Centrale electrice și tipuri de centrale electrice

Ce este centrala electrică?

A centrală electrică sau a stație de generare a energiei electrice, este practic o locație industrială care esteutilizată pentru generarea și distribuția energiei electrice în masă, de obicei de ordinul a 1000 de wați. Acestea sunt situate, în general, în zonele suburbane sau la mai multe kilometri distanță de orașe sau de centrele de încărcare, datorită necesităților sale cum ar fi cererea imensă de teren și apă, împreună cu mai multe constrângeri de exploatare precum depozitarea deșeurilor etc.
Din acest motiv, o stație de generare a energiei arenu numai să aibă grijă de generarea eficientă, dar și de faptul că puterea este transmisă eficient pe întreaga distanță și de aceea, curtea transformatorului pentru a regla tensiunea de transmisie devine, de asemenea, o parte integrantă a centrală electrică.

În centrul ei, totuși, aproape toată putereastațiile de generare are un generator de curent alternativ sau un alternator, care este în principiu o mașină rotativă care este echipată pentru a transforma energia din domeniul mecanic (turbina rotativă) în domeniul electric prin crearea unei mișcări relative între un câmp magnetic și conductori.

Sursa de energie utilizată pentru a roti arborele generatorului variază foarte mult și este în principal dependentă de tipul combustibilului utilizat.

Tipuri de centrale electrice

A centrală electrică poate fi de mai multe tipuri, în funcție detipul de combustibil utilizat. Întrucât, în scopul generării de energie în vrac, numai energia termică, nucleară și hidraulică este utilă, prin urmare, o stație de generare a energiei electrice poate fi clasificată pe larg în cele 3 tipuri menționate mai sus. Să ne uităm la acestea tipuri de centrale electrice in detalii.

Centrala termica

O centrală termică sau o căldură cu cărbunecentrala electrică este de departe cea mai convențională metodă de generare a energiei electrice cu eficiență rezonabilă. Utilizează cărbunele ca combustibil primar pentru a fierbe apa disponibilă pentru aburul supraîncălzit pentru antrenarea turbinei cu abur. Turbina cu abur este apoi cuplată mecanic cu un rotor al alternatorului, a cărui rotire conduce la generarea de energie electrică. În general, în India, cărbunele bituminoase sau cărbunele brune sunt utilizate drept combustibil al cazanului, care are un conținut volatil cuprins între 8 și 33% și un conținut de cenușă de 5 până la 16%. Pentru a spori eficiența termică a instalației, cărbunele sunt folosite în cazanul sub formă pulverizată.

În centrala termică pe cărbune, aburul esteobținută la presiune foarte mare în interiorul cazanului de abur prin arderea cărbunelui pulverizat. Acest abur este apoi supraîncălzit în super-încălzire la temperaturi extreme extreme. Acest abur foarte încălzit este apoi lăsat să pătrundă în turbină, deoarece lamele turbinei sunt rotite de presiunea aburului.
Turbina este cuplată mecanic cualternator într-un mod în care rotorul său se va roti cu rotirea paletelor turbinelor. După intrarea în turbină, presiunea aburului cade brusc, ducând la o creștere corespunzătoare a volumului de abur. După ce a alimentat energia în rotoarele turbinelor, aburul este făcut să treacă din lamele de turbină în condensatorul de abur al turbinei. În condensator, apa rece la temperatura ambiantă circulă cu ajutorul pompei care conduce la condensarea aburului umed de joasă presiune.

Apoi, această apă condensată este alimentată în continuareÎncălzitorul de apă cu presiune joasă, unde aburul de joasă presiune mărește temperatura acestei ape de alimentare, este din nou încălzit la presiune înaltă. Acesta descrie metodologia de bază a unei centrale termice.

Avantajele centralelor termice

• Combustibilul utilizat, de exemplu cărbunele, este destul de ieftin.
• Costul inițial este mai mic în comparație cu alte stații de generare.
• Ea necesită mai puțin spațiu în comparație cu centralele hidroelectrice.

Dezavantaje ale centralelor termice

• Ea poluează atmosfera datorită producerii de fum și fum.
• Costul de funcționare a centralei electrice este mai mare decât plantele hidroelectrice.

