Ισχύος Σταθμός: Τι είναι; (& τα είδη ισχυοσταθμών)

Τι είναι μια Ηλεκτροπαραγωγική Μονάδα;

Μια ηλεκτροπαραγωγική μονάδα (επίσης γνωστή ως ηλεκτροπαραγωγικός σταθμός ή σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας), είναι βιομηχανικός χώρος που χρησιμοποιείται για τη μαζική παραγωγή και διανομή ηλεκτρικής ενέργειας. Πολλοί σταθμοί παραγωγής περιλαμβάνουν έναν ή περισσότερους γεννητές, μια περιστρεφόμενη μηχανή που μετατρέπει μηχανική ενέργεια σε τριφασική ηλεκτρική ενέργεια (αυτοί είναι επίσης γνωστοί ως αλλαξοδότης). Η σχετική κίνηση μεταξύ μαγνητικού πεδίου και ηλεκτρικού διαχωριστή δημιουργεί ηλεκτρικό ρεύμα.

Αυτοί συνήθως βρίσκονται σε προαστιακές περιοχές ή αρκετά χιλιόμετρα μακριά από τις πόλεις ή τα κέντρα φορτίου, λόγω των απαιτήσεών τους όπως το μεγάλο έδαφος και την απαίτηση νερού, μαζί με πολλές λειτουργικές περιορισμούς όπως η διάθεση απορριμμάτων κλπ.

Γι' αυτό, ο σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να ασχολείται όχι μόνο με την αποδοτική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά και με τη μεταφορά αυτής της ενέργειας. Γι' αυτό, οι ηλεκτροπαραγωγικοί σταθμοί συχνά συνοδεύονται από σταθμούς μετατροπής. Αυτοί οι σταθμοί αυξάνουν την τάση μεταφοράς της ενέργειας, η οποία επιτρέπει την πιο αποδοτική μεταφορά σε μεγάλες αποστάσεις.

Η πηγή ενέργειας που χρησιμοποιείται για την περιστροφή του γεννητή είναι πολύ διαφορετική και εξαρτάται κυρίως από το είδος καυσίμου που χρησιμοποιείται. Η επιλογή καυσίμου καθορίζει το τι λέμε για τον ηλεκτροπαραγωγικό σταθμό, και έτσι κατατάσσονται οι διάφοροι τύποι ηλεκτροπαραγωγικών σταθμών.

Τύποι Ηλεκτροπαραγωγικών Σταθμών

Οι διάφοροι τύποι ηλεκτροπαραγωγικών σταθμών κατατάσσονται με βάση το είδος καυσίμου που χρησιμοποιείται. Για τη μαζική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, οι θερμοηλεκτρικοί, πυρηνικοί και υδροηλεκτρικοί σταθμοί είναι οι πιο αποδοτικοί. Ένας σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να κατατασσεί σε γενικές γραμμές στους τρεις παραπάνω τύπους. Ας δούμε τους τύπους αυτών των σταθμών λεπτομερέστερα.

Θερμοηλεκτρικός Σταθμός

Ένας θερμοηλεκτρικός σταθμός ή θερμοηλεκτρικός σταθμός που χρησιμοποιεί άνθρακα είναι μέχρι στιγμής ο πιο συνηθισμένος τρόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με σχετικά υψηλή απόδοση. Χρησιμοποιεί τον άνθρακα ως βασικό καύσιμο για να βράσει το νερό που είναι διαθέσιμο σε υπερθερμοποιημένο ατμό για την κίνηση του ατμοστρόβιλου.

Το ατμόστροβιλ είναι στη συνέχεια μηχανικά συνδεδεμένο με τον ρότορα ενός αλλαξοδότη, η περιστροφή του οποίου οδηγεί στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Γενικά στην Ινδία, χρησιμοποιούνται οι λιπώδης άνθρακας ή ο καφές άνθρακας ως καύσιμο για τον καυστήρα, οι οποίοι έχουν περιεκτικότητα εύφλεκτων υλικών από 8 έως 33% και περιεκτικότητα σε άνθρακα 5 έως 16%. Για να ενισχυθεί η θερμοδυναμική απόδοση του σταθμού, ο άνθρακας χρησιμοποιείται στον καυστήρα σε πυκνωμένη μορφή.

