Ветровые электростанции

1.

Ветровые электростанции

2.

Ветряные электростанции
Ветровая электростанция — несколько ветроэлектрических
установок, собранных в одном или нескольких местах и
объединённых в единую сеть. Крупные ветровые
электростанции могут состоять из 100 и
более ветрогенераторов.

3.

Принцип работы
Принцип работы ветреных электростанций основан на
том, что ветер вращает лопасти конструкции, редуктор
которой приводит в действие электрогенератор.
Получаемая электроэнергия
транспортируется по кабелю через силовой шкаф,
расположенный в основании
ветряной энергетической
установки. Мачты ветряных
энергетических
установок имеют значительную
высоту, что позволяет в полной
мере использовать силу ветра.
При проектировании ветряной
электростанции в
местности, где её планируется
разместить, предварительно
проводят исследования силы и
направления ветра при помощи
анемометров.

4.

Типы ветряных электростанций
Наземная
Самый распространённый тип
ветряных электростанций.
Ветрогенераторы устанавливаются
на холмах или возвышенностях.
Промышленный ветрогенератор
строится на подготовленной
площадке за 7—10 дней. Для
строительства необходима дорога
до строительной площадки,
тяжёлая подъёмная техника с
выносом стрелы более 50
метров.Электростанция
соединяется кабелем с
передающей электрической сетью

5.

Прибрежная
Прибрежные ветряные
электростанции строят на
небольшом удалении от
берега моря или океана. На
побережье с суточной
периодичностью дует бриз,
что вызвано
неравномерным
нагреванием поверхности
суши и водоема. Дневной,
или морской бриз, движется
с водной поверхности на
сушу, а ночной, или
береговой — с остывшего
побережья к водоёму.

6.

Шельфовая
Шельфовые ветряные электростанции
строят в море: 10—60 километров от
берега. Шельфовые ветряные
электростанции обладают рядом
преимуществ:
• их практически не видно с берега;
• они не занимают землю;
• они имеют большую эффективность
из-за регулярных морских ветров.
Шельфовые электростанции строят на
участках моря с небольшой глубиной.
Башни ветрогенераторов
устанавливают на фундаменты из свай,
забитых на глубину до 30
метров. Электроэнергия передаётся на
землю по подводным кабелям.
Шельфовые электростанции более
дороги в строительстве, чем их
наземные аналоги. Для строительства и
обслуживания подобных
электростанций
используются самоподъемные суда.

7.

Преимущества и недостатки
Преимущества
-Ветряные электростанции не загрязняют окружающую среду вредными
выбросами.
-Ветровая энергия, при определенных условиях может конкурировать с не
возобновляемыми энергоисточниками.
-Источник энергии ветра — природа — неисчерпаема.

8.

Геотермальные электростанции

9.

Геотерма́льная электроста́нция (ГеоЭС) — вид
электростанций, которые
вырабатывают электрическую
энергию из тепловой энергии подземных
источников.
Температура поверхности твёрдого ядра
Земли на глубине около 5100 км равна
примерно 6000 °C. При приближении к
поверхности температура постепенно
снижается. Так называемый геотермический
градиент — изменение температуры на
определенном участке земной толщи, в среднем
составляет 3 °C на каждые 100 м.

10.

Принцип работы геотермальной станции
Через скважины горячая вода или
перегретый пар поступает на
поверхность, а затем после
определенной подготовки на
паровую турбину, вырабатывающую
электроэнергию. После этого
отработанный пар конденсируется,
превращаясь в воду и вновь
закачивается в
земные недра, где нагревается.
Часть тепла (или все тепло)
может идти на отопление. и
водяного пара.

11.

Три типа геотермальных элекстростанций
Паровая геотермальная
электростанция
В простейшей конструкции
сухой пар проходит
непосредственно через
турбину, а затем
конденсатор, где пар
конденсируется в воду.

12.

Три типа геотермальных элекстростанций
Гидротермальная
электростанция
Горячая вода превращается
в пар, который затем
может использоваться для
привода турбины.

13.

Три типа геотермальных элекстростанций
Геотермальная
электростанция с
бинарным циклом
Горячая вода проходит
через теплообменник,
где нагревает вторую
жидкость например,
изобутан в замкнутом
цикле. Изобутан кипит
при низкой температуре,
чем вода, поэтому
он более легко
превращается в пар для
запуска турбины.

14.

Достоинства геотермальных
электростанций
Неисчерпаемость. Ежегодный тепловой поток Земли к поверхности составляет
порядка 400 000 ТВт·ч в год, что в 17 раз больше, чем за тот же период
вырабатывают все электростанции планеты. Температура ядра Земли составляет
6000 °C, а скорость остывания оценивается в 300-500 °C за 1 млрд лет. Не стоит
беспокоиться о том, что человечество способно ускорить этот процесс бурением
скважин и закачкой туда воды — падение температуры ядра на 1 градус
высвобождает 2·1020 кВт·ч энергии, что в миллионы раз больше ежегодного
потребления электроэнергии всем человечеством
Стабильность. При соблюдении техпроцессов по обратной отдаче воды в скважину
гидротермальная электростанция будет беспрерывно функционировать в режиме
24/7.
Компактность и удобство для сложных районов. Геотермальная станция с
выработкой 1 ГВт·ч/год займет площадь 400 м2 — даже в гористой местности
геотермальной электростанции потребуется очень небольшой участок и
автомобильная дорога. Для солнечной станции с такой же выработкой потребуется
3240 м2, для ветряной — 1340 м2
Экологичность по выбросам СО2: 45 кг CO2 на 1 кВт·ч выработанной энергии. Для
сравнения: у угольных станций на тот же киловатт-час приходится 1000 кг CO2, у
нефтяных — 840 кг, газовых — 469 кг. Впрочем, на атомные станции приходится
всего 16 кг — уж чего-чего, а углекислого газа они производят минимум

15.

Недостатки геотермальных
электростанций
Относительно низкая мощность. ГеоТЭС в принципе пока не могут сравниться по
выработке электроэнергии с ГЭС, АЭС и ТЭС. Даже при бурении большого
количества скважин поток пара все равно будет невелик, а произведённого
электричества хватит лишь для небольших населённых пунктов.
Есть локальные экологические риски. ГеоТЭС не вырабатывают дополнительных
токсичных выбросов, лишь только небольшой объем углекислого газа, на порядок
меньший, чем у газовых ТЭС. Что, впрочем, не значит, что подземные воды и пар
— это всегда чистые субстанции, сродни минеральной питьевой воде.
Пароводяная смесь из земных глубин насыщена газами и тяжелыми металлами, которые
свойственны конкретному участку земной коры: свинец, кадмий, мышьяк, цинк, сера, бор,
аммиак, фенол и так далее. В некоторых случаях по трубам к
ГеоТЭС течёт такой впечатляющий коктейль, что его сброс в атмосферу или
водоемы немедленно вызовет локальную экологическую катастрофу.
Высокая стоимость за киловатт. Несмотря на относительную простоту конструкции
ГеоТЭС, первичные вложения в их строительство немалые. Много средств уходит на
геологоразведку и анализ, в результате чего себестоимость геотермальных станций
колеблется на уровне $2800/кВт установленной мощности. Для
сравнения: ТЭС — $1000/кВт, ветряки — $1600/кВт, солнечная электростанция —
$1800-2000/кВт, АЭС — около $6000/кВт. Причём для ГеоТЭС приведена усреднённая
стоимость, которая может сильно варьироваться в зависимости от страны, рельефа,
химического состава пара и глубины бурения.