1.7 ميجاوات (في الأصل 0.4 ميجاوات).

وتقع المحطة في الجزء الضيق من خليج كيسلايا، حيث يصل ارتفاع المد إلى 5 أمتار. من الناحية الهيكلية، تتكون المحطة من جزأين - القديم، الذي بني في عام 1968، والجديد، الذي بني في عام 2006. الجزء الجديد متصل بإحدى قناتي الجزء القديم. توجد وحدتان هيدروليكيتان متعامدتان في مبنى TPP - واحدة بقدرة 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

Kislogubskaya TPP مملوكة لشركة JSC RusHydro ممثلة بنسبة 100٪ شركة تابعة- OAO مالايا ميزينسكايا 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 كانت متقدمة في ذلك الوقت - تم بناء المبنى الخرساني المسلح لـ TPP في الرصيف بالقرب من مورمانسك، ثم تم سحبه إلى موقع التثبيت عن طريق البحر بارتفاع 3 أمتار، والثاني تُركت القناة المخصصة لوحدة الطاقة الكهرومائية المطورة محليًا فارغة.

بعد إطلاق TPP، تم نقله إلى رصيد Kolenergo واستخدمه NIIES كقاعدة تجريبية. وفي عام 1994، وبسبب الوضع الاقتصادي الصعب، تم تجميد اتفاقية الشراكة عبر المحيط الهادئ؛ وتم خلال التشغيل توليد 8.018 مليون كيلووات ساعة من الكهرباء[ .

في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، قررت إدارة RAO "UES of Russian" استعادة Kislogubskaya TPP كقاعدة تجريبية لاختبار وحدات الطاقة الكهرومائية الجديدة لمحطات طاقة المد والجزر، بالإضافة إلى تقنيات بناء TPP. في نهاية عام 2004، تم تركيب وحدة كهرومائية متعامدة جديدة في المحطة بقدرة 0.2 ميجاوات وقطر دافع 2.5 متر، من تصنيع شركة FSUE “PA Sevmash” (تم تفكيك الوحدة الكهرومائية القديمة)، وتم وضع المحطة حيز التنفيذ. وفي نهاية عام 2006 تم ربط خط كهرباء جهد 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 لشركة فرعها Malaya Mezenskaya TPP OJSC.

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

وفي محطة طاقة المد والجزر كيسلوجوب (PES)، بدأت تجربة استخدام طاقة الرياح لتوليد الكهرباء. اعتبارًا من صيف 2009، وعلى مدار العام، ستقوم أبراج القياس بجمع معلومات حول قوة الرياح واتجاهها. سيتم تركيب توربينات الرياح في الخريف.

الطاقة الحرارية الأرضية- اتجاه الطاقة المعتمد على إنتاج الطاقة الكهربائية والحرارية على حساب الطاقة الحرارية الموجودة في أحشاء الأرض، في المحطات الحرارية الأرضية وعادة ما يشير إلى مصادر الطاقة البديلة باستخدام موارد الطاقة المتجددة

في المناطق البركانية، تسخن المياه المتداولة فوق درجات حرارة الغليان في أعماق ضحلة نسبيًا وترتفع من خلال الشقوق إلى السطح، وتظهر في بعض الأحيان على شكل ينابيع ماء حار. الوصول إلى تحت الأرض المياه الدافئةوأكثر من هذا البخار الحراري تنتشر الصخور الجافة ذات الحرارة المرتفعة، والتي تتوافر طاقتها عن طريق ضخ ثم سحب المياه شديدة السخونة منها. كما أن الآفاق الصخرية المرتفعة التي تقل درجات الحرارة فيها عن 100 درجة مئوية شائعة أيضًا في العديد من المناطق غير النشطة جيولوجيًا، لذا فإن أكثر ما يبشر بالخير هو استخدام الطاقة الحرارية الأرضية كمصدر للحرارة.

