Что такое генерация в энергетике

Открытие бизнеса по производству электроэнергии

Что такое генерация в энергетике

Резкая популяризация в современном обществе жизни вдалеке от шумных городов привела к повышению спроса на собственные дома. Так как по большей части дома строятся «с нуля» неизбежно возникает вопрос проведения электричества. Такая ситуация может стать хорошим подспорьем для открытия собственного бизнеса в области электрификации и производства электричества.

Производство электроэнергии

Производство или генерация электроэнергии представляет собой процесс трансформации в электрическую других типов энергии. Сам процесс выполняется электрическими станциями.

Электричество не относится к первичным типам энергии. В этом его главная особенность. Оно не существует в природе в промышленных количествах, поэтому ее необходимо производить. Как правило, электричество производится с помощью специализированных генераторов на промышленных системах – электростанциях.

Основные технологические процессы

Основные этапы электрического производства: 

  • Генерация
  • Передача энергии
  • Распределение
  • Накопление
  • Восстановление

Центральные технологические процессы при производстве электроэнергии. Весь технологический процесс генерации является монолитным и непрерывным. В нем принимают участие разнообразные энергетические системы.

Электрическую энергию генерируют станции разных типов:

  • Конденсационные (КЭС);
  • Теплофикационные (ТЭЦ);
  • С паротурбинными установками (ПТ);
  • С газотурбинными установками (ГТ);
  • С парогазовыми установками (ПГ);
  • С дизельными гидравлическими установками (ГЭС);
  • Гидроэнергетические и гидроаккумулирующие (ГАЭС);
  • Атомные станции (АЭС);
  • Геотермальные станции;
  • Приливные станции;
  • Солнечные станции;
  • Ветровые установки (ветряные мельницы);

Распределение и передача электроэнергии осуществляется предприятиями электрических сетей (ПЭС).

Химико-технологической производство состоит из подготовки сырья, процессов превращения, разделения, перехода и переноса вещества.

На многих нефтехимических производствах для этого использую дистилляторы, абсорберы и ректификаторы. В них происходит движение пара. Но такое производство требует больших затрат из-за сложности и габаритов соответствующего оборудования. 

Виды электростанций

Виды электростанций разделяются по типам перерабатываемой энергии и топлива.

Атомные электростанции (АЭС)

Основным топливом на атомных стациях, как правило, служит уран. Энергия на них генерируется путем целенаправленного создания маленьких ядерных реакций. Они происходят в главном блоке всей станции – в атомном реакторе. Производство очень затратное и используется только финансовыми гигантами или государством.

Тепловые электростанции (ТЭС), использующие органическое топливо

Принцип работы таких станций довольно прост. Нагретая вода образует пар, поступающий в паровую турбину. Внутри турбины пар начинает вращать ее лопасти. Лопасти, в свою очередь, связаны с ротором генератора. Энергия пара, таким образом, становится механической. Подобный способ менее затратный и более популярный среди частных производителей. Подобные станции могут быть локальными. Они более доступны к установке, чем АЭС.

Гидроэлектрические станции (ГЭС)

Система ГЭС работает еще проще. Вода напрямую поступает в лопасти турбины и запускает ротор генератора электричества. Подобные станции выгоднее размещать у водохранилища или дополнительно монтировать водонапорную вышку. Подобный способ получения энергии из-за своей простоты популярен среди крупных компаний и частных производителей.

Ветроэлектростанции (ВЭС)

Кинетическая энергия ветра запускает движение ветровых установок и, поступая в лопасти турбин, запускает работу электрического генератора. Этот способ непопулярен среди частных производителей, из-за особенности погодных условий в некоторых регионах и дороговизны современных ветровых установок.

Геотермальные электростанции

Данный вид электростанции получает энергию от тепла Земли с использованием подземных скважин. Тепло из них поступает в генератор в виде горячей воды или пара. Это не самый рентабельный способ получения энергии для частных производителей. Для таких станций требуются геотермальные источники с высоким температурным коэффициентом и специальные тепловые циклы. Затраты на такое сооружение очень большие.

Солнечные электростанции (СЭС)

Такие электростанции при помощи зеркал получают сконцентрированную энергию солнца. Солнечные лучи попадают на приемники, которые нагреваются и образуют тепловую энергию. Единственный минус таких станций — непостоянство источника энергии. Но, как правило, запасов хватает на бесперебойную работу. А солнечные генераторы довольно бюджетные, легки в эксплуатации, транспортировке.

Передача и распределение электроэнергии

За процесс передачи и распределения электрической энергии отвечают несколько основных типов систем, работающих в связке, которые образуют электроэнергетическую сеть:

  • подстанция;
  • распределительное устройство;
  • ЛЭП или линии электропередачи.

Электроэнергетическая сеть — это комплекс электрических установок, предназначенных для передачи и распределения полученной энергии. Она состоит и токопровода, распределителя, кабельных и воздушных ЛЭП, действующих в определенной локации.

Подстанция служит для трансформации и распределения электрической энергии. Она состоит из трансформаторов (либо иных преобразователей энергии) и оборудования для распределения, мощного аккумулятора, других дополнительных устройств и сооружений.

Распределительное оборудование представляет собой установку, которая служит для приема и распределения энергии. Она состоит из следующих коммутационных устройств:

  • Сборные/соединительные шины.
  • Компрессоры.
  • Аккумуляторы.
  • Защитные устройства.
  • Средства автоматизации.
  • Измерительные приборы.

ЛЭП или линии электропередач воздушных и кабельных видов напряжения. Они представляют собой электрическую установку, которая служит для транспортировки электроэнергии на дальние расстояния, с одним и тем же напряжением, без дополнительного преобразования.

Для всех видов электроэнергии существуют индивидуальные методы монтажа, подключения, эксплуатации и расчета, в зависимости от признаков и источников энергии.

Рентабельность бизнеса

В последнее десятилетия спрос потребителей на электроэнергию во всем мире поднялся почти на 50%, а объемы эксплуатируемой энергии в несколько раз превысили получение топлива для нее. По данным и подсчетам экспертов, в 2020 году спрос на электроэнергию поднимется минимум в 3 раза.

Поэтому, выступая поставщиком и генератором электрического снабжения, вы будете иметь дело с одним из самых востребованных товаров во всем мире. Рекомендуем посмотреть существующих производителей электростанций и электрогенераторов и произвести конкурентную разведку.

Источник: https://fabricators.ru/article/otkrytie-biznesa-po-proizvodstvu-elektroenergii

Генерация электроэнергии на предприятии. ЭнергоТеплоСервис

Что такое генерация в энергетике

  • Услуги
  • Генерация электроэнергии на предприятии

      Одной из главных задач обеспечения устойчивой работы промышленного предприятия является его непрерывное снабжение электрической и тепловой энергией. В условиях массового старения энергетического и электросетевого оборудования решение этой задачи приобретает особую актуальность. Кроме того, потребление энергии возрастает с каждым годом, и имеющиеся мощности уже не справляются с нагрузками.

 В условиях роста цен на электроэнергию и тепло растут издержки и снижается доход предприятия. Решением возникшей проблемы является строительство собственной генерации — мини-ТЭЦ. В настоящее время актуальным становиться строительство собственных электрогенерирующих центров средней и малой мощности, мини-ТЭЦ — активов позволяющих повысить управляемость электроэнергетикой предприятия, снизить затраты на выработку электроэнергии, обеспечить энергосбережение.

Важным следствием использования мини-ТЭЦ является независимое снабжение электроэнергией промышленных предприятий и общественных зданий, организация независимого резервного источника электроэнергии. Применение ГПА (газопоршневой агрегат) малой и средней мощности на мини-ТЭЦ — наиболее вероятный путь выработки энергоресурсов. Для практической реализации таких быстро окупаемых проектов требуются сравнительно небольшие капиталовложения.

Себестоимость энергии высокоэкономичных мини-ТЭЦ значительно ниже, чем себестоимость энергии устаревших электростанций или электросетей.

Когенерацией называется технология, благодаря которой станция одновременно производит электрическую и тепловую энергию. При этом ТЭС используют любые источники тепла: охлаждающая жидкость двигателя, газовоздушная топливная смесь, природный и специальные газы.

Какие именно источники использовать в производстве энергии — зависит от потребностей заказчика. Какое выгоднее использовать топливо — определяется особенностями объекта и места, где требуется выработка энергии.

Преимущества когенерации

  • ТЭС имеет высокий электрический КПД — до 48,7%.
  • Высокий общий КПД (электрический и тепловой) — до 90%.
  • Высокий экономический эффект и короткие сроки окупаемости.
  • Высокий уровень автоматизации всех технологических процессов.
  • Установка требует значительно меньших капиталовложений, чем любые другие технологии.
  • При использовании собственной мини-ТЭС источник генерации располагается в непосредственной близости от потребителя, что позволяет исключить потери при передаче и трансформации.

Пример и цифры

Один кубический метр газа содержит 9,5 кВт любой энергии. Газопоршневой агрегат, который будет представлен ниже, имеет электрический КПД от 42 до 45%. Например, пусть будет 43%. «Поглотив» 1 м3 газа, ГПА выдаст владельцу 4 кВт электроэнергии. Предположим, что цена за газ составляет 5 рублей.

Таким образом, за 5 рублей потребитель обзаведется четырьмя киловаттами электроэнергии. Плюс 3,5 МКалл тепловой энергии как побочный продукт при выработке электроэнергии.

Поскольку газовое топливо – это основная статья операционных расходов на выработку электроэнергии, представление о целесообразности собственной генерации становится абсолютно понятной.

Наши специалисты готовы бесплатно проконсультировать по вопросам любой сложности!
Звоните — 
(3842) 90-05-95. (906)-938-4505 или пишите dir@ets-gk.ru

Источник: http://ets-gk.ru/generaciya_elektroenergii_na_pre.html

Структура электроэнергетических систем (генерация, распределение и передача энергии) — Новости — 2020

Что такое генерация в энергетике

С общей точки зрения, электроэнергетическая система обычно понимается как очень большая сеть, которая связывает электростанции (большие или малые) с нагрузками с помощью электрической сети, которая может охватывать целый континент, такой как Европа или Северная Америка.

Структура электроэнергетических систем, которые вы ДОЛЖНЫ полностью понять (фото: Carla Wosniak via Flickr)

Таким образом, энергосистема, как правило, простирается от электростанции прямо до гнезд внутри помещений клиентов. Они иногда называются системами полной мощности, поскольку они являются автономными.

Меньшие энергетические системы могут быть изготовлены из частей или секций большей, полной системы. На рисунке 1 показаны несколько элементов, которые работают вместе и подключены к сети питания.

Подсистема, представленная на рисунке 1 (а), может быть одним из конечных пользователей электрической энергии системы полной мощности . Подсистема, представленная на рисунке 1 (b), может быть одной из малых электростанций, работающих как распределенная генерация (DG). Большинство этих энергосистем работают только при подключении к полной системе питания.

Системы электропитания, которые поставляются внешним источником электроэнергии или которые производят (путем преобразования из других источников) электричество и передают его в большую сетку, называются системами частичной энергетики.

Рисунок 1 (a, b) — Подсистемы питания специального назначения

Энергосистемы, которые представляют интерес для наших целей, представляют собой широкомасштабные полномасштабные энергосистемы, которые охватывают большие расстояния и были развернуты на протяжении десятилетий энергетическими компаниями.

Генерация — это производство электроэнергии на электростанциях или генерирующих единицах, где форма первичной энергии преобразуется в электричество. Передача — это сеть, которая перемещает власть от одной части страны или региона к другому. Обычно это хорошо взаимосвязанная инфраструктура, в которой несколько линий электропередач соединяют разные подстанции, которые изменяют уровни напряжения, предлагая улучшенную избыточность.

Распределение, наконец, обеспечивает мощность (можно сказать, локально по сравнению с системой передачи) до конечных нагрузок (большая часть которых подается при низком напряжении) через промежуточные этапы, на которых напряжение преобразуется вниз (преобразуется) на более низкие уровни.

Система распределения заканчивается в точках потребления энергии или нагрузках, где мощность используется для ее конечной цели .

Есть части мира, в которых дерегулирование и приватизация отрасли уже полностью изменили индустриальный ландшафт, в то время как в других проблемах еще предстоит увидеть.

Выработка энергии

Электростанции преобразуют энергию, содержащуюся в топливе (главным образом, уголь, нефть, природный газ, обогащенный уран) или возобновляемые источники энергии (вода, ветер, солнечная энергия) в электрическую энергию.

Обычные современные генераторы производят электричество с частотой, кратной скорости вращения машины. Напряжение обычно не превышает 6-40 кВ. Выходная мощность определяется количеством пара, управляющего турбиной, которая в основном зависит от котла. Напряжение этой мощности определяется током во вращающейся обмотке (т. Е. Ротором) синхронного генератора.

Выход берется из фиксированной обмотки (т. Е. Статора). Напряжение усиливается трансформатором, обычно до гораздо более высокого напряжения. При таком высоком напряжении генератор подключается к сети в подстанции.

Рисунок 2 — паровая турбина и генератор мощностью 472 мегаватт (STG) для электростанции с комбинированным циклом Allen (фото кредит: businesswire.com)

Традиционные электростанции генерируют мощность переменного тока от синхронных генераторов, которые обеспечивают трехфазную электроэнергию, так что источник напряжения представляет собой комбинацию трех источников переменного напряжения, полученных из генератора, с их соответствующими фазовыми напряжениями, разделенными фазовыми углами 120 °.

Ветровые турбины и мини-гидроагрегаты обычно используют асинхронные генераторы, в которых сигнал генерируемого напряжения не обязательно синхронизируется с вращением генератора.

DG относится к поколению, которое подключается к системе распределения, в отличие от обычных централизованных систем выработки электроэнергии.

Исследовательский институт электроэнергетики (EPRI) определил распределенную генерацию как «использование небольших (от 0 до 5 МВт), модульных технологий производства электроэнергии, распределенных по всей системе распределения коммунальных услуг, чтобы уменьшить загрузку T / D или рост нагрузки и тем самым отложить обновление T & D, уменьшают потери системы, улучшают качество и надежность. »

Малые генераторы постоянно совершенствуются с точки зрения затрат и эффективности, становясь ближе к работе крупных электростанций.

Системы передачи

Мощность от генераторных установок переносится сначала через системы передачи, которые состоят из линий электропередачи, которые несут электроэнергию при различных уровнях напряжения . Система передачи соответствует сетевой сетчатой ​​топологической инфраструктуре, соединяющей генерацию и подстанции вместе в сетку, которая обычно определяется при 100 кВ и более.

Рисунок 3 — Электрическая система

Электричество перетекает по высоковольтным (высоковольтным) линиям передачи на ряд подстанций, где напряжение уходит на трансформаторы до уровней, соответствующих системам распределения.

Уровни напряжения в сети переменного тока

Предпочтительные среднеквадратичные уровни напряжения в стандарте IEC 60038: 2009 соответствуют международным стандартам:

  • 362 кВ или 420 кВ; 420 кВ или 550 кВ; 800 кВ; 1, 100 кВ или 1200 кВ для трехфазных систем с самым высоким напряжением для оборудования, превышающего 245 кВ.
  • 66 (альтернативно, 69) кВ; 110 (альтернативно, 115) кВ или 132 (альтернативно, 138) кВ; 220 (альтернативно, 230) кВ для трехфазных систем с номинальным напряжением свыше 35 кВ и не более 230 кВ.
  • 11 (альтернативно, 10) кВ; 22 (альтернативно, 20) кВ; 33 (альтернативно, 30) кВ или 35 кВ для трехфазных систем с номинальным напряжением свыше 1 кВ и не более 35 кВ. Существует отдельный набор ценностей, характерный для североамериканской практики.

В случае систем с номинальным напряжением от 100 до 1000 В включительно, 230/400 В является стандартным для трехфазных четырехпроводных систем (50 Гц или 60 Гц), а также 120/208 В для 60 Гц . Для трехпроводных систем напряжение 230 В между фазами является стандартным для 50 Гц и 240 В для 60 Гц. Для однофазных трехпроводных систем с частотой 60 Гц стандарт 120/240 В является стандартным.

Среднее напряжение (MV) в качестве концепции не используется в некоторых странах (например, в Соединенном Королевстве и Австралии), это «любой набор уровней напряжения, лежащих между низким и высоким напряжением», и проблема заключается в том, что фактическая граница между Уровни MV и HV зависят от местных практик.

В Европе воздушные линии электропередачи используются в открытых зонах, таких как межсетевые соединения между городами или вдоль широких дорог в пределах города . В перегруженных районах в городах для передачи электрической энергии используются подземные кабели. Система подземной передачи является экологически предпочтительной, но имеет значительно более высокую стоимость.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое ток утечки диода

Линии электропередачи развертываются с тремя проводами вместе с заземляющим проводом. Практически все системы передачи переменного тока являются трехфазными системами передачи.

Системы распределения

Сегмент дистрибуции широко признан самой сложной частью смарт-сетки из-за ее повсеместности. Уровни напряжения 132 (110 в некоторых местах) или 66 кВ — это обычные уровни HV, которые можно найти в (европейских) распределительных сетях. Напряжения ниже этого (например, 30, 20, 10 кВ) обычно встречаются в распределительных сетях MV.

Уровни распределения ниже 1 кВ находятся в пределах так называемого LV или Low Voltage .

Топологии сетки MV можно классифицировать по трем группам:

Радиальная топология

Радиальные линии используются для подключения первичных подстанций (ПС) со вторичными подстанциями (СС) и среди них. Эти линии MV или «фидеры» могут использоваться исключительно для одного SS или могут использоваться для достижения нескольких из них. Радиальные системы поддерживают центральный контроль всех SS.

Эти радиальные топологии показывают древовидную конфигурацию, когда они растут по сложности . Они являются менее дорогостоящей топологией для разработки, эксплуатации и обслуживания, но они также менее надежны.

Рисунок 4 — Радиальная подающая система

Кольцевая топология

Это отказоустойчивая топология для преодоления слабости радиальной топологии при отключении одного элемента линии MV, которая прерывает работу электричества (отключение) на остальных подключенных подстанциях. Кольцевая топология является улучшенной эволюцией радиальной топологии, соединяющей подстанции с другими линиями MV для создания избыточности.

Независимо от физической конфигурации сетка работает радиально, но в случае отказа в фидере другие элементы маневрируют, чтобы перенастроить сетку таким образом, чтобы избежать сбоев.

Рисунок 5 — Схема кольцевой шины

Сетевая топология

Сетевая топология состоит из первичных и вторичных подстанций, соединенных через несколько линий MV, чтобы обеспечить множество альтернатив распространения. Таким образом, варианты реконфигурации для преодоления сбоев несколько, и в случае отказа могут быть найдены альтернативные решения для перенаправления электроэнергии.

Системы распределения LV могут быть однофазными или трехфазными. Например, в Европе они обычно представляют собой трехфазные системы 230 В / 400 В (т.е. каждая фаза имеет среднеквадратичное напряжение 230 В, а среднеквадратичное напряжение между двумя фазами составляет 400 В).

В сетях LV представлены более сложные и гетерогенные топологии, чем сетки MV. Точная топология систем LV зависит от расширения и особенностей зоны обслуживания, типа, количества и плотности точек снабжения (нагрузок), специфических для конкретной страны и эксплуатационных процедур, а также ряда вариантов в международных стандартах.

Рисунок 6 — Система распределения сети

Источник: https://ru.electronics-council.com/structure-electric-power-systems-generation-21551

Генераторы тока: переменного и постоянного

Отсутствие электричества сегодня не становится проблемой как в быту, так и в промышленности. Широкий ассортимент генераторов тока позволяет решить проблему быстро, с минимальными трудозатратами. Резервные источники питания незаменимы в современной реальности — всему нужна электроэнергия.

Гарантии, что подачу электроэнергии не прекратят в самый неподходящий момент – не может дать ни она организация.

Поэтому резервная электростанция на базе генератора постоянного или переменного тока  — важное, а зачастую незаменимое оборудование, которое обеспечивает непрерывность производства, комфорт в бытовой сфере, безопасность и непрерывность технологических процессов.

Что такое генератор тока

Когда нет электрической энергии, требуется получить её из другого источника. Наши предки, например, использовали силу ветра, течения рек. Впрочем, сегодня подобную энергию применяют, если не жалко времени и сил на возведение плотин и ветряков.

Генераторы тока стандартно «работают» на топливе, за счет вращения обмотки в магнитном поле преобразовывая механическую энергию вращения в электричество. Ток возникает в замкнутом контуре, протекает по обмоткам, когда к электростанции подключается потребитель — именно так работает генератор тока.

В зависимости от того, как вращается магнитное поле (при неподвижном или подвижном проводнике) различают два типа этих электрических машин — генераторы постоянного или переменного тока.

В чем разница между постоянным и переменным током

Вспоминаем уроки физики. Электроток — заряженные микрочастицы, которые «бегут» в определенном направлении. У постоянного тока частицы движутся по прямой, в одном направлении от минуса к плюсу. У переменного движение электронов идет по синусоиде с определенной частотой (полярность между проводами меняется несколько раз за заданный промежуток времени).

Разница между движением заряженных частиц заложена в принцип работы генераторов электрического тока. Для простого обывателя можно сказать так: в розетке — переменный, в батарейке — постоянный. В качестве частного случая, с очень большим упрощением, можно сказать так: всё что с напряжением до 48 Вольт — всё постоянный, всё что от 100 до 500 Вольт — переменный.

Автор статьи и специалисты Mototech прекрасно осведомлены о том, что и постоянный ток может иметь практически любое напряжение (например, 380 Вольт на шине постоянного тока в ИБП), так же как и переменный ток для узких задач. 

В чем конструктивная разница между генераторами

Несмотря на то, что конечный результат работы электростанций один — потребитель получает электроэнергию, методы преобразования механической энергии в электродвижущую силу и электричество различаются. Элементы (комплектующие) также отличны.

Особенности конструкции генераторов переменного тока

Электростанция такого типа состоит из:

  • Внешней силовой рамы, изготовленной из высокопрочных сплавов. Корпус рассчитан на интенсивную нагрузку, возникающую при передаче магнитного потока от полюса к полюсу. Проще говоря: чугунный кожух не «пробивается» разрядами тока.
  • Магнитных полюсов, закрепленные на корпусе болтами или шпильками. На «плюс» и «минус» монтируется обмотка.
  • Статора. Остов с катушкой возбуждения изготавливают из ферромагнитных материалов, на сердечнике устанавливают магнитные полюса, которые и образуют магнитное поле.
  • Вращающегося ротора (якоря). Задача магнитопровода — снизить вихревые токи и повысить КПД генератора постоянного тока.
  • Коммутационного узла, оснащенного щетками (обычно изготовленными из графита) и коллекторными пластинами из меди.

Полюсов может быть несколько (число минусов и плюсов всегда идентично).

Поэтому сегодня потребитель может купить электростанцию необходимой мощности и обеспечить электричеством как дом, так и промышленный объект.

Особенности конструкции генератора переменного тока

Конструктивной разницы в статоре и роторе между устройствами постоянного и переменного тока нет. Практически идентичны и силовые рамы. Существенное отличие в комплектации коммуникационного узла.

Каждый выход механизма помимо щеток оснащен токопроводящими кольцами. «Закольцованный» ток движется по синусоиде и несколько раз в секунду достигает пика мощности.

По типу устройства, характеристикам и принципу работы современные генераторы переменного тока делятся на синхронные и асинхронные.

Специфика синхронного устройства: скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля в рабочем зазоре.

Асинхронным машинам характерны:

  • отсутствие электрической связи с ротором;
  • вращение якоря под воздействием остаточного механизма статора;
  • измененная электрическая нагрузка на статоре.

Такие агрегаты могут быть однофазными и трехфазными.

Принцип работы генератора постоянного тока

Простейший  по конструкции генератор работает следующим образом:

  • Рамка вращается вокруг оси, расположенная на корпусе обмотка регулярно проходит через «минус» и «плюс» полюсов.
  • Каждый раз при достижении разнополюсных точек, происходит смена направления тока на противоположное.
  • Выходной цепи благодаря полукольцу, расположенному на коллекторном узле, создается постоянный ток.
  • С помощью щеток с положительного или отрицательного полюса снимается потенциал и по схеме передается потребителю.

Такая схема работает в простейшей конструкции, с одним плюсом и минусом, если положительных/отрицательных точек больше, ЭДС и ориентировочное количество электроэнергии рассчитываются по формуле.

К преимуществам генераторов постоянного тока относят:

  • небольшой вес и компактность агрегата;
  • возможность использовать в экстремальных условиях;
  • отсутствие потерь, связанных с вихревыми токами.

Минус: на большую мощность при использовании устройств такого типа рассчитывать не стоит.

Принцип работы генератора переменного тока

Устройства такого типа преобразуют механику в электроэнергию, вращая проволочную катушку в магнитном поле. Ток вырабатывается, когда силовые линии пересекают обмотку. До тех пор, пока магнитное поле соприкасается с проводником, в нем индуцируется электроток.
Идентичный принцип действует и в случае, если рамка вращается относительно магнита, пересекая силовые линии.

Основные достоинства генераторов переменного тока

В электростанциях с синусоидальной подачей тока отсутствует реактивная мощность. То есть весь запас электроэнергии (с вычетом потерь на проводах) расходуется на нужды потребителя, а не на поддержание работоспособности устройства.

Плюсами использования генераторов переменного тока являются:

  • большая выходная мощность при одинаковых габаритах устройств постоянного и переменного тока;
  • выработка электроэнергии на низких скоростях вращения ротора;
  • проще конструкция и схема, соответственно, меньше узлов, нуждающихся в техобслуживании и ремонте;
  • конструкция токосъемного узла отличается большей надежностью;
  • больше эксплуатационный ресурс и меньше эксплуатационные затраты.

Дополнительное преимущество: агрегаты с трехфазным питанием можно использовать для питания высоковольтных потребителей.

Где применяются генераторы постоянного и переменного тока

Оба вида генераторов популярны в бытовой и промышленной сфере. Станции постоянного тока нашли применение в сфере транспорта. Так, в трамваях, троллейбусах обычно установлены двигатели, работающие на постоянном токе. Низковольтные устройства незаменимы для питания систем освещения в местах, где нет доступа к централизованной подачи электроэнергии.

Например, на борту самолетов. Если большая мощность — не основополагающая характеристика электростанции, то генераторы постоянного тока отлично справятся с питанием оборудования в учебных, медицинских учреждениях, лабораториях.

Полноценные дизельные электростанции постоянного тока используются на аэродромах для зарядки и питания бортовых систем летной техники. 

Электростанции переменного тока необходимы практически для всего остального. 99% того, что питается от централизованной сети — это устройства переменного тока. Соответственно, аварийное питание этих объектов так же должно осуществляться от соответствующего оборудования. 

Мototech специализируется на продаже электростанций различного типа. Поможем выбрать оптимальный вариант электростанции мощностью от 5 до 6000 кВА и конечно же, это будут электростанции переменного тока.

Мы обеспечим сопроводительные строительные и электромонтажные работы, грамотную пуско-наладку и обслуживание устройств.

С клиентами работают сотрудники с энергетическим образованием, поэтому квалифицированную информацию, ответы на вопросы и правильные расчеты характеристик в соответствии с вашими потребностями гарантируем.

Источник: https://mototech.ru/info/generatory-toka-peremennogo-i-postoyannogo/

Принцип работы ТЭЦ, устройство ТЭС

Принцип работы теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) основан на уникальном свойстве водяного пара – быть теплоносителем. В разогретом состоянии, находясь под давлением, он превращается в мощный источник энергии, приводящий в движение турбины теплоэлектростанций (ТЭС) — наследие такой уже далекой эпохи пара.

Первая тепловая электростанция была построена в Нью-Йорке на Перл-Стрит (Манхэттен) в 1882 году. Родиной первой российской тепловой станции, спустя год, стал Санкт-Петербург. Как это ни странно, но даже в наш век высоких технологий ТЭС так и не нашлось полноценной замены: их доля в мировой энергетике составляет более 60 %.

И этому есть простое объяснение, в котором заключены достоинства и недостатки тепловой энергетики. Ее «кровь» — органическое топливо – уголь, мазут, горючие сланцы, торф и природный газ по-прежнему относительно доступны, а их запасы достаточно велики.

Большим минусом является то, что продукты сжигания топлива причиняют серьезный вред окружающей среде. Да и природная кладовая однажды окончательно истощится, и тысячи ТЭС превратятся в ржавеющие «памятники» нашей цивилизации.

Принцип работы

Для начала стоит определиться с терминами «ТЭЦ» и «ТЭС». Говоря понятным языком – они родные сестры. «Чистая» теплоэлектростанция – ТЭС рассчитана исключительно на производство электроэнергии. Ее другое название «конденсационная электростанция» – КЭС.

Теплоэлектроцентраль – ТЭЦ — разновидность ТЭС. Она, помимо генерации электроэнергии, осуществляет подачу горячей воды в центральную систему отопления и для бытовых нужд.

Схема работы ТЭЦ достаточно проста. В топку одновременно поступают топливо и разогретый воздух — окислитель. Наиболее распространенное топливо на российских ТЭЦ – измельченный уголь. Тепло от сгорания угольной пыли превращает воду, поступающую в котел в пар, который затем под давлением подается на паровую турбину. Мощный поток пара заставляет ее вращаться, приводя в движение ротор генератора, который преобразует механическую энергию в электрическую.

Далее пар, уже значительно утративший свои первоначальные показатели – температуру и давление – попадает в конденсатор, где после холодного «водяного душа» он опять становится водой. Затем конденсатный насос перекачивает ее в регенеративные нагреватели и далее — в деаэратор. Там вода освобождается от газов – кислорода и СО2, которые могут вызвать коррозию. После этого вода вновь подогревается от пара и подается обратно в котел.

Теплоснабжение

Вторая, не менее важная функция ТЭЦ – обеспечение горячей водой (паром), предназначенной для систем центрального отопления близлежащих населенных пунктов и бытового использования. В специальных подогревателях холодная вода нагревается до 70 градусов летом и 120 градусов зимой, после чего сетевыми насосами подается в общую камеру смешивания и далее по системе тепломагистралей поступает к потребителям. Запасы воды на ТЭЦ постоянно пополняются.

Как работают ТЭС на газе

По сравнению с угольными ТЭЦ, ТЭС, где установлены газотурбинные установки, намного более компактны и экологичны. Достаточно сказать, что такой станции не нужен паровой котел. Газотурбинная установка – это по сути тот же турбореактивный авиадвигатель, где, в отличие от него, реактивная струя не выбрасывается в атмосферу, а вращает ротор генератора. При этом выбросы продуктов сгорания минимальны.

Новые технологии сжигания угля

КПД современных ТЭЦ ограничен 34 %. Абсолютное большинство тепловых электростанций до сих пор работают на угле, что объясняется весьма просто — запасы угля на Земле по-прежнему громадны, поэтому доля ТЭС в общем объеме выработанной электроэнергии составляет около 25 %.

Процесс сжигания угля многие десятилетия остается практически неизменным. Однако и сюда пришли новые технологии.

Чистое сжигание угля (Clean Coal)

Особенность данного метода состоит в том, что вместо воздуха в качестве окислителя при сжигании угольной пыли используется выделенный из воздуха чистый кислород. В результате, из дымовых газов удаляется вредная примесь – NОx. Остальные вредные примеси отфильтровываются в процессе нескольких ступеней очистки. Оставшийся на выходе СО2 закачивается в емкости под большим давлением и подлежит захоронению на глубине до 1 км.

Метод «oxyfuel capture»

Здесь также при сжигании угля в качестве окислителя используется чистый кислород. Только в отличие от предыдущего метода в момент сгорания образуется пар, приводящий турбину во вращение. Затем из дымовых газов удаляются зола и оксиды серы, производится охлаждение и конденсация. Оставшийся углекислый газ под давлением 70 атмосфер переводится в жидкое состояние и помещается под землю.

Метод «pre-combustion»

Уголь сжигается в «обычном» режиме – в котле в смеси с воздухом. После этого удаляется зола и SO2 – оксид серы. Далее происходит удаление СО2 с помощью специального жидкого абсорбента, после чего он утилизируется путем захоронения.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое удельное сопротивление проводника и от чего оно зависит

Пятерка самых мощных теплоэлектростанций мира

Первенство принадлежит китайской ТЭС Tuoketuo мощностью 6600 МВт (5 эн/бл. х 1200 МВт), занимающей площадь 2,5 кв. км. За ней следует ее «соотечественница» — Тайчжунская ТЭС мощностью 5824 МВт. Тройку лидеров замыкает крупнейшая в России Сургутская ГРЭС-2 – 5597,1 МВт. На четвертом месте польская Белхатувская ТЭС – 5354 МВт, и пятая – Futtsu CCGT Power Plant (Япония) – газовая ТЭС мощностью 5040 МВт.

Сургутская ГРЭС-2

Источник: https://www.techcult.ru/technology/5057-princip-raboty-i-ustrojstvo-tec-tes

Что такое электростанция. Оборудование электростанций. Энергетика. Энергосистема

Электрическая станция — совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории.

Существует множество типов электростанций. Отличия заключаются в технических особенностях и исполнении, а также в виде используемого источника энергии. Но несмотря на все различия большинство электростанций используют для своей работы энергию вращения вала генератора.

Станции разных типов объединены в Единую энергетическую систему, позволяющую рационально использовать их мощности, снабжать всех потребителей.

Основное оборудование электростанций

К основному оборудованию электростанций можно отнести:

  • генераторы;
  • турбины;
  • котлы;
  • трансформаторы;
  • распределительные устройства;
  • двигатели;
  • выключатели;
  • разъединители;
  • линии электропередач;
  • средства автоматики и релейной защиты

Энергосистемы

Энергосистемы — совокупность энергетических ресурсов всех видов, методов и средств их получения, преобразования, распределения и использования, обеспечивающих снабжение потребителей всеми видами энергии.

Что входит в энергосистему

В энергосистемы входят:

  • электроэнергетическая система;
  • система нефте- и газоснабжения;
  • система угольной промышленности;
  • ядерная энергетика;
  • нетрадиционная энергетика.

Обычно все эти системы объединяются в масштабах страны в единую энергетическую систему, в масштабах нескольких районов — в объединённые энергосистемы. Объединение отдельных энергоснабжающих систем в единую систему также называют межотраслевым топливно-энергетическим комплексом, оно обусловлено прежде всего взаимозаменяемостью различных видов энергии и энергоресурсов

Часто под энергосистемой в более узком смысле понимают совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, которые соединёны между собой и связаны общими режимами непрерывных производственных процессов преобразования, передачи и распределения электрической и тепловой энергии, что позволяет осуществлять централизованное управление такой системой.

В современном мире снабжение потребителей электроэнергией производится от электростанций, которые могут находиться вблизи потребителей или могут быть удалены от них на значительные расстояния. В обоих случаях передача электроэнергии осуществляется по линиям электропередачи.

Однако в случае удалённости потребителей от электростанции передачу приходится осуществлять на повышенном напряжении, а между ними сооружать повышающие и понижающие подстанции.

Через эти подстанции с помощью электрических линий электростанции связывают друг с другом для параллельной работы на общую нагрузку, также через тепловые пункты с помощью теплопроводов, только на гораздо меньших расстояниях связывают между собой ТЭЦ и котельные.

Совокупность всех этих элементов называют энергосистемой, при таком объединении возникают существенные технико-экономические преимущества:

  • существенное снижение стоимости электро- и теплоэнергии;
  • значительное повышение надёжности электро- и теплоснабжения потребителей;
  • повышение экономичности работы различных типов электростанций;
  • снижение необходимой резервной мощности электростанций.

Энергетика

Энергетика — область общественного производства, охватывающая энергетические ресурсы, выработку, преобразование, передачу и использование различных видов энергии. Энергетика каждого государства функционирует в рамках созданных соответствующих энергосистем.

Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной, природной, энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую энергию. При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий:

  • получение и концентрация энергетических ресурсов, примером может послужить добыча, переработка и обогащение ядерного топлива;
  • передача ресурсов к энергетическим установкам, например доставка мазута на тепловую электростанцию;
  • преобразование с помощью электростанций первичной энергии во вторичную, например химической энергии угля в электрическую и тепловую энергию;
  • передача вторичной энергии потребителям, например по линиям электропередачи.

Энергетика как наука, в соответствии с номенклатурой специальностей научных работников, утверждённой Министерством образования и науки Российской Федерации, включает следующие научные специальности:

  • Энергетические системы и комплексы;
  • Электрические станции и электроэнергетические системы;
  • Ядерные энергетические установки;
  • Промышленная теплоэнергетика;
  • Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии;
  • Техника высоких напряжений;
  • Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты.

Электроэнергетика

Электроэнергетика — это подсистема энергетики, охватывающая производство электроэнергии на электростанциях и её доставку потребителям по линии электропередачи.

Центральными её элементами являются электростанции, которые принято классифицировать по виду используемой первичной энергии и виду применяемых для этого преобразователей.

Необходимо отметить, что преобладание того или иного вида электростанций в определённом государстве зависит в первую очередь от наличия соответствующих ресурсов.

Электроэнергетику принято делить натрадиционную и нетрадиционную.

Традиционная электроэнергетика

Характерной чертой традиционной электроэнергетики является её давняя и хорошая освоенность, она прошла длительную проверку в разнообразных условиях эксплуатации. Основную долю электроэнергии во всём мире получают именно на традиционных электростанциях, их единична электрическая мощность очень часто превышает 1000 Мвт. Традиционная электроэнергетика делится на несколько направлений.

Тепловая энергетика (теплоэнергетика)

В этой отрасли производство электроэнергии производится на тепловых электростанциях (ТЭС), использующих для этого химическую энергию органического топлива.

Тепловые электростанции делятся на:

  • Паротурбинные электростанции, на которых энергия преобразуется с помощью паротурбинной установки;
  • Газотурбинные электростанции, на которых энергия преобразуется с помощью газотурбинной установки;
  • Парогазовые электростанции, на которых энергия преобразуется с помощью парогазовой установки.

Теплоэнергетика в мировом масштабе преобладает среди традиционных видов, на базе нефти вырабатывается 39% всей электроэнергии мира, на базе угля — 27%, газа — 24%, то есть всего 90% от общей выработки всех электростанций мира. Энергетика таких стран мира, как Польша и ЮАР практически полностью основана на использовании угля, а Нидерландов — газа. Очень велика доля теплоэнергетики в Китае, Австралии, Мексике.

Гидроэнергетика

В этой отрасли электроэнергия производится на гидроэлектростанциях (ГЭС), использующих для этого энергию водного потока.

ГЭС преобладает в ряде стран — в Норвегии и Бразилии вся выработка электроэнергии происходит на них. Список стран, в которых доля выработки ГЭС превышает 70 %, включает несколько десятков.

Ядерная энергетика

Отрасль, в которой электроэнергия производится на атомных электростанциях (АЭС), использующих для этого энергию управляемой цепной ядерной реакции, чаще всего урана и плутония.

По доле АЭС в выработке электроэнергии первенствует Франция, около 80 %. Преобладает она также в Бельгии, Республике Корея и некоторых других странах. Мировыми лидерами по производству электроэнергии на АЭС являются США, Франция и Япония.

Нетрадиционная электроэнергетика (Альтернативная энергетика)

Большинство направлений нетрадиционной электроэнергетики основаны на вполне традиционных принципах, но первичной энергией в них служат либо источники локального значения, например ветряные, геотермальные, либо источники находящиеся в стадии освоения, например топливные элементы или источники, которые могут найти применение в перспективе, например термоядерная энергетика. Характерными чертами нетрадиционной энергетики являются их экологическая чистота, чрезвычайно большие затраты на капитальное строительство (например для солнечной электростанции мощностью 1000 Мвт требуется покрыть весьма дорогостоящими зеркалами площадь около 4-х км²) и малая единичная мощность.

Направления нетрадиционной энергетики:

  • Малые гидроэлектростанции
  • Ветровая энергетика
  • Геотермальная энергетика
  • Солнечная энергетика
  • Биоэнергетика
  • Установки на топливных элементах
  • Водородная энергетика
  • Термоядерная энергетика.

Также можно выделить важное из-за своей массовости понятие — малая энергетика, этот термин не является в настоящее время общепринятым, наряду с ним употребляются термины локальная энергетика, распределённая энергетика, автономная энергетика и др. Чаще всего так называют электростанции мощностью до 30 МВт с агрегатами единичной мощностью до 10 МВт.

К ним можно отнести как экологичные виды энергетики, перечисленные выше, так и малые электростанции на органическом топливе, такие как дизельные электростанции (среди малых электростанций их подавляющее большинство, например в России — примерно 96 %), газопоршневые электростанции, газотурбинные установки малой мощности на дизельном и газовом топливе.

Электрические сети

Электрическая сеть — совокупность подстанций, распределительных устройств и соединяющих их линий электропередачи, предназначенная для передачи и распределения электрической энергии. Электрическая сеть обеспечивает возможность выдачи мощности электростанций, её передачи на расстояние, преобразование параметров электроэнергии (напряжения, тока) на подстанциях и её распределение по территории вплоть до непосредственных электроприёмников.

Электрические сети современных энергосистем являются многоступенчатыми, то есть электроэнергия претерпевает большое количество трансформаций на пути от источников электроэнергии к её потребителям.

Также для современных электрических сетей характерна многорежимность, под чем понимается разнообразие загрузки элементов сети в суточном и годовом разрезе, а также обилие режимов, возникающих при выводе различных элементов сети в плановый ремонт и при их аварийных отключениях.

Эти и другие характерные черты современных электросетей делают их структуры и конфигурации весьма сложными и разнообразными.

Централизованное теплоснабжение

Характерной чертой централизованного теплоснабжения является наличие разветвлённой тепловой сети, от которой питаются многочисленные потребители (заводы, здания, жилые помещения и пр.).

Для централизованного теплоснабжения используются два вида источников:

  • Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), которые также могут вырабатывать и электроэнергию;
  • Котельные, которые делятся на:

Децентрализованное теплоснабжение

Источник: https://energosmi.ru/archives/9500

Бестопливный генератор своими руками

Невозможно представить современный мир без использования электроэнергии. В связи с её повсеместным применением разрабатываются и выпускаются бестопливные генераторы. В статье объясняется, что это такое, где и как используется, освещены особенности конструкции, а также имеются инструкции, как сделать устройство самостоятельно. Прилагаются схемы генераторов разных видов.

Что это такое бестопливный генератор

Это несложное устройство создано для генерации электроэнергии без использования различных видов топлива. Работает по принципу неодимовых магнитов. В простом двигателе магнитное поле создается электрическими катушками, обычно из меди или алюминия.

Эти двигатели постоянно нуждаются в электропитании для создания магнитного поля. Потери энергии колоссальны. Но бестопливный генератор не содержит катушек из таких материалов. Следовательно, потери будут минимальными.

Он использует постоянное магнитное поле для создания необходимой силы для перемещения двигателя.

Эта концепция генерации магнитного поля от постоянных магнитов стала применяться на практике только после введения неодимовых магнитов, которые работают лучше на полную мощность, чем предыдущие ферритовые магниты. Главное преимущество заключается в том, что устройство не требует постоянного электроснабжения или подзарядки.

Чтобы найти альтернативные способы генерации электроэнергии, существует ряд альтернатив из нетрадиционных источников энергии, которые также являются возобновляемыми. Одной из таких альтернатив является выработка электроэнергии из бестопливного двигателя в изолированной системе выработки электроэнергии с низкими затратами на техническое обслуживание.

Бестопливный двигатель (как и генератор) – это двигатель, который вырабатывает электроэнергию круглосуточно без топлива (бензин, дизель, масло, газ, солнце). Приводным механизмом является двигатель постоянного тока, который приводится в действие аккумулятором (12 В или более). Батарея приводит в движение электродвигатель постоянного тока, который в свою очередь вращает генератор переменного тока для выработки электроэнергии и в то же время с помощью диода заряжает батарею.

К числу источников энергии, которые могут работать без углекислого газа, относятся ветер, волны или прилив фотоэлектрической и осмотической энергии. Но бестопливные генераторы электроэнергии по-прежнему являются наиболее надежными источниками энергии с низкими эксплуатационными расходами, которые даже в некоторых случаях превосходят солнечные батареи.

Использование недорогих традиционных источников энергии, таких как топливо, будет оставаться основным источником энергии до следующих десятилетий, несмотря на их неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

Применение бестопливного двигателя (или генератора) для выработки электроэнергии ограничено мощностью двигателя постоянного тока и генератора переменного тока. Это подразумевает, что наличие двигателя постоянного тока и генератора большой мощности дает бестопливному двигателю свои возможности. Исследования показали, что потенциал бестопливного двигателя во всем мире более чем в пять раз превышает потенциал ветра и солнца, потому что он работает 24/7, ежедневно, в любой точке планеты.

Где и как используется БТГ генератор

Существует множество разнообразных способов генерировать энергию от бестопливного двигателя или генератора. В каждой сфере применение это устройство, вне всяких сомнений, принесёт пользу. Ниже приведены краткие описания некоторых этих сфер.

На дорогах

Бестопливный генератор может спокойно заменить дизельные двигатели, используемые в подавляющем большинстве современных тяжелых транспортных средств, таких как грузовые автомобили, автобусы, поезда, крупногабаритные переносные силовые двигатели. А также в этот перечень входит большинство сельскохозяйственных и карьерных транспортных средств.

В воздухе

И бензиновые, и дизельные двигатели, используемые в самолетах, могут быть заменены на альтернативные источники энергии, в том числе на бестопливные электрогенераторы.

На воде

Бестопливные генераторы также могут служить заменой для высокоскоростных двигателей, которые имеются у яхт, кораблей и линий вдоль открытого моря.

Под землей

Бестопливные двигатели и генераторы также могут заменить дизельные двигатели, а также двигатели, которые используются при добыче полезных ископаемых во всем мире. Аналогичным образом бестопливные устройства заменяют двигатели, которые применяются для добычи и природных ресурсов, таких как разные драгоценные металлы, железная руда, уголь и попутный нефтяной газ.

В медицинских учреждениях

Устройства также могут заменить аварийные резервные генераторы, которые должны быть в каждом крупном медицинском учреждении или больнице, в связи с наличием возможных критических ситуаций.

В центрах обработки данных

Бестопливные генераторы могут быть использованы для компьютеров, а также если не заряжается телефон, то генератор может служить хорошим зарядным устройством для мобильного аппарата. Когда серверы и системы выходят из строя, связь может быть потеряна, рабочий процесс останавливается, данные могут быть утеряны и даже весь рабой процесс может быть полностью остановлен.

Также бестопливные генераторы электроэнергии можно устанавливать на боковых сторонах двухколесного транспортного средства. Это надо делать таким образом, чтобы по мере движения транспортного средства вентилятор начинал вращаться и вырабатывал дополнительную энергию.

Когда двигатели постоянного тока мощностью более 500 л. с. подключены к генератору переменного тока, мощность которого ниже, чем у двигателей постоянного тока, можно получить максимальную выходную мощность генератора.

Особенности конструкции

Простой бестопливный электрогенератор состоит из ротора и статора.

Статор машины не двигается и обычно является внешней рамой машины. Ротор может свободно двигаться и обычно расположен во внутренней части машины. Они оба, как правило, состоят из ферромагнитных материалов. Прорези сделаны по внутренней периферии статора и внешней периферии ротора.

Проводники размещены в соответствующих пазах статора или ротора. Они связаны между собой, образуя круглые обмотки. Обмотка, в которой индуцируется напряжение, называется обмоткой якоря, а также это название носит ток, передающийся по ней.

Постоянные магниты используются в некоторых машