Отличия грэс и тэц: Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) — Что такое Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ)?

Содержание

Тепловые (ТЭС) и атомные (АЭС) электростанции

Гидроэлектростанции, гидроаккумулирующие и солнечные электростанции

Магнито-гидродинамические электростанции

Объединение электростанций в энергосистемы

Передача и распределение электроэнергии

Экономия энергии

Производство электроэнергии осуществляется путем преобразования других видов энергии в электрическую. Уже около 100 лет для этого используется тепловая энергия, получаемая за счет сжигания топлива, накопленного в недрах планеты за предыдущие миллиарды лет. Надо сказать, что за эти годы заметная часть природных невозобновляемых источников энергии уже израсходована, а увеличивающиеся производство и потребление энергии начинают оказывать плохое влияние на окружающую нас природную среду.

Предприятия, где перерабатывают природное горючее и производят электрическую и тепловую энергию, называют тепловыми электростанциями (ТЭС). В промышленно развитых странах ТЭС составляют на сегодняшний день основу энергетики. Схема тепловой электростанции проста: подготовленное топливо поступает в топки котла, вырабатывающего водяной пар, который под большим давлением поступает на лопатки паровой турбины, приводя во вращение турбину вместе с генератором электроэнергии. Главным недостатком ТЭС является низкий коэффициент полезного действия — 3/5 сжигаемого топлива буквально вылетает в трубу, засоряя окружающую среду. К тому же в используемой химической реакции сжигания топлива выделяется лишь ничтожная доля энергии, внутриатомные запасы которой во много миллионов раз больше.

При сжигании на ТЭС природных запасов органического топлива атмосфера и почва загрязняются отходами и выбросами вредных веществ, в частности золы, шлака, оксидов (окислов) серы, азота и углерода. В большей степени это относится к углю и нефти, в меньшей степени — к газу, при сжигании которого почти нет выбросов оксидов серы.

Атомные электростанции (АЭС) используют энергию вещества значительно полнее, чем на ТЭС: при работе на слабообогащенном уране используется около тысячной доли запасенной в нем энергии. Еще полнее внутренняя энергия вещества может быть использована в термоядерных электростанциях, однако их практическое применение — дело будущего.

Для работы АЭС на нее требуется доставлять топлива в 70 000 раз меньше, чем нужное количество угля для ТЭС одинаковой мощности, что резко снижает затраты и энергию, необходимые для транспортирования топлива. АЭС лишены многих недостатков, присущих ТЭС. Они не выбрасывают в атмосферу оксиды серы, азота и углерода, не требуется создание гигантских отвалов золы и шлака, затраты по доставке топлива незначительны. Однако и АЭС, хотя и в меньшей степени, оказывают воздействие на окружающую среду. Немалой проблемой является захоронение и обеззараживание радиоактивных отходов производства АЭС, а также исключение возможности аварий на АЭС в будущем.

Схема АЭС аналогична схеме ТЭС, изменены источник пара—реактор вместо котла, а также топливо — ядерное вместо органического. Коэффициент полезного действия АЭС и стоимость получаемой энергии примерно равны показателям ТЭС, а затраты на сооружение выше. Впрочем, в дальнейшем, по мере роста цен на органическое топливо, добыча которого становится все более трудной и дорогостоящей, сравнительная эффективность АЭС будет возрастать.

Государственные районные тепловые электростанции (ГРЭС), сооружаемые преимущественно вблизи источников топлива, вырабатывают электроэнергию, передаваемую на большие расстояния от ГРЭС. Атомные электростанции, для которых не надо возить много топлива, сооружаются ближе к потребителям, так как при этом меньше электрических потерь в линиях электропередачи. На тепловых (ТЭЦ) и атомных (АТЭЦ) электростанциях производимая электроэнергия дешевле, так как одновременно обеспечивается электрификация и теплофикация соседних производств и городов. Но летом, когда потребность в теплоте падает, эксплуатация всех агрегатов ТЭЦ и АТЭЦ становится невыгодной, так как расход топлива при неполной загрузке агрегата, а следовательно, и стоимость электроэнергии повышаются и могут оказаться даже выше, чем на ГРЭС.