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

وتقع جميع محطات الطاقة الحرارية الأرضية الروسية في كامتشاتكا وجزر الكوريل؛ الطاقة الكهربائية. يتم تحقيق الإمكانات الروسية فقط بمبلغ يزيد قليلاً عن 80 ميجاوات من القدرة المركبة (2009) وحوالي 450 مليون كيلووات ساعة من الإنتاج السنوي (2009):

1. حقل موتنوفسكوي:

1. Verkhne-Mutnovskaya GeoPP بقدرة مركبة تبلغ 12 ميجاوات (2007) وتوليد 52.9 مليون كيلووات ساعة/سنة (2007) (81.4 في 2004)،
2. Mutnovskaya GeoPP بقدرة مركبة تبلغ 50 ميجاوات (2007) وتوليد 360.7 مليون كيلووات ساعة/سنة (2007) (جاري البناء في عام 2006، مما يزيد القدرة إلى 80 ميجاوات والتوليد إلى 577 مليون كيلووات ساعة)

1. حقل Pauzhetskoye بالقرب من بركاني Koshelev وKambalny هو Pauzhetskaya GeoTPP بسعة 14.5 ميجاوات (2004) وتوليد 59.5 مليون كيلووات في الساعة (في عام 2006، تجري إعادة الإعمار مع زيادة القدرة إلى 18 ميجاوات).
2. الحقل في جزيرة إيتوروب (كوريليس): Okeanskaya GeoTPP بسعة مركبة تبلغ 2.5 ميجاوات (2009). وهناك مشروع بقدرة 34.5 ميجاوات وإنتاج سنوي 107 مليون كيلووات ساعة.
3. حقل كوناشيرسكوي (كوريليس): Mendeleevskaya GeoTPP بقدرة 3.6 ميجاوات (2009).

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

عرض المرفق 3

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

مجمع الوقود والطاقة هو العامل الاستهلاكي الرائد

IES (التكثيف) - يركز على مصادر المواد الخام والمستهلكين

الطاقة النووية – للمستهلك (اليورانيوم – مادة خام رخيصة)

HPP - التوجه إلى الأنهار الكبيرة (فولغا، ينيسي)

محطات الطاقة الحرارية الأرضية - للمواد الخام

هيليو إس - طاقة شمسية

محطات طاقة الرياح – وجود الرياح

مبادئ تطوير صناعة الطاقة الكهربائية في روسيا:

تركيز إنتاج الكهرباء من خلال بناء محطات توليد كبيرة باستخدام الوقود الرخيص وموارد الطاقة المائية

الإنتاج المشترك لـ el. طاقة حرارية.

التطوير الواسع لموارد الطاقة المائية، مع الأخذ في الاعتبار الحلول المعقدة للمشاكل.

تطوير الطاقة النووية.

مراعاة المتطلبات البيئية عند إنشاء مرافق الطاقة الكهربائية

إنشاء أنظمة طاقة تشكل شبكة واحدة للجهد العالي في البلاد.

أهداف إنشاء en. الأنظمة:

إعادة توزيع العبء، وضمان الوضع الاقتصادي لاستخدام البريد الإلكتروني. طاقة. أون. النظام عبارة عن مزيج من ES المترابطة داخل منطقة معينة أنواع مختلفةالعمل على حمولة مشتركة.

هناك 70 مقاطعة في روسيا. الأنظمة، فهي تشكل أنظمة الطاقة الإقليمية (المركزية، الأورال، السيبيرية)

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، يتم لعب الدور الرئيسي بواسطة GRES القوية (أكثر من 2 مليون كيلوواط) - محطات توليد الطاقة في المناطق الحكومية التي تلبي احتياجات المنطقة الاقتصادية التي تعمل في أنظمة الطاقة.

