что такое генерация в энергетике
Генерация электроэнергии
Для генерации электроэнергии используют:
Электрический генератор — электрическую машину, в которой механическая работа преобразуется в электрическую энергию.
солнечную батарею или фотоэлемент — электронный прибор, который преобразует энергию электромагнитного излучения, в основном светового диапазона, в электрическую энергию.
Химические источники тока — преобразование части химической энергии в электрическую, посредством химической реакции (см. также Топливный элемент, Гальванический элемент).
Радиоизотопные источники электроэнергии;
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Использование эне́ргии является основой развития человеческого общества и позволяет ему изменять окружающую среду. Общественные формы использования энергии являются решающими для воспроизводства его результатов. В индустриальном и постиндустриальном обществах разработка энергетических ресурсов необходима для сельского хозяйства, транспорта, переработки отходов, развития информационных технологий и телекоммуникаций и других отраслей экономики, развитие которых означает достижение высокого уровня общественного.
Под концепцией энергетического поворота (от нем. Energiewende) понимается взятый правительством Германии курс на постепенный отказ от использования ископаемого углеводородного топлива и ядерной энергетики и почти полный переход на её возобновляемые источники. В рамках данной концепции к 2020 году планировалось увеличить долю электроэнергии, получаемую из альтернативных источников, до 35%, а к 2030, 2040 и 2050 до 50, 65 и 80% соответственно.. По данным на начало 2019 года, на долю «чистой» энергетики.
Как осуществляется производство (генерация) электрической энергии?
Производство (Генерация) электроэнергии — это процесс преобразования различных видов энергии в электрическую на индустриальных объектах, называемых электрическими станциями. В настоящее время существуют следующие виды генерации:
Теплофикационные (теплоэлектроцентрали, ТЭЦ ). Теплофикацией называется комбинированная выработка электрической и тепловой энергии на одной и той же станции;
Ветроэнергетика — использование кинетической энергии ветра для получения электроэнергии;
Гелиоэнергетика — получение электрической энергии из энергии солнечных лучей;
Общими недостатками ветро- и гелиоэнергетики являются относительная маломощность генераторов при их дороговизне. Также в обоих случаях обязательно нужны аккумулирующие мощности на ночное (для гелиоэнергетики) и безветренное (для ветроэнергетики) время;
Водородная энергетика — использование водорода в качестве энергетического топлива имеет большие перспективы: водород имеет очень высокий КПД сгорания, его ресурс практически не ограничен, сжигание водорода абсолютно экологически чисто (продуктом сгорания в атмосфере кислорода является дистиллированная вода). Однако в полной мере удовлетворить потребности человечества водородная энергетика на данный момент не в состоянии из-за дороговизны производства чистого водорода и технических проблем его транспортировки в больших количествах;
Стоит также отметить альтернативные виды гидроэнергетики : приливную и волновую энергетику. В этих случаях используется естественная кинетическая энергия морских приливов и ветровых волн соответственно. Распространению этих видов электроэнергетики мешает необходимость совпадения слишком многих факторов при проектировании электростанции: необходимо не просто морское побережье, но такое побережье, на котором приливы (и волнение моря соответственно) были бы достаточно сильны и постоянны. Например, побережье Чёрного моря не годится для строительства приливных электростанций, так как перепады уровня воды Чёрном море в прилив и отлив минимальны.
