Производство и передача эклектроэнергии на расстоянии

Производство  и передача эклектроэнергии на расстоянии.

Оглавление

1 Электроэнергия. 2

2 Производство электроэнергии. 2

2.1 Генерация электроэнергии 2

2.2 Гидроэлектростанции. 2

3 Альтернативные источники электроэнергии. 4

3.1 Ветровая энергия. 4

4 Передача электроэнергии. 6

4.1 Возникновение проблемы передачи электроэнергии. 6

4.2 Причины потери электроэнергии при передаче. 6

4.3 Решение проблемы.  Проект “Лауфен-Франкфурт”. 7

4.4 Способ передачи электроэнергии “Лауфен-Франкфурт” 8

 

 

1. Электроэнергия.

     Электроэнергия — физический термин, широко распространённый в технике и в быту для определения количества электрической энергии, выдаваемой генератором в электрическую сеть или получаемой из сети потребителем. Основной единицей измерения выработки и потребления электрической энергии служит киловатт-час (и кратные ему единицы). Для более точного описания используются такие параметры, как напряжение, частота и количество фаз (для переменного тока), номинальный и максимальный электрический ток.

  Электрическая энергия является также товаром, который приобретают участники оптового рынка (энергосбытовые компании и крупные потребители-участники опта) у генерирующих компаний и потребители электрической энергии на розничном рынке у энергосбытовых компаний. Цена на электрическую энергию выражается в рублях и копейках за потребленный киловатт-час (коп/кВт·ч, руб/кВт·ч) либо в рублях за тысячу киловатт-часов (руб/тыс кВт·ч). Последнее выражение цены используется обычно на оптовом рынке.

2. Производство  электроэнергии.

1. Генерация электроэнергии

  Генерация электроэнергии — это процесс преобразования различных видов энергии в электрическую на индустриальных объектах, называемых электрическими станциями. В настоящее время существуют следующие виды генерации:

•   Тепловая электроэнергетика. В данном случае в электрическую энергию преобразуется тепловая энергия сгорания органических топлив. К тепловой электроэнергетике относятся тепловые электростанции (ТЭС)
•   Ядерная энергетика. К ней относятся атомные электростанции (АЭС). На практике ядерную энергетику часто считают подвидом тепловой электроэнергетики, так как, в целом, принцип выработки электроэнергии на АЭС тот же, что и на ТЭС.
•   Гидроэнергетика. К ней относятся гидроэлектростанции (ГЭС). В гидроэнергетике в электрическую энергию преобразуется кинетическая энергия течения воды.

2. Гидроэлектростанции.

     Гидроэлектрическая станция,  гидроэлектростанция  (ГЭС),  комплекс

сооружений  и оборудования, посредством которых  энергия  потока  воды

преобразуется в электрическую энергию. ГЭС  состоит из последовательной цепи

гидротехнических  сооружений, обеспечивающих необходимую  концентрацию потока

воды и  создание напора, и энергетического. оборудования,  преобразующего

энергию движущейся под напором воды в механическую энергию  вращения

которая, в  свою очередь, преобразуется в электрическую  энергию.

     По схеме использования водных  ресурсов и концентрации напоров  ГЭС

обычно подразделяют на русловые, приплотинные, деривационные с напорной и

безнапорной деривацией, смешанные, гидроаккумулирующие и приливные.  В

русловых  и приплотинных ГЭС напор воды создаётся плотиной, перегораживающей

реку и  поднимающей уровень воды в верхнем  бьефе. При этом неизбежно

некоторое затопление долины реки. В случае сооружения двух плотин на том же

участке реки площадь затопления уменьшается. На равнинных реках наибольшая

экономически  допустимая площадь затопления ограничивает высоту плотины.

Русловые  и приплотинные ГЭС строят и на равнинных многоводных реках и на

горных реках, в узких сжатых долинах.

     В состав сооружений русловой  ГЭС, кроме плотины, входят  здание ГЭС и

водосбросные  сооружения (рис. 4). Состав  гидротехнических  сооружений

зависит от высоты напора и установленной мощности. У русловой ГЭС здание с

размещенными  в нём гидроагрегатами служит продолжением плотины и вместе с

ней создаёт  напорный фронт. При этом с одной  стороны к зданию ГЭС примыкает

верхний бьеф, а с другой — нижний бьеф. Подводящие спиральные камеры

гидротурбин своими входными сечениями закладываются  под уровнем верхнего

бьефа, выходные же сечения отсасывающих труб погружены  под уровнем нижнего

бьефа.