يتأثر وضع محطات الطاقة الحرارية بشكل أساسي بعوامل الوقود والمستهلك. توجد أقوى محطات الطاقة الحرارية، كقاعدة عامة، في الأماكن التي يتم فيها استخراج الوقود. محطات الطاقة الحرارية التي تستخدم الوقود المحلي (الخث، والصخر الزيتي، والفحم منخفض السعرات الحرارية والفحم عالي الرماد) موجهة نحو المستهلك وفي نفس الوقت تقع بالقرب من مصادر موارد الوقود. محطات الطاقة الموجهة نحو المستهلك تستخدم الوقود عالي السعرات الحرارية، وهو أمر مربح اقتصاديًا للنقل. أما محطات الطاقة الحرارية التي تعمل على زيت الوقود فتتواجد بشكل أساسي في مراكز صناعة تكرير النفط.

محطات الطاقة الحرارية الكبيرة هي محطة توليد الطاقة التي تعمل بالفحم في حوض كانسكو-أتشينسك، وبيريزوفسكايا غريس-1 وغريس-2. Surgutskaya GRES-2، Urengoyskaya GRES (يعمل بالغاز).

يتم إنشاء مجمع إنتاج إقليمي قوي على أساس حوض كانسك-أتشينسك. يتوخى مشروع TPK إنشاء 10 محطات كهرباء فريدة من نوعها فائقة القوة في المناطق الحكومية بقدرة 6.4 مليون كيلووات لكل منها 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، وتراكم الرماد بكميات هائلة).

محطات الطاقة الهيدروليكية (HPP). تحتل محطات الطاقة الكهرومائية المرتبة الثانية من حيث كمية الكهرباء المولدة (16.5٪ في عام 1991). تعد محطات الطاقة الكهرومائية مصدرًا فعالًا للغاية للطاقة، نظرًا لأنها تستخدم موارد متجددة، كما أنها سهلة الإدارة (عدد العاملين في محطات الطاقة الكهرومائية أقل بـ 15-20 مرة من الموجودين في GRES) ولديها كفاءة عالية(أكثر من 80%). ونتيجة لذلك، فإن الطاقة التي تنتجها محطات الطاقة الكهرومائية هي الأرخص.

الميزة الكبرى لمحطات الطاقة الكهرومائية هي قدرتها العالية على المناورة، أي إمكانية التشغيل والإيقاف التلقائي الفوري تقريبًا لأي عدد مطلوب من الوحدات. وهذا يجعل من الممكن استخدام HPPs القوية إما باعتبارها محطات توليد الطاقة "الذروة" الأكثر مرونة والتي تضمن التشغيل المستقر لأنظمة الطاقة الكبيرة، أو خلال فترة الذروة اليومية في حمل النظام الكهربائي، عندما تكون السعات المتاحة لـ TPPs ليس كافي. وبطبيعة الحال، فإن محطة الطاقة الكهرومائية القوية فقط هي التي يمكنها القيام بذلك.

لكن بناء محطة توليد الطاقة الكهرومائية يتطلب وقتا طويلا واستثمارات محددة كبيرة، ويؤدي إلى فقدان الأراضي المسطحة، ويضر بمصايد الأسماك. إن حصة محطات توليد الكهرباء بالضغط العالي في توليد الكهرباء أقل بكثير من حصتها في القدرة المركبة، وهو ما يفسره حقيقة أن قدرتها الكاملة لا تتحقق إلا في فترة قصيرة من الزمن، وفقط في السنوات التي ترتفع فيها المياه. لذلك، على الرغم من تزويد روسيا بموارد الطاقة الكهرومائية، لا يمكن للطاقة الكهرومائية أن تكون بمثابة الأساس لتوليد الكهرباء في البلاد.

تم بناء أقوى محطات توليد الطاقة الكهرومائية في سيبيريا، حيث يتم تطوير الموارد المائية بشكل أكثر فعالية: الاستثمارات الرأسمالية المحددة أقل بمقدار 2-3 مرات وتكلفة الكهرباء أقل بـ 4-5 مرات مما هي عليه في الجزء الأوروبي من البلاد.

