Что относится к объектам энергетики

Что относится к объектам энергетики

Объекты электроэнергетики — Имущественные объекты, непосредственно используемые в процессе производства, передачи электрической энергии, оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике и сбыта электрической энергии, в том числе объекты электросетевого хозяйства.
(Источник: Федеральный закон № 35-ФЗ от 26 марта 2003 г. ( "Об электроэнергетике" ))

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки — служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

РосТепло.ру не принимает на себя никакой ответственности за любые последствия (как прямые, так и косвенные), связанные с использованием терминов и определений, представленных в этом разделе.

Доли в % различных источников в мировом производстве электроэнергии в 2015 году (IEA, 2017) [1]

Природный газ (22,9 %)

Энерге́тика — область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной, природной энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую энергию. При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий:

  • получение и концентрация энергетических ресурсов, примером может послужить добыча, переработка и обогащение ядерного топлива;
  • передача ресурсов к энергетическим установкам, например доставка газа, угля, мазута на тепловую электростанцию;
  • преобразование с помощью электростанций первичной энергии во вторичную, например, химической энергии угля в электрическую и тепловую энергию;
  • передача вторичной энергии потребителям, например по линиям электропередачи[2] .

Содержание

Электроэнергетика [ править | править код ]

Электроэнергетика — это подсистема энергетики, охватывающая производство электроэнергии на электростанциях и её доставку потребителям по линии электропередачи. Центральными её элементами являются электростанции, которые принято классифицировать по виду используемой первичной энергии и виду применяемых для этого преобразователей. Необходимо отметить, что преобладание того или иного вида электростанций в определённом государстве зависит в первую очередь от наличия соответствующих ресурсов. Электроэнергетику принято делить на традиционную и нетрадиционную.

Доля различных источников
в мировом производстве электроэнергии [1]
Уголь Природный газ ГЭС АЭС Нефть Прочие Всего
1973 год 38,3 % 12,1 % 20,9 % 3,3 % 24,8 % 0,6 % 6 131 ТВт*ч
2015 год 39,3 % 22,9 % 16,0 % 10,6 % 4,1 % 7,1 % 24 255 ТВт*ч

Традиционная электроэнергетика [ править | править код ]

Характерной чертой традиционной электроэнергетики является её давняя и хорошая освоенность, она прошла длительную проверку в разнообразных условиях эксплуатации. Основную долю электроэнергии во всём мире получают именно на традиционных электростанциях, их единичная [3] электрическая мощность очень часто превышает 1000 Мвт. Традиционная электроэнергетика делится на несколько направлений [4] .

Тепловая энергетика [ править | править код ]

В этой отрасли производство электроэнергии производится на тепловых электростанциях (ТЭС), использующих для этого химическую энергию органического топлива. Они делятся на:

  • Паротурбинные электростанции, на которых энергия преобразуется с помощью паротурбинной установки;
  • Газотурбинные электростанции, на которых энергия преобразуется с помощью газотурбинной установки;
  • Парогазовые электростанции, на которых энергия преобразуется с помощью парогазовой установки[5] .

Теплоэнергетика в мировом масштабе преобладает среди традиционных видов, на базе угля вырабатывается 46 % всей электроэнергии мира, на базе газа — 18 %, ещё около 3 % — за счет сжигания биомасс, нефть используется для 0,2 %. Суммарно тепловые станции обеспечивают около 2/3 от общей выработки всех электростанций мира [6] [7]

На 2013 год, средний КПД тепловых электростанций был равен 34 %, при этом наиболее эффективные угольные электростанции имели КПД в 46 %, а наиболее эффективные газовые электростанции — 61 % [8] .

Энергетика таких стран мира, как Польша и ЮАР практически полностью основана на использовании угля, а Нидерландов — газа. Очень велика доля теплоэнергетики в Китае, Австралии, Мексике.

Гидроэнергетика [ править | править код ]

В этой отрасли электроэнергия производится на гидроэлектростанциях (ГЭС), использующих для этого энергию водного потока.

ГЭС преобладает в ряде стран — в Норвегии и Бразилии вся выработка электроэнергии происходит на них. Список стран, в которых доля выработки ГЭС превышает 70 %, включает несколько десятков.

