Содержание
Строительство солнечных тепловых электростанций (СТЭС), инжиниринг и поставки оборудования
Гелиотермальная энергетика получает признание во всем мире как одна из лидирующих инновационных технологий, направленных на переход от ископаемого топлива к чистым возобновляемым источникам электрической и тепловой энергии.
Коммерческое производство энергии с помощью гелиоконцентраторов становится энергетическим приоритетом для стран с высоким уровнем солнечной инсоляции, включая Испанию, Марокко, ОАЭ, Мексику и др.
Строительство солнечных тепловых электростанций (СТЭС) может стать ключом к устойчивому равновесию между социально-экономическим развитием и ответственным отношением к окружающей среде.
Благодаря государственной помощи в виде тарифов за вырабатываемую электроэнергию и налоговых вычетов на инвестиции СТЭС стали прибыльными системами, гарантирующими приемлемый уровень доходности для инвесторов.
Международная компания ESFC (Испания) предлагает комплексные услуги в области финансирования, строительства и модернизации СТЭС, предоставляя индивидуальные решения клиентам во многих странах мира.
Наша команда совместно с партнерами из Испании и других европейских стран готова предложить вам финансирование и строительство солнечных проектов на выгодных условиях.
Виды солнечных тепловых электростанций
Существует два основных пути использования солнечной энергии в коммерческих целях — фотоэлектрическая и гелиотермальная технология.
Последняя заключается в преобразовании энергии солнечных лучей в тепловую энергию теплоносителя, которая в дальнейшем используется для генерации электроэнергии с помощью циклов Ренкина, Брайтона и Стирлинга, включая отложенную генерацию. Уникальное преимущество данной технологии состоит в том, что теплоноситель может определенное время «хранить» энергию, обеспечивая более равномерную генерацию на протяжении суток.
Среди многочисленных технических решений для гелиоконцентраторов, параболоцилиндрические зеркальные концентраторы для преобразования солнечного излучения в тепловую энергию считаются самой зрелой и эффективной технологией.
Остальные технологии, у которых может быть многообещающее будущее, пока рассматриваются как экспериментальные, поэтому найти финансирование для этих проектов довольно сложно.
Около десяти солнечных тепловых технологий вышли за рамки научных и исследовательских работ и уже стали основой для мультимегаваттных СТЭС, установленная мощность которых во многих случаях исчисляется сотнями мегаватт.
Классификация современных солнечных тепловых электростанций:
• Гелиоконцентраторы с параболическим желобом.
• Гелиоконцентраторы с параболическом желобом и интегрированной технологией накоплением тепла с использованием неорганических солей.
• СТЭС с линейными френелевскими концентраторами.
• Башенные гелиоконцентраторы с прямым генерированием пара.
• Башенные гелиоконцентраторы с технологией накопления тепла на основе солей.
• Параболические дисковые установки, оснащенные двигателем Стирлинга.
• Гибридные СТЭС, совмещенные с газовым котлом для ископаемого топлива.
• Гибридные СТЭС, совмещенные с твердотопливным котлом для биомассы.
• Гибридные СТЭС с использованием параболических желобов, совмещенных с парогазовыми установками комбинированного цикла.
Технология, основанная на концентрировании солнечной энергии вдоль трубы с теплоносителем с помощью длинных параболических желобов, активно изучается в США примерно с 1980-х годов.
На данном принципе была построена гигантская система SEGS (Solar Energy Generating System) в пустыне Мохаве, штат Калифорния.
Благодаря SEGS исследователи накопили десятки тысяч часов практического опыта, чтобы довести технологию параболоцилиндрических концентраторов до ее нынешнего состояния. Ни одна другая технология не была так хорошо изучена. Это является одной и причин, по которой большинство инвесторов делают выбор в пользу строительства СТЭС этого типа, несмотря на общеизвестные недостатки и опасности (например, использование теплоносителя на основе ароматических углеводородов).
В целом, существует две большие группы гелиоконцентраторов.
Первая группа установок концентрирует солнечную тепловую энергию вдоль линии, а вторая направляет лучи в одну точку, достигая гораздо более высокой локальной температуры. Эта группа СТЭС использует концентраторы с параболическим желобом или зеркала Френеля.
Вторая группа установок, которая работает с высокой температурой и регулирует направление лучей сразу по двум осям, использует или центральную башню, или двигатели Стирлинга. В наиболее продвинутых установках можно накапливать тепловую энергию, чтобы потом в подходящий момент преобразовать ее в электричество.
Также существуют гибридные солнечные тепловые электростанции, которые одновременно используют энергию солнца с ископаемым топливом либо биомассой. Эти инжиниринговые решения существенно расширяют перечень возможностей для инвесторов.
СТЭС с параболическим желобом: оборудование и технологии
На долю параболических концентраторов в настоящее время приходится 80-90% всех построенных на планете СТЭС, что делает указанную технологию наиболее изученной, надежной, предсказуемой и относительно доступной.
Примером солнечной тепловой электростанции на параболических концентраторах может служить современная CSNP Royal Tech Urat 100MW (Китай), подключенная к электрической сети в январе 2020 года.
Многочисленные электростанции этого типа эксплуатируют в Испании, Соединенных Штатах и ряде других стран.
Принцип действия подобных гелиоконцентраторов состоит в последовательном нагревании теплоносителя вдоль прямой линии длиной несколько сотен метров. Жидкий теплоноситель переносит тепловую энергию, захваченную параболическими зеркалами. Нагретая до высокой температуры жидкость затем используется для генерации пара и приведения в действие паротурбинной группы.
Цикл жидкого теплоносителя
Используемая текучая среда может быть водой, но в настоящее время не решены проблемы, связанные с испарением, которое могло бы происходить в промежуточной точке маршрута.