تميز البناء المائي في بلدنا ببناء شلالات من محطات الطاقة الكهرومائية على الأنهار. الشلال عبارة عن مجموعة من محطات الطاقة الكهرومائية الموجودة على مراحل على طول مجرى المياه من أجل استخدام طاقتها باستمرار. وفي الوقت نفسه، بالإضافة إلى الحصول على الكهرباء، يتم حل مشاكل تزويد 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، وانتهاك التوازن البيئي.

يمكن تقسيم HPPs إلى مجموعتين رئيسيتين؛ HPP على الأنهار المنخفضة الكبيرة وHPPs على الأنهار الجبلية. في بلادنا، تم بناء معظم محطات الطاقة الكهرومائية على الأنهار المنخفضة. عادة ما تكون الخزانات البسيطة كبيرة المساحة ومتغيرة الظروف الطبيعيةعلى مساحات واسعة. الحالة الصحية للمسطحات المائية تتدهور. وتتراكم مياه الصرف الصحي، التي كانت تتم عن طريق الأنهار في السابق، في الخزانات، ويجب اتخاذ تدابير خاصة لطرد مجاري الأنهار والخزانات. إن بناء محطات الطاقة الكهرومائية على الأنهار المنخفضة أقل ربحية من الأنهار الجبلية. ولكن في بعض الأحيان يكون من الضروري إنشاء الملاحة والري العادي.

أكبر محطات توليد الطاقة الكهرومائية في البلاد هي جزء من سلسلة Angara-Yenisei: Sayano-Shushenskaya، Krasnoyarskaya على Yenisei، Irkutskaya، Bratskaya، Ust-Ilimskaya على Angara، Boguchanskaya HPP (4 مليون كيلوواط) قيد الإنشاء.

في الجزء الأوروبي من البلاد، تم إنشاء سلسلة كبيرة من محطات الطاقة الكهرومائية على نهر الفولغا: إيفانكوفسكايا، أوغليشسكايا، ريبينسكايا، جوركوفسكايا، تشيبوكسارسكايا، فولجسكايا إم. في و. لينين، ساراتوف، فولغا.

يوجد الآن 9 محطات للطاقة النووية في روسيا بقدرة إجمالية تبلغ 20.2 مليون كيلووات. وهناك 14 محطة أخرى للطاقة النووية ومحطة إمداد الحرارة النووية بقدرة إجمالية تبلغ 17.2 مليون كيلووات قيد التصميم أو الإنشاء أو متوقفة مؤقتًا.

وفي الوقت الحاضر، تم إدخال ممارسة الخبرة الدولية للمشاريع وتشغيل محطات الطاقة النووية. ونتيجة للفحص، تم إخراج وحدتين من محطة فورونيج للطاقة النووية من الخدمة، ومن المقرر أن يتم إيقاف تشغيل محطة بيلويارسك للطاقة النووية، وتم إغلاق أول وحدة طاقة في محطة نوفوفورونيج للطاقة النووية، وتم إيقاف محطة روستوف للطاقة النووية التي كانت على وشك الانتهاء، كما تم إيقاف عدد من المشاريع تتم مراجعتها مرة أخرى. وتبين أنه في عدد من الحالات، تم اختيار مواقع محطات الطاقة النووية دون جدوى، وأن جودة بنائها ومعداتها لم تكن تلبي دائمًا المتطلبات التنظيمية.

تمت مراجعة مبادئ وضع 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 بعض حالات الطوارئ.

ويؤخذ في الاعتبار احتمالية حدوث الزلازل والفيضانات في الموقع المقترح، ووجود أماكن قريبة المياه الجوفية. يجب أن تكون محطات الطاقة النووية على مسافة لا تزيد عن 25 كم من المدن التي يزيد عدد سكانها عن 100 ألف نسمة، أما بالنسبة لـ ACT فلا تزيد عن 5 كم. القدرة الإجمالية لمحطة توليد الكهرباء محدودة: NPP - 8 مليون كيلوواط، ACT - 2 مليون كيلوواط.