Для ТЭС и особенно АЭС предпочтителен стабильный режим работы при равномерной нагрузке, так как частое нагревание и остывание оборудования (неизбежное при увеличении и уменьшении нагрузки в течение суток) приводят к быстрой его порче из-за усталости металла.

Почему, как топливо для электростанций выгоден и перспективен газ

Доступность природного газа и стоимость строительства электростанций

Природный газ, как топливо для электростанций доступен практически во всех промышленных зонах городов России. В 2010 году уровень газификации в России в среднем составил 62%. В городах уровень газификации поднялся за последние годы на 6%, до 67%. В сельской местности уровень газификации вырос на 8% и сегодня составляет 44%.

Строительство тепловых электростанций, работающих на природном газе, требует относительно малых инвестиций — в сравнении с электростанциями, работающих на других видах топлива, таких, как уголь, уран, водород.

Электрический КПД современной газовой электростанции достигает 55–60%, а угольной — всего 32–34%. При этом капитальные затраты на 1 МВт/час установленной мощности газовой ТЭЦ составляют всего 50% от угольной, 20% от атомной, 15% от ветровой электростанции.

Газ экономически эффективнее других видов топлива и альтернативных источников энергии.

Строительство газовой электростанции занимает всего 14–18 месяцев. На строительство современной угольной электростанции уйдет 54–58 месяцев. Для того чтобы воздвигнуть атомную электростанцию (АЭС) потребуется не менее 56–60 месяцев.

Газ — самое доступное и экономически оправданное решение для производителей и потребителей электроэнергии, считающих деньги.

Альтернативные источники энергии или газовые электростанции — кто победит в ближайшем будущем?

Вероятно, что когда-нибудь альтернативные источники энергии заменят ископаемые виды топлива, но это произойдет не скоро. Например, для того, чтобы на энергию ветра пришлось 10% мирового энергопотребления, необходимо от 1 млн. до 1,5 млн. ветровых турбин. Для того чтобы просто разместить эти ветрогенераторы, понадобится площадь размером 550 000 кв. км. Это равно площади Ханты-Мансийского автономного округа или самой крупной европейской стране — Франции.

Проблема не только в площади: альтернативные источники — не самое лучшее решение с точки зрения бизнеса. Альтернативные источники энергии пока экономически несостоятельны. Самый экономически эффективный вид топлива на сегодня — это газ. Газ позволяет получать более дешевую электроэнергию, в сравнении с альтернативной энергетикой.

Газ и экология

Газ — существенно более чистое топливо, чем любой другой углеводородный энергоноситель. При сгорании газа выделяется меньше углекислого газа по сравнению с другими традиционными источниками, например углем. Это, соответственно, оказывает гораздо меньшее негативное воздействие на окружающую среду. Современная газовая электростанция практически не имеет вредных выбросов в атмосферу и в этом смысле ее эмиссии схожи с подобными показателями обычных газовых плит. Заблуждением многих людей является ошибочное мнение о якобы абсолютно чистых альтернативных источниках энергии. Ветровые, геотермальные и гидроэлектростанции тоже наносят свой ущерб окружающей среде и порой немалый.

Для ТЭЦ переход с угля на газ способствует резкому сокращению объемов выбросов углекислого газа в атмосферу. Газ имеет большую теплоту сгорания, чем уголь. Для того чтобы получить равное количество энергии, угля надо просто больше сжечь. Газовые электростанции более эффективны по КПД: при одном и том же количестве тепла, выделяемого при горении, газовая ТЭЦ дает больше электричества.

В результате замена угольных мощностей на газовые ТЭЦ дает снижение выбросов СО₂ на 50–70%.

Газ — экологически адекватное топливо.

Запасы газа — хватит ли их нашим детям и внукам?

Часто можно прочесть, что запасы газа исчерпаемы, но это не так. Газа хватит не только на наш век. Газ не кончится ни при жизни наших детей, ни при жизни их внуков. По оценке Международного энергетического агентства, при существующих темпах добычи газа уже открытых запасов этого топлива хватит на 130 лет добычи. Речь идет о запасах газа, добыча которых возможна и экономически эффективна при существующем уровне технологий. Объем газовых запасов оценивается в 400 трлн. кубометров.

