Електричні станції та їх основні типи. Графіки навантаження електростанцій

Енергія як загальна і спільна міра різних форм рухів матерії. Структура паливо-енергетичного комплексу України. Забезпечення теплом населення та промислових підприємств як головна функція теплоенергетики. Графіки електричного навантаження електростанцій.
Краткое сожержание материала:

Контрольна робота

Електричні станції та їх основні типи. Графіки навантаження електростанцій

1. Вступ

Природа пронизана рухом. Нас оточують круговороти води, кисню, вуглекислоти, взагалі, речовини. Ми існуємо у чотиривимірному „часі - просторі” і всі зміни відбуваються у цих вимірах. Найпростішою формою руху є механічне переміщення, а характеристикою руху є швидкість, що рівна похідній від радіус-вектора матеріальної точки по часу і у такий спосіб поєднує між собою процеси у часі і просторі. Загалом, рух ми розуміємо як будь - які фізичні процеси, наприклад, з участю тепла, взаємодії заряджених тіл, хімічні та ядерні перетворення, біологічні процеси (життя є біологічна форма руху) і т.п.

Якісною та кількісною характеристикою руху є енергія, яку розуміють як загальну і спільну міру різних форм рухів матерії.

Відомі такі форми енергії: механічна (кінетична та потенціальна), теплова (кінетична енергія хаотичного руху атомів та молекул), електромагнітна (енергія руху заряджених тіл), енергія хімічних зв'язків (одна з форм електромагнітної енергії), енергія зв'язку нуклонів у ядрах - ядерна енергія.

Одиницею енергії у системі СІ є ДЖОУЛЬ (Дж). Для одного удару серця людини необхідна енергія у один Джоуль. Використовується позасистемна, але широко вживана у енергетиці, одиниця енергії кіловат - година (кВт•год)

1 кВт•год = 3.6•10⁶ Дж = 3.6•10³ кДж = 3.6 МДж.

Існують дві принципово різні форми руху матерії - упорядкована, наприклад, механічна, електромагнітна та неупорядкована - теплова.

Друге начало термодинаміки стверджує, що енергія упорядкованої форми руху кількісно повністю перетворюється у енергію неупорядкованої, але зворотно неупорядкована ні. Щоб перетворити неупорядковану енергію в упорядковану необхідно виконати додаткову роботу (впорядкування).

Сучасні технологічне та посттехнологічне суспільства не можуть обходитися без упорядкованої енергії завдяки якій створюються всі матеріальні блага та структурні перетворення, забезпечується еволюція людського суспільства. Впорядковану енергію можна отримувати з інших форм впорядкованої енергії, або з невпорядкованої - теплової. З одиниці теплової (невпорядкованої) енергії можна отримати лише частину впорядкованої, наприклад, електричної. Слід пам'ятати, що будь які процеси перетворення енергії супроводжуються втратами - розсіюванням енергії у навколишньому середовищі, переходом її у теплоту середовища, форму недоступну для подальшого використання. Кількісно процес розсіювання енергії (нагрівання середовища) характеризується зростанням ентропії (що є мірою хаосу, невпорядкованості). Чим нижча якість перетворення енергії, тим вищий приріст ентропії при такому перетворенні.

Рівень споживання і раціональне використання енергії є головною характеристикою ступеня розвитку суспільства. Чим вище організоване суспільство, тим більші шанси воно має на подальший розвиток і його функціонування супроводжується меншим ростом ентропії, тобто непродуктивним розсіюванням енергії. Останнє якісно характеризують затрати енергії на одиницю продукції, що виробляється даною спільнотою. Нижче у табл. 1.1 Наводяться дані про споживання енергії у розвинених країнах та Україні. Висновки робіть самі...

Таблиця 1.1

Споживання електроенергії

Країна	Заг. енергоспоживання у нафтовому еквіваленті, тн.	Енергоспоживання на душу населення, тн. нафт еквів.	Валовий нац. про-дукт,$, на кг спож. нафти	Викиди СО2 , на душу населення, тн.
Україна	165•106	3.18	0.4	11.7
Франція	234•106	4.04	4.4	6.3
Японія	481•106	3.86	6.2	8.8

З таблиці випливає, що споживання енергії на душу населення на Україні та у розвинених країнах співмірне, проте, про раціональне її використання і мови не може бути. Розвинені країни на одиницю затраченої енергії виробляють у десять раз більше продукції (у вартісному еквіваленті). Катастрофічною також є ситуація з викидами у атмосферу (на душу населення) парникового газу СО₂. Тут Україна є лідером, але, відповідно до Кіотського протоколу, з 01.02.2005р. за викиди СО₂ необхідно платити.

Найбільш доступними видами упорядкованої енергії є механічна та електромагнітна і тому величезні ресурси людства концентруються на раціональному виробництві, розподілі та ефективному використанні механічної та електричної енергій. У кожній державі для реалізації цих завдань існують спеціальні структури. У нас її називають паливно - енергетичним комплексом (ПЕК), структура якого показана на рис.1.1.

ПЕК - призначений для управління видобутком енергетичної сировини, виробництвом різних форм енергії (зокрема, електричної та теплової), а також для контролю за розподілом та ефективним використанням енергії.

Основним структурним елементом ПЕК є Єдина енергетична система України (ЄЕСУ). Вона має таку будову, див. рис. 1.2:

· центральні органи ЄЕСУ: національна комісія регулювання електроенергії (НКРЕ), національна атомна електрична компанія (НАЕК) „Енергоатом”, центральна диспетчерська служба України (ЦДСУ);

· регіональні енергетичні системи (Захід, Центр, Північ і т.д.);

· районні енергетичні системи;

· споживачі.

Функція ЄЕСУ - здійснювати державне управління, забезпечувати виробіток і розподіл електроенергії та реалізацію державної політики у сфері споживання електроенергії шляхом економічного та технологічного регулювання.

Найбільш дошкульною проблемою для енергетики України є марнотратне використання енергоресурсів. Порівняно з розвиненими країнами (Франція, Японія) у нас на одиницю створеного продукту затрачається у 10 раз більше енергії, див. табл. 1.1. Це робить продукт неконкурентним, або вимагає при його створенні компенсації у вигляді дешевої робочої сили, що є однією з причин низького рівня зарплати на Україні (іншою причиною є висока норма прибутку власників підприємств та неефективний менеджмент, що призводить до високого росту ентропії на всіх етапах виробництва енергії - від видобутку палива до генерації енергії, її розподілу та споживання ).

Тому основним завданням розвитку енергетики України є раціональна генерація та ефективне використання отриманої енергії при створенні національного продукту.

2. Класифікація електростанцій

Виробляють електроенергію на електростанціях (енергетичних заводах), використовуючи переважно як проміжний...