الجديد في صناعة الطاقة النووية هو إنشاء APEC وACT. في CHPP، وكذلك في CHPP التقليدية، يتم إنتاج الطاقة الكهربائية والحرارية، وفي ACT (محطات الإمداد الحراري النووي) يتم إنتاج الطاقة الحرارية فقط. مطارا فورونيج ونيجني نوفغورود قيد الإنشاء. تعمل ATEC في قرية بيليبينو في تشوكوتكا. توفر محطات الطاقة النووية في لينينغراد وبيلويارسك أيضًا حرارة منخفضة الجودة لتلبية احتياجات التدفئة. في نيزهني نوفجورودتسبب قرار إنشاء ACT في احتجاجات حادة من السكان، لذلك تم إجراء الفحص من قبل متخصصي الوكالة الدولية للطاقة الذرية، الذين قدموا استنتاجًا حول الجودة العالية للمشروع. مزايا محطات الطاقة النووية هي كما يلي: يمكنك البناء في أي منطقة، بغض النظر عن موارد الطاقة فيها؛ يتميز الوقود النووي بمحتوى طاقة مرتفع بشكل غير عادي (يحتوي 1 كجم من الوقود النووي الرئيسي - اليورانيوم - على طاقة تعادل 25000 طن من الفحم: محطات الطاقة النووية لا تنبعث منها انبعاثات في الغلاف الجوي في ظل ظروف التشغيل الخالي من المشاكل (على عكس محطات الطاقة الحرارية) لا تمتص الأكسجين من الهواء.

يصاحب تشغيل محطات الطاقة النووية عدد من النتائج السلبية:

1. الصعوبات الموجودة 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 الأنواع المختلفة من محطات توليد الطاقة

أنواع ش / ش.

مزايا

عيوب

1. بتيس:

1.1.IES

الطاقة 1000 - 3600 ميجاوات.

إنهم ينتجون الكهرباء فقط.

أثناء الاحتراق، يتم استهلاك الوقود عدد كبير منالأكسجين.

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

تصريف المياه من مكثفات التوربينات والنفايات السائلة الصناعية.

مطلوب مساحة كبيرة لدفن كميات كبيرة من الرماد.

CPIT 40%.

1.2.CHP

إنها لا تنتج الكهرباء فحسب، بل هي أيضًا مصدر للطاقة الحرارية (على شكل بخار و الماء الساخن).

كيبيت 60 - 70%.

طاقة منخفضة.

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

وضعت مع المستهلكين.

إنهم يعملون بشكل مستمر.

تؤثر سلبا على البيئة.

2. جي تي إس

أنها تولد الطاقة الكهربائية والحرارية.

موثوق.

وقت البناء قصير.

الاسترداد السريع.

الصداقة البيئية الكافية.

يمكنهم العمل بشكل تلقائي بالكامل.

الحد الأدنى لعدد الموظفين.

تطلق بسرعة كبيرة.

القليل من القوة.

كيبيت 30 - 40%.

3.NPP

كمية قليلة من الوقود المستخدم وإمكانية إعادة استخدامه بعد معالجته.

الطاقة العالية: 1000 – 1600 ميجاوات لكل وحدة.

تكلفة منخفضة نسبيا للطاقة، وخاصة الحرارة.

إمكانية التنسيب في المناطق البعيدة عن موارد المياه والطاقة الكبيرة، ودائع كبيرة; في الأماكن التي تكون فيها الفرص محدودة لاستخدام الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح.

على الرغم من انبعاث كمية معينة من الغاز المتأين إلى الغلاف الجوي، إلا أن محطة الطاقة الحرارية، إلى جانب الدخان، تزيل المزيد من انبعاثات الإشعاع، وذلك بسبب المحتوى الطبيعي للعناصر المشعة في الفحم.

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

وضع التشغيل غير المرغوب فيه مع قوة متغيرة.

من المستبعد جدًا وقوع حوادث كبيرة، لكن العواقب وخيمة للغاية.

استثمار كبير.