Извлекаемые запасы нетрадиционного газа (такого, как газ в плотных породах, сланцевый газ и угольный метан) составляют еще не менее 380 трлн. кубометров. По мере развития технологий их добыча становится все более реальной. Таким образом, уже обнаруженных запасов газа хватит примерно на 250 лет. При этом постоянно совершенствуются методы разведки, что позволяет наращивать запасы. К сегодняшнему дню США, крупнейший в мире потребитель энергоносителей, обеспечены запасами нетрадиционного газа на 100 лет вперед. Аналогичными запасами газа располагает и второй крупнейший потребитель — Китай.

Газ — решение проблемы энергодефицита в XXI веке.

Термодинамические свойства продуктов сгорания природного газа – метана (Ch5) – расчет он-лайн

Березовская ГРЭС Тепловая Электростанция, Россия

Березовская ГРЭС Тепловая Электростанция мощностью 2400 МВт работает на угле. Находится в Красноярском крае, Россия. В настоящее время проект активен. Он был разработан в несколько этапов. Строительство объекта началось в 1976 г., а в декабре 1987 г. он был введен в коммерческую эксплуатацию.

Тип проекта	Общая мощность (МВт)	Активная мощность (МВт)	Мощность трубопровода (МВт)	Статус проекта	Расположение проекта	Разработчик проекта
Термический	2 400	2 400	–	Активный	Красноярский край, Россия	Юнипро

Описание

Проект разработан и принадлежит Юнипро. Компания владеет 100%.

Паровая турбина с когенной электростанцией. Топливо закупается на Березовском месторождении Канско-Ачинского бассейна.

В рамках проекта произведено 6 458 000 МВтч электроэнергии.

Статус развития

Строительство объекта началось в 1976 году и впоследствии введено в промышленную эксплуатацию в декабре 1987 года. Паровая турбина Металлического завода. Этап состоит из 1 паровой турбины с паспортной мощностью 800 МВт.

Березовская ГРЭС ТЭЦ (Березовская ГРЭС ТЭЦ II) оснащена паровой турбиной Ленинградского Металлического Завода. Этап состоит из 1 паровой турбины с паспортной мощностью 800 МВт.

Березовская ГРЭС (Березовская ГРЭС, блок III) оснащена паровой турбиной Ленинградского металлического завода К-800-240-5. Этап состоит из 1 паровой турбины с паспортной мощностью 800 МВт.

«Электросила» поставила электрогенератор для Березовской ГРЭС (Березовская ГРЭС, энергоблок I).

«Электросила» поставила электрогенератор для Березовской ГРЭС (Березовская ГРЭС, блок II).

«Силовые машины» поставили электрогенератор ТВВ-800-2ЭЙ3 для Березовской ГРЭС (Березовская ГРЭС, блок III).

Подольский машиностроительный завод ЗИО поставил паровой котел для Березовской ГРЭС (Березовская ГРЭС Блок I).

Подольский машиностроительный завод ЗИО поставил паровой котел для Березовской ГРЭС (Березовская ГРЭС блок II).

Подольский машиностроительный завод ЗИО поставил паровой котел для Березовской ГРЭС (Березовская ГРЭС блок III).

О компании Юнипро

Юнипро, дочерняя компания Uniper Russia Holding GmbH, является энергетической компанией, которая производит и продает электроэнергию и мощность. Компания производит электроэнергию, используя гидроэнергию, природный газ и уголь. Поставляет электроэнергию и мощность через оптовый рынок электроэнергии и мощности по регулируемым договорам с заранее определенными объемами и тарифами, утверждаемыми Федеральной службой по тарифам. Компания также исследует и производит энергию, а также продает ее на различных рынках. Юнипро управляет Яйвинской ГРЭС, Сургутской ГРЭС-2, Шатурской ГРЭС, Березовской ГРЭС и Смоленской ГРЭС в ценовых зонах Европы и Сибири. Штаб-квартира компании находится в Москве, Россия.

