Газотурбинные установки

Основу современных газотурбинных электростанций составляют газовые турбины мощностью 25—100 МВт. Принципиальная технологическая схема газотурбинной электростанции

КС — камера сгорания; КП — компрессор; ГТ — газовая турбина; G — генератор; T — трансформатор; M — пусковой двигатель

Рис.1.6

Топливо (газ, дизельное горючее) подается в камеру сгорания, туда же компрессором нагнетается сжатый воздух. Горячие продукты сгорания отдают свою энергию газовой турбине, которая вращает компрессор и синхронный генератор.

Запуск установки осуществляется при помощи разгонного двигателя и длится 1—2 мин, в связи с чем газотурбинные установки отличаются высокой маневренностью и пригодны для покрытия пиков нагрузки в энергосистемах.

Общий к. п. д. газотурбинных электростанций составляет около 30%.

Для повышения экономичности газовых турбин разработаны парогазовые установки (ПГУ). В них топливо сжигается в топке парогенератора, пар из которого направляется в паровую турбину. Продукты сгорания из парогенератора, после того как они охладятся до необходимой температуры, направляются в газовую турбину. Таким образом, ПГУ имеет два электрических генератора, приводимых во вращение: один — газовой турбиной, другой — паровой турбиной. При этом мощность газовой турбины составляет около 20% паровой.

Дизельные электростанции

Принципиальная технологическая схема дизельной электростанции

 

Рис.1.7

 

Основной ее элемент— дизель-генератор, состоящий из двигателя внут­реннего сгорания ДВС и генератора переменного тока G. Дизельные электростанции мобильны, автономны, поэтому широко используются в труднодоступных районах, а также для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. В настоящее время дизель-генераторы используются в качестве резервных аварийных источников питания систем собственных нужд АЭС и крупных ГРЭС.

Ветроэлектростанции небольшой мощности используются в качестве источников электроэнергии в сельских местностях, в труднодоступных районах, на метеорологических станциях и в других местах, где стабильно удерживается ветреная погода.

Подсчитано, что с земной поверхности площадью в 1 км² можно получить в среднем 250—750 кВт мощностей и выработать 2,19—6,57 млн. кВт-ч электроэнергии в год.

Солнечные электростанции

Принципиальные схемы солнечных электростанций (гелиоэлектростанций)

 

а — с паровым котлом; б — с кремниевыми фотоэлементами

Рис.1.8

Солнечные электростанции нашли применение в ряде стран, имеющих значительное число солнечных дней в году.

По опубликованным данным КПД солнечных электро­станций может быть доведен до 20 %.

Геотермальные электростанции используют дешевую энергию подземных термальных источников

Принципиальная технологическая схема геотермальной электростанции

Рис.1.9

Геотермальные электростанции работают в Исландии, Новой Зеландии, Папуа, Новой Гвинее, США и Италии, причем в Италии они дают около 6 % всей вырабатываемой электроэнергии. На Камчатке сооружена Паужетская геотермальная электростанция.