Назовите и докажите преимущества электрической энергии над другими видами энергии.

Энергия (от греч. energeie - действие, деятельность) представляет собой общую количественную меру движения и взаимодействия всех видов материи.

Электрическая энергия является одним из совершенных видов энергии. Её широкое использование обусловлено следующими факторами:

- получением в больших количествах вблизи месторождения ресурсов и водных источников;

- возможностью транспортировки на дальние расстояния с относительно небольшими потерями;

- способностью трансформации в другие виды энергии: механическую, химическую, тепловую, световую;

- отсутствием загрязнения окружающей среды;

- внедрением на основе электроэнергии принципиально новых прогрессивных технологических процессов с высокой степенью автоматизации.

Тепловая энергия широко используется на современных производствах и в быту в виде энергии пара, горячей воды, продуктов сгорания топлива

.

10 Какие вы знаете способы преобразования энергии? Подробно объясните один из них по своему выбору, назовите его преимущества, недостатки и область применения.

Преобразование первичной энергии во вторичную, в частности, в электрическую, осуществляется на станциях, которые в своем названии содержат указания на то, какой вид первичной энергии преобразуется на них в электрическую:

- на тепловой электрической станции (ТЭС) - тепловая;

- гидроэлектростанции (ГЭС) - механическая (энергия движения воды);

- гидроаккумулирующей станции (ГАЭС) - механическая (энергия движения предварительно наполненной в искусственном водоеме воды);

- атомной электростанции (АЭС) - атомная (энергия ядерного топлива);

- приливной электростанции (ПЭС) - приливов.

Котельная установка представляет собой комплекс устройств для получения водяного пара под давлением или горячей воды. Она состоит из котлоагрегата и вспомогательного оборудования, газо- и воздухопроводов, трубопроводов пара и воды с арматурой, тягодутьевых устройств и др.

Районные, или производственные котельные предназначены для централизованного теплоснабжения жилищно-коммунального хозяйства или самого предприятия. С вводом в действие ТЭЦ некоторые из них остались без дела и могут использоваться как резервные и пиковые, и тогда их называют резервно-пиковыми.

 

Что такое графики нагрузки? Какие они бывают и зачем нужны? Чем вызвана неравномерность графиков нагрузки?

График нагрузки – это зависимость потребляемой мощности от времени суток, месяца, года.

Графики нагрузки отдельных потребителей и в целом энергосистемы имеют неравномерный характер.

Суточный график нагрузки района или города складывается из графиков нагрузки множества отдельных потребителей и отражает изменение во времени суммарной мощности всех потребителей района или города, имеет минимумы – провалы и максимумы – пики. Значит, в одни часы суток требуется большая суммарная мощность генераторов, а в другие часть генераторов или электростанций должна быть отключена или работать с меньшей нагрузкой. Из графиков нагрузки отдельных потребителей складывается суммарный график потребления для энергосистемы страны, так называемая национальная кривая нагрузки. Задача энергосистемы состоит в обеспечении этого графика. Количество электростанций в энергосистеме страны, их установленная мощность определяются относительно непродолжительным максимумом национальной кривой нагрузки. Это приводит к недоиспользованию оборудования, удорожанию энергосистем, росту себестоимости вырабатываемой электроэнергии.

Какие вы знаете виды электрических станций? Почему в электроэнергетической системе должны быть различные виды электростанций? Укажите их роль в покрытии графика нагрузки энергосистемы.

Преобразование первичной энергии во вторичную, в частности в электрическую, осуществляется на станциях, которые в своем названии содержат указание на то, какой вид первичной энергии в какой вид вторичной преобразуется на них:

ТЭС – тепловая электрическая станция преобразует тепловую энергию в электрическую;

ГЭС – гидроэлектростанция преобразует механическую энергию движения воды в электрическую;

ГАЭС – гидроаккумулирующая электростанция преобразует механическую энергию движения предварительно накопленной в искусственном водоеме воды в электрическую;

АЭС – атомная электростанция преобразует атомную энергию ядерного топлива в электрическую;

ПЭС – приливная электростанция преобразует энергию океанических приливов и отливов в электрическую;

ВЭС – ветряная электростанция преобразует энергию ветра в электрическую;

СЭС – солнечная электростанция преобразует энергию солнечного света в электрическую, и т.д.

В Беларуси более 95% энергии вырабатывается на ТЭС. Поэтому рассмотрим процесс преобразования энергии на ТЭС. По назначению ТЭС делятся на два типа:

КЭС - конденсационные тепловые электростанции, вырабатывающие только электрическую энергию;

ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, на которых осуществляется совместное производство электрической и тепловой энергии.

 

 

Назовите виды тепловых электростанций, объясните их принципиальные отличия друг от друга; их функции в энергосистеме.

Производство электроэнергии в нашей стране осуществляется тепловыми электрическими станциями — крупными промышленными предприятиями, на которых неупорядоченная форма энергии — теплота — преобразуется в упорядоченную форму — электрический ток. Неотъемлемым элементом мощной современной электростанции является паротурбинный (или газотурбинный) агрегат — совокупность паровой (или газовой) турбины и приводимого ею электрического генератора — электрической машины, преобразующей механическую энергию вращения ротора в электрическую энергию. В свою очередь турбина — это машина, в которой тепловая энергия рабочего тела (пара или газа) преобразуется в механическую энергию.

Тепловые электрические станции отличаются друг от друга тем, каким образом на них получают пар, обладающий запасом потенциальной энергии и могущий совершать работу в турбине. В настоящее время на большинстве электростанций пар для их работы получается в паропроизводящих установках в результате химической энергии сжигаемого топлива (угля, нефти, газа и т.д.). Именно за этими станциями сохраняется традиционное название — тепловые электрические станции (ТЭС). Те из них, основным назначением которых является производство электрической энергии, называются конденсационными, или сокращенно КЭС. Те ТЭС, которые кроме электроэнергии в большом количестве отпускают теплоту, например для нужд промышленного производства, отопления зданий и т. д., называются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ). Впрочем, такое деление становится все более и более условным: многие КЭС отпускают потребителям в большом количестве теплоту, и наоборот, для многих ТЭЦ выработка электроэнергии является столь же важной задачей, как и производство теплоты.

Наиболее крупные электростанции называются ГРЭС — государственными районными электростанциями. Как правило, ГРЭС имеют мощность более 1 млн. кВт и оборудованы энергетическими блоками мощностью 160—1200 МВт.

Тепловые электростанции, на которых для получения пара используется энергия расщепления ядерного топлива, называются атомными (АЭС). Атомные электростанции имеют целый ряд преимуществ перед тепловыми электростанциями на органическом топливе, в частности они обеспечивают выработку более дешевой электроэнергии.

Электростанции, расположенные в одном районе, объединяют для работы на общую электрическую сеть — энергосистему. К концу одиннадцатой пятилетки в стране работало 100 районных энергосистем, из которых 97 входит в состав 11 объединенных энергосистем (ОЭС) общей мощностью 315 млн. кВт. Сейчас в СССР создана Единая энергетическая система (ЕЭС СССР), в которую входят девять ОЭС общей мощностью около 270 млн. кВт.