генерация энергии
Смотреть что такое «генерация энергии» в других словарях:
генерация (электроэнергия) — Процесс производства электрической энергии путем преобразования других форм энергии (Термины Рабочей Группы правового регулирования ЭРРА). [Англо русский глосcарий энергетических терминов ERRA] EN generation (electricity) Process of producing… … Справочник технического переводчика
генерация — и; ж. [от лат. generatio рождение]. 1. Биол. Совокупность особей одного биологического вида, единовременно появившихся на свет; поколение. Трёхлетний сеянец второй генерации. Жеребец производитель третьей генерации. Вторая генерация комаров. 2.… … Энциклопедический словарь
генерация — и; ж. (от лат. generatio рождение) 1) биол. Совокупность особей одного биологического вида, единовременно появившихся на свет; поколение. Трёхлетний сеянец второй генерации. Жеребец производитель третьей генерации. Вторая генерация комаров. 2)… … Словарь многих выражений
Генерация электроэнергии — производство электроэнергии (электрического напряжения и тока) посредством преобразования её из других видов энергии с помощью специальных технических устройств. Для генерации электроэнергии используют: Электрический генератор электрическую… … Википедия
Генерация — – см. Производство энергии … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник
Производство энергии — (генерация) – коммерческая деятельность организаций независимо от организационно правовой формы по производству и продаже (поставке) электрической энергии (мощности) и (или) тепловой энергии (мощности) на оптовый или розничный рынки для… … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник
ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЦИЯ И УСИЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ — генерация и усиление эл. магн. колебаний за счёт работы, совершаемой внеш. источниками при периодич. изменении во времени реактивных параметров колебат. системы (ёмкости С и индуктивности L). П. г. и у. э. к. основаны на явлении параметрического… … Физическая энциклопедия
распределенная генерация — Малые, модульные, децентрализованные, подсоединенные к энергосистеме или автономные энергетические системы, расположенные на территории или вблизи потребления энергии. [Англо русский глосcарий энергетических терминов ERRA] распределенная… … Справочник технического переводчика
распределенная генерация — Малые, модульные, децентрализованные, подсоединенные к энергосистеме или автономные энергетические системы, расположенные на территории или вблизи потребления энергии. [Англо русский глосcарий энергетических терминов ERRA] распределенная… … Справочник технического переводчика
Производство энергии (генерация) — коммерческая деятельность организаций независимо от организационно правовой формы по производству и продаже (поставке) электрической энергии (мощности) и (или) тепловой энергии (мощности) на оптовый или розничные рынки для дальнейшего… … Официальная терминология
Генерация электрической энергии и виды электростанций
Генерация электроэнергии — это процесс преобразования различных видов энергии(механической, химической, тепловой, оптической) в электрическую на электростанциях. В настоящее время существуют следующие виды генерации:
1. Тепловая электроэнергия.
В данном случае в электрическую энергию преобразуется тепловая энергия сгорания органических топлив. К тепловой электроэнергетике относятся тепловые электростанции (ТЭС), которые бывают двух основных видов:
b. Теплофикационные (теплофикацией называется комбинированная выработка электрической и тепловой энергии на одной и той же станции);
КЭС и ТЭЦ имеют схожие технологические процессы. В обоих случаях имеется котёл, в котором сжигается топливо и за счёт выделяемого тепла нагревается пар под давлением. Далее нагретый пар подаётся в паровую турбину, где его тепловая энергия преобразуется в энергию вращения. Вал турбины вращает ротор электрогенератора — таким образом энергия вращения преобразуется в электрическую энергию, которая подаётся в сеть. Принципиальным отличием ТЭЦ от КЭС является то, что часть нагретого в котле пара уходит на нужды теплоснабжения;
Тепловые электростанции (ТЭС). В России около 700 крупных и средних ТЭС. Они производят до 70% электроэнергии. ТЭС используют органическое топливо – уголь, нефть, газ, мазут, сланцы, торф. Тепловые электростанции ориентированы на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов. Электростанции, работающие на мазуте, располагаются преимущественно в центрах нефтеперерабатывающей промышленности. Крупными тепловыми электростанциями являются Березовская ГРЭС-1 и ГРЭС-2, работающие на углях Канско-Ачинского бассейна, Сургутская ГРЭС-1 и ГРЭС-2, Уренгойская ГРЭС – на газе. (Самой крупной ТЭС в мире является Сургутская ГРЭС-2 (4800 МВт), работающая на природном газе)
Преимущества тепловых электростанций: относительно свободное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов в России; способность вырабатывать электроэнергию без сезонных колебаний (в отличие от ГЭС). К Недостаткам относятся: использование невозобновимых топливных ресурсов; низкий КПД; крайне неблагоприятное воздействие на окружающую среду (тепловые электростанции всего мира выбрасывают в атмосферу ежегодно 200–250 млн. т золы и около 60 млн. т сернистого ангидрида; кроме того они поглощают огромное количество кислорода).
К ней относятся атомные электростанции (АЭС). На практике ядерную энергетику часто считают подвидом тепловой электроэнергетики, т. к., в целом, принцип выработки электроэнергии на АЭС тот же, что и на ТЭС. Только в данном случае тепловая энергия выделятся не при сжигании топлива, а при делении атомных ядер в ядерном реакторе. Дальше схема производства электроэнергии ничем принципиально не отличается от ТЭС: пар нагревается в реакторе, поступает в паровую турбину и т. д. Из-за некоторых конструктивных особенностей АЭС нерентабельно использовать в комбинированной выработке, хотя отдельные эксперименты в этом направлении проводились;
АЭС используют транспортабельное топливо и ориентируются на потребителей, расположенных в районах с напряженным топливно-энергетическим балансом или в местах, где выявленные ресурсы минерального топлива ограничены. Кроме этого, атомная электроэнергетика относится к отраслям исключительно высокой наукоемкости.
На сегодняшний день в России эксплуатируются 10 атомных электростанций (в общей сложности 32 энергоблока установленной мощностью 24,2 ГВт), которые вырабатывают около 16% всего производимого электричества. При этом в Европейской части России доля атомной энергетики достигает 30%, а на Северо-западе — 37%.
К ней относятся гидроэлектростанции (ГЭС). В гидроэнергетике в электрическую энергию преобразуется кинетическая энергия течения воды. Для этого при помощи плотин на реках искусственно создаётся перепад уровней водяной поверхности. Вода под действием силы тяжести переливается из верхнего бьефа в нижний по специальным протокам, в которых расположены водяные турбины, лопасти которых раскручиваются водяным потоком. Турбина же вращает ротор электрогенератора. Особой разновидностью ГЭС являются гидроаккумулирующие станции (ГАЭС). Их нельзя считать генерирующими мощностями в чистом виде, т. к. они потребляют практически столько же электроэнергии, сколько вырабатывают, однако такие станции очень эффективно справляются с разгрузкой сети в пиковые часы;
Гидроэнергетика обеспечивает 19% всей мировой электроэнергии, а установленная гидроэнергетическая мощность составляет 715 ГВт. По установленной мощности гидроагрегатов и по выработке Россия занимает пятое место в мире после Китая, Канады, Бразилии, США, при этом по обеспеченности гидроэнергетическими ресурсами Россия находится на втором, после КНР, месте в мире. Полная мощность ГЭС реализуется лишь в теплые месяцы и только в многоводные годы. Гидроэлектростанции являются весьма эффективным источником энергии, поскольку используют возобновимые ресурсы, они просты в управлении и имеют высокий КПД – более 80%. В результате производимая на ГЭС энергия – самая дешевая.
Самые крупные ГЭС в нашей стране входят в состав Ангаро-Енисейского каскада: Саяно-Шушенская (6.4 млн. кВт), Красноярская (6.0 млн квт), Иркутская (4.0 млн. квт), Братская (4.5 млн. квт), Усть-Илимская (4.3 млн. квт), сооружается Богучанксая ГЭС (4 млн. квт). В европейской части страны создан крупнейший Волжско-Камский каскад ГЭС, в состав которого входят Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Воткинская, Городецкая, Чебоксарская, две Волжские (возле Самары и Волгограда), Саратовская. Средняя мощность этих ГЭС около 2.4 млн. квт.
К достоинствам ГЭС относится: использование неисчерпаемых ресурсов; просты в запуске и управлении; имеют высокий КПД; производят самую дешевую электроэнергию; улучшают условия судоходства на реках; облегчают условия орошения близлежащих сельскохозяйственных угодий. К недостаткам ГЭС относятся: требуют больших капиталовложений на строительство; их возведение на равнинах связано со значительными потерями земель, причем лучших – пойменных, отличающихся высоким плодородием; при сооружении водохранилищ неизбежным является переселение жителей из затапливаемых населенных пунктов, что требует очень больших расходов; выработка электроэнергии зависит от климатических условий и меняется по сезонам
4. Альтернативная энергетика.
К ней относятся способы генерации электроэнергии, имеющие ряд достоинств по сравнению с «традиционными», но по разным причинам не получившие достаточного распространения. Основными видами альтернативной энергетики являются:
§ Ветроэнергетика — использование кинетической энергии ветра для получения электроэнергии;
§ Гелиоэнергетика — получение электрической энергии из энергии солнечных лучей;
Общими недостатками ветро- и гелиоэнергетики являются относительная маломощность генераторов при их дороговизне. Также в обоих случаях обязательно нужны аккумулирующие мощности на ночное (для гелиоэнергетики) и безветренное (для ветроэнергетики) время;
§ Геотермальная энергетика — использование естественного тепла Земли для выработки электрической энергии.
§ Водородная энергетика — использование водорода в качестве энергетического топлива. Такой вид производства энергии имеет большие перспективы: водород имеет очень высокий КПД сгорания, его ресурс практически не ограничен, сжигание водорода абсолютно экологически чисто (продуктом сгорания в атмосфере кислорода является дистиллированная вода). Однако в полной мере удовлетворить потребности человечества водородная энергетика на данный момент не в состоянии из-за дороговизны производства чистого водорода и технических проблем его транспортировки в больших количествах;
Стоит также отметить виды гидроэнергетики: приливную и волновую энергетику. В этих случаях используется естественная кинетическая энергия морских приливов и ветровых волн соответственно. Распространению этих видов электроэнергетики мешает необходимость совпадения слишком многих факторов при проектировании электростанции: необходимо не просто морское побережье, но такое побережье, на котором приливы (и волнение моря соответственно) были бы достаточно сильны и постоянны. Например, побережье Чёрного моря не годится для строительства приливных электростанций, так как перепады уровня воды Чёрном море в прилив и отлив минимальны.