Ядерная энергетика [ править | править код ]

Отрасль, в которой электроэнергия производится на атомных электростанциях (АЭС), использующих для этого энергию управляемой цепной ядерной реакции, чаще всего урана и плутония.

По доле АЭС в выработке электроэнергии первенствует Франция [9] , около 70 %. Преобладает она также в Бельгии, Республике Корея и некоторых других странах. Мировыми лидерами по производству электроэнергии на АЭС являются США, Франция и Япония [10] [11] .

Нетрадиционная электроэнергетика [ править | править код ]

Большинство направлений нетрадиционной электроэнергетики основаны на вполне традиционных принципах, но первичной энергией в них служат либо источники локального значения, например ветряные, геотермальные, либо источники находящиеся в стадии освоения, например топливные элементы или источники, которые могут найти применение в перспективе, например термоядерная энергетика. Характерными чертами нетрадиционной энергетики являются их экологическая чистота, чрезвычайно большие затраты на капитальное строительство (например для солнечной электростанции мощностью 1000 Мвт требуется покрыть весьма дорогостоящими зеркалами площадь около 4-х км²) и малая единичная мощность [2] . Направления нетрадиционной энергетики [4] :

Читайте также:  Постановление об обращении взыскания по исполнительному производству

Также можно выделить важное из-за своей массовости понятие — малая энергетика, этот термин не является в настоящее время общепринятым, наряду с ним употребляются термины локальная энергетика, распределённая энергетика, автономная энергетика и др [12] . Чаще всего так называют электростанции мощностью до 30 МВт с агрегатами единичной мощностью до 10 МВт. К ним можно отнести как экологичные виды энергетики, перечисленные выше, так и малые электростанции на органическом топливе, такие как дизельные электростанции (среди малых электростанций их подавляющее большинство, например в России — примерно 96 % [13] ), газопоршневые электростанции, газотурбинные установки малой мощности на дизельном и газовом топливе [14] .

Электрические сети [ править | править код ]

Электрическая сеть — совокупность подстанций, распределительных устройств и соединяющих их линий электропередачи, предназначенная для передачи и распределения электрической энергии [15] . Электрическая сеть обеспечивает возможность выдачи мощности электростанций, её передачи на расстояние, преобразование параметров электроэнергии (напряжения, тока) на подстанциях и её распределение по территории вплоть до непосредственных электроприёмников.

Электрические сети современных энергосистем являются многоступенчатыми, то есть электроэнергия претерпевает большое количество трансформаций на пути от источников электроэнергии к её потребителям. Также для современных электрических сетей характерна многорежимность, под чем понимается разнообразие загрузки элементов сети в суточном и годовом разрезе, а также обилие режимов, возникающих при выводе различных элементов сети в плановый ремонт и при их аварийных отключениях. Эти и другие характерные черты современных электросетей делают их структуры и конфигурации весьма сложными и разнообразными [16] .

Теплоснабжение [ править | править код ]

Жизнь современного человека связана с широким использованием не только электрической, но и тепловой энергии. Для того, чтобы человек чувствовал себя комфортно дома, на работе, в любом общественном месте, все помещения должны отапливаться и снабжаться горячей водой для бытовых целей. Так как это напрямую связано со здоровьем человека, в развитых государствах пригодные температурные условия в различного рода помещениях регламентируются санитарными правилами и стандартами [17] . Такие условия могут быть реализованы в большинстве стран мира [18] только при постоянном подводе к объекту отопления (теплоприёмнику) определённого количества тепла, которое зависит от температуры наружного воздуха, для чего чаще всего используется горячая вода с конечной температурой у потребителей около 80—90 °C. Также для различных технологических процессов промышленных предприятий может требоваться так называемый производственный пар с давлением 1—3 МПа. В общем случае снабжение любого объекта теплом обеспечивается системой, состоящей из:

Централизованное теплоснабжение [ править | править код ]

Характерной чертой централизованного теплоснабжения является наличие разветвлённой тепловой сети, от которой питаются многочисленные потребители (заводы, здания, жилые помещения и пр.). Для централизованного теплоснабжения используются два вида источников:

Децентрализованное теплоснабжение [ править | править код ]

Систему теплоснабжения называют децентрализованной, если источник теплоты и теплоприёмник практически совмещены, то есть тепловая сеть или очень маленькая, или отсутствует. Такое теплоснабжение может быть индивидуальным, когда в каждом помещении используются отдельные отопительные приборы, например электрические, или местным, например обогрев здания с помощью собственной малой котельной. Обычно теплопроизводительность таких котельных не превышает 1 Гкал/ч (1,163 МВт). Мощность тепловых источников индивидуального теплоснабжения обычно совсем невелика и определяется потребностями их владельцев. Виды децентрализованного отопления:

Тепловые сети [ править | править код ]

Тепловая сеть — это сложное инженерно-строительное сооружение, служащее для транспорта тепла с помощью теплоносителя, воды или пара, от источника, ТЭЦ или котельной, к тепловым потребителям.

От коллекторов прямой сетевой воды с помощью магистральных теплопроводов горячая вода подаётся в населённые пункты. Магистральные теплопроводы имеют ответвления, к которым присоединяется разводка к тепловым пунктам, в которых находится теплообменное оборудование с регуляторами, обеспечивающими снабжение потребителей тепла и горячей воды. Тепловые магистрали соседних ТЭЦ и котельных для повышения надёжности теплоснабжения соединяют перемычками с запорной арматурой, которые позволяют обеспечить бесперебойное теплоснабжение даже при авариях и ремонтах отдельных участков тепловых сетей и источников теплоснабжения. Таким образом, тепловая сеть любого города является сложнейшим комплексом теплопроводов, источников тепла и его потребителей [2] .

Энергетическое топливо [ править | править код ]

Так как большинство из традиционных электростанций и источников теплоснабжения выделяют энергию из невозобновляемых ресурсов, вопросы добычи, переработки и доставки топлива чрезвычайно важны в энергетике. В традиционной энергетике используются два принципиально отличных друг от друга видов топлива.

Читайте также:  Как вернуть деньги по исполнительному листу

Органическое топливо [ править | править код ]

В зависимости от агрегатного состояния органическое топливо делится на газообразное, жидкое и твёрдое, каждое из них в свою очередь делится на естественное и искусственное. Доля такового топлива в мировом энергобалансе составляла в 2000 году около 65 %, из которых 39 % приходились на уголь, 16 % на природный газ, 9 % на жидкое топливо(2000 г.). В 2010 году по данным BP доля ископаемого органического топлива 87 %, в том числе: нефть 33,6 %, уголь 29,6 % газ 23,8 % [19] .Tо же по данным «Renewable21» 80,6 %, не считая традиционной биомассы 8,5 % [20] .

Газообразное [ править | править код ]

Естественным топливом является природный газ, искусственным:

Жидкое [ править | править код ]

Естественным топливом является нефть, искусственным называют продукты его перегонки:

Твёрдое [ править | править код ]

Естественным топливом являются:

Искусственным твёрдым топливом являются:

Ядерное топливо [ править | править код ]

В использовании ядерного топлива вместо органического состоит главное и принципиальное отличие АЭС от ТЭС. Ядерное топливо получают из природного урана, который добывают:

Для использования на АЭС требуется обогащение урана, поэтому его после добычи отправляют на обогатительный завод, после переработки на котором 90 % побочного обеднённого урана направляется на хранение, а 10 % обогащается до нескольких процентов (3—5 % для энергетических реакторов). Обогащённый диоксид урана направляется на специальный завод, где из него изготавливают цилиндрические таблетки [21] , которые помещают в герметичные циркониевые трубки длиной почти 4 м, ТВЭЛы (тепловыделяющие элементы). По нескольку сотен ТВЭЛов для удобства использования объединяют в ТВС, тепловыделяющие сборки [2] [22] .

Энергетические системы [ править | править код ]

Процесс производства, передачи, распределения и потребле­ния энергии протекает практически одновременно и непрерывно. Непрерывность процесса производства энергии, в свою очередь, приводит к следующим отличиям:

имеется абсолютная соразмерность производства и потребле­ния энергии, т.е. отсутствуют местные скопления полуфабрика­тов и продукции;

исключено бракование продукции и изъятие ее из потреб­ления;

отсутствует проблема сбыта, из-за чего невозможно затовари­вание;

нет надобности складировать продукцию, так как все, что про­изводится, потребляется в тот же момент.

Невозможность складирования энергии обусловливает прин­ципиальное отличие работы энергетических предприятий, кото­рое состоит в том, что объемы выработки энергии подчинены потребителю и изменяются в соответствии с его потребностями. Невозможность бракования продукции (энергии) и изъятия ее из потребления возлагает на энергетические предприятия особую от­ветственность за постоянное качество энергии, т. е. поддержание в заданных пределах ее параметров, основными характеристиками которого являются:

для электрической энергии — напряжение и частота;

тепловой энергии — давление и температура пара.

Это требование обусловлено тем, что снижение качества энер­гии приводит к снижению качества продукции, выпускаемой потребителями энергии (например, колебание частоты тока при производстве бумаги приводит к изменению скорости движения поточной линии, соответственно к изменению толщины слоя мас­сы, поступающей на линию, и толщине бумаги, т.е. к браку про­дукции), снижению ресурса потребляющих устройств и повышен­ному расходу энергии.

Энергетические предприятия тесно связаны с промышлен­ностью, транспортом, связью, коммунальным и сельским хозяйством — со всей совокупностью разнообразных приемников электрической и тепловой энергии, что предопределяет жест­кую зависимость производства энергии от режима потребления, т.е. имеет место постоянное изменение производства энергии в течение суток, недели, месяца, года. В основе этого лежат, с одной стороны, природно-климатические факторы (колебания температуры, изменение естественного освещения и т.п.), а с другой — особенности технологического процесса различных предприятий и отраслей народного хозяйства, режима труда и отдыха, изменения бытовой нагрузки. Указанные особенности обуславливают необходимость обеспечения достаточно высокого >ровня надежности работы энергетических предприятий для вы­полнения главной задачи — бесперебойности энергоснабжения потребителей. Перебои в энергоснабжении наносят предприяти­ем и в целом народному хозяйству большой ущерб: приводят к нарушению нормальной работы потребителей, порче оборудо-

вания и сырья, снижению планируемых объемов продукции и соответственно к убыткам.

Существенной особенностью производства энергии являет­ся относительно быстрое развитие аварийных ситуаций, при которых отказ одного элемента влияет на работу других, свя­занных с ним. Например, в 1957 г. первопричиной крупной ава­рии в Молдавской энергосистеме явилась неправильная (лож­ная) работа дифференциальной защиты одного блока «генера­тор-трансформатор», включенного по схеме «четырехугольник», а именно:

при вводе нового выключателя и настройке дифференциаль­ной защиты блока была допущена ошибка;

защита сработала во время прохождения номинального тока через защищаемую зону и отключила блок;

момент отключения блока совпал с прохождением максимума нагрузки, что и послужило началом аварии, развитие которой привело к полному отключению энергосистемы (с потерей соб­ственных нужд) и связи с диспетчером.

Энергетические предприятия допускают как изолированную, так и совместную, параллельную работу. Надежность энергоснаб­жения повышается при большем числе энергетических предприя­тий, работающих совместно и когда имеется возможность резер­вирования друг друга. Поэтому основная часть энергии вырабаты­вается на энергопредприятиях, объединенных в районные энер­гетические системы, связанные между собой общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения энер­гии.

Энергетическая система имеет общий резерв мощности, кото­рый вводится при авариях и отключениях какой-либо ее части. Системы, связанные между собой линиями электропередачи, об­разуют объединенную (в частности, межрайонную) энергосисте­му. В свою очередь, объединенные энергосистемы образуют еди­ную энергосистему России, в которой резервы мощности стано­вятся общими.

В энергетическом хозяйстве особое значение имеет оператив­ное управление работой отдельных электростанций, предприятий электрических сетей и энергосистемой в целом. Это обусловлено, во-первых, быстротой протекания переходных процессов в энер­госистеме, во-вторых, зависимостью режима работы энергопред­приятий и объема выработки энергии от изменения метеорологи­ческих, климатических и других условий. Таким образом, в про­цессе эксплуатации электростанций и энергосистемы в целом воз­никает необходимость оперативно корректировать заданную про­изводственную программу и, следовательно, подчинять режим работы отдельных электростанций диспетчерской службе энерго­системы, в которую они входят.

Дата добавления: 2015-08-01 ; просмотров: 9900 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

«>

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector