Самая мощная ТЭС в мире: какая считается наиболее крупной, вырабатывая огромное количество энергии

Производство электроэнергии

К сожалению или к счастью, электричество — это продукт человеческого труда, который нельзя получить напрямую, его нужно производить. Производство электроэнергии из первичных источников энергии, таких как нефть, уголь, газ, уран, солнечная энергия, текущая и падающая вода, ветер и т.д.

Электроэнергия вырабатывается на электростанциях. На электростанциях энергия вырабатывается генераторами, работающими от тепловых двигателей или других средств (например, ветра или воды).

Первые станции использовали в основном гидроэлектроэнергию и уголь. Современная электроэнергетика использует самые разные источники: уголь, газ, ядерную энергию, ветер, нефть, солнечную энергию, гидроэнергетику, приливную энергию и другие виды. Однако доля угольных электростанций в мировом электроэнергетическом секторе по-прежнему преобладает.

Количество произведенной электроэнергии является одним из важнейших показателей уровня развития страны и ее экономики, а также других показателей, таких как ВВП страны.

Тенденции мирового производства электроэнергии с 1890 года:

• 1890 г. — 9 млрд кВтч
• 1900-15 млрд кВтч
• 1914 год — 37,5 млрд кВтч
• 1950 — 950 млрд кВтч
• 1960 г. — 2300 млрд кВтч
• 1970 г. — 5 000 млрд кВтч
• 1980 г. — 8250 млрд кВтч
• 1990 г. — 11,800 млрд. КВтч
• 2000 г. — 14,500 млрд кВтч
• 2005 г. — 18 138,3 млрд кВтч
• 2007 год — 19 894,9 млрд кВтч
• 2013 г. — 23127 млрд кВтч
• 2014 г. — 23536,5 млрд кВтч
• 2015 год — 24,255 млрд кВтч
• 2016 год — 24816 млрд кВтч
• 2018 г. — 26614 млрд кВтч

Что такое ТЭС

Самым традиционным и распространенным типом электростанций в мире являются тепловые электростанции. Тепловые электростанции (так расшифровывается это сокращение) вырабатывают электроэнергию за счет сжигания углеводородного топлива: газа, угля, мазута.

Схема работы ТЭС следующая: при сжигании топлива вырабатывается большое количество тепловой энергии, с помощью которой нагревается вода. Вода превращается в перегретый пар, который подается в турбогенератор. Вращаясь, турбины приводят в движение части электрогенератора, вырабатывается электричество.

На некоторых ТЭЦ фаза передачи тепла теплоносителю (воде) отсутствует. В них используются газотурбинные системы, в которых турбина вращается за счет газов, получаемых непосредственно при сгорании топлива.

Существенным преимуществом ТЭС является доступность и относительная дешевизна топлива. Однако у тепловых станций есть и недостатки. Это, прежде всего, экологическая угроза окружающей среде. При сжигании топлива в атмосферу выбрасывается большое количество вредных веществ. Для повышения безопасности ТЭС используются многочисленные методы, в том числе: обогащение топлива, установка специальных фильтров, улавливающих вредные соединения, использование рециркуляции дыма и т.д.

Что такое ТЭЦ

Само название этого объекта напоминает предыдущий, и на самом деле когенерация, как и тепловые электростанции, преобразует тепловую энергию сгоревшего топлива. Но помимо электроэнергии, когенерационные установки (так возникает когенерация) обеспечивают потребителей теплом. Когенерационные установки особенно актуальны в холодных климатических зонах, где необходимо обеспечивать теплом жилые дома и промышленные здания. Именно поэтому в России так много когенерационных станций, где традиционно используется центральное отопление и водоснабжение городов.

По принципу действия когенераторы классифицируются как конденсационные электростанции, но в отличие от них в когенерационных установках часть вырабатываемой тепловой энергии используется для выработки электроэнергии, а другая часть используется для нагрева охлаждающей жидкости, которая обеспечивается потребителю.

Когенерация более эффективна, чем обычная когенерация, так как позволяет максимально использовать генерируемую энергию. Фактически, после вращения электрогенератора пар остается горячим, и эту энергию можно использовать для нагрева.

Помимо тепла, существуют атомные электростанции, которые в будущем должны играть ведущую роль в электроснабжении северных городов.

Принцип работы

Для начала стоит определиться с терминами «ТЭЦ» и ​​«ТЭЦ». Проще говоря, они сестры. «Чистая» ТЭС — ТЭЦ предназначена исключительно для производства электроэнергии. Другое ее название — «конденсационная электростанция» — КЭС.

Комбинированная тепловая электростанция — Когенерация — это тип тепловой электростанции. Помимо выработки электроэнергии, он поставляет горячую воду в систему центрального отопления и для бытовых нужд.