По этой причине выбор других жидкостей, которые не изменяют агрегатное состояние между одним концом и другим концом трубопровода, на которой сосредоточено солнечное излучение, является наиболее предпочтительным.
Из всех возможных жидкостей синтетические органические теплоносители демонстрируют наибольшие преимущества. Среди них выделяется эвтектическая смесь из дифенилоксида и бифенила. Эта смесь представляет собой наилучший компромисс между стоимостью и производительностью, хотя при обращении с ней могут возникнуть большие трудности, которые негативно влияют на результаты работы гелиоконцентраторов.
Поиск оптимального баланса между стоимостью и техническими характеристиками вынуждает инжиниринговые компании искать новые решения и оригинальные подходы при проектировании и строительстве солнечных тепловых электростанций данного типа.
Так, большое внимание уделяется сегодня повышению экологической безопасности и простоте эксплуатации и технического обслуживания подобных объектов.
После прохождения через параболоконцентрические зеркала теплоноситель нагревается до температуры около 380-390ºC. Это вполне безопасные значения, поскольку при нагревании выше 400ºC используемые ароматические углеводороды разлагаются.
Разложение углеводородного теплоносителя на тяжелые и летучие фракции нарушают работу гелиоконцентратора и создают проблемы с безопасностью.
Независимо от режима работы параболического концентратора, система требует поставки специального оборудования для качественной очистки теплоносителя от любых продуктов разложения, обычно с использованием последовательной фильтрации и дистилляции.
Солнечное поле
Поле параболоцилиндрических концентраторов, также называемое солнечным полем, представляет собой обширный участок площадью до нескольких гектаров на каждый мегаватт установленной мощности, где установлены параболические зеркала.
Строительство СТЭС установленной мощностью 100 МВт может потребовать примерно 200 гектаров земли только для размещения концентраторов, не учитывая вспомогательного оборудования.
Коллекторные модули должны иметь идеальную форму и размеру, чтобы максимально эффективно концентрировать солнечное излучение на трубопроводе с теплоносителем.
Они состоят из отражающих зеркал, поглотительной трубки и опор, которые фиксируют всю эту конструкцию в наиболее выгодном положении по отношению к солнцу.
Модули собраны в группы, которые перемещаются вместе, так что солнечное излучение всегда падает максимально перпендикулярно поверхности модуля. Несколько коллекторов соединяются последовательно, образуя стандартные контуры.
Крупная СТЭС может состоять из нескольких сотен таких независимых контуров, соединенных в общую систему.
Контур парогенератора
Тепло, поглощаемое теплоносителем, передается в водяной контур для производства пара.
Эта вода, которая была нагнетена в многоступенчатом центробежном насосе до давления от 50 до 100 бар, испаряется и нагревается примерно до 380°C, а HTF охлаждается и подготавливается к повторному использованию.
Охлажденный теплоноситель возвращается в солнечное поле, чтобы продолжить перенос энергии, захваченной параболическими концентраторами.
Оборудование, которое отвечает за теплообмен между теплоносителем и пароводяным циклом, представляет собой кожухотрубные теплообменники больших размеров.
Инженерное проектирование парогенераторов для солнечных тепловых электростанций сегодня представляет собой сложную практическую задачу, поскольку инженерам нужно учитывать многочисленные риски и оптимизировать обслуживание оборудования.
В настоящее время каждый элемент СТЭС требует наличия специализированных команд по техническому обслуживанию и ремонту, что связано с дополнительными затратами.
По этой причине качественное проектирование и поставка надежного оборудования критически важно для успеха всего проекта.
Паровая турбина
Паровая турбина представляет собой один из ключевых элементов любой электростанции, преобразующей тепловую энергию пара в электричество. СТЭС не является исключением.
Образующийся пар направляется в паровую турбину, где происходит очередное преобразование энергии.
Энергия, содержащаяся в паре под высоким давлением (потенциальная энергия), преобразуется во механическую энергию вращения вала паровой турбины. Газовые турбины при этом использовать сложно, учитывая низкую температуру пара (380ºC). КПД процесса колеблется от 30% до 45%, в зависимости от нагрузки (более высокая производительность достигается при более высокой нагрузке) и достигает максимального значения при 100% мощности.
Правильный выбор паровой турбины на этапе инженерного проектирования СТЭС играет важную роль, поскольку каждый объект строится в расчете на четко определенные условия эксплуатации, уровень нагрузки и др.
Пароконденсатор
Пар, выходящий из турбины, является бесполезным, не способным выполнять механическую работу.
Его температура составляет менее 50ºC, а абсолютное давление ниже атмосферного.
По сути, отработанный пар на выходе из турбины представляет собой поток чистой деминерализованной воды, которую можно сконденсировать и вернуть в рабочий цикл.
Пароконденсаторы для солнечных тепловых электростанций выполняют такие задачи:
• Отработанный пар восстанавливается для повторного использования воды.
• Конденсатор создает низкое давление, благодаря чему заметно увеличивается общая производительность и мощность турбинной группы.
• Обеспечивается достаточное нагнетание жидкости перед подачей в котел, что является более энергоэффективным процессом по сравнению со сжатием пара.
Чтобы обеспечить конденсацию отработанного пара, нужно ввести в систему новую жидкость низкой температуры или холодный воздух для осуществления теплообмена.
При этом следует помнить, что процессы испарения и конденсации требуют подачи или отвода значительного количества тепла и, соответственно, достаточного притока воды.
При использовании воды пароконденсаторы мощных СТЭС могут потреблять от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов кубометров воды в год. Следовательно, строительство подобных объектов вдали от природных источников воды нецелесообразно.
При строительстве солнечной теплоэлектростанции в засушливых районах инженеры используют воздушное охлаждение, при котором тепло отработанного пара передается непосредственно в окружающий воздух. Это менее эффективный и более дорогой способ конденсации, поэтому он используется только в том случае, если нет других альтернатив.
