Производство и использование электроэнергии. Производство, передача и использование электроэнергии

Слайд 1

Урок физики в 11б классе с использованием регионального компонента. Автор: С.В.Гаврилова - учитель физики МКОУ СОШ с. Владимиро-Александровское 2012 год
Тема. Производство, передача и использование электрической энергии

Слайд 2

Тип урока: урок изучения нового материала с использованием регионального материала. Цель урока: изучение использования электроэнергии, начиная с процесса её генерирования. Задачи урока: Образовательная: конкретизировать представление школьников о способах передачи электроэнергии, о взаимных переходах одного вида энергии в другой. Развивающая: дальнейшее развитие у учащихся практических навыков исследовательского характера, выведение познавательной активности детей на творческий уровень знаний, развитие аналитических навыков (при выяснении расположения различных видов электростанций на территории Приморского края). Воспитательная: отработка и закрепление понятия «энергосистема» на краеведческом материале, воспитание бережного отношения к расходованию электроэнергии. Оборудование к уроку: учебник физики для 11 класса Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, В.М.Чаругин. Классический курс. М., «Просвещение», 2009г; слайдовая презентация к уроку; проектор; экран.

Слайд 3

Какое устройство называют трансформатором? На каком явлении основан принцип действия трансформатора? Какая обмотка трансформатора является первичной? Вторичной? Дайте определение коэффициента трансформации. Как определяют КПД трансформатора?
Повторение

Слайд 4

Как наша прожила б планета, Как люди жили бы на ней Без теплоты, магнита, света И электрических лучей? А. Мицкевич

Слайд 6

Опережающее развитие электроэнергетики; Повышение мощности электростанций; Централизация производства электроэнергии; Широкое использование местного топлива и энергетических ресурсов; Постепенный переход промышленности, сельского хозяйства, транспорта на электроэнергию.
план ГОЭЛРО

Слайд 7

Электрификация Владивостока
В феврале 1912 года во Владивостоке была введена в эксплуатацию первая электростанция общего пользования, получившая название ВГЭС №1. Станция стала родоначальницей "большой" энергетики в Приморском крае. Ее мощность составила 1350 кВт.

Слайд 8

К 20 июня 1912 года станция обеспечивала энергией 1785 абонентов Владивостока, 1200 уличных фонарей. С момента пуска трамвая 27 октября 1912 г. станция работала с перегрузкой.

Слайд 9

Бурный рост Владивостока, а также реализация планов ГОЭЛРО заставили заняться расширением электрической станции. В 1927-28 гг., а затем в 1930-1932 гг. на ней были проведены работы по демонтажу старого и установке нового оборудования. В первую очередь был произведен капитальный ремонт всех котлов и паротурбин, которые гарантировали непрерывную работу станции с отпуском энергии до 2775 кВт в час. В 1933 г. станция закончила свою реконструкцию и достигла мощности 11 000 кВт.

Слайд 10

– Почему именно развитие электроэнергетики было поставлено на первое место для развития государства? – В чем преимущество электроэнергии перед другими видами энергии? – Как осуществляется передача электроэнергии? – Какова энергосистема нашего региона?

Слайд 11

Передача по проводам в любой населенный пункт; Легкое превращение в любые виды энергии; Легкое получение из других видов энергии.
Преимущество электроэнергии перед другими видами энергии.

Слайд 12

Виды энергии преобразуемые в электрическую

Слайд 13

Ветряные (ВЭС) Тепловые (ТЭС) Водяные (ГЭС) Атомные (АЭС) Геотермальные Солнечные
В зависимости от вида преобразуемой энергии электростанции бывают:
Где производится электроэнергия?