Схема работы когенерационной установки довольно проста. Топливо и нагретый воздух — окислитель — поступают в топку одновременно. Наиболее распространенным топливом на российских тепловых электростанциях является щебень. Теплота сгорания угольной пыли превращает воду, поступающую в котел, в пар, который затем под давлением подается в паровую турбину. Мощный поток пара заставляет его вращаться, приводя в движение ротор генератора, который преобразует механическую энергию в электрическую.

Кроме того, пар, уже значительно потерявший свои первоначальные параметры — температуру и давление — попадает в конденсатор, где после холодного «водяного душа» снова становится водой. Затем конденсатный насос передает его в регенеративные нагреватели, а затем в деаэратор. Там вода очищается от газов — кислорода и СО2, которые могут вызвать коррозию. Впоследствии вода снова нагревается паром и возвращается в котел.

Теплоснабжение

Вторая, не менее важная функция когенерации — обеспечение горячей водой (паром) для систем отопления близлежащих населенных пунктов и для бытовых нужд. В специальных водонагревателях холодная вода нагревается до 70 градусов летом и до 120 градусов зимой, после чего сетевой насосами перекачивается в общую смесительную камеру и далее по основной системе отопления течет к потребителям. Водоснабжение ТЭЦ постоянно пополняется.

ТЭС и ТЭЦ: различия

Люди часто путают их. Фактически, как мы выяснили, когенерация — это один из видов тепловых электростанций. Эта установка отличается от других типов тепловых установок, прежде всего, тем, что часть генерируемой тепловой энергии идет на котлы, установленные в помещениях, для их обогрева или получения горячей воды.

Также люди часто путают названия ГЭС и ГРЭС. В основном это связано с схожестью сокращений. Однако ГЭС принципиально отличается от ГРЭС. Оба этих типа станций построены на реках. Однако на гидроэлектростанции, в отличие от ГРЭС, в качестве источника энергии используется не пар, а непосредственно поток воды.

Когда появилась первая тепловая электростанция

Энергия пара используется давно. Некоторые паровозы и паровые котлы чего-то стоили. Кстати, пар — главный элемент в паровозах. По сути, это просто большая кастрюля, в которой вода кипит и производит пар для работы поршневого механизма.

Первая в мире тепловая электростанция была построена в 1882 году в Нью-Йорке. Место для нее нашлось на Перл-стрит (Манхэттен). Через год появилась первая такая станция в России. Построен в Санкт-Петербурге.

С тех пор они выросли, как грибы после дождя. Обладая относительной простотой и экономичностью, такие конструкции генерируют много энергии. Она может быть не такой экологичной, как солнце или ветер, но именно ТЭЦ будет существовать до тех пор, пока не будет сожжена последняя тонна угля. Надеюсь, к настоящему времени уже есть достойные альтернативы, но пока их не так много.

Мощнейшие тепловые электростанции мира

Несмотря на быстрое развитие альтернативных источников энергии, станции, работающие на ископаемом топливе, продолжают работать и несут большую часть нагрузки на энергетическую систему в нескольких странах. Приглашаем вас ознакомиться с крупнейшими в мире станциями, потребляющими ископаемое топливо.

Tuoketuo (Китай)

Туокетуо — самая большая станция в мире. Установленная мощность — 6600 МВт.

Станция состоит из 5 энергоблоков, каждый из которых включает 2 блока единичной мощностью 600 МВт. Помимо основного оборудования на станции есть 2 блока общей мощностью 600 МВт для собственных нужд.

Эта станция является рекордсменом по строительным источникам энергии. Интервал между возведением двух блоков составил 50 дней.

В качестве топлива электростанция использует уголь, добываемый на расстоянии около 50 км. Спрос на воду удовлетворяется за счет откачки воды из реки Хуанхэ, расположенной в 12 км.

Ежегодно станция вырабатывает 33,317 млрд кВтч электроэнергии. Туокетуо занимает площадь более 2,5 км2.

Тайчжунская ТЭС (Тайвань)

До 2011 года эта станция возглавляла рейтинг крупнейших тепловых электростанций мира. Затем она уступила место Сургутской ГРЭС-2 и Туокетуо. Но после установки дополнительных блоков заняла свое почетное место. Суммарная установленная мощность этой станции составляет 5824 МВт, что в 2,4 раза больше, чем у крупнейшей в Беларуси Лукомльской ГРЭС.

ТЭС имеет десять энергоблоков по 550 МВт каждый, которые используют уголь в качестве топлива, и еще четыре блока по 70 МВт каждый, работающие на природном газе. Помимо традиционных источников энергии, на станции установлены 22 ветряные турбины общей мощностью 44 МВт. Среднегодовое производство энергии составляет 42 млрд кВтч.

Завод потребляет 14,5 млн тонн угля в год. Большая часть угля поступает из Австралии. Потребляя такое количество ископаемого топлива, завод является крупнейшим производителем углекислого газа в атмосфере: 36 336 000 тонн CO2 в год (Источник: CARMA, Carbon Monitoring for Action).