Генератор и подстанция
На последней стадии цикла механическая энергия вращающегося вала паровой турбины требует преобразования в электрическую энергию.
Это преобразование осуществляется в электрогенераторе, который считается эффективным и надежным оборудованием.
Вырабатываемая электроэнергия передается в электросеть по высоковольтным линиям электропередачи.
Данные линии могут быть надземными или подземными, что требует строительства и монтажа ряда специальных элементов:
• Трансформаторная подстанция для повышения напряжения. Важно учитывать, что генерация осуществляется при самом благоприятном для генератора напряжении, а транспортировка осуществляется при напряжении, минимизирующем потери.
• Электрическая защита, гарантирующая, что генератор и электрическая сеть находятся в надлежащих условиях для стабильной безаварийной работы. Она включает системы заземления, в которые должны передаваться токи короткого замыкания.
• Контрольно-измерительное оборудование, которое информирует электрические системы защиты о значениях напряжения и тока в режиме реального времени.
Компания ESFC с партнерами занимается финансированием и строительством электрических подстанций под ключ.
Реализовано много проектов в разных уголках мира и получен бесценный опыт который всегда пригодится для продвижения вашего бизнеса.
Поставки оборудования для СТЭС включают выбор, заказ, доставку и профессиональный монтаж генераторов, трансформаторов, паровых турбин, элементов трубопровода, систем очистки теплоносителя и других частей.
Солнечные тепловые электростанции с центральным приемником
СТЭС с центральным приемником (в том числе так называемые установки башенного типа) состоят из из ряда больших зеркал, расположенных вокруг башни, называемых гелиостатами.
У каждого из гелиостатов устанавливается независимый двигатель, который позволяет ориентировать его так, чтобы отраженный системой солнечный луч концентрировался в определенной точке на вершине башни.
Центральный приемник отвечает за преобразование концентрированного излучения в тепло, передавая его теплоносителю, в роли которого может быть воздух, вода или неорганические соли. Этот теплоноситель может использоваться непосредственно для преобразования воды в пар, а также для повышения производительности газовой турбины путем нагрева всасываемого воздуха до входа в камеру сгорания.
Если жидким теплоносителем является вода, центральные приемные установки нагревают и испаряют жидкость, ранее введенную под давлением в приемник, для производства пара при определенном давлении и температуре. Затем этот пар расширяется в паровой турбине, следуя общим принципам любой термоэлектрической установки.
Когда установка работает в нормальном режиме, неорганические соли первоначально хранятся при температуре около 290ºC в большом изолированном резервуаре, который пытается поддерживать их при этой температуре.
Вертикальный центробежный насос перемещает соли из резервуара в приемник, расположенный наверху башни.
Жидкий теплоноситель, приводимый в движение насосами, перемещается из резервуара для холодной соли в приемник наверху башни, где температура увеличивается примерно до 560-600ºC. Там жидкость хранится, пока не будет использована для генерации пара.
Данная технология позволяет СТЭС обеспечить относительно равномерную генерацию электроэнергии на протяжении суток, независимо от интенсивности солнечных лучей.
Гелиостаты
Солнечное излучение улавливается плоскими зеркалами, смонтированными на подвижной конструкции.
Комплекс, образованный зеркалами, металлическими опорами и системами их ориентации, называется гелиостатом. Функция гелиостата в том, чтобы отражать солнечный свет, направляя его в принимающую точку на центральной башне.
Такие зеркала имеют коэффициент отражения примерно 95%.
На небольшой площади, занимаемой приемником, можно сконцентрировать примерно 98% попадающего на него излучения.
При инженерном проектировании СТЭС важно правильно выбрать несущую конструкцию, которая должна выдерживать вес двигателя и зеркал, обеспечивая беспрецедентную надежность при любых ветровых нагрузках.
Центральный приемник (башня)
Одним из ключевых компонентов башенных солнечных тепловых электростанций является полая коробка, расположенная в верхней части башни.
Из-за крайне высокой температуры и градиентов, тесно связанных с характеристиками термодинамического цикла, нынешние исследования в основном сосредоточены на выборе материалов и оптимальном расположении приемника.
Центральный приемник отвечает за преобразование энергии солнечного излучения в тепловую энергию. В нем используется серия трубок, охлаждаемых жидким теплоносителем, в которые будет передана часть поглощенной энергии. Трубки, как правило, металлические, обычно изготавливаются из нержавеющей стали, а снаружи они имеют селективное покрытие, способное поглощать значительную часть излучения в видимом и ультрафиолетовом спектре и минимально излучать в инфракрасном спектре.
Преимущества башенных СТЭС
Преимущества башенных установок с теплоаккумулятором заключаются в высокой гибкости, управляемости и надежности таких установок.
Среди преимуществ, которые они предлагают по сравнению с другими солнечными технологиями, можно выделить следующие:
• Возможность хранения большого количества энергии.
• Использование одного и того же теплоносителя для получения и хранения энергии, что упрощает систему и улучшает экономические показатели объекта.
• Высокая температура теплоносителя по сравнению с альтернативными технологиями, что способствует существенному повышению эффективности пароводяного цикла.
• Жидкий теплоноситель (расплавленные соли) циркулирует через четко ограниченную область с более высокой эффективностью, чем в параболических системах.
• Слив HTF из трубопроводов осуществляется самотеком, когда установка не работает, без необходимости в установке дополнительного насосного оборудования.
Ярким примером башенной СТЭС является электростанция Нур Уарзазат (Noor Ouarzazate CSP), которая поэтапно вводится в эксплуатацию с 2016 года.
Это самая большая на планете электростанция данного типа, которая была спроектирована для экстремальных условий пустыни.