Слайд 14

Слайд 15

Владивостокская ТЭЦ-1
С 1959 года станция стала работать на тепловую нагрузку, для чего на ней был проведен ряд мероприятий по переводу ее на теплофикационный режим. В 1975 году выработка электроэнергии на ВТЭЦ-1 была прекращена, ТЭЦ стала специализироваться исключительно на выработке тепла. Сегодня она по-прежнему в строю, успешно работает, снабжая теплом Владивосток. В 2008 году на площадке ВТЭЦ-1 установлены две мобильные газотурбинные установки, общей мощностью 45 МВт.
На строительстве станции

Слайд 16

Владивостокская ТЭЦ-2
- самая молодая станция в Приморском крае и самая мощная в структуре приморской генерации.
Громадную ТЭЦ-2 возвели за короткие сроки. 22 апреля 1970 года были пущены и включены первые агрегаты станции: турбина и два котла.
В настоящее время на Владивостокской ТЭЦ-2 эксплуатируются 14 однотипных котлов паропроизводительностью 210 тонн/час пара каждый и 6 турбоагрегатов. Владивостокская ТЭЦ-2 является основным источником по обеспечению производственным паром, тепловой и электрической энергией промышленности и населения Владивостока. Основным видом топлива для теплоэлектростанций является уголь.

Слайд 17

Партизанская ГРЭС
Партизанская государственная районная электростанция (ГРЭС) является основным источником электроснабжения юго-восточной части Приморского края. Строительство электростанции в непосредственной близости от Сучанского угольного района было намечено еще в 1939–1940 годах, но с началом Великой Отечественной войны работа над проектом остановилась.
С 1.02.2010г на Партизанской ГРЭС введена турбина

Слайд 18

Артемовская ТЭЦ
6 ноября 1936 года был произведен пробный пуск первой турбины новой станции. Этот день энергетики считают днем рождения Артемовской государственной районной электростанции. Уже 18 декабря того же года Артемовская ГРЭС вошла в строй действующих предприятий Приморья. 6 ноября 2012 года Артёмовская ТЭЦ отметила своё 76-летие.
В 1984 году станция переведена в категорию теплоэлектроцентралей.

Слайд 19

Приморская ГРЭС
15 января 1974 года состоялся пуск 1-го энергоблока самой крупной тепловой электростанции Дальнего Востока - Приморской ГРЭС. Ввод ее в эксплуатацию стал важнейшей вехой в социально-экономическом развитии региона, который в 60-70-е годы испытывал большой дефицит электроэнергии.
Пуск 1-го энергоблока, последовавшее строительство и ввод остальных восьми энергоблоков Приморской ГРЭС помогли Объединенной энергосистеме Дальнего Востока кардинально решить проблему обеспечения растущей потребности региона в электроэнергии. Сегодня станция вырабатывает половину объема электроэнергии, потребляемой в Приморском крае, и производит тепловую энергию для п.Лучегорск.

Слайд 20

Передача электроэнергии.

Слайд 21

Основные потребителями электроэнергии
Промышленность (почти 70%) Транспорт Сельское хозяйство Бытовые нужды населения

Слайд 22

Трансформатор
устройство, позволяющее преобразовывать переменный электрический ток, таким образом, что при повышении напряжении, сила тока будет уменьшаться и наоборот.

Слайд 23

Слайд 24

В ОЭС Дальнего Востока входят энергосистемы следующих регионов: Амурской области; Хабаровского края и Еврейской автономной области; Приморского края; Южно-Якутского энергорайона Республики Саха (Якутия). ОЭС Востока работает изолированно от ЕЭС России.

Слайд 25

Выработка электроэнергии в регионах Дальнего Востока в 1980-1998 годах (млрд кВт-ч)
Регион 1980 1985 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
Дальний Восток 30,000 38,100 47,349 48,090 44,2 41,4 38,658 36,600 35,907
Приморский край 11,785 11,848 11,0 10,2 9,154 8,730 7,682
Хабаровский край 9,678 10,125 9,7 9,4 7,974 7,566 7,642
Амурская область 4,415 7,059 7,783 7,528 7,0 7,0 7,074 6,798 6,100 5,600 5,200
Камчатская область 1,223 1,526 1,864 1,954 1,9 1,8 1,576 1,600 1,504
Магаданская область 3,537 3,943 4,351 4,376 3,4 3,0 2,72 2,744 2,697
Сахалинская область 2,595 3,009 3,41 3,505 2,8 2,7 2,712 2,390 2,410
Республика Саха 4,311 5,463 8,478 8,754 8,4 7,3 6,998 6,887 7,438
Чукотский АО - - - - н.д. н.д. 0,450 0,447 0,434 0,341 0,350

Слайд 26

Энергосистема Дальнего Востока
На Дальнем Востоке генерирующие мощности и передающие сети объединены в шесть энергосистем. Самые крупные из них охватывают Приморский край (установленная мощность 2692 тыс. кВт) и Республику Саха (2036 тыс. кВт). Остальные энергосистемы имеют мощность менее 2 млн кВт. С целью обеспечения устойчивого и экономически эффективного энергоснабжения труднодоступных районов в Приморском крае планируется продолжить строительство малых ГЭС.

