Общие сведения об энергетических системах

Энергетическая система – совокупность электростанций, линий электропередачи, подстанций и тепловых сетей, связанных в одно целое общностью режима и непрерывностью производства и распределения электрической и тепловой энергии.

Энергетические сети – часть энергетической системы, состоящая из:

- генераторов,

- распределительных устройств,

- эл.сетей (подстанций и линий эл.передач),

- эл.приемников (потребителей).

Т.О., энергосистема состоит из 3-х основных звеньев:

1. генерирующего (эл.станции, вырабатывающие эл. и тепловую энергию),

2.передающего (эл.подстанции, тепловые и эл.сети),

3.приемников энергии (преобразователи эл.и тепл. энергии в др.виды энергии – мех, хим, свет …).

Все звенья связаны между собой, поэтому авария в любой части системы влияет на работу целого объединения.

На случай аварии предусмотрен резервный агрегат.

Экономичность работы энергосистемы обеспечивается при централизации управления диспетчерской службой (занимается вопросами текущего планирования наиболее надежных и экономичных режимов работы).

ТОПЛИВО

- это любое вещество или их смесь для получения теплоты:

1. органическое (выделяет тепло в процессе горения),

2.ядерное (выделяет тепло в результате ядерных преобразований).

Классификация органического топлива:

1. По агрегатному состоянию

- твердое (уголь, торф, сланец)

- жидкое (нефть)

- газ (природный газ).

2. По происхождению

- естественное (из земли)

- искусственное (в результате переработки).

Нефть –бурая жидкость, образуется в результате отложений в морской воде и недрах земли. Доля ее в мировом балансе составляет 40% Россия занимает 2 место (Запададно-Сибирская, Волго-уральская, Северо-Кавказская равнины, север Сахалина).

Добыча (бурение) –глубина нефтеносных пластов достигает 2 км, переработка, транспортировка (танкеры до 500 тыс.тонн, трубопроводы до 70 тыс.км.

Природный газ - в мировом балансе доля 23% (Россия - лидер). (Западно-Сибирская, Тимано-Печерская, Волго-Уральская равнины, Д.Восток). Транспортировка – газопроводы с газокомпрессорными станциями.

Уголь – 24% (добывается более 1000 лет, в больших масштабах более 250 лет). Образуется из остатков органических веществ в пресной воде доисторических болот (Кузбасс, Печерская, Агинская, Якутская области, Ростов).

Ядерноетопливо– 6,5% - в результате деления ядер или синтеза легких ядер выделяется тепло.

В природе два изотопа урана 235 и 238 (при захвате нейтрона образуют плутоний 239 – искусственный топливо).

Водородное топливо - Н₂ в воде ограниченное количество. Энергия, содержащая в 1 км³ морской воды, эквивалентна энергии, запасенной в 180 млн. тонн сырой нефти. Суммарный объем воды в океанах примерно 1,5х10⁹ км³ .

ВИЭ (возобновляемые источники энергии)

Солнечная – используется мало, т.к. преобразователи имеют низкий КПД, дорогие.

Приливы и отливы – достигают 7,2 м, на Мурманском побережье.

Веряки – используется только 5% энергии ветра (Сев-Лед океан, Д.Восток). Скорость ветра=5-6 м/с (с1 кв. км поверхности земли в Северных районах можно получить мощность 1500-5000 кВт).

Геотерм. – температура земной коры увеличивается на один градус при увеличении глубины на 30-40 м (на глубине 3-5 км Т=100-200⁰ С) (Кавказ, Камчатка, Сахалин).