Centrală nucleară

Stațiile de generare a energiei nucleare sunt similarela stațiile termice în mai multe moduri decât una. Cu toate acestea, excepția este că, în calitate de combustibil primar în locul cărbunelui, se utilizează elemente radioactive, cum ar fi uraniul și toriuul. De asemenea, într-o stație nucleară cuptorul și cazanul sunt înlocuite cu reactorul nuclear și tuburile schimbătorului de căldură.
Pentru procesul de generare a energiei nucleare,cărbunele radioactive sunt supuse reacției de fisiune în cadrul reactoarelor nucleare. Reacția de fisiune se propagă ca o reacție în lanț controlată și este însoțită de o cantitate fără precedent de energie produsă, care se manifestă sub formă de căldură. Această căldură este apoi transferată în apa prezentă în tuburile schimbătorului de căldură. Ca urmare, se produce un abur foarte încălzit la o temperatură foarte ridicată. Odată ce procesul de formare a aburului este realizat, procesul rămas este exact similar cu o centrală termică, deoarece acest abur va conduce în continuare lamelele turbinei pentru a genera energie electrică.

Hidroelectrică

În centralele hidroelectrice energia dinapa de cădere este utilizată pentru a conduce turbina, care la rândul ei conduce generatorul pentru a produce energie electrică. Ploaia care cade pe suprafața pământului are o potențială energie în raport cu oceanele spre care curge. Această energie este transformată în lucrări ale arborilor în care apa cade într-o distanță verticală apreciabilă. Puterea hidraulică este prin urmare o energie regenerabilă disponibilă natural, dată de eqn:
P = gρ QH
Unde, g = accelerația datorată gravitației = 9,81 m / sec ²
ρ = densitatea apei = 1000 kg / m³
H = înălțimea căderii apei.
Această putere este utilizată pentru rotirea arborelui alternatorului, pentru ao transforma în energie electrică echivalentă.
Un important punct de reținut este faptul căcentralele hidroelectrice au o capacitate mult mai scăzută comparativ cu echivalentul lor termic sau nuclear. Din acest motiv, centralele hidroelectrice sunt utilizate în general pentru programarea cu stații termice, pentru a servi sarcina în timpul orelor de vârf. Acestea ajută într-un fel centralele termice sau centralele nucleare să livreze energie în mod eficient în perioadele de vârf.

Avantaje ale centralei hidro electrice

• Nu necesită combustibil, apa este folosită pentru generarea de energie electrică.
• Este generarea de energie curată și curată.
• Construcția este simplă, este necesară o întreținere mai redusă.
• Ajută la irigare și la controlul inundațiilor.

Dezavantaje Hidroelectrica

• Aceasta presupune costuri ridicate de capital din cauza construcției barajului.
• Disponibilitatea apei depinde de condițiile meteorologice.
• Aceasta necesită costuri ridicate de transmisie, deoarece instalația este situată în zone colinare.

Tipuri de generare de energie

După cum sa menționat mai sus, în funcție de tipul combustibilului utilizat, stații de generare a energiei electrice precum și tipurile de generare a energiei electrice. Prin urmare, cele trei clasificări majore pentru producerea de energie la scară largă sunt: ​​-

1. Producerea energiei termice.
2. Generarea de energie nucleară.
3. Generarea de energie electrică.

În afară de aceste tipuri majore de puteregenerații, putem recurge la tehnici de generare la scară mică, de asemenea, pentru a satisface cerințele discrete. Acestea sunt deseori denumite metode alternative sau energie neconvențională de generare a energiei electrice și pot fi clasificate ca:

1. Producția de energie solară. (prin utilizarea energiei solare disponibile)
2. Producția de energie geotermală. (Energia disponibilă în scoarța Pământului)
3. Energia generatoare de curent electric.
4. Producerea energiei eoliene (energia disponibilă din turbinele eoliene)

Aceste surse alternative de generare au fostdat fiind importanța cuvenită în ultimele decenii, datorită cantității de combustibil natural disponibil pentru noi. În secolele care vor urma, se poate ajunge la o etapă când mai multe țări din întreaga lume își vor pierde întreaga rezervă pentru combustibilii fosili. Singura cale de urmat ar rezida atunci in mila acestor surse alternative de energie care ar putea juca un rol esential in modelarea aprovizionarii cu energie a viitorului. Din acest motiv, acestea ar putea fi considerate drept energia viitorului.