Слайд 27

Проверьте себя (проверочная работа)
Вариант 1 I. Что является источником энергии на ТЭС? 1. Нефть, уголь, газ 2. Энергия ветра 3. Энергия воды II. В какой области народного хозяйства расходуется наибольшее количество производимой электроэнергии? 1. В промышленности 2. В транспорте 3. В сельском хозяйстве III. Как изменится выделяемое проводами количество теплоты, если увеличить площадь поперечного сечения провода S? 1. Не изменится 2. Уменьшится 3. Увеличится IV, Какой трансформатор нужно поставить на линии при выходе из электростанции? 1. Понижающий 2. Повышающий 3. Трансформатор не нужен V. Энергосистема - это 1. Электрическая система электростанции 2. Электрическая система отдельного города 3. Электрическая система районов страны, соединенная высоковольтными линиями электропередачи
Вариант 2 I. Что является источником энергии на ГЭС? 1. Нефть, уголь, газ 2. Энергия ветра 3. Энергия воды II. Трансформатор предназначен 1. Для увеличения срока службы проводов 2. Для преобразования энергии 3. Для уменьшения выделяемого проводами количество теплоты III. Энергосистема - это 1. Электрическая система электростанции 2. Электрическая система отдельного города 3. Электрическая система районов страны, соединенная высоковольтными линиями электропередачи IV. Как изменится выделяемое проводами количество теплоты, если уменьшить длину провода? 1. Не изменится 2. Уменьшится 3. Увеличится V. Какой трансформатор нужно поставить на линии при входе город? 1. Понижающий 2. Повышающий 3. Трансформатор не нужен

Слайд 28

Как наша прожила б планета, Как люди жили бы на ней Без теплоты, магнита, света И электрических лучей?
А. Мицкевич

Слайд 29

Спасибо за работу на уроке!
Д.З. § 39-41 «Использование солнечной энергии для теплоснабжения в Приморском крае». «О целесообразности использования ветровой энергии в приморском крае». «Новые технологии в мировой энергетике XXI века»

Производство, передача и потребление электроэнергии

Типы электростанций

• Тепловые (ТЭС) - 50 %
• Гидроэлектростанции (ГЭС) - 20-25%
• Атомные (АЭС) - 15 %
• Альтернативные источники

энергии- 2 – 5 % (солнечная энергия, энергия термоядерного синтеза, приливная энергетика, ветроэнергетика)

Генератор

Тепловые электростанции

Внутренняя

Энергия

(энергия топлива)

Механическая

энергия

ТД (паровая

Электрическая

энергия

Генератор

Гидроэлектростанции

Механическая

энергия

(падающей воды)

Электрическая

энергия

Генератор

Атомные электростанции

Атомная энергия

(при делении

атомных ядер)

Механическая

энергия

Электрическая

энергия

Генератор электрического тока

• Генератор преобразует механическую энергию в электрическую
• Действие генератора основано на явлении электромагнитной индукции

Рамка с током – основной элемент генератора

• Вращающаяся часть называется РОТОРОМ (магнит).
• Неподвижная часть называется СТАТОРОМ (рамка)

При вращении рамки, пронизывающий рамку, магнитный поток изменяется во времени, вследствие чего в рамке возникает индукционный ток

Передача электроэнергии

• Для передачи электроэнергии потребителям используют линии электропередач (ЛЭП).
• При передаче электроэнергии на расстояние происходят её потери за счёт нагревания проводов (закон Джоуля - Ленца).
• Способы уменьшения тепловых потерь:

1) Уменьшение сопротивления проводов, но увеличение их диаметра (тяжелы – трудно подвешивать, и дорогостоящи – медь).

2) Уменьшение силы тока путём повышения напряжения.

Трансформатор

• Состоит из двух катушек изолированного провода, намотанных на общий стальной сердечник.

Действие трансформатора основано на

явлении электромагнитной индукции

Схема трансформатора

Первичная обмотка – катушка, на которую подают переменный ток одного напряжения

Вторичная обмотка – катушка, с которой снимают переменный ток другого напряжения

Повышающий трансформатор - трансформатор, увеличивающий напряжение.

Понижающий трансформатор - трансформатор, уменьшающий напряжение.

Влияние тепловых электростанций на окружающую среду

Основные этапы производства, передачи и потребления электроэнергии

• 1.Механическую энергию преобразуют в электрическую с помощью генераторов на электростанциях.
• 2. Электрическое напряжение повышают для передачи электроэнергии на большие расстояния.
• 3. Электроэнергию передают под высоким напряжением по высоковольтным линиям электропередач.
• 4. При распределении электроэнергии потребителям электрическое напряжение понижают.
• 5. При потреблении электроэнергии её преобразуют в другие виды энергии – механическую, световую или внутреннюю.

1 слайд

Работа учениц 11 Б класса Школы № 288 г.Заозерска Ерина Мария и Старицына Светлана

2 слайд

Электроэнергия - физический термин, широко распространённый в технике и в быту для определения количества электрической энергии, выдаваемой генератором в электрическую сеть или получаемой из сети потребителем. Электрическая энергия является также товаром, который приобретают участники оптового рынка у генерирующих компаний и потребители электрической энергии на розничном рынке у энергосбытовых компаний.

3 слайд

Есть несколько способов создания электроэнергии: Различные электростанции (ГЭС,АЭС,ТЭС,ПЭС …) А также альтернативные источники(энергия солнца,энергия ветра,энергия Земли)

4 слайд

Тепловая электростанция (ТЭС), электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Первые ТЭС появились в конце 19 века и получили преимущественное распространение. В середине 70-х годов 20 века ТЭС -- основной вид электрической станций. На тепловых электростанциях химическая энергия топлива преобразуется сначала в механическую, а затем в электрическую. Топливом для такой электростанции могут служить уголь, торф, газ, горючие сланцы, мазут.

5 слайд

Гидроэлектрическая станция (ГЭС), комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения, которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.

6 слайд

Атомная электростанция электростанция, в которой атомная энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях,преобразуется в электроэнергию. В отличие от ТЭС, работающих на органическом топливе, АЭС работает на ядерном горючем.

7 слайд

Около 80% прироста ВВП (внутреннего валового продукта) развитых стран достигается за счет технических инноваций, основная часть которых связана с использованием электроэнергии. Все новое в промышленность, сельское хозяйство и быт приходит к нам благодаря новым разработкам в различных отраслях науки. Современное общество невозможно представить без электрификации производственной деятельности. Уже в конце 80-х годов более 1/3 всего потребления энергии в мире осуществлялось в виде электрической энергии. К началу следующего века эта доля может увеличиться до 1/2. Такой рост потребления электроэнергии прежде всего связан с ростом ее потребления в промышленности.

8 слайд

При этом встает проблема эффективного использования этой энергии. При передаче электроэнергии на большие расстояния, от производителя до потребителя, потери на тепло вдоль линии передачи растут пропорционально квадрату тока, т.е. если ток удваивается, то тепловые потери увеличиваются в 4 раза. Поэтому, желательно, чтобы ток в линиях был мал. Для этого повышают напряжение на линии передач. Электроэнергия передается по линиям, где напряжение достигает сотен тысяч вольт. Возле городов, получающих энергию от линий передач, это напряжение с помощью понижающего трансформатора доводят до нескольких тысяч вольт. В самом же городе на подстанциях напряжение понижается до 220 вольт.

9 слайд

Наша страна занимает большую территорию, почти 12 часовых поясов. А это значит, что если в одних регионах потребление электроэнергии максимально, то в других уже окончен рабочий день и потребление снижается. Для рационального использования электроэнергии вырабатываемой электростанциями, они объединены в электроэнергетические системы отдельных районов: европейской части, Сибири, Урала, Дальнего Востока и др. Такое объединение позволяет эффективней использовать электроэнергию согласовывая работу отдельных электростанций. Сейчас различные энергосистемы объединены в единую энергетическую систему России.