Σε θερμοηλεκτρικό σταθμό που χρησιμοποιεί άνθρακα, ο ατμός προκύπτει με πολύ υψηλή πίεση μέσα στον καυστήρα ατμού με καύση του πυκνωμένου ανθράκα. Αυτός ο ατμός στη συνέχεια υπερθερμοποιείται στον υπερθερμοποιητή σε εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία. Αυτός ο υπερθερμοποιημένος ατμός στη συνέχεια επιτρέπεται να εισέλθει στον στρόβιλο, καθώς οι πτέρυγες του στρόβιλου περιστρέφονται από την πίεση του ατμού.

Ο στρόβιλος είναι μηχανικά συνδεδεμένος με τον αλλαξοδότη με τρόπο ώστε ο ρότορας του να περιστρέφεται με την περιστροφή των πτερύγων του στρόβιλου. Μετά την είσοδο στον στρόβιλο, η πίεση του ατμού ξαφνικά πέφτει οδηγώντας σε αντίστοιχη αύξηση του όγκου του ατμού.

Μετά την αποδοχή ενέργειας στους ρότορες του στρόβιλου, ο ατμός προσανατολίζεται να διασχίσει τις πτέρυγες του στρόβιλου στον ατμοσυμπυκνωτή του στρόβιλου. Στον συμπυκνωτή, κύκλωμα ψυχρού νερού σε περιβαλλοντική θερμοκρασία με τη βοήθεια ενός πύμανος οδηγεί στη συμπύκνωση του χαμηλόπιεσης υγρού ατμού.

Στη συνέχεια, αυτό το συμπυκνωμένο νερό παρέχεται σε χαμηλόπιεση θερμαντήριο νερού, όπου ο χαμηλόπιεσης ατμός αυξάνει τη θερμοκρασία αυτού του νερού, το οποίο θερμαίνεται ξανά σε υψηλή πίεση. Αυτό περιγράφει τη βασική λειτουργική μεθοδολογία ενός θερμοηλεκτρικού σταθμού.

Πλεονεκτήματα των Θερμοηλεκτρικών Σταθμών

• Το καύσιμο, δηλαδή ο άνθρακας, είναι αρκετά φθηνό.

• Η αρχική κόστος είναι μικρότερη σε σύγκριση με άλλους σταθμούς παραγωγής.

• Απαιτεί λιγότερο χώρο σε σύγκριση με τους υδροηλεκτρικούς σταθμούς.

Μειονεκτήματα των Θερμοηλεκτρικών Σταθμών

• Ρυπαίνει την ατμόσφαιρα λόγω της παραγωγής καπνού και ατμών.

• Η λειτουργική κόστος του σταθμού είναι μεγαλύτερη από τον υδροηλεκτρικό σταθμό.

Πυρηνικός Σταθμός

Οι πυρηνικοί σταθμοί είναι παρόμοιοι με τους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς σε πολλά σημεία. Ωστόσο, η εξαίρεση εδώ είναι ότι χρησιμοποιούνται ραδιενεργά στοιχεία όπως το ουράνιο και το θόριο ως βασικό καύσιμο αντί του ανθράκα. Επίσης, σε έναν πυρηνικό σταθμό, ο καυστήρας και ο καυστήρας αντικαθιστούνται από τον πυρηνικό αντιδραστήρα και τους ανταλλακτικούς θερμοσύνδεσμους.

Για τη διαδικασία παραγωγής πυρηνικής ενέργειας, τα ραδιενεργά καύσιμα υποβάλλονται σε διασπασμό μέσα στους πυρηνικούς αντιδραστήρες. Ο διασπασμός, διαδίδεται όπως μια ελεγχόμενη αλυσιδωτή αντίδραση και συνοδεύεται από ανεπανάληπτη ποσότητα ενέργειας, η οποία