Солнечные тепловые электростанции для хранения энергии
Одна из серьезных проблем возобновляемой энергетики, в которой используют методы, в значительной степени зависящие от погодных условий — сложность получения энергии в определенные моменты времени, когда она необходима.
Генерация происходит при благоприятных условиях, а не на пике потребления.
Как только электрическая энергия поступает в электросеть, она должна немедленно потребляться. Поскольку хранить электрическую энергию как таковую крайне дорого, поэтому в идеале производство и потребление должны совпадать.
Эту проблему можно было бы решить, если бы энергия могла вырабатываться при благоприятных условиях и потребляться при необходимости.
Это означает строительство «хранилища» энергии, который позволяет согласовывать ритмы производства и спроса.
Поскольку накопление электрической энергии в больших масштабах представляет собой ряд проблем, которые наука еще не решила, традиционно применяются другие виды накопления энергии с использованием, например, разницы давления или температуры.
Например, гидроаккумулирующие электростанции прибегают к хранению запруженной воды, чтобы осушать водохранилища и использовать воду в наиболее подходящее время.
Технологии хранения энергии в гелиотермальной энергетике
В солнечных тепловых электростанциях используются различные возможности хранения, но энергия всегда запасается в форме тепла для дальнейшего производства электричества.
Хотя изучаются другие возможности, технология, которая считается зрелой и успешно прошла испытания на некоторых существующих СТЭС — это хранение энергии с использованием расплавленных неорганических солей.
Таблица: некоторые технологии для хранения тепловой энергии.
|
Технология |
Краткое описание |
|
Хранение горячего теплоносителя (HTF) |
Эта технология была успешно испытана на американской электростанции SEGS I с большим резервуаром, в котором хранился HTF из солнечного поля. После сильного пожара, который практически уничтожил объект, было обнаружено, что хранение горючего вещества при высоких температурах нецелесообразно. Кроме того, стоимость теплоносителя намного выше, чем неорганических солей. |
|
Хранение тепловой энергии в горячем затвердевшем бетоне |
Горячая жидкость может нагревать большую массу затвердевшего бетона через трубопроводы, предназначенные для этой цели. При необходимости холодная жидкость, вода, пар или HTF подаются по тем же каналам, так что тепловая энергия, хранящаяся в бетоне, возвращается к жидкости. 
|
|
Хранение в виде скрытой теплоты затвердевания неорганических солей. |
Важным преимуществом технологии является то, что соли не нужно постоянно перекачивать по трубопроводу. Это снижает расходы на эксплуатацию. Количество соли, необходимой для хранения энергии, относительно небольшое. |
|
Хранение энергии в виде расплавленных солей |
Некоторые объекты используют технологию хранения энергии с использованием расплавленных солей в одном резервуаре, так что холодные и горячие соли разделяются благодаря разнице в их плотности. |
Инженеры используют инновационные технологии и материалы, которые сводят к минимуму теплопотери и обеспечивают эффективную передачу энергии для производства электрической энергии на всех этапах технологического процесса.
Гибридизация гелиотермальных установок с ископаемым топливом
Сегодня чрезвычайно сложно делать надежный прогноз погоды и прогнозировать выработку электроэнергии солнечной тепловой электростанцией.
С самого начала строительства первых электростанций SEGS в Калифорнии исследуется возможность включения в систему вспомогательного котла на ископаемом топливе.
Хранить электрическую энергию в больших количествах сложно, поэтому производство и потребление энергии должны точно совпадать по времени. В противном случае возникат определенные дисбалансы в электросети, которые могут привести к отключению электроснабжения отдельных предприятий и целых регионов.
Хотя некоторые эксперты считают, что солнечные тепловые электростанции обязательно должны иметь систему хранения тепла, которая позволяла бы регулировать производство независимо от интенсивности солнечного излучения, это слишком дорого.
Интеграция вспомогательного котла, который работает на природном газе или же биомассе, предусмотрена в действующих нормах Испании и ряда других стран. То есть предполагается, что СТЭС должны быть максимально независимыми от природных условий. Более того, котлы обеспечивают необходимое тепло для предотвращения замерзания теплоносителя, которая составляет около +12ºC.
Преимущества гибридизации с биомассой
Солнечные тепловые электростанции без оборудования для аккумулирования тепла и без вспомогательного котла на природном газе могут работать от 2000 до 3000 эквивалентных часов ежегодно, то есть порядка 60-75% часов в году установки стоят без дела.
Многомиллионные инвестиции простаивают, хотя существуют жизнеспособные способы вырабатывать электроэнергию из других источников. Энергетические объекты, строящиеся в районах с развитым сельским хозяйством, могут использовать сжигание биомассы.
Оборудование СТЭС котлом, работающим на биомассе, представляет собой безусловно привлекательную возможность для инвесторов в Южной Европе и других частях планеты.
Преимущества гибридизации с комбинированным циклом
Солнечные тепловые электростанции во многих случаях работают с применением хорошо известного теплового цикла Ренкина.
Конечно, как только излучение было преобразовано в потенциальную энергию горячего пара, его легко смешать с паром, генерируемым из дополнительных источников, и совместно привести в действие турбину.
Установки, способные смешивать пар, генерируемый с помощью солнечного поля и с помощью котла-утилизатора выхлопных газов газовой турбины, называются электростанциями ISCC (Integrated Solar Combined Cycle).
Ископаемое топливо имеет много недостатков, зато у ISCC есть два важных преимущества. Это невысокая стоимость производства электроэнергии, и возможность плавной регуляции мощности в любое время, чтобы соответствовать текущей нагрузке.
Инжиниринговые услуги обычно включают поставки оборудования для солнечных тепловых электростанций, инженерное проектирование и строительство СТЭС под ключ по EPC контрактам.
