Выработка электроэнергии

В ближайшие годы следует ожидать более широкого внедрения абсорбционных холодильных установок, использующих тепло вторич-БЫХ энергоресурсов промышленных предприятий для технологического хладоснабжения, а также для установок кондиционирования воздуха. В СССР, где основной метод теплоснабжения промышленных районов и городов — теплофикация, целесообразно широко использовать абсорбционные и эжекционные холодильные установки для выработки холода в системах кондиционирования воздуха на базе отработавшего тепла теплоэлектроцентралей. Применение этих установок позволяет повысить тепловую нагрузку теплоэлектроцентралей в летний я переходные (осенний и весенний) периоды, благодаря чему выравнивается годовой график тепловой нагрузки отборов турбин и возрастает комбинированная выработка электрической энергии на ТЭЦ.

где ЭГ— годовая выработка электрической энергии, кдж/еод; •^уст—установленная мощность на электростанции, кет.

Выработка электрической энергии на 'ГЭС определяется среднегодовым расходом воды. В балансах электрической энергии выработка ГЭС обычно учитывается ее среднемноголетней величиной, соответствующей 50%-ной обеспеченности среднегодового расхода воды. Поскольку речной сток колеблется из года в год, вводится понятие гарантированной выработки ГЭС, соответствующей наиболее маловодным условиям. Принимаемая гарантированная энергоотдача ГЭС зависит от затрат на развитие ЭЭС и ущербов потребителей от недоотпуска электроэнергии и устанавливается в результате специальных технико-экономических расчетов. Для отдельных ГЭС гарантированная обеспеченность изменяется в широких пределах - от 75 до 99%. Поэтому при определении запасов топлива для компенсации снижения выработки ГЭС можно в качестве первого приближения исходить из известных конкретных ее значений, соответствующих определенным ГЭС (каскадам ГЭС).

/ — фактическая выработка электрической энергии и производство электрической энергии, предусмотренное планом в 1955—1960 гг.; 2 — вероятное дальнейшее развитие производства электрической энергии; 3 — увеличение мощности одной турбины (фактическое); 4 — вероятное увеличение мощности одной турбины.

Во введении было предположено, что в Советском Союзе выработка электрической энергии в 1970 г. составит в год около 1000—1150 млрд. квт-ч. В 1975—1980 гг. можно ожидать, что производство электрической энергии достигнет более 1800— 2000 млрд. квт-ч. Эти величины вероятно будут колебаться в незначительных пределах и могут быть признаны близкими к истинным. Здания, основное оборудование, сооружения электрических станций обладают большим сроком службы. Срок амортизации в реальных условиях составляет 20—30 лет и более.

Наряду с электрификацией существенную роль в народном хозяйстве нашей страны играет теплофикация, т. е. комбинированная выработка электрической энергии и теплоты, обеспечивающая централизованное теплоснабжение промышленных предприятий (для технологических нужд и отопления), а также жилищно-коммунального хозяйства (для отопления и горячего водоснабжения). Как известно, такие электростанции, получившие название теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), используют 70—75°/о энергии, заключенной в топливе, тогда как на конденсационных электростанциях, вырабатывающих только электрическую энергию, 30—40%.

Рассмотренная нами выше схема теплосиловой установки (фиг. 1) относится к так называемой конденсационной электростанции. Таких электростанций большинство — они составляют по мощности около 70% всех тепловых электростанций. Назначение таких установок — только выработка электрической энергии; примерно 80% пара, поступившего в турбину, конденсируется в конденсаторе. К. п. д. таких электростанций определяется как отношение выраженной в тепловых единицах электроэнергии, отданной потребителям, к теплу, введенному в котел в виде топлива

Централизованное снабжение потребителей тепловой энергией от электрической станции при использовании для этой цели тепла рабочего вещества, отработавшего в тепловом двигателе, называется теплофикацией. Электрическая .станция, отпускающая тепловую энергию, получаемую от рабочего вещества, отработавшего в тепловом двигателе, называется теплоэлектроцентралью. На теплоэлектроцентрали осуществляется комбинированное производство (или комбинированная выработка) электрической и тепловой энергии.