Производство, передача и использование электрической энергии Вопрос

• Какими преимуществами обладает переменный ток перед постоянным?

Генератор

• Генератор - устройства, преобразующие энергию того или иного вида в электрическую энергию.

Виды энергии Генератор переменного тока

• Генератор состоит из
• постоянного магнита, создающего магнитное поле, и обмотки, в которой индуцируется переменная ЭДС

• Преобладающую роль в наше время играют электромеханические индукционные генераторы переменного тока. Там механическая энергия превращается в электрическую.

Трансформаторы

• ТРАНСФОРМАТОР– аппарат, преобразующий переменный ток, при котором напряжение увеличивается или уменьшается в несколько раз практически без потери мощности.
• В простейшем случае трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника, на который надеты две катушки с проволочными обмотками. Та из обмоток, которая подключается к источнику переменного напряжения, называется первичной, а та, к которой присоединяют «нагрузку», т. е. приборы, потребляющие электроэнергию, называется вторичной.

Трансформатор

• Первичная Вторичная
• обмотка обмотка
• Подключается
• к источнику
• ~ напряжения к «нагрузке»
• замкнутый стальной сердечник

• Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции.

Характеристика трансформатора

• Коэффициент трансформации
• U1/U2 =N1/N2=K
• K>1трансформатор понижающий
• K<1трансформатор повышающий

Производство электрической энергии

• Производится электроэнергия на больших и малых электрических станциях в основном с помощью электромеханических индукционных генераторов. Существует несколько типов электростанций: тепловые, гидроэлектрические и атомные электростанции.

• Тепловые электростанции

Использование электроэнергии

• Главным потребителем электроэнергии является промышленность, на долю которой приходится около 70% производимой электроэнергии. Крупным потребителем является также транспорт. Все большее количество железнодорожных линий переводиться на электрическую тягу. Почти все деревни и села получают электроэнергию от государственных электростанций для производственных и бытовых нужд. Около трети электроэнергии, потребляемой промышленностью, используются для технологических целей (электросварка, электрический нагрев и плавление металлов, электролиз и т. п.).

Передача электроэнергии

• Трансформаторы изменяют напряжение
• в нескольких точках линии.

Эффективное использование электроэнергии

• Потребность в электроэнергии постоянно увеличивается. Удовлетворить эту потребность можно двумя способами.
• Самый естественный и единственный на первый взгляд способ – строительство новых мощных электростанций. Но ТЭС потребляют не возобновляемые природные ресурсы, а также наносят большой ущерб экологическому равновесию на нашей планете.
• Передовые технологии позволяют удовлетворить потребности в электроэнергии другим способом. Приоритет должен быть отдан увеличению эффективности использования электроэнергии, а не росту мощности электростанций.

Задачи

• № 966, 967

Ответ

• 1) напряжение и силу тока можно в очень широких пределах преобразовывать (трансформировать) почти без потерь энергии;
• 2)переменный ток легко преобразуется в постоянный
• 3)генератор переменного тока намного проще и дешевле.

Домашнее задание

• §§38-41 упр 5 (с 123)
• ПОДУМАЙ:
• ПОЧЕМУ ГУДИТ ТРАНСФОРМАТОР?
• Подготовить презентацию «Использование трансформаторов»
• (для желающих)

Список литературы:

• Физика. 11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый и профил. уровни /Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. – М:Просвещение, 2014. – 399 с
• О.И. Громцева. Физика. ЕГЭ. Полный курс. – М.: Издательство «Экзамен», 2015.-367 с
• Волков В.А. Универсальные поурочные разработки по физике. 11 класс. – М.: ВАКО, 2014. – 464 с
• Рымкевич А.П., Рымкевич П.А. Сборник задач по физике для 10-11 классов средней школы. – 13 изд. – М.: Просвещение,2014. – 160 с

Старцова Татьяна

АЭС, ГЭС,ТЭЦ, виды передачи электроэнергии.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Презентация на тему: “ производство и передача электроэнергии ” Ученицы 11 а класса ГБОУ СОШ № 1465 Старцовой Татьяны. Учитель: Круглова Лариса Юрьевна