Свяжитесь с нашими представителями, чтобы узнать больше о наших услугах финансирования и реализации проектов.
ВЗГЛЯД / Удары по энергетике Украины перестали быть щадящими :: Общество
В среду большая часть Украины осталась без света. Причиной стали удары по энергетической инфраструктуре страны. По словам специалистов, в этот раз были выведены из строя подстанции с наиболее высоким напряжением – 750 кВ, отвечающие за переброску электроэнергии между областями страны.
Таким образом, единая энергосистема Украины фактически перестала существовать. Сможет ли Киев ее восстановить и как проблемы в энергетике отразятся на ВСУ?
Все атомные электростанции Украины, а также большая часть ТЭС, ТЭЦ и ГЭС были временно отключены в среду. Об этом сообщает Минэнерго Украины. Кроме того, большая часть регионов на сопредельных с Россией территориях осталась без электро- и водоснабжения, во многих населенных пунктах фиксируются аварии.
«Предварительно в одном только Киеве поражены ТЭЦ-5 на Выдубичах (правый берег) и ТЭЦ-6 на Троещине (левый берег). Убедительных доказательств поражения этих объектов пока нет, но власти намекают именно на эти объекты. Также известно об отсутствии водоснабжения, «Киевводоканал» не справляется с нагрузкой, горожане запасаются водой. На какое-то время остановилась работа метро», – рассказал газете ВЗГЛЯД киевлянин Алексей Нечаев.
Также электроснабжение пропало в Киевской, Николаевской, Одесской области, проблемы со светом зафиксированы на Днепропетровщине, Запорожье, а также во Львовской, Ровенской и Волынской областях на Западной Украине.
Восток также зацепило: в Харькове, Сумах и Полтаве.
«Можно констатировать, что сегодня наступил тот самый кумулятивный эффект ударов, о котором говорилось с 10 октября: несколько волн ударов последовательно выводили из строя элементы энергосистемы Украины, которая практически в неизменном виде существовала со времен распада СССР», – считает военный эксперт Борис Рожин.
«Сегодня накопительный эффект сказался и все посыпалось. Естественно, сейчас несколько дней энергосистему будут балансировать путем дальнейшего снижения потребления, но делать это будет сложно, а ВС РФ сохраняют опцию дальнейших ударов по еще не уничтоженным объектам, что приведет к тому, что следующая волна ударов также будет гасить большую часть Украины», – отмечает эксперт.
По его словам, «в этом деле главное последовательность и методичность, которые мы и наблюдаем в вопросе вывода из строя энергосистемы к началу зимы». Проблемы сказываются и на железной дороге.
«Судя по последствиям, накопительный эффект ударов гарантированно роняет теперь и локомотивную электротягу. Не хватает напряжения у них, причем по всему полигону переменного тока и части постоянного в районе Харьковского узла», – пишет Telegram-канал «Блокнот перископа».
При этом, в отличие от ВС Украины, которые безбожно бомбят Запорожскую АЭС, российские удары не затрагивают атомную инфраструктуру. «Россия не выпустила ни одного снаряда по АЭС. Приостановки их работы связаны с разрушением электросетей. Станции по-прежнему могут вырабатывать электричество, но не могут доставить его до потребителей», – отмечают авторы Telegram-канала «Выпускайте Кракена». В то же время отраслевой Telegram-канал «Рыбарь» обратил внимание на тот факт, что
«сегодня впервые с начала СВО все украинские атомные электростанции оказались «выключены» из энергосистемы страны».
«Наиболее вероятной причиной произошедшего стал вывод из строя питающих подстанций. Это привело к резкому падению потребителей вырабатываемой АЭС электроэнергии, из-за чего дежурные смены были вынуждены заглушить реакторы и перевести их в работу на собственные нужды станций», – добавляют аналитики.
«Не исключено, что энергетики вновь смогут собрать аварийные схемы и возобновить работу части АЭС. Но происходящее является хорошей демонстрацией начала распада единой энергосистемы Украины на отдельные независимые друг от друга «островки», – полагают авторы канала.
На этом фоне власти Украины обсуждают еще большее ужесточение военной цензуры и наказания местных жителей за публикацию информации о «прилетах» по объектам инфраструктуры. Теперь в Раду внесен законопроект, который подразумевает увеличение штрафов и исправительные работы сроком до двух лет.
Тем не менее информация по-прежнему просачивается в соцсети, поэтому можно сделать вывод, что ВС России нанесли удар по наиболее значимым трансформаторным подстанциям, которые перераспределяют электроэнергию между основными генерирующими мощностями – это Южно-Украинская, Ровенская и Хмельницкая атомные электростанции, – и большей частью потребителей.
«При этом целью ракетных ударов в этот раз стали подстанции с наиболее высоким напряжением – 750 кВ, указал собеседник.
«До сих пор Украина бравировала тем, что эти подстанции не были выведены из строя, мол, удары не достигли цели. Но дело в том, что предыдущие ракетные удары были щадящего плана: выводили из строя подстанции 110 кВ и 330 кВ», – рассказал газете ВЗГЛЯД специалист по атомной энергетике Алексей Анпилогов.
«Сегодня же мы видим, что на Украине буквально все отключилось.
Подстанций 750 кВ на Украине меньше десяти. Но выход из строя каждой из них – это фактически выпадение сразу нескольких областей, потому что именно такие подстанции отвечают за переброску электроэнергии между областями», – подчеркнул Анпилогов.
По мнению собеседника, Украина не сможет восстановить энергобаланс в разумные сроки. «Мы доподлинно не знаем о повреждениях. Думаю, и энергослужбы Украины еще оценивают последствия ударов. Поэтому пока сложно прогнозировать, сколько продлятся ремонтные работы. Оборудование для подстанций штучное, изготавливается на протяжении от нескольких месяцев до нескольких лет.