تعتبر إجراءات التخلص، وخاصة مراقبة النفايات على المدى الطويل، أطول بشكل ملحوظ من فترة تشغيل محطة الطاقة النووية نفسها.

4.هس

تكلفة الكهرباء أقل مرتين من تكلفة محطات الطاقة الحرارية.

يتم تشغيل وإيقاف المولدات بسرعة كافية اعتمادًا على استهلاك الطاقة.

تأثير أقل بكثير على الهواء من الأنواع الأخرى من محطات الطاقة.

أقل استهلاكا للوقت في التشغيل من محطات الطاقة الحرارية.

عمر خدمة طويل.

البناء عادة ما يكون أكثر كثافة لرأس المال.

غمرت الأراضي الخصبة -غالبًا ما تشغل الخزانات مساحات كبيرة.

السدود تتغير طابعها مصايد الأسماكلأنها تسد الطريق إلى أماكن تكاثر الأسماك المهاجرة.

في كثير من الأحيان إزالتها من المستهلكين.

5.PES

صديقة للبيئة.

انخفاض تكلفة إنتاج الطاقة.

يتم استخدام مصدر للطاقة المتجددة.

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

ارتفاع تكلفة البناء.

تتغير الطاقة خلال النهار.

6.غايس

توليد مصادر الكهرباء.

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

رسميا، فإنه غير مربح.

7.ويس

يتم استخدام مصدر للطاقة المتجددة.

مصدر رخيص للطاقة.

عمل الريح ليس ثابتا.

بناء كثيف رأس المال ومعقد.

مزعج.

خطير على الطيور المهاجرة.

8.سيس

يتم استخدام مصدر للطاقة المتجددة.

غالي جدا.

سرعة تلوث المرايا وصعوبة تنظيفها.

تعتمد على الظروف الجوية.

طاقة منخفضة - 3 - 46 ميجاوات.

9. جيوتس

يتم استخدام مصدر للطاقة المتجددة.

طاقة منخفضة - 12 ميجاوات.

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

الطاقة هي المعلمة الرئيسية لمحطة الطاقة المنزلية

رئيس المقياس التقنيأي محطة توليد الكهرباء هي الطاقة. 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 عادة ما يكون أقل من الحد الأقصى ويتم تحديده بالكيلووات.

تتمتع محطات الطاقة المنزلية بأنواعها المختلفة بالطاقة التالية:

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

تختلف المولدات ذات المخرجات المختلفة عن بعضها البعض في الحجم والوزن والتكلفة والمعلمات الأخرى. عند اختيار محطة توليد كهرباء منزلية، يجب أخذ جميع الخصائص في الاعتبار بشكل إجمالي، بما في ذلك الكفاءة الموضحة في الوثائق المقدمة للوحدة.

خصائص محطات الطاقة الصناعية

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

تنقسم المنشآت الصناعية حسب نوع الطاقة المنتجة إلى المجموعات التالية:

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

اعتمادًا على نوع المحرك المثبت، يتم تمييز محطات توليد الطاقة المزودة بتوربينات بخارية أو غازية ومحركات الاحتراق الداخلي والقاطرات.

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

من الخصائص التي لا تقل أهمية هي تردد التيار الناتج عن التثبيت. وفقا للمعايير، هذا الرقم هو 50 هرتز في روسيا. وفي بلدان أخرى، بما في ذلك اليابان وكندا والولايات المتحدة، قد يصل هذا الإعداد إلى 60 هرتز. يتم تحديد القوة القصوى للتيار المولد لمحطات الطاقة بالأمبير. لا يجوز توصيل حمولة بمحطة الطاقة يتجاوز تيار استهلاكها الحد الأقصى لقدرة نقل التيار للوحدة.

بالنظر إلى جميع خصائص محطات الطاقة، سيكون من الممكن ضمان أقصى قدر من الأداء والتشغيل المستقر لفترة طويلة. اعتمادا على وجود أو عدم وجود محددة تحديدمن الضروري تنظيم الحمل على المحطة.