Раздельная выработка электрической и тепловой энергии в энергетическом отношении

Удельная выработка электрической энергии. Термический к. п. д. идеального цикла Ренкина турбины с противодавлением (ак = 0, а„=1):

При включении испарительной установки по схеме фиг. 117а тепло отбираемого из турбины пара за вычетом потерь рассеяния передается конденсату турбины и возвращается в котел, т. е. используется аналогично регенеративному процессу. Однако, вследствие дополнительной потери температурного напора в испарителе, давление отбираемого пара при одинаковом заданном подогреве конденсата турбины повышается по сравнению с необходимым давлением пара в регенеративном процессе, и, следовательно, удельная выработка электрической энергии на (внутреннем) тепловом потреблении и термический к. п. д. уменьшаются. Поэтому тепловая экономичность установки с термическим приготовлением добавочной воды в испарителях обычно ниже, чем регенеративной установки с восполнением потерь химически очищенной водой (если продувка котлов на установке с химической водоочисткой невелика).

Возможная выработка электроэнергии в утилизационной турбине за счет ВЭР в виде избыточного давления определяется по формуле

При поступлении пара высоких параметров от теплоутилизационных установок в конденсационную турбину выработка электроэнергии определяется отношением

лее экономичной является совместная выработка теплоты и электроэнергии (на ТЭЦ). Показателем, определяющим экономичность теплофикации, является удельная выработка электроэнергии на единицу количества теплоты, отпущенной из отбора или противодавления турбин ТЭЦ (удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении):

где эт — удельная комбинированная выработка электроэнергии на базе теплового потребления, кВт-ч/ГДж; Айэт — удельная экономия условного топлива лри комбинированной выработке электроэнергии, т. е. разница в удельных расходах топлива при конденсационной и комбинированной выработке, кг/(кВт-ч).

где Этт и Эт Б—издержки по топливу (ИЭ) соответственно до и после модернизации; (?т — стоимость топлива, руб/т у. т.; ^ЕНОВ— годовая выработка электроэнергии после модернизации при расчетном Ту.

Предполагается, что к 2000 г. в СССР и в некоторых других странах выработка электроэнергии на АЭС достигнет 30—50% всего ее объема на тепловых электростанциях [20, 29, 31, 109 и др.]. В табл. 8.1 дан прогноз развития ядерной энергетики для некоторых зарубежных стран [29].

Выработка электроэнергии 0,9 10,6 19,5 20,2

В результате осуществления грандиозной программы энергетического строительства установленная мощность электростанций в СССР па январь 1968 г. достигла 135 млн. кет (в 1913 г. она составляла лишь 1,1 млн. кет). Выработка электроэнергии, составлявшая в 1913 г. около 2 млрд. квт-ч, увеличилась в 294 раза. Электрические двигатели занимают свыше 90% в общем балансе мощностей всех двигателей, которые обслуживают рабочие машины (в 1928 г. занимали 64,9%).

станций возрастет на 64 млн. кет, а выработка электроэнергии в 1970 г. достигнет 830—850 млрд. квт-ч. За пятилетие намечено ввести 123 блочных агрегата мощностью по 150—300 тыс. кет, 4 энергоблока по 500 тыс. кет в 3 — по 800 тыс. кет каждый. На востоке страны будут доведены до проектной мощности Красноярская и Вилюйская гидроэлектростанции, продолжится строительство Усть-Илимской, Саяно-Шушенской и Зейской гидроэлектростанций, а в Средней Азии — Нурекской, Токтогульской и Чарвакской ГЭС. За 1966—1970 гг. общая мощность ГЭС по стране возрастет с 22,2 млн. кет до. 32—35 млн. кет, т. е. на 52;—58%, а выработка электроэнергии с 81,4 млрд.кети-ч до 115—125 млрд. квт-ч, или на 50—53%. Предстоит выполнить до 25 млн. м3 бетонных работ и около 400 млн. л3 земельно-скальных.

Высокие темпы развития энергетики СССР проявляются не только в том, что выработка электроэнергии в СССР превосходит выработку ее в других странах мира, кроме США, но и в неуклонном увеличении удельной выработки электроэнергии, приходящейся на душу населения: в 1913 г. надушу населения приходилось 14 квт-ч электроэнергии, в 1940 г.— 252, в 1966 г. — 2325 квт-ч. К концу текущего пятилетия по выработке электроэнергии на душу населения (около 3400 квт-ч) СССР превзойдет современный уровень Англии и ФРГ.

По выработке электроэнергии Россия занимала восьмое место в мире и шестое в Европе. Общая установленная мощность в стране к концу 1913 г. достигала 1141 тыс. кет, а выработка электроэнергии составляла 2,0 млрд. квт-ч в год (в 6,4 раза меньше, чем в Германии, и в 12,8 раза меньше, чем в США).