Производство электроэнергии Электроэнергия производится на электростанциях. Существует три основных типа электростанций: Атомные электростанции (АЭС) Гидроэлектростанции (ГЭС) Тепловые электростанции, или же теплоэлектроцентрали (ТЭЦ)

Атомные электростанции Атомная электростанция (АЭС) - ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками

Принцип работы

На рисунке показана схема работы атомной электростанции с двухконтурным вод о - водяным энергетическим реактором. Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура. Далее теплоноситель поступает в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает в турбины, вращающие электрогенераторы. На выходе из турбин пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающим из водохранилища. Компенсатор давления представляет собой довольно сложную и громоздкую конструкцию, которая служит для выравнивания колебаний давления в контуре во время работы реактора, возникающих за счёт теплового расширения теплоносителя. Давление в 1-м контуре может доходить до 160 атм (ВВЭР-1000).

Помимо воды, в различных реакторах в качестве теплоносителя могут применяться также расплавы металлов: натрий, свинец, эвтектический сплав свинца с висмутом и др. Использование жидкометаллических теплоносителей позволяет упростить конструкцию оболочки активной зоны реактора (в отличие от водяного контура, давление в жидкометаллическом контуре не превышает атмосферное), избавиться от компенсатора давления. Общее количество контуров может меняться для различных реакторов, схема на рисунке приведена для реакторов типа ВВЭР (Водо-Водяной Энергетический Реактор). Реакторы типа РБМК (Реактор Большой Мощности Канального типа) использует один водяной контур, реакторы на быстрых нейтронах - два натриевых и один водяной контуры, перспективные проекты реакторных установок СВБР-100 и БРЕСТ предполагают двухконтурную схему, с тяжелым теплоносителем в первом контуре и водой во втором.

Выработка электроэнергии Мировыми лидерами в производстве ядерной электроэнергии являются: США (836,63 млрд кВт·ч/год), работает 104 атомных реактора (20% от вырабатываемой электроэнергии) Франция (439,73 млрд кВт·ч/год), Япония (263,83 млрд кВт·ч/год), Россия (177,39 млрд кВт·ч/год), Корея (142,94 млрд кВт·ч/год) Германия (140,53 млрд кВт·ч/год). В мире действует 436 энергетических ядерных реакторов общей мощностью 371,923 ГВт, российская компания «ТВЭЛ» поставляет топливо для 73 из них (17 % мирового рынка)

Гидроэлектростанции Гидроэлектростанция (ГЭС) - электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища. Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству каньонообразные виды рельефа.

Принцип работы

Цепью гидротехнических сооружений является обеспечение необходимым напором воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию. Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определенном месте, или деривацией - естественным током воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию. Непосредственно в самом здании гидроэлектростанции располагается все энергетическое оборудование. В зависимости от назначения, оно имеет свое определенное деление. В машинном зале расположены гидроагрегаты, непосредственно преобразующие энергию тока воды в электрическую энергию.

Гидроэлектрические станции разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности: мощные - вырабатывают от 25 МВт и выше; средние - до 25 МВт; малые гидроэлектростанции - до 5 МВт. Также они делятся в зависимости от максимального использования напора воды: высоконапорные - более 60 м; средненапорные - от 25 м; низконапорные - от 3 до 25 м.

Крупнейшие ГЭС в мире Наименование Мощность ГВт Среднегодовая выработка Собственник География Три Ущелья 22,5 100 млрд кВт ч р. Янцзы, г. Сандоупин, Китай Итайпу 14 100 млрд кВт ч р. Карони, Венесуэла Гури 10,3 40 млрд кВт ч р. Токантинс, Бразилия Черчилл-Фолс 5,43 35 млрд кВт ч р. Черчилл, Канада Тукуруи 8,3 21 млрд кВт ч р. Парана, Бразилия / Парагвай

Теплоэлектростанции Тепловая электростанция (или тепловая электрическая станция) - электростанция, вырабатывающая электрическую энергию за счет преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора.