Методология

Все энергетические проекты, включенные в этот отчет, взяты из Power Intelligence Center компании GlobalData. Информация о параметрах проекта поступает из вторичных источников информации, таких как электроэнергетические компании, производители оборудования, разработчики, инициаторы проекта – новости, сделки и финансовая отчетность, регулирующий орган, ассоциации, отчеты о государственном планировании и публикации. Там, где это необходимо, информация дополнительно проверяется первично от различных заинтересованных сторон по всей цепочке создания стоимости электроэнергии и специалистов из ведущих игроков в энергетическом секторе.

Электростанция Fortum в Западной Сибири устанавливает эталон эффективного и надежного энергоснабжения

Няганская ГРЭС находится примерно в 20 минутах езды от города и была построена в 1960-х годах для размещения нефтяников. Его 90-метровые градирни доминируют над ландшафтом и видны с большого расстояния. Здесь, посреди соснового леса, простирающегося насколько хватает глаз, компания Fortum ввела в эксплуатацию газовую электростанцию мощностью 1361 МВт.

Няганская ГРЭС стала одной из крупнейших в мире тепловых электростанций, работающих на северной широте 62 градуса, и первым проектом greenfield в российской энергетике с XIX века.80-е годы. По сути, столь важной вехой стало то, что в церемонии его открытия в 2013 году приняли участие Президент России Владимир Путин и Президент Финляндии Саули Ниинистё. Крупнейшими потребителями энергии здесь являются нефтегазовая промышленность. Но до пуска Няганской ГРЭС западная часть региона, которая примерно в два раза больше Германии, зависела от электроснабжения электростанций, расположенных в 600 км, в Сургуте, или в 850 км, в Нижневартовск. С определенными ограничениями приходилось сталкиваться не только производственным площадкам, но и домохозяйствам и социальным учреждениям, таким как школы и больницы. В настоящее время Няганская ГРЭС обеспечивает электроэнергией более 2 миллионов домов по всей области.

На долю станции приходится треть производства электроэнергии Fortum в России (10 ТВтч из 29,3 ТВтч ). Это значительно повысило устойчивость энергосистем Западной Сибири, где суровые северные условия и огромные расстояния между населенными пунктами делают надежное энергоснабжение более важным, чем во многих других местах. Электростанция известна не только своим продуманным расположением, но и своими производственными и КПД.

Электричество на полную мощность

Со стороны интерьер Няганской ГРЭС напоминает звездолет из фантастического фильма. Сложный ряд труб опутывает блестящие газовые и паровые турбины, объединенные в один энергетический остров.

На электростанции используется самая передовая технология комбинированного цикла с газовыми турбинами с КПД около 58 % по сравнению с примерно 35 % многих других российских тепловых электростанций, которые используют конденсационный паровой цикл для выработки электроэнергии. Передовые технологии позволяют Нягани быть одной из самых экологически чистых площадок тепловой генерации. Для обеспечения соблюдения природоохранного законодательства завод оснащен мониторами, которые непрерывно измеряют концентрацию выбросов дымовых газов. Данные о выбросах диоксида углерода, диоксида азота и оксида азота доступны онлайн.

Расход топлива на установке очень низкий: для производства одного киловатт-часа требуется всего 212 граммов топлива. Для сравнения: другие аналогичные по мощности ТЭС области отстают по топливной экономичности и демонстрируют удельный расход условного топлива от 225 до 306 граммов на киловатт-час. Все это также означает конкурентоспособные цены на вырабатываемую электроэнергию.

Усовершенствованная эргономика и высокий уровень автоматизации производственных процессов — другие уникальные особенности электростанции. Большим количеством процессов можно управлять или контролировать дистанционно, так как большую часть года наружная температура в Нягани значительно ниже нуля. Передовая технология ПГУ с новейшей системой управления электростанцией обеспечивает высокую производительность, надежное электроснабжение и более низкую стоимость электроэнергии. Это соответствует коэффициенту мощности Няганской ГРЭС, который в 2019 году составлял 87,5%.