2. Основы современной энергетики. – М.изд.дом МЭИ, 2008
3. Топливо и энергетика России. Статистический сборник. – М.финансы и статистика, 2006
Энергетика-генерация часть 1
В этой части мы поговорим о том, что такое электрогенерация и теплогенерация, на чем зарабатывают компании, что такое мощность, и почему за нее платят, кто покупает и платит за энергию (и электро, и тепловую), как транспортируется энергия (через сети).
Сектор электрогенерации большой по количеству компаний на нашем рынке. Компании генерации, как правило, очень стабильны и достаточно предсказуемы по результатам, но при этом многие инвесторы не знают, как зарабатываются деньги в этой отрасли, и в чем состоит деятельность компаний.
Начнем с первого вопроса, который часто непонятен человеку, незнакомому с сектором. У генерирующих компаний есть выручка за электроэнергию, теплоэнергию и мощность – что это по сути?
Разберу на понятном примере – вашего дома.
Электроэнергия – самая понятная часть. Это то, что у нас у всех дома подается в розетку, когда вы включаете какой-то прибор. Генерирующие компании производят энергию (про способы генерации расскажу в следующей части) и поставляют ее в сеть.
Мощность – возможность включить в розетку прибор. То есть электроэнергия не расходуется, пока вы прибор не включили, но при этом если включите, в розетке будет электроэнергия. Вы за эту мощность не платите, как это работает разберем ниже.
Теперь посмотрим, кто платит генерирующим компаниям за все это.
Клиенты генерирующих компаний – юридические лица. Это заводы и компании-посредники между розничным потребителем и генерацией. Они оплачивают все три пункта.
С электроэнергией и теплоэнергией все просто – есть объем поставки энергии и цена энергии в руб*КВт/ч (Киловатт-час – кол-во энергии, которое потребляется устройством мощностью 1 киловатт в течение часа).
С мощностью интереснее – генерирующая компания получает деньги просто за то, что теоретически может поставить потребителю кол-во энергии, равное мощности, которую он оплачивает. Оплата идет по ставкам руб*МВТ/мес – потребитель оплачивает существующие мощности компании, но не саму энергию – она оплачивается отдельно. Это нужно для бесперебойных поставок в пиковые часы нагрузки.
Как идет поток денег в энергетике?
Генерирующая компания получает деньги за энергию и мощность от сбытовых компаний, при этом поставляют энергию они в магистральную сеть. Сети между собой передают деньги и энергию (из магистральных сетей энергия продается более мелким единицам – распределительным сетям (МРСК), а от них уже потребителям).
Схема потоков энергии и ее оплаты
При этом потребители не платят напрямую сетевым компаниям – они платят энергосбыту, а энергосбыт из этих платежей оплачивает саму энергию (платежи генерирующим компаниям) и доставку этой энергии (платежи распределительным компаниям).
Как транспортируется электроэнергия?
Транспортом электроэнергии занимаются не генерирующие компании – это задача сетевых компаний. Они прокладывают ЛЭП (линии электропередач) и строят подстанции для передачи энергии от производителя к потребителям.
Непосредственно от генератора энергия идет в повышающий трансформатор (который повышает напряжение, чтобы передавать энергию на дальние расстояния), а оттуда энергия через ЛЭП идет на центральные подстанции, из которых провода расходятся по городу (с системой из понижающих напряжение трансформаторов и низковольтной линией электропередач). Чаще всего в городе провода прокладываются под землей.
Что касается тепловой энергии – вода нагревается в процессе генерации, либо отдельно ради теплоэнергии – в котельных.
Температура воды в котле достигает 100+ градусов и не испаряется – благодаря высокому давлению. Затем вода по трубам теплосетевой компании движется по городу и достигает тепловых пунктов (также туда проходит холодная вода из водоканала). В тепловых пунктах холодная вода подогревается теплоносителем (поступившим кипятком) и направляется в ближайшие здания в краны, а теплоноситель – в трубы.
Схема передачи теплоэнергии
Итак, в этой части мы рассмотрели азы отрасли – разобрались с понятиями. В следующей части поговорим о том, какие бывают способы генерации энергии.