Принцип работы

Типы Котлотурбинные электростанции Конденсационные электростанции (КЭС, исторически получили название ГРЭС - государственная районная электростанция) Теплоэлектроцентрали (теплофикационные электростанции, ТЭЦ) Газотурбинные электростанции Электростанции на базе парогазовых установок Электростанции на основе поршневых двигателей С воспламенением от сжатия (дизель) C воспламенением от искры Комбинированного цикла

Передача электроэнергии Передача электрической энергии от электрических станций до потребителей осуществляется по электрическим сетям. Электросетевое хозяйство -естественно-монопольный сектор электроэнергетики: потребитель может выбирать, у кого покупать электроэнергию (то есть энергосбытовую компанию), энергосбытовая компания может выбирать среди оптовых поставщиков (производителей электроэнергии), однако сеть, по которой поставляется электроэнергия, как правило, одна, и потребитель технически не может выбирать электросетевую компанию. С технической точки зрения, электрическая сеть представляет собой совокупность линий электропередачи (ЛЭП) и трансформаторов, находящихся на подстанциях.

Линии электропередачи представляют собой металлический проводник, по которому проходит электрический ток. В настоящее время практически повсеместно используется переменный ток. Электроснабжение в подавляющем большинстве случаев - трёхфазное, поэтому линия электропередачи, как правило, состоит из трёх фаз, каждая из которых может включать в себя несколько проводов.

Линии электропередачи делятся на 2 типа: Воздушные Кабельные

Воздушные Воздушные ЛЭП подвешены над поверхностью земли на безопасной высоте на специальных сооружениях, называемых опорами. Как правило, провод на воздушной линии не имеет поверхностной изоляции; изоляция имеется в местах крепления к опорам. На воздушных линиях имеются системы грозозащиты. Основным достоинством воздушных линий электропередачи является их относительная дешевизна по сравнению с кабельными. Также гораздо лучше ремонтопригодность (особенно в сравнении с бесколлекторными КЛ): не требуется проводить земляные работы для замены провода, ничем не затруднён визуальный осмотр состояния линии. Однако, у воздушных ЛЭП имеется ряд недостатков: широкая полоса отчуждения: в окрестности ЛЭП запрещено ставить какие-либо сооружения и сажать деревья; при прохождении линии через лес, деревья по всей ширине полосы отчуждения вырубаются; незащищённость от внешнего воздействия, например, падения деревьев на линию и воровства проводов; несмотря на устройства грозозащиты, воздушные линии также страдают от ударов молнии. По причине уязвимости, на одной воздушной линии часто оборудуют две цепи: основную и резервную; эстетическая непривлекательность; это одна из причин практически повсеместного перехода на кабельный способ электропередачи в городской черте.

Кабельные Кабельные линии (КЛ) проводятся под землёй. Электрические кабели имеют различную конструкцию, однако можно выявить общие элементы. Сердцевиной кабеля являются три токопроводящие жилы (по числу фаз). Кабели имеют как внешнюю, так и междужильную изоляцию. Обычно в качестве изолятора выступает трансформаторное масло в жидком виде, или промасленная бумага. Токопроводящая сердцевина кабеля, как правило, защищается стальной бронёй. С внешней стороны кабель покрывается битумом. Бывают коллекторные и бесколлекторные кабельные линии. В первом случае кабель прокладывается в подземных бетонных каналах - коллекторах. Через определённые промежутки на линии оборудуются выходы на поверхность в виде люков - для удобства проникновения ремонтных бригад в коллектор. Бесколлекторные кабельные линии прокладываются непосредственно в грунте.

Бесколлекторные линии существенно дешевле коллекторных при строительстве, однако их эксплуатация более затратна в связи с недоступностью кабеля. Главным достоинством кабельных линий электропередачи (по сравнению с воздушными) является отсутствие широкой полосы отчуждения. При условии достаточно глубокого заложения, различные сооружения (в том числе жилые) могут строиться непосредственно над коллекторной линией. В случае бесколлекторного заложения строительство возможно в непосредственной близости от линии. Кабельные линии не портят своим видом городской пейзаж, они гораздо лучше воздушных защищены от внешнего воздействия. К недостаткам кабельных линий электропередачи можно отнести высокую стоимость строительства и последующей эксплуатации: даже в случае бесколлекторной укладки сметная стоимость погонного метра кабельной линии в разы выше, чем стоимость воздушной линии того же класса напряжения. Кабельные линии менее доступны для визуального наблюдения их состояния (а в случае бесколлекторной укладки - вообще недоступны), что также является существенным эксплуатационным недостатком.