Вся станция занимает площадь 2,5 х 1,5 км. К 2016 году планируется добавить два энергоблока по 800 МВт.

Сургутская ГРЭС-2 (Россия)

Сургутская ГРЭС-2 — крупнейшая тепловая электростанция в России и третья в мире. Установленная электрическая мощность Сургутской ГРЭС-2 — 5 597,1 МВт.

Сургутская ГРЭС-2 имеет 8 энергоблоков: 6х800 МВт и 2х400 МВт. По первоначальному проекту предполагалось ввести в эксплуатацию всего 8 800 МВт энергоблоков, после чего общая мощность станции должна была составить 6400 МВт.

ТЭС работает на попутном нефтяном газе (побочный продукт добычи нефти) и природном газе. В соотношении 70/30%.

Годовая выработка электроэнергии станцией характеризуется стабильным ежегодным ростом, в 2012 году выработано 39,97 млрд кВтч, максимальное количество электроэнергии за всю историю его работы, в предыдущем году выработка равнялась 38,83 млрд кВтч. С 2007 года мощность Сургутской ГРЭС-2 превышает 81% годовых%.

Станция занимает площадь 0,85 км2.

Белхатувская ТЭС (Польша)

Эта электростанция является крупнейшей в Европе электростанцией, работающей на ископаемом топливе. Сегодня установленная мощность станции составляет 5354 МВт.

Электростанция производит 27-28 миллиардов кВтч электроэнергии в год, что составляет 20% от общего объема производства электроэнергии в Польше. На станции 13 энергоблоков: 12х370 / 380 МВт и 1х858 МВт. Станция работает на буром угле, который добывают в непосредственной близости. Общая площадь вместе с угольной шахтой составляет 7,5 км2.

Как и любая станция, использующая уголь в качестве топлива, Белхатовская ГРЭС является основным источником выбросов CO2 в атмосферу — 37,2 млн тонн в 2013 году. В 2014 году Европейская комиссия присвоила станции статус самой большой в Европе по влиянию на изменение климата.

Futtsu CCGT Power Plant (Япония)

Станция занимает второе место в рейтинге самых мощных газовых электростанций (после Сургутской ГРЭС-2). Установленная мощность 5040 МВт. Это самая мощная электростанция Японии, работающая на ископаемом топливе.

Станция состоит из четырех блоков:

Лукомльская ГРЭС (Беларусь)

Китай является лидером по количеству крупных электростанций, потребляющих ископаемое топливо. Большинство этих станций работают на угле. Что касается Беларуси, то крупнейшим источником энергии является Лукомльская ГРЭС с установленной мощностью 2 890 МВт.

Мощность Лукомльской ГРЭС составляет 60% летом и 40% зимой от установленной мощности всей энергосистемы Беларуси. Годовая выработка электроэнергии составляет 10-14 млрд кВтч, поэтому расходуется более 3 млн тонн условного топлива. Лукомльская ГРЭС занимает площадь около 2,3 км2. Эту станцию ​​обслуживают 1872 человека.

Лукомльская ГРЭС — одна из 100 крупнейших электростанций мира, потребляющих ископаемое топливо, и занимает 92-е место.

Экибастузская ГРЭС-2 (Казахстан)

Экибастузская ГРЭС-2 попала в наш рейтинг не по мощности. Это растение является мировым рекордсменом, занесенным в Книгу рекордов Гиннеса. Дымоход Экибастузской ГРЭС-2 — самый высокий дымоход в мире, его высота составляет почти 420 метров.

В рейтинге самых высоких зданий и сооружений эта станция занимает 27-е место. Высота дымохода выше Эйфелевой башни.

Преимущества ТЭС

ТЭС — это установка, основной вид оборудования которой — турбины и генераторы. К достоинствам таких комплексов можно отнести, прежде всего:

• невысокая стоимость строительства по сравнению с большинством других типов электростанций;
• экономия используемого топлива;
• низкая стоимость выработки электроэнергии.

Кроме того, большим преимуществом таких станций является то, что они могут быть построены в любом желаемом месте, независимо от наличия топлива. Уголь, мазут и прочее можно доставить на станцию ​​автомобильным или железнодорожным транспортом.

Еще одним преимуществом ТЭС является то, что они занимают очень небольшую площадь по сравнению с другими типами растений.

Экологические аспекты использования

Энергетика — один из секторов мировой экономики, в котором необходимы изменения, чтобы избежать неприемлемых последствий глобального потепления. Оценки энергетической инфраструктуры, основанные на глобальном бюджете выбросов CO2, показывают, что после 2017 года не следует вводить в эксплуатацию новые электростанции, работающие на ископаемом топливе.

Термические электростанции часто становятся мишенью радикальных борцов за климат.