antisemit_ru (antisemit_ru) wrote,
antisemit_ru
antisemit_ru

Category:

Наивные рассуждения беларусского блогера о генерации электроэнергии

http://risovach.ru/upload/2013/07/mem/frai-v-panike_24899952_orig_.jpegБлогер rele_svg рассуждает на тему: О вреде "Часа Земли". А antisemit_ru показывает, что это далеко не так...
[Цитатко...]Итак, попытаемся немного разобраться, что же происходит в энергосистеме. Так. По рабоче-крестьянски, с вагоном упрощений и без лишних подробностей.
После отключения света часть котлов сбросит пар (а куда его девать, ведь крутить турбину не нужно). Конечно, не все. Только часть. На большинстве котлов дело до этого не дойдёт. Сколько десятков тонн пара будет стравлено в атмосферу, трудно сказать (замечу только, что для выработки этого пара уже сожгли топливо). Предположим, что всё в шоколаде, и тепловая автоматика удержала уровни воды в котлах, давление и температуру в допустимых пределах и сброса пара в атмосферу не произошло. Но нормальная работа тепловых станций – это работа в равномерном режиме. При этом для максимальной экономичности строго выдерживаются около десятка параметров пара, вакуума в конденсаторах, температуры конденсата, питательной воды и т.д. и т.п. Отклонение любого из них ведёт к снижению топливной экономичности, и, следовательно, к увеличению выбросов «выхлопных газов» на единицу продукции. Ещё момент. Скорость сброса\набора мощности обычно составляет около 3% в минуту. Не в секунду. В аварийных ситуациях допускается изменение нагрузки со скоростью до 7 % номинальной в минуту. Есть надежды, что часы у всех идут по-разному, и гасить свет будут не синхронно. И включать его потом тоже.
Переходим к включению. За час работа котлов и турбоагрегатов стабилизировалась. Начинают все вместе включать свет. Что нужно? Больше пара в турбины! Ещё, ещё больше! Чтобы резко поднять производительность котлов понадобится включение всех горелок и подача огромного количества топлива. Что снова приведёт к увеличению выбросов в атмосферу «выхлопных газов». Так что вред природе эта акция нанесёт немалый.
Отрицательные воздействия резких изменений режима на металл котлов и турбин тоже присутствуют. Но их мы сейчас в расчёт не берём.
АЭС я вообще не рассматривал. Заметили? Это потому, что маневр мощностью блоков АЭС – процесс медленный, на часы. Их режим вообще предпочитают не менять. Регулирование мощности и распределение нагрузок между станциями сделано так, что первыми на толчки в нагрузке реагируют гидростанции и газотурбинные установки, затем мощные станции типа Лукомльской, потом ТЭЦ и в последнюю очередь АЭС. Каждой станции диспетчерским графиком установлена определённая мощность, скорость набора или сброса мощности и периоды, когда это делать. График этот устанавливается исходя из достаточно сложного расчёта, в основе которого лежит минимизация затрат топлива на маневр мощности.
Рассматривать нарушение устойчивости энергосистемы из-за сброса мощности на несколько десятков Мегаватт несерьёзно (это если вдруг в Беларуси найдётся несколько сотен тысяч "энтузиастов"). Как доказательство – живой пример. Несколько лет назад наши (да мои, мои …:( ) «специалисты» погасили Молодечно со окрестности в размере района и кусков прилегающих районов и части Гродненской области на 40 минут. Где-то около 100 МВт одномоментно. И ничего с остальной энергосистемой не случилось. Не рассыпалась. Правда включали обратно всё постепенно. Вот если бы речь шла о нескольких сотнях МВт, тогда, думаю, возможны казусы. И ещё. Энергосистемы стран СНГ работают параллельно. Благодаря сдвигу в часовых поясах и возможности перетоков электроэнергии из одной части системы в другую по ЛЭП ущерб от таких «акций» минимизируется и повышается общая устойчивость и надёжность системы. Да, конечно. Лишние перетоки – это опять же снижение экономичности и увеличение выбросов.


Про что умолчал блогер?
1-е, и самое существенное. Генерация электроэнергии, обычно, бывает двух видов. Это базовая генерация и регулировка мощности.

http://img-fotki.yandex.ru/get/9060/137106206.4b5/0_fdd00_3caf6625_orig.jpgВ режиме базовой генерации обычно работают АЭС и ТЭС. Они имеют, сегодня двусторонние договора с потребителем - организациями распределительных электрических сетей. В этих договорах заранее, на длительный период, прописано, сколько и когда электроэнергии они произведут. На этих станциях "Часа Земли" никто не заметит. Естественно, что стравливание высокоперегретого пара в атмосферу, не будет. Еще и потому, что такое стравливание не предусмотрело технологически. Поскольку отработанный пар, на электростанциях, по технологической схеме, конденсируется. В так называемых градирнях. Затем он, в виде воды, снова  направляется, на испарение и перегрев, в котлы.