الجزء الرئيسي طاقة كهربائيةإنتاج: 1) محطات حرارية(TPP)، والتي تنقسم إلى التكثيف (CPP) والتوليد المشترك (CHP)؛ 2) محطات الطاقة النووية (NPPs)؛ 3) محطات الطاقة الهيدروليكية (HPP) ومحطات التخزين بالضخ (PSPP).

يتم إنتاج جزء صغير من الطاقة محطات توليد الطاقة بالديزل

(DPP)، وكذلك محطات الطاقة الحرارية مع توربينات الغاز (GTU) ومحطات الدورة المركبة

تعتمد قوة أنواع مختلفة من محطات توليد الطاقة على التوافر و

وضع الموارد الحرارية والطاقة الكهرومائية على أراضي الدولة وخصائصها التقنية والاقتصادية بما في ذلك التكاليف

بشأن نقل الوقود، وعلى المؤشرات الفنية والاقتصادية للمحطات.

الشراكة عبر المحيط الهادئ.تستخدم المحطات الحرارية الوقود العضوي. IES- (مصممة لتوليد EE فقط) - مبنية في مصدر الطاقة؛ يتم بناء CHP - (المصمم مسبقًا لتوليد الحرارة وكمية معينة من كفاءة الطاقة) - في المدن في المؤسسات الكبيرة.

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

وهي تختلف عن IES باستخدام حرارة البخار "المهدر" في التوربينات لتلبية احتياجات الإنتاج والتدفئة والتهوية وإمدادات المياه الساخنة. مع هذا التوليد المشترك للطاقة الكهربائية والحرارية، يتم تحقيق توفير كبير في استهلاك الوقود مقارنة بإمدادات الطاقة المنفصلة. ولذلك، يتم استخدام محطات من نوع CHP على نطاق واسع في المناطق والمدن ذات الاستهلاك العالي للحرارة.

مع متوسط ​​كثافة الحمل الحراري، لا تتجاوز قوة CHP عادة 300-500 ميجاوات. فقط في المدن الكبرى (موسكو، لينينغراد) ذات كثافة الأحمال العالية تكون محطات الطاقة الحرارية بسعة تصل إلى 1000-1500 ميجاوات مناسبة. كفاءة حزب الشعب الجمهوري 0.6-0.7.

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

مساوئ الشراكة عبر المحيط الهادئ: - التلوث البيئي؛ - الحاجة إلى وسائل النقل المتنقلة؛ -المحطات حساسة للغاية لجدول التحميل اليومي.

الطاقة النووية.محطات الطاقة النووية هي محطات حرارية تستخدم طاقة التفاعلات النووية. كوقود نووي، عادة ما يتم استخدام نظير اليورانيوم U-235، الذي يبلغ محتواه في اليورانيوم الطبيعي 0.714٪. الكتلة الرئيسية لليورانيوم، النظير U-238 (99.28٪ من الكتلة الإجمالية)، عند التقاط النيوترونات، يتحول إلى وقود ثانوي - البلوتونيوم Pu-239. تستخدم محطات الطاقة النووية في روسيا المفاعلات النووية من الأنواع الرئيسية التالية: RBMK (مفاعل عالي الطاقة، قناة) - مفاعل نيوتروني حراري، جرافيت مائي؛ VVER (مفاعل طاقة الماء والماء) - مفاعل نيوتروني حراري، نوع الوعاء؛ FN (النيوترونات السريعة) - مفاعل نيوتروني سريع يحتوي على مبرد الصوديوم المعدني السائل.

نظام التكنولوجيا الطاقة النوويةيعتمد على نوع المفاعل ونوع المبرد

والمشرف، وكذلك من عدد من العوامل الأخرى. يمكن أن تكون الدائرة دائرة واحدة (الشكل 1.5، أ)، دائرة مزدوجة (الشكل 1.5، ب) وثلاث دوائر (الشكل 1.5.ج).

