Електрани: Што се тоа? (& видови електрани)

Што е електропроизводна станција?

Електропроизводна станција (позната и како електростанција или електрогенериска станција) е индустријска локација која се користи за масовна производство и дистрибуција на електрична енергија. Многу електростанции содржат еден или повеќе генератори, ротирачки машини кои конвертираат механичка енергија во трифазна електрична енергија (тие се познати и како алтернатори). Релативниот движење помеѓу магнетно поле и електричен проводник создава електрична струја.

Овие обично се наоѓаат во подгородски региони или неколку километри од города или центарите на потреба, поради нивните потреби како што се голема плоштини земја и вода, заедно со неколку оперативни ограничувања како што е отфрлање на отпад.

Затоа, електрогенериска станција не само треба да се занимава со ефикасната производство на енергија, туку и со трансмисијата на оваа енергија. Затоа електростанциите често се придружуваат со трансформаторски превклучувачки дворишта. Овие дворишта зголемуваат напонот на трансмисијата на енергијата, што ја прави поефикасна при преносот на долгите разстоянија.

Изворот на енергија кој се користи за враќање на главата на генераторот варира широко и главно зависи од типот на гориво кој се користи. Изборот на гориво диктира како ќе биде наречена електростанцијата, и така се класифицираат различните типови на електростанции.

Типови на електростанции

Различните типови на електростанции се класифицираат според типот на гориво кој се користи. За цел на масовна производство на енергија, термални, јадрени и хидроелектрани системи се најефикасни. Електрогенериска станција може да се класифицира во три главни типови. Да ја испитаме детално овие типови на електростанции.

Термална електростанција

Термалната електростанција или углеродна електростанција е до сега најконвенционалниот метод за производство на електрична енергија со разумно висока ефикасност. Се користи углерод како основно гориво за заврзување на достапната вода до суперзаврзена пара за водење на парна турбина.

Парната турбина потоа се механички поврзува со роторот на алтернаторот, ротацијата на кој резултира со производство на електрична енергија. Обично во Индија, се користат битуминозен углерод или кафено-црвен углерод како гориво за котелот, со содржина на летливи материјали од 8 до 33% и содржина на пепел од 5 до 16%. За подобрување на термалната ефикасност на станцијата, углеродот се користи во котелот во смлесен облик.

Во углеродна електростанција, пара се добива под многу висок притисок во парниот котел со согорнување на смлесен углерод. Оваа пара потоа се суперзаврзува во суперзаврзувачот до екстремно висока температура. Оваа суперзаврзана пара потоа се допушта да влезе во турбината, каде што лопчињата на турбината се враќаат со притискот на парата.

Турбината е механички поврзана со алтернаторот на начин што неговиот ротор ќе се враќа со враќањето на лопчињата на турбината. Потоа кога влезе во турбината, притискот на парата изведнаж падне доведувајќи до соодветно зголемување на волуменот на парата.

После што импартирала енергија во роторите на турбината, парата се направи да мине надвор од лопчињата на турбината во парниот кондензатор на турбината. Во кондензаторот, хладна вода на амбиентна температура се циркулира со помош на помпа што доведува до кондензација на нископритисната влажна пара.

Потоа оваа кондензирана вода се доставува на нагревач со ниски притисок каде што нископритисната пара зголемува температурата на овој податочен воден, потоа повторно се загрева на висок притисок. Ова изложува основната работна методологија на термална електростанција.

Преимущества на термалните електростанции

• Горивото што се користи, односно углерод, е многу евтино.

• Поначалната цена е помала во споредба со други генериски станции.

• Бара помало пространство во споредба со хидроелектрани станции.

Недостатоци на термалните електростанции

• Заразува атмосферата поради производството на дим и фуми.

• Цената на функционирање на станцијата е повеќе од хидроелектраната станција.

Јадрена електростанција

Јадрените електростанции се слични на термалните станции по повеќе начини. Меѓутоа, изузетокот е тоа што се користат радиоактивни елементи како урањум и ториум како основно гориво наместо углерод. Такође, во јадрената станција, печот и котелот се заменети со јадрен реактор и трбушници за трансфер на топлина.

За процесот на производство на јадрена енергија, радиоактивните горива се подложени на реакција на делеење во јадрените реактори. Реакцијата на делеење, се ширеше како контролирана ланчана реакција и е придружена со невиден број на произведена енергија, која се проявува во формата на топлина.

Оваа топлина потоа се пренесува на водата присутна во трбушниците за трансфер на топлина. Како резултат, се произведува суперзаврзена пара при многу висока температура. Кога се заврши процесот на формирање на пара, остатокот од процесот е точно ист како и во термалната електростанција, бидејќи оваа пара ќе продолжи да враќа лопчињата на турбината за да генерира електричество.

Хидроелектрани станции

Во хидроелектраните станции, се користи енергијата на паѓајќата вода за да се враќа турбината, која на свој ред враќа генераторот за да се произведе електричество. Дождот кој паѓа на површината на Земјата има потенцијална енергија во однос на океани во кои тече. Оваа енергија се конвертира во рад каде што водата паѓа преку значителна вертикална дистанца. Хидравличката енергија, затоа, е природно достапна обновлива енергија дадена со равенката:
P = gρ QH
Каде, g = забрзување поради гравитација = 9.81 m/sec 2
ρ = густината на вода = 1000 kg/m3
H = висина на паѓање на водата.
Оваа енергија се користи за враќање на роторот на алтернаторот, за да се конвертира во еквивалентна електрична енергија.
Важно е да се напомене дека хидроелектраните станции имаат многу помала капацитет во споредба со нивните термални или јадрени контрапарти.

Затоа, хидроелектраните станции обично се користат во распоред со термални станции, за да служат на потребата во врховни часови. Тие на некој начин помагаат на термалните или јадрените станции да доставуваат енергија ефикасно во периоди на врховни часови.

Преимущества на хидроелектраните станции

• Не треба гориво, водата се користи за производство на електрична енергија.

• Енергијата е чиста и чиста.

• Конструкцијата е едноставна, потребува помалку одржување.

• Помага и во ирригацијата и контролата на поплавите.

Недостатоци на хидроелектраните станции

• Има висок початен капитал поради конструкцијата на бариџ.

• Достапноста на вода зависи од временските услови.

• Има високи трговски трошоци бидејќи станцијата е расположена во планински области.