     В соответствии с назначением  гидроузла в его состав могут  входить

судоходные  шлюзы или судоподъёмник, рыбопропускные сооружения, водозаборные

сооружения  для ирригации и  водоснабжения.  В  русловых  ГЭС  иногда

единственным  сооружением, пропускающим воду, является здание ГЭС. В этих

случаях полезно используемая вода последовательно проходит входное сечение

с  мусорозадерживающими  решётками,  спиральную  камеру,  гидротурбину,

отсасывающую  трубу, а по специальным водоводам  между соседними турбинными

камерами  производится сброс паводковых расходов реки. Для русловых ГЭС

характерны  напоры до 30—40 м, к простейшим русловым ГЭС относятся также

ранее строившиеся  сельские ГЭС небольшой мощности. На крупных равнинных

реках основное русло перекрывается земляной плотиной, к которой примыкает

бетонная  водосливная плотина и сооружается  здание ГЭС. Такая компоновка

типична для  многих отечественных ГЭС на больших  равнинных реках. Волжская

ГЭС им. 22-го съезда КПСС— наиболее крупная среди станций руслового типа.

     При более высоких напорах  оказывается нецелесообразным передавать  на

здание ГЭС  гидростатичное давление воды. В этом случае применяется тип

плотиной  ГЭС, у которой напорный фронт  на всём протяжении перекрывается

плотиной, а  здание ГЭС располагается за плотиной, примыкает к нижнему

бьефу. В  состав гидравлической трассы между  верхним и нижним бьефом ГЭС

такого типа входят глубинный водоприёмник с  мусорозадерживающей решёткой,

турбинный водовод, спиральная камера, гидротурбина, отсасывающая труба. В

качестве  дополнит, сооружений в состав узла могут входить судоходные

сооружения  и рыбоходы, а также дополнительные водосбросы Примером подобного

типа станций  на многоводной реке служит Братская ГЭС на реке Ангара.

  Несмотря  на снижение доли ГЭС в общей  выработке, абсолютные значения

производства  электроэнергии и мощности ГЭС непрерывно растут вследствие

строительства новых крупных электростанций. В 1969 в мире насчитывалось

свыше 50 действующих  и строящихся ГЭС единичной мощностью 1000 Мвт и выше,

причём 16 из них — на территории бывшего Советского Союза.

     Важнейшая особенность гидроэнергетических  ресурсов по сравнению с

топливно-энергетическими  ресурсами — их  непрерывная  возобновляемость.

Отсутствие  потребности в топливе для  ГЭС определяет низкую себестоимость

вырабатываемой  на ГЭС электроэнергии. Поэтому сооружению ГЭС, несмотря на

значительные, удельные капиталовложения на 1 квт установленной мощности и

продолжительные сроки строительства, придавалось  и  придаётся  большое

значение, особенно  когда  это  связано  с  размещением  электроёмких

производств.

3. Альтернативные  источники электроэнергии.

 

      Альтернативная энергетика. К ней относятся способы генерации электроэнергии, имеющие ряд достоинств по сравнению с «традиционными», но по разным причинам не получившие достаточного распространения. Основными видами альтернативной энергетики являются:

• Ветроэнергетика — использование кинетической энергии ветра для получения электроэнергии;
• Гелиоэнергетика — получение электрической энергии из энергии солнечных лучей;
• Геотермальная энергетика — использование естественного тепла Земли для выработки электрической энергии.
• Водородная энергетика — использование водорода в качестве энергетического топлива

1. Ветровая  энергия.

     Огромна энергия движущихся воздушных масс. Запасы энергии ветра более

чем в сто  раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты. Постоянно и

повсюду на земле дуют ветры – от легкого  ветерка, несущего желанную

прохладу  в летний зной, до могучих ураганов, приносящих неисчислимый урон и

разрушения. Всегда неспокоен воздушный океан, на дне которого мы живем.

Ветры, дующие на просторах нашей страны, могли  бы легко удовлетворить все

ее потребности  в электроэнергии! Климатические  условия позволяют развивать

ветроэнергетику на огромной территории – от наших  западных границ до

берегов Енисея. Богаты энергией ветра северные районы  страны  вдоль