Всё работает по замкнутому циклу, так как это не обычная водопроводная вода, а продукт сложной и глубокой очистки. Это достаточно дорогой процесс, и никто просто так пар, в атмосферу, выпускать не будет. Пар, который вы видете на снимке справа, над градирнями, это обычная вода, которая охлаждает замкнутую систему циркулирования пара-конденсата.

2-е умолчание блогера, это наличие целого рынка балансирования  выработки электроэнергии. Дело в том, что суточное и сезонное потребление электроэнергии очень сильно разнится. Есть, например, суточные максимумы потребления электроэнергии, и ночной минимум. Вот этот минимум, обычно и покрывают базовые производители электроэнергии. Постоянно вырабатывая, по договорам, её определенное количество.

Пики потребления электроэнергии приходятся на утро - первый максимум, и на вечер, второй максимум. И да, днем потребление электричества, обычно где-то в полтора, а то и в два раза, больше ночного минимума.

Тепловые электростанции могут и должны перекрывать повысившееся потребление. Но не за считанные минуты - тут блогер пишет правильно, а планомерно и по заранее составленному диспетчерскому графику. В общем и целом, крупная электростанция дает днем мощность, большую на четверть, а то и на треть, от ночной.

Но как быть с максимума потребления? Ведь электричество - это такой товар, который, как его произвели, сию же секунду и тратят? Тут есть два решения. Первое - это так называемая единая система производства и потребления электроэнергии. Люди в западных областях бывшего СССР вставали тогда, когда в его середине давно уже шел рабочий день, а на востоке страны - уже возвращались домой, после работы.

Если соединить, линиями электропередач, потребителей и производителей на западе и на востоке, то это позволяет "усреднить" потребление электроэнергии, и позволит крупноблоковым ТЭЦ почти постоянно работать в базовом режиме. Снабжая вначале восточных потребителей, а потом - расположенных на западе. Кроме того, линии электропередач гарантировали потребителя от каких-либо аварий на станциях. По советским стандартам, каждая географическая область, должна была иметь не менее трех внешних входов электролиний.

Подключение внешних производителей электричества называется "регулировка мощности перетоками". В России, вроде как, для этого создали особый "балансирующий рынок электроэнергии". Но есть еще один вид регулировки. Он называется "регулировка генерацией". Единица мощности электроэнергии этого вида, зачастую, покупается потребителем (распредсетями) иногда, чуть ли не в десять раз дороже. Чем та же мощность базовой генерации.

Естественно, для этого нужны совсем другие решения, чем для современных ТЭЦ. Иногда, как это мы видели в Крыму этой зимой, в дни энергоблокады, это так называемые дизель-генераторы. Иногда, для этой цели использовались отработавшие своё реактивные двигатели самолетов, более экономично пожиравшие керосин, чем обычные дизеля.

Ну а обычно, для этой цели используют так называемые "газовые турбины"(см. справа), сильно напоминающие по конструкции те же самолетные двигатели, но очень-очень большие. Электростанция, использующая вот такую генерацию, на природном газе, имеет и очень большой плюс - в плане экологии. Ну а минусом идет чуть более дорогая себестоимость каждого киловатта электроэнергии.

Другое явное преимущество газовых ТЭС - это способность очень быстро менять режимы. Примерно так, как водитель за рулем своего личного автомобильчика - то поднажмет, то отпустит "педаль газа". Почти также, регулируется мощность и на гидроэлектростанции: приоткрыли подачу воды - мощность генерации, практически немедленно, увеличилась. Закрыли - она и снизилась.

http://ic.pics.livejournal.com/zimaj/18087446/152362/152362_original.jpgПоэтому в каждой энергосистеме, кроме базовых тепловых угольных и атомных электростанций, желательна генерация на природном газе и гидроэлектростанции. Где последних нет - даже приноровились ставить гидроаккумулирующие станции. Которые ночью, электронасосами, качают воду куда-то вверх, а в пиковые часы спускают её через гидротурбину, уже вырабатывая мощность.

Но главное в процессе - всё же не техника, а человек. Диспетчер. На руках которого - заранее разработанные графики. Где указано, сколько (примерно) электричества потребуется. И - приборы, с вот такой вот (иногда) визуализацией. На графиках у этого диспетчера уже за сутки указано, когда будет этот пресловутый "час Земли", на сколько ему снижать генерацию и на какой станции. Или - куда сбросить излишнюю мощность перетоком. Так что никакой трагедии, какую рисует rele_svg. А обычная, плановая работа...

Надеюсь, вам было интересно прочитать этот оригинальный материал от Антисемита...
Tags: наука, просто ПСТО
Subscribe

Recent Posts from This Journal

promo antisemit_ru февраль 24, 2016 22:04 31
Buy for 10 tokens
Мой отец родился на изломе времен, в самом конце тысяча девятьсот восемнадцатого года. Он был последним ребенком в большой крестьянской семье моего деда и его седьмым сыном. Сразу скажу - жили они тогда за Уралом, в достаточно давно освоенных русскими людьми сибирских землях. Чуть позднее те земли…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 7 comments