Elektrárny a typy elektráren

Co je elektrárna?

A elektrárna nebo a elektrárny, je v podstatě průmyslovou lokalitou, která jepoužívaných pro výrobu a distribuci elektrické energie v hmotnostním měřítku, obvykle v řádu několika 1000 wattů. Ty se obecně nacházejí v příměstských oblastech nebo několik kilometrů od měst nebo nákladních středisek kvůli jejich potřebám, jako je obrovská poptávka po půdě a vodě, spolu s několika provozními omezeními, jako je likvidace odpadu apod.
Z tohoto důvodu má elektrárnaaby se nejen postarali o účinnou generaci, ale také skutečnost, že výkon je přenášen efektivně po celé vzdálenosti, a proto se transformátorový přepínač na regulaci přenosového napětí stává nedílnou součástí elektrárna.

Ve středu je však téměř veškerá sílamá generátor střídavého proudu nebo alternátor, což je v podstatě rotační stroj, který je vybaven tak, aby přeměnil energii z mechanické oblasti (rotující turbínu) na elektrickou oblast vytvořením relativního pohybu mezi magnetickým polem a vodiči.

Zdroj energie využívaný k otáčení hřídele generátoru se značně liší a je především závislý na typu použitého paliva.

Typy elektráren

A elektrárna může být několik typů závisí hlavně natyp použitého paliva. Vzhledem k tomu, že pro účely generování hromadné energie je užitečná pouze tepelná, jaderná a vodní energie, může být generátor elektrárny široce zařazen do výše uvedených 3 typů. Podívejme se na ně typy elektráren v detailech.

Teplá elektrárna

Tepelná elektrárna nebo tepelná elektrárna na uhlíelektrárna je zdaleka nejkonvenčnější metoda generování elektrické energie s rozumně vysokou účinností. Používá uhlí jako primární palivo k varu vody k přehřáté vodě pro pohon parní turbíny. Parní turbína je pak mechanicky připojena k rotoru alternátoru, jehož otáčení vede k generování elektrické energie. Obecně se v Indii používá jako palivo kotle bituminózní uhlí nebo hnědé uhlí, které mají těkavý obsah v rozmezí od 8 do 33% a obsah popela 5 až 16%. Pro zvýšení tepelné účinnosti rostliny se uhlí používá v kotli v práškové formě.

V tepelné elektrárně na uhlí je párazískaný velmi vysokým tlakem uvnitř parního kotle spálením práškovitého uhlí. Tato pára je pak super vyhřívána v superheateru na extrémně vysokou teplotu. Tato superhřátá pára se pak nechá vstoupit do turbíny, protože lopatky turbíny se otáčejí tlakem páry.
Turbína je mechanicky spojenaalternátor tak, že se jeho rotor otáčí otáčením lopatek turbíny. Po vstupu do turbíny prudce poklesne tlak páry, což vede k odpovídajícímu zvýšení objemu páry. Po přidání energie do turbínových rotorů se pára vytáhne z lopatek turbíny do parního kondenzátoru turbíny. V chladiči cirkuluje studená voda při okolní teplotě pomocí čerpadla, které vede ke kondenzaci nízkotlaké vlhké páry.

Potom se tato kondenzovaná voda dále dodávánízkotlaký ohřívač vody, kde nízkotlaká pára zvyšuje teplotu této napájecí vody, je opět ohřívána pod vysokým tlakem. Zde je popsána základní pracovní metoda tepelné elektrárny.

Výhody tepelných elektráren

• Používané palivo, tj. Uhlí, je poměrně levnější.
• Počáteční náklady jsou nižší než u jiných výrobních stanic.
• Vyžaduje méně prostoru ve srovnání s vodními elektrárnami.

Nevýhody tepelných elektráren

• Znečišťuje atmosféru díky produkci kouře a výparů.
• Provozní náklady elektrárny jsou více než vodní elektrárny.

Jaderná elektrárna

Jaderné elektrárny jsou podobnék tepelným stanicím více než jedním. Výjimkou je však, že radioaktivní prvky jako uran a thorium se používají jako primární palivo místo uhlí. Také v jaderné stanici je pec a kotel nahrazen jaderným reaktorem a trubkami výměníku tepla.
Pro proces výroby jaderné energieradioaktivní paliva jsou vystaveny reakci štěpení v jaderných reaktorech. Štěpná reakce se propaguje jako kontrolovaná řetězová reakce a je doprovázena nebývalým množstvím vyrobené energie, která se projevuje formou tepla. Toto teplo se pak přenese do vody přítomné v trubkách výměníku tepla. Výsledkem je velmi vysoká teplota páry při velmi vysoké teplotě. Jakmile je proces tvorby páry dokončen, zbývající proces je přesně stejný jako tepelná elektrárna, protože tato pára dále pohání lopatky turbíny pro výrobu elektrické energie.

Vodní elektrárna

Ve vodních elektrárnách je energie z elektrárenpadající voda se používá k pohonu turbíny, která zase pohání generátor k výrobě elektřiny. Déšť, který dopadá na zemský povrch, má potenciální energii ve vztahu k oceánům, ke kterým proudí. Tato energie je přeměněna na hřídelové práce, kde voda klesá ve znatelné vertikální vzdálenosti. Hydraulická energie je tedy přirozeně dostupnou obnovitelnou energií, kterou poskytuje eqn:
P = gp QH
Kde g = zrychlení z důvodu gravitace = 9,81 m / s ²
ρ = hustota vody = 1000 kg / m³
H = výška pádu vody.
Tato síla se používá k otáčení hřídele alternátoru, aby se přeměnila na ekvivalentní elektrickou energii.
Důležité je poznamenat, žehydroelektrárny mají mnohem nižší kapacitu ve srovnání s jejich tepelnou nebo jadernou protějšku. Z tohoto důvodu se vodní elektrárny obecně používají při plánování s tepelnými stanicemi, které obsluhují zátěž během špičkových hodin. Pomáhají tepelné nebo jaderné elektrárně účinně dodávat energii během období špičky.

Výhody hydroelektrárny

• Nepotřebuje žádné palivo, voda se používá k výrobě elektrické energie.
• Je to čistá a čistá výroba energie.
• Konstrukce je jednoduchá a vyžaduje menší údržbu.
• Pomáhá také při zavlažování a protipovodňová opatření.

Nevýhody Hydroelektrárna

• Zahrnuje vysoké kapitálové náklady v důsledku výstavby přehrad.
• Dostupnost vody závisí na povětrnostních podmínkách.
• Vyžaduje vysokou přenosovou cenu, protože zařízení se nachází v kopcovitých oblastech.

Druhy výroby energie

Jak je uvedeno výše, v závislosti na typu použitého paliva, elektrárenských stanic stejně jako typy výroby energie jsou klasifikovány. Proto jsou tři hlavní klasifikace pro výrobu elektřiny v přiměřeně velkém měřítku: -

1. Výroba tepelné energie.
2. Výroba jaderné energie.
3. Výroba elektroenergetiky.

Kromě těchto hlavních typů energiepo generacích se můžeme uchýlit i k malým generačním technikám, aby sloužily diskrétním požadavkům. Tyto jsou často označovány jako alternativní metody nebo nekonvenční energie výroby energie a lze je klasifikovat jako:

1. Výroba solární energie. (s využitím dostupné sluneční energie)
2. Geotermální výroba energie. (Energie dostupná v zemské kůře)
3. Generování přílivové energie.
4. Výroba větrné energie (energie z větrných turbín)

Tyto alternativní zdroje výroby bylyvzhledem k tomu, že v uplynulých několika desetiletích jsme vzhledem k vyčerpávajícímu množství dostupných přírodních paliv dostávali náležitou důležitost. V příštích staletích by mohlo dojít k tomu, že několik zemí na celém světě vyčerpá celou svou rezervu na fosilní paliva. Jediná cesta vpřed by pak spočívala v milosrdenství těchto alternativních zdrojů energie, která by mohla hrát pomocnou úlohu při formování dodávek energie do budoucnosti. Z tohoto důvodu je možné je považovat za energii budoucnosti.