Сложности могут возникнуть и с доставкой этого оборудования», – считает эксперт.
При этом Анпилогов допускает, что на Украине могут включить резервные мощности, еще незадействованные трансформаторы. «Но проблема для противника в том, что если один раз русские ракеты уже долетели до этих подстанций, а значит, и во второй раз долетят. Поэтому будущее украинской энергосистемы выглядит туманно и печально», – констатирует собеседник.
Что касается железнодорожного сообщения на Украине, то здесь тоже существуют проблемы.
«На Украине электрифицированная железная дорога: большая часть железнодорожных путей имеет электрификацию постоянным или переменным током. Электрификация зависит от внешних источников. У железной дороги нет своих собственных электростанций. Она запитана ровно через такие же тяговые подстанции, которые сначала забирают электрическую мощность из общей системы, а потом выдают на участки путей, на контактную сеть», – рассказал Анпилогов.
«Если нет мощности в основной энергосистеме, нет мощности в контактной сети. А значит, единственным способом движения на Украине остается тепловозный транспорт, который более-менее автономен. Но и здесь существуют трудности: во-первых, тепловозы имеют меньшую скорость движения; во-вторых, их нужно постоянно снабжать дизельным топливом; в-третьих, они чаще ломаются. Все это будет затруднять логистику ВСУ на Украине самым серьезным образом», – резюмировал эксперт.
Смотрите ещё больше видео на YouTube-канале ВЗГЛЯД
проектов «Гига» — крупнейшие в мире тепловые электростанции
Тайчжунская электростанция в Лунцзин, Тайчжун, Тайвань, является крупнейшей в мире тепловой электростанцией. Это угольная электростанция с установленной мощностью 5788 МВт, принадлежащая и эксплуатируемая государственной Тайваньской энергетической компанией (Taipower).
Электростанция, состоящая из 10 угольных паровых турбин мощностью 550 МВт и четырех газовых турбин мощностью 72 МВт, начала работу в 1992 году с ввода в эксплуатацию четырех блоков мощностью 550 МВт.
Еще четыре блока были установлены в период с 1996 по 1997 год. Два дополнительных блока мощностью 550 МВт были введены в эксплуатацию в 2005-2006 годах, а также были добавлены четыре газовые турбины мощностью 72 МВт.
Паровые турбины, работающие на угле, были поставлены GE и Toshiba, 70% угля, используемого электростанцией, поступает из Австралии, США, Южной Африки и Индонезии по долгосрочным контрактам, а оставшаяся часть закупается в спотовый рынок.
Taipower планирует ввести в эксплуатацию два дополнительных угольных энергоблока мощностью 800 МВт на электростанции в Тайчжуне к 2021 г.
Электростанция Shoaiba, работающая на мазуте, расположенная на побережье Красного моря, примерно в 100 км к югу от Джидды в Саудовской Аравии, в настоящее время является второй по величине тепловой электростанцией в мире. Электростанция мощностью 5600 МВт также является крупнейшей на Ближнем Востоке.
Электростанция Шоайба принадлежит и управляется Саудовской электроэнергетической компанией (SEC).
Электростанция состоит из 14 энергоблоков мощностью по 400 МВт каждый и строилась в три этапа. Строительство началось в 1998 году, а первая очередь с тремя энергоблоками была введена в эксплуатацию в 2003 году. Вторая и третья очереди были завершены в 2007 и 2012 годах соответственно.
Консорциум под руководством АББ выполнил первый этап, а консорциум под руководством Alstom выполнил два следующих этапа «под ключ». Нефть для электростанции поставляет государственная нефтяная компания Saudi Aramco, а вода, необходимая для работы, подается с близлежащего завода по опреснению воды.
Сургутская электростанция-2, также известная как Сургутская ГРЭС-2, в Западной Сибири, Россия, считается третьей по величине тепловой электростанцией в мире. Газовая электростанция имеет установленную мощность 5,597,1 МВт и принадлежит и управляется российской электроэнергетической компанией Э.ОН Россия.
Сургут-2 состоит из шести энергоблоков по 800 МВт, введенных в эксплуатацию в период с 1985 по 1988 г.
, и двух усовершенствованных парогазовых блоков общей мощностью 797,1 МВт, введенных в эксплуатацию в июле 2011 г. Газовые турбины GE 9FA и имеют КПД 55,9%. Попутный нефтяной газ (70%) и природный газ (30%) используются в качестве топлива для производства электроэнергии.
Электростанция выработала около 40 млрд кВтч электроэнергии в 2012 году. Э.ОН Россия заключила контракт с Emerson Process Management на внедрение АСУ ТП на третьем энергоблоке станции в сентябре 2011 года.
Электростанция Туокетуо, Китай
Крупнейшая в Китае угольная электростанция Tuoketuo также является четвертой по величине тепловой электростанцией в мире с огромной установленной мощностью 5400 МВт. Завод расположен в уезде Тогто, Хух-Хото, Внутренняя Монголия, и принадлежит и управляется Tuoketuo Power Company, совместным предприятием Datang Power (60%), Beijing Power (25%) и Huaneng Thermal Power (15%).
Электростанция Туокетуо состоит из восьми энергоблоков мощностью 600 МВт, введенных в эксплуатацию в период с 2003 по 2006 год, и двух дополнительных блоков мощностью 300 МВт.
Уголь для электростанции поставляется с Джунгарского угольного месторождения, расположенного в 50 км, а вода подается из реки Хуанхэ в 12 км.
Энергетическая компания Туокетуо планирует увеличить установленную мощность электростанции Туокетуп до 6000 МВт, чтобы сделать ее крупнейшей тепловой электростанцией в мире.
Белхатувская электростанция, расположенная в Белхатуве в Лодзинском воеводстве Польши, является пятой по величине тепловой электростанцией в мире и крупнейшей угольной электростанцией в Европе. Тепловая электростанция мощностью 5 354 МВт принадлежит и управляется PGE Elektrownia Belchatow, дочерней компанией Polska Grupa Energetyczna.
Белхатувская электростанция работает с 1988 года и изначально состояла из 12 энергоблоков номинальной мощностью 360 МВт каждый. Программа модернизации, начатая в 1997 году, добавила 120 МВт, а дальнейшее расширение в 2011 году добавило к станции сверхкритический блок мощностью 858 МВт. Компания Alstom получила контракт на проектирование, поставку, строительство и ввод в эксплуатацию для расширения завода.
Компания Alstom также получила контракт на модернизацию шести блоков электростанции в 2012 году, после чего в 2013 году был заключен дополнительный контракт на модернизацию еще одного блока. Ожидается, что мощность электростанции достигнет 5 474 МВт в 2015 году после завершения постоянная программа модернизации.
Электростанция Касима, Япония
Электростанция Касима, расположенная на побережье Японии, примерно в 50 милях к северо-востоку от Токио, представляет собой нефтяную и газовую теплоэлектростанцию с установленной мощностью 5 204 МВт, что делает ее шестой по величине тепловой электростанцией. электростанция в мире. Электростанция, принадлежащая и управляемая Тайваньской электроэнергетической компанией (TEPCO), была построена в период с 1971 по 1975 год.
Первоначально электростанция состояла из двух турбин мощностью 1000 МВт и четырех турбин мощностью 600 МВт, поставленных Hitachi, Mitsubishi, Toshiba и GE. Цунами 2011 г. вывело из строя четыре генератора на заводе; но пострадавшие агрегаты были возвращены в строй в течение двух месяцев.
На станции, введенной в эксплуатацию в 2012 году, впоследствии были установлены три газовые турбины мощностью 268 МВт9.0003
Электростанция Касима ранее была резервной электростанцией для TEPCO и стабильно работала даже после цунами, разрушившего АЭС Фукусима. Новые газотурбинные установки с комбинированным циклом на заводе в Касиме должны начать работу в 2014 году.
Тепловая электростанция Futtsu мощностью 5040 МВт, работающая на СПГ, в Тибе, Япония, в настоящее время является седьмой по величине тепловой электростанцией в мире. Электростанция, принадлежащая и управляемая TEPCO, состоит из четырех электростанций с комбинированным циклом, введенных в эксплуатацию между 1985 и 2010.
Первые две электростанции Futtsu состоят из 14 блоков комбинированного цикла мощностью 165 МВт каждый. Парогазовые установки Futtsu-1 и Futtsu-2 основаны на газовых турбинах GE 9E, тогда как Futtsu-3 и Futtsu-4 представляют собой две современные парогазовые установки мощностью 1520 МВт каждая.
GE предоставила четыре системы комбинированного цикла 109FA+e для Futtsu-3 и три системы 109H для Futtsu-4.
Первый блок парогазовой установки Futtsu-4 на базе газовой турбины GE 9H введен в эксплуатацию в 2008 году, следующие два блока были введены в эксплуатацию в 2009 годуи 2010 г. Топливо для электростанции поставляется по подводному трубопроводу с близлежащего СПГ-терминала Futtsu, способного перерабатывать девять миллионов тонн СПГ в год.
Электростанция Вайгаоцяо, расположенная в Новом районе Пудун в Шанхае, Китай, имеет установленную мощность 5000 МВт. Это одна из четырех китайских угольных электростанций мощностью 5000 МВт, которая считается одной из крупнейших тепловых электростанций в мире. Угольная электростанция Waigaoqiao принадлежит и управляется Шанхайской электроэнергетической компанией, дочерней компанией государственной China Power Investment Corporation (CPIC).
Электростанция состоит из четырех подкритических блоков мощностью 300 МВт, двух сверхкритических блоков мощностью 900 МВт и двух сверхкритических блоков мощностью 1000 МВт, введенных в эксплуатацию в три этапа в период с 1994 по 2008 год.
Котлы сверхкритического давления и турбины/генераторы для второй фазы проекта были поставляются Alstom и Siemens соответственно. Ультрасверхкритические котлы и турбины/генераторы для третьей очереди были изготовлены и поставлены компанией Shanghai Electric по лицензии Alstom и Siemens.
Уголь для электростанции Вайгаоцяо добывается на угольном месторождении Шенфу Дуншен, расположенном во Внутренней Монголии. Электростанция использует воду из близлежащей реки Янцзы. Выходная мощность станции подается в энергосистему Восточного Китая по двум линиям электропередачи 500 кВ.
Электростанция Guodian Beilun, Китай
Электростанция Guodian Beilun расположена в районе Beilun города Нинбо в провинции Чжэцзян, Китай. Это угольная электростанция с установленной мощностью 5000 МВт, принадлежащая и управляемая Guodian Zhejiang Beilun Power Generation Company, дочерней компанией государственной China Guodian Corporation.
Электростанция Guodian Beilun состоит из пяти подкритических блоков мощностью 600 МВт и двух сверхкритических блоков мощностью 1000 МВт, построенных в три этапа.
Первая и вторая очереди мощностью 1200 МВт и 1800 МВт соответственно были завершены в 1996 и 2000 годах. Третья очередь, состоящая из двух сверхсверхкритических блоков мощностью 1000 МВт, была начата в 2006 году и завершена в 2009 году.
Проектная годовая выработка электростанции мощность составляет около 27,5 млрд кВтч. Вырабатываемая электроэнергия подается в энергосистему Восточного Китая по двум линиям электропередачи напряжением 500 кВ.
Электростанция Guohua Taishan, Китай
Электростанция Guohua Taishan, расположенная в Тонгуване, в 50 км от города Тайшань в провинции Гуандун, Китай, представляет собой угольную электростанцию с установленной мощностью 5000 МВт. Электростанция эксплуатируется Guangdong Guohua Yuedian Taishan Power Company и использует битуминозный уголь в качестве топлива.
Guohua Taishan состоит из семи энергоблоков, введенных в эксплуатацию в период с 2003 по 2011 год. Первые пять блоков, введенных в эксплуатацию в период с 2003 по 2006 год, являются подкритическими блоками мощностью 600 МВт каждый.
Турбины, котлы и генераторы для этих агрегатов были предоставлены Shanghai Electric.
Guangdong Electric Power Design Institute (GEDI) и Tianjin Electric Power Construction (TEPC) были подрядчиками по проектированию, снабжению и строительству (EPC) для теплоэнергетического проекта. В ноябре 2011 года после ввода в эксплуатацию двух сверхкритических энергоблоков по 1000 МВт мощность станции была увеличена на 2000 МВт.
Электростанция Цзясин, Китай
Электростанция Цзясин, расположенная в 41 км от города Цзясин в китайской провинции Чжэцзян, также является угольной электростанцией мощностью 5000 МВт, работающей с 19 года.95. Государственная теплоэлектростанция находится в ведении компании Zhejiang Jiaxing Power Generation Company.
Станция состоит из двух подкритических блоков по 300 МВт, четырех сверхкритических блоков по 600 МВт и двух ультрасверхкритических блоков по 1000 МВт. Первые два блока мощностью 300 МВт были введены в эксплуатацию в 1995 году, следующие четыре блока мощностью 600 МВт — в 2004–2005 годах, а блоки мощностью 1000 МВт — в 2011 году в рамках третьего этапа расширения электростанции.
Компания Dongfang China поставила котлы, турбины и генераторы для всех энергоблоков мощностью 600 МВт, а ультрасверхкритические котлы для энергоблоков мощностью 1000 МВт были изготовлены Харбином. Турбины и генераторы для этих новых энергоблоков были поставлены компанией Shanghai Electric. Вырабатываемая электростанцией мощность подается в Восточно-китайскую энергосистему по линиям электропередачи напряжением 500 кВ.
Похожие материалы
Исследователи Университета Аделаиды разработали новый наноматериал, который может снизить выбросы углекислого газа электростанциями гораздо дешевле, чем существующие методы.
На Филиппинах расположены три из 10 крупнейших геотермальных электростанций в мире, за ними следуют США и Индонезия (по две в каждой) и Италия, Мексика и Исландия (по одной в каждой).
Профиль пяти крупнейших угольных электростанций в мире
Уголь по-прежнему является основным источником производства электроэнергии, но многие развитые страны объявили о планах поэтапного отказа от угольных электростанций.
Уголь становится менее популярным, поскольку страны рассматривают возобновляемые источники энергии как чистую альтернативу. (Фото: Flickr/Bret Arnett) Несмотря на негативное воздействие на окружающую среду, на этот минерал по-прежнему приходится около 40% мировой электроэнергии.
Китай, крупнейший в мире источник выбросов, является крупнейшей страной-производителем угля. Хотя в последние годы страна активизировала свои усилия по борьбе с изменением климата, она подверглась критике за то, что продолжает расширять свой и без того значительный угольный парк.
Несмотря на то, что в сентябре 2020 года были введены в действие планы по достижению углеродной нейтральности до 2060 года, в прошлом году компания добавила 38,4 гигаватт (ГВт) новых угольных электростанций — более чем в три раза больше, чем в других странах мира.
В отличие от действий Китая, многие развитые страны уже объявили о планах поэтапного отказа от угольных электростанций в попытке сократить выбросы парниковых газов.
Канада планирует поэтапный отказ от своих заводов к 2030 году, а Великобритания – к 2025 году.
Здесь NS Energy описывает пять крупнейших угольных электростанций в мире.
1. Датанг Туокетуо, Китай – 6,7 ГВт
Электростанция Датанг Туокетуо мощностью 6,7 ГВт расположена в автономном районе Внутренняя Монголия, Китай.
Первоначально угольная электростанция состояла из восьми блоков по 600 мегаватт (МВт), введенных в эксплуатацию в период с 2003 по 2006 год, а затем, в 2011 году, для увеличения производительности были установлены два дополнительных блока по 300 МВт.
В 2017 году мощность станции была снова увеличена за счет добавления еще двух блоков общей мощностью 1320 МВт.
Топливо поступает с угольного месторождения Джунгар, расположенного в 50 км от завода.
2. Тхэан, Южная Корея – 6,1 ГВт
Тхэанская теплоэлектростанция начинает выработку электроэнергии (Источник: Daelim) крупнейшие в мире угольные электростанции.
Он также оснащен генератором комбинированного цикла с интегрированной газификацией (IGCC) мощностью 300 МВт, который использует битуминозный уголь в качестве топлива.
В период с 1995 по 2007 год было построено восемь блоков мощностью 500 МВт для электростанции, которая снабжает электроэнергией в основном столицу Южной Кореи и прилегающие регионы.
В 2012 году японский конгломерат Hitachi и нефтехимическая группа Daelim Industrial заключили контракт на поставку двух котлов класса 1050 МВт для девятого и десятого блоков угольной ТЭЦ.
3. Танджин, Южная Корея – 6 ГВт
Тепловая электростанция Танджин мощностью 6 ГВт, эксплуатируемая Корейской компанией East-West Power Company, расположена в северо-западной провинции Чхунчхоннамдо (Чхуннам).
Первоначально электростанция состояла из восьми блоков мощностью 500 МВт, но в 2016 году электростанция была дополнена двумя дополнительными блоками мощностью 1020 МВт.
4.
Добавить комментарий