Электростанция

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Электроста́нция — электрическая станция, совокупность энергетических установок, оборудования и аппаратуры, используемых для преобразования природной энергии в электрическую, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории.

В основе работы подавляющего большинства электростанций лежит принцип преобразования энергии в различных типах двигателей в механическую энергию вращения ротора электрического генератора, которая затем преобразуется в электроэнергию. Также существуют установки непосредственного преобразования энергии в электрическую, например, МГД установки, фотоэлектрические преобразователи и пр.

Угольная ТЭС в г. Фёрде, Германия

Наибольшее распространение получили тепловые электрические станции (ТЭС), на которых используется тепловая энергия, выделяемая при сжигании органического топлива (уголь, нефть, газ и др.). На тепловых электростанциях вырабатывается более 70 % электроэнергии на нашей планете. Это обусловлено наличием органического топлива почти во всех районах нашей планеты, возможностью его транспортировки с места добычи на электростанцию и техническим прогрессом, обеспечивающим строительство ТЭС большой мощности. Тепловые электростанции получили развитие с 80-х годов XIX века, в современном виде — с 20-х годов XX века[1]. Основными агрегатами ТЭС, преобразующими тепловую энергию горения топлива в электрическую, являются паротурбинные установки, газотурбинные установки, двигатели внутреннего сгорания, а также их комбинации.

В 50-х годах XX века появился новый тип электростанций — атомные (АЭС), использующую тепловую энергию, получаемую в реакторе за счет поддержания цепной ядерной реакции деления ядерного топлива, главным образом, урана 235U, 238U и плутония 239Pu. Дальнейшее преобразование тепловой энергии, выделившейся в ядерном реакторе, происходит аналогично ТЭС в паротурбинной установке. На основани данных Международного агентства по атомной энергии[2] и Всемирной ядерной ассоциации[3] доля мировой выработки электроэнергии на АЭС приближается к 11 %. Несмотря на то, что до сих пор полностью не разрешены вопросы размещения, переработки и захоронения ядерных отходов, а также возможного ущерба, наносимого окружающей среде авариями или нештатными ситуациями при работе АЭС, эксплуатация данного типа электростанций является относительно чистой и спасает нашу планету от выбросов большого количества парниковых газов. Согласно отчету Мирового энергетического совета (МИРЭС) за 2020 г., атомная энергия играет важную роль в энергетике Европы и признается как перспективная составная часть безуглеводной энергетики[4].

Большое значению имеют гидравлические электростанции (ГЭС), использующие энергию падения водяных потоков и вырабатывающие в настоящее время до 21 % всей электроэнергии. Преобразование энергии на ГЭС имеет то преимущество, что материальный носитель энергии — вода не уничтожается подобно органическому топливу, а сохраняется в природе. ГЭС требуют больших капитальных затрат на гидротехнические сооружения (высокие плотины и пр.), но небольших эксплуатационных расходов. Электроэнергия, вырабатываемая на ГЭС, является наиболее дешёвой[1].

Кроме электростанций, указанных выше и обычно относимых к «традиционным», существует большое разнообразие электростанций, использующих для получения электроэнергии возобновляемые источники энергии. Например, электростанции, использующие энергию ветровых потоков — ветровые электростанции; солнечного излучения — гелиоэлектрические, или солнечные электростанции (СЭС); приливов и отливов океанической воды — приливные электростанции (ПЭС); тепловую энергию подземных термальных вод — геотермальные электростанции (ГеоТЭС); разность температур воды на поверхности и в глубине океана и другие.

Электростанции объединяются в энергетическую систему, включающую также установки, потребляющие электроэнергию, электрические линии, связывающие их с электростанциями, электрические распределительные устройства с повышающими и понижающими напряжение тока трансформаторами. Дальний транспорт электроэнергии на расстояния до тысячи километров осуществляется по линиям электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения 100…750 кВ, ближний транспорт — по линиям электропередачи меньшего напряжения до 100 кВ.

На некоторых типах электростанций электроэнергия является не единственным видом производимой энергии. На ТЭС может применяться когенерация, или теплофикация, то есть совместная выработка тепловой и электрической энергии в теплофикационных паровых турбинах, обладающих одним или несколькими отборами пара, поступающего в бойлеры для нагрева сетевой воды для нужд отопления, или в турбинах с производственным отбором пара для технологических нужд расположенного рядом промышленного предприятия. Тепловые электростанции с такими турбинами получили название теплоэлектроцентралей (ТЭЦ).

ТЭЦ-26 «Южная» в Москве

Классификация[править | править код]

Большинство электростанций, будь то гидроэлектростанции, тепловые (АЭС, ТЭС и прочие) или ветроэлектростанции, используют для своей работы энергию вращения вала генератора.

В зависимости от источника энергии (в частности, вида топлива)[править | править код]

В зависимости от типа силовой установки[править | править код]

В зависимости от степени применения[править | править код]

Перспективные (пока не применяемые)[править | править код]

Экзотические (редко применяемые)[править | править код]

Широко применяемые[править | править код]

Примечательные факты[править | править код]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Рыжкин В. Я. Глава 1. Энергетика и тепловые электрические станции // Тепловые электрические станции. — М.: "Энероатомиздат", 1987. — С. 4—6. — 328 с. — 17 000 экз.
  2. Search (англ.). Power Reactor Information System. IAEA. Дата обращения 21 мая 2011.
  3. Nuclear Power Reactors in the World, 2018. (англ.). World Nuclear Association (1 April 2011). Дата обращения 5 июля 2018.
  4. 2020 World Energy Issues Monitor. (англ.). World Energy Council (1 April 2011). Дата обращения 14 августа 2020.
  5. Энергия волн переправляет морскую воду в горы

Литература[править | править код]

[1]

  1. Рыжкин В. Я. Глава 1. Энергетика и тепловые электрические станции // Тепловые электрические станции. — М.: "Энергия", 1976. — С. 4—5. — 448 с. — 20 000 экз.