Тепловые электрические станции (ТЭС) на органическом топливе многие десятилетия остаются основным промышленным источником электроэнергии, обеспечивающим позитивную динамику роста мировой экономики. По данным Международного энергетического агентства (МЭА), в 2013 году все ТЭС мира обеспечили производство 15,53 млрд. кВт·ч электрической энергии, что составило две трети ее мирового потребления.
Основными источниками первичной энергии для ТЭС являются ископаемые виды органического топлива: уголь, природный газ и нефть. Главный из них – уголь – обеспечивает 40,3% современного мирового производства электроэнергии. На долю природного газа приходится 19,7% мирового производства электроэнергии, нефти – 6,6%. По прогнозам МЭА, мировая потребность в электроэнергии к 2030 году более чем в два раза превысит современный уровень и достигнет 30,11 млрд. кВт·ч. При сохранении существующих тенденций умеренного развития атомной энергетики, предусмотренного в прогнозе МЭА, доля ТЭС в общем производстве электроэнергии несколько превысит современный уровень.
В случае осуществления прогноза МАГАТЭ 2006 года, предполагающего «ренессанс» атомной энергетики с увеличением ее доли в мировом производстве электрической энергии к 2030 году до 25% против 11,7%, прогнозируемых МЭА, ТЭС обеспечат более половины потребности человечества в электрической энергии.
Основным типом топлива для ТЭС останется уголь.Разведанных запасов ископаемой органики достаточно для устойчивой работы тепловой энергетики на протяжении многих десятилетий. По современным данным, обеспеченность потребности мира в нефти и природном газе, исходя из доказанных извлекаемых ресурсов, оценивается в 50–70 лет, угля – более чем в 200 лет. В последние 20–30 лет эти сроки корректируются в сторону увеличения ввиду опережающих темпов геологоразведки и совершенствования технологий извлечения разведанных запасов.
Читайте также: Украина готовится к «энергетическим» ударам
Наиболее важными проблемами перспективного развития тепловой энергетики мира остается, как и прежде, дальнейшее технологическое совершенствование ТЭС с целью повышения экономичности, надежности и экологической чистоты производства электрической и тепловой энергии. Повышение эффективности ТЭС – естественный процесс, диктуемый необходимостью компенсации постоянно растущих затрат топливного цикла. Разведка, освоение и эксплуатация новых месторождений нефти, газа и угля, как и доработка существующих, обходятся все дороже, а поддержание приемлемых цен на электрическую энергию требует адекватного опережающего повышения КПД ТЭС.
Работа ТЭС сопровождается выбросами парниковых газов, основными из которых являються водяной пар и углекислый газ, образующиеся при горении органических топлив. Выброс водяного пара ТЭС не приводит к заметному росту его концентрации в атмосфере, поскольку он пренебрежимо мал по сравнению с естественным испарением воды. Кроме того, значительная часть выбросов ТЭС конденсируется и удаляется с осадками. Антропогенный выброс углекислого газа, в отличие от пара, накапливается в атмосфере, способствуя развитию парникового эффекта. Ежегодный выброс СО2 всеми ТЭС мира приближается к 10 млрд. т, что составляет около 30% всех антропогенных выбросов парниковых газов в атмосферу планеты.
Тепловая энергетика на природном газе
Перспективные технологии ТЭС на природном газе, ориентированные на применение в большой энергетике, наиболее интенсивно развиваются по трем основным направлениям:
– высокотемпературные газотурбинные установки (ГТУ);
– комбинированные или парогазовые установки (ПГУ), сочетающие газотурбинный и па-
ротурбинный циклы;
– высокотемпературные топливные элементы;
– гибридные установки на основе сочетания ПГУ с высокотемпературными топливными элементами.
Магистральным направлением внедрения высокоэффективных энергетических ГТУ является их использование в составе мощных парогазових энергоблоков – наиболее востребованного сегодня и в среднесрочной перспективе оборудования ТЭС и ТЭЦ на природном газе.
Действующие парогазовые установки (ПГУ) обеспечивают получение эксплуатационного электрического КПД на уровне 48–52%. Перспективы дальнейшего совершенствования бинарных парогазовых установок (ПГУ) определяются повышением эффективности пере
дачи теплоты от выхлопных газов ГТУ в паротурбинный цикл и уменьшением потерь при конденсации пара. Традиционное решение этих задач связано с повышением количества контуров (ступеней давления) паротурбинного цикла.
В трехконтурной установке ТЭС Иокогама (Япония) достигнут КПД на уровне 55%. Установка более эффективных газовых турбин позволит повысить КПД ПГУ с двух- и трехконтурной схемами до 60%, применение водяного охлаждения и другие схемные решения – до 61,5–62% и более.
Более отдаленные перспективы повышения КПД ТЭС на природном газе связаны с созданием гибридных установок, интенсивно разрабатываемых в настоящее время. Гибридные энергетические установки представляют собой сочетание высокотемпературных электрохимических источников тока (топливных элементов) с парогазовой установкой. Источниками тепла для ПГУ служат высокотемпературные топливные элементы (ТЭ), работающие при температуре 850°С и 650°С.
Читайте также: Долговая "удавка" душит теплоенергетику
В области малой энергетики наибольший интерес представляют когенерационные технологии на базе газовых двигателей внутреннего сгорания и электрохимических источников тока (топливных элементов). К настоящему времени в США, Японии, странах Евросоюза распростра-няются установочные партии когенерационных низкотемпературных и среднетемпературных топливных элементов. Эти установки бесшумнее, эффективнее и экологичнее, чем газовые двигатели внутреннего сгорания. Перспективы масштабного применения когенерационных ТЭ связаны с уменьшением их удельной стоимости.
Перспективные технологии угольной енергетики
К числу интенсивно разрабатываемых направлений экологически чистого использования твердых топлив, предполагаемых к промышленному внедрению в ближайшей и
долговременной перспективах, относятся:
– паротурбинные ТЭС с суперкритическими параметрами пара (СКД);
– парогазовые ТЭС с внутрицикловой газификацией угля;
- гибридные парогазовые ТЭС.
Работы по созданию энергоблоков на суперкритические параметры пара (СКД) были начаты в США и СССР еще в середине прошлого века. Применение данных мер на практике сдерживается прочностными характеристиками применяемых материалов, а также ростом стоимости установки. Существует техникоэкономический оптимум температур и давлений пара, определяемый свойствами материалов энергетической установки и ценами на топливо.
В Дании и Японии построены и успешно эксплуатируются энергоблоки на каменном угле мощностью 380–1050 МВт и перегревом до 580–610°С. КПД лучших японских блоков находится на уровне 45–46%, на 2–3% превышает их КПД датских блоков, работающих на холодной циркуляционной воде с глубоким вакуумом.
В Германии построены буроугольные энергоблоки мощностью 800–1000 МВт с параметрами пара до 27 МПа и КПД до 45%. В США после длительного перерыва возоб
новлены работы, направленные на внедрение суперкритических параметров пара. Они сконцентрированы в основном на разработке и испытаниях необходимых материалов, которые могут обеспечить эксплуатацию оборудования при температурах пара до 870°С и давлении до 35 МПа. В странах Евросоюза при участии большой группы энергетических и машиностроительных компаний разрабатывается усовершенствованный пылеугольный энергоблок СКД с параметрами свежего пара 37,5 МПа.
Для уменьшения расхода топлива в автомобиле, многие владельцы устанавливают газовые балоны. Где можно воспользоваться данной услугой? На сайте gboservice.kh.ua Вашему вниманию представлен ГБО Сервис от лучших европейских брендов. Минимизируйте свои затраты.
В мире существует огромное количество различных жанров компьютерных игр. Как говориться – сколько людей, столько мнений. В нашем случае – желаний. Скачать Майнкрафт 1.10, вот например, для любителей остросюжетного жанра, можно на сайте minecraft-mods.pro.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