تم تطبيق مخطط دائرة واحدة مع مفاعل الماء المغلي ووسيط الجرافيت من نوع RBMK-1000 في لينينغرادسكايا الطاقة النووية.دائرة واحدة بسيطة نسبيا، ولكن النشاط الإشعاعي يمتد إلى جميع عناصر الكتلة، مما يعقد الحماية البيولوجية. يتم استخدام مخطط الدائرة المزدوجة في مفاعل الماء المضغوط من النوع VVER. الدائرة الثانية غير نشطة. يتم استخدام المخطط ثلاثي الحلقات في محطات الطاقة النووية التي تحتوي على مفاعلات نيوترونية سريعة مع مبرد الصوديوم من النوع BN-600. ولتجنب تماس الصوديوم المشع مع الماء، يتم إنشاء دائرة ثانية باستخدام الصوديوم غير المشع. وبالتالي، سي إكس. اتضح ثلاثة كفاف.

وصلت قدرة وحدة وحدات الطاقة النووية إلى 1500 ميجاوات. في الوقت الحاضر، يعتبر أن قدرة وحدة وحدة الطاقة الطاقة النوويةلا يقتصر ذلك على الاعتبارات الفنية بقدر ما يقتصر على شروط السلامة في حالة وقوع حوادث للمفاعلات.

مميزات محطات الطاقة النووية: - يمكن بناؤها في أي موقع جغرافي. - انخفاض استهلاك الوقود. - البيئة غير ملوثة.

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

HPS.أثناء إنشاء محطات الطاقة الكهرومائية، يكون الهدف عادة هو توليد كفاءة الطاقة، وتحسين ظروف الملاحة على النهر وري الأرض. تحتوي محطات الطاقة الكهرومائية عادة على خزانات تسمح بتجميع المياه وتنظيم استهلاكها، وبالتالي قوة تشغيل المحطة بطريقة توفر الوضع الأكثر فائدة لنظام الطاقة ككل.

عادة ما تكون مدة استخدام السعة المركبة لمحطات HPP أقل من تلك الخاصة بـ TPPs. ومن 1500-3000 ساعة لمحطات الذروة وما يصل إلى 5000-6000 ساعة للمحطات الأساسية. تكلفة الوحدة لمحطة HPP أعلى من تكلفة وحدة TPP بنفس السعة. كما أن وقت البناء أطول أيضًا، وتكلفة كفاءة الطاقة الناتجة عن محطات الطاقة الكهرومائية أقل بكثير لأنها لا تشمل تكلفة الوقود. كفاءة HPP 0.9…0.95.

بي إس بي بي.محطات توليد الطاقة المائية. والغرض من ذلك هو معادلة جدول الحمل اليومي للنظام الكهربائي وزيادة كفاءة TPPs وNPPs. خلال ساعات التحميل الدنيا للنظام، تعمل وحدات PSP في وضع الضخ، حيث تضخ المياه من الخزان السفلي إلى الخزان العلوي وبالتالي زيادة حمل محطات الطاقة الأولية (TPPs) ومحطات الطاقة النووية (NPP). أثناء ساعات التحميل القصوى للنظام، فإنها تعمل في وضع التوربين، حيث تسحب المياه من الخزان العلوي وبالتالي تفريغ TPPs وNPPs من حمل الذروة قصير المدى. كفاءة PSP - 0.7…0.75.

مزايا محطة الطاقة الكهرومائية: أثناء بناء محطة الطاقة الكهرومائية، يتم حل عدد من المهام: - الري؛ - الفيضانات - توسيع نطاق الشحن؛ - انخفاض تكلفة كفاءة الطاقة؛ - محطات الذروة (أي البدء بسرعة)

مساوئ HPP: - استثمارات رأسمالية كبيرة؛ - غمرت المياه مساحات واسعة؛ - هناك تأثير ضار على تربية الأسماك.

وتحتل محطات الطاقة العاملة على مصادر الطاقة المتجددة مكاناً خاصاً: الطاقة الشمسية (SPS)؛ الرياح (مزارع الرياح)؛ الحرارة الأرضية

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