Для вибору потужності електростанції вирішальне значення має максимум електричного навантаження, що визначається накладенням максимумів промислового і освітлювального навантажень.

Зміну навантаження у часі зображають графіком електричного навантаження. Розглянемо добовий графік комунально-побутового навантаження рис.1.1. Тут є два максимуми - ранковий (біля 8 годин ранку) і денний (абсолютний).

Загальне навантаження електростанції складається з навантажень споживачів, а також з витрат електроенергії на власні потреби електростанції і на покриття втрат в електромережах.

Добові графіки характеризуються денним провалом (приблизно опівдні), зумовленим обідньою перервою на промислових підприємствах, а також нічним провалом, коли працюють тільки тризмінні підприємства.

Вибір способу зниження потужності електростанції в період нічного провалу, а також зменшення навантаження у вихідні дні - одна з серйозних задач експлуатації станцій.

Рис.1.1. Добові графіки електричного навантаження.

а) промисловий; б) освітлювально-побутовий; в) сумарний.

Розглянемо річний графік електричних навантажень по тривалості, рис.1.2.

Рис. 1.2. Річний графік електричних навантажень по тривалості.

1 - базове навантаження; 2 - проміжне навантаження; 3 - пікове навантаження.

У базовому режимі зараз працюють всі АЕС. Однак і вони вимушені розвантажуватися у вихідні та святкові дні.

Для характеристики графіків навантаження вводиться ряд коефіцієнтів. Відношення нічної мінімальної до денної максимальної потужності називають коефіцієнтом нерівномірності добового графіка:

.

Характерним для добового графіка є також коефіцієнт використання максимального навантаження (коефіцієнт заповнення добового графіка):

.

Важливою характеристикою є річне число використання встановленої максимальної потужності:

.

Для оцінки напруженості роботи електростанцій і того як використовується основне обладнання, вводиться коефіцієнт використання встановленої потужності станції:

- відношення кількості виробленої енергії на протязі року до тої кількості, яке могло бути вироблене за той же період при роботі електростанції з встановленою потужністю N_уст . τ_р – число годин у році. τγ = 8760 год.

Розглянемо графіки теплових навантажень.

На рис. 1.3 наведений добовий графік теплоспоживання промислових підприємств, працюючих в дві зміни.

Рис.1.3. Графік добового теплового навантаження.

Річний графік теплового навантаження по тривалості для опалювання, вентиляції і гарячого водопостачання:

Рис.1.4. Графік річного теплового навантаження.

1 - опалювальний період;

2 - тільки гаряче водопостачання.

Розрізнюють два види теплового навантаження:

-виробниче - для технологічних процесів промислових підприємств;

-опалювальне - для опалювання, підігрівання повітря, вентиляції виробничих і суспільних будівель, для побутових потреб населення.

Виробниче теплове навантаження задовольняють звичайно парою, що відпрацювала в турбіні при тиску Р = 1-1,5 МПа, опалювальну - гарячою водою з t = 70-150 ⁰C.

Типи ТЕС і АЕС.

Для приводу електрогенераторів на ТЕС застосовують, як правило, парові турбіни потужністю до 1200 МВті газові турбіни потужністю до 100-150 МВт.

Паротурбінні електростанції, що виробляють один вид енергії - електричну, оснащують турбінами конденсаційного типу і називають конденсаційними електростанціями (КЕС).Ці станції називають скорочено ДРЕС (державні районні електростанції). Атомні конденсаційні електростанції називаються скорочено АЕС.Електростанції, що виробляють два види енергії - електричну і теплову називають теплоелектроцентралями: на органічному паливі - ТЕЦ,на ядерному паливі - АТЕЦ.

Централізоване теплопостачання споживачів з використанням теплоти пари, що відпрацювала, і виробленням електроенергії на базі теплового споживання називається теплофікацією.

Сьогодні теплові електростанції мають переважно блокову структуру. До складу кожного енергоблока входять основні агрегати – турбіна, котел і пов'язане з ними безпосередньо допоміжне обладнання. Турбіна разом з котлом утворює моноблок: один котел та одна турбіна.

Застосування дубль-блоків, у яких два котла обслуговували одну турбіну, не виправдало себе економічно за умовами експлуатації. Перехід до блокової структури зумовлений в основному застосуванням промперегріва пари і необхідністю спрощення схеми головних паропроводів і трубопроводів живильної води, а також вимогами забезпечення чіткої системи автоматизації і регулювання основних агрегатів і їх допоміжного обладнання.

Енергоблоки АЕС мають по два турбоагрегати на один реактор (спочатку навіть по три). Зараз їх виконують переважно у вигляді моноблоків.

На АЕС України застосовують ядерні реактори на теплових нейтронах. Після зупинки у 2000 р останнього реактора типу РБМК на Чорнобильській АЕС у експлуатації залишилися тільки реактори типу ВВЕР з турбінами на насиченій водяній парі з початковим тиском 6 МПа.

По використанню потужності і участі в покритті графіка електричного навантаження електростанції поділяють на:

- базові - з річним числом використання установленої потужності > 5000 год.;

- півпікові - 3000-4000 год.;

- пікові - < 1500 год.

До базових відносяться насамперед АЕС, найбільш сучасні і могутні КЕС, в значній мірі ТЕЦ, а також ГЕС без регулювання стоку води.

Для покриття піка навантаження доцільно використати газотурбінні установки. Для цього використовуються також гідроелектростанції (ГЭС) з регульованим стоком води. Споруджуються ГАЕС.

Ведуться роботи по створенню повітряних акумулюючих установок, що нагнітають повітря під тиском до 6 МПа в підземні ємкості в нічні години, а вдень, в години пікового споживання, використовують це повітря для виробництва електроенергії в повітряних або газових турбінах.

У півпіковій області можуть працювати енергоблоки до 300 МВт. Робота АЕС в цій області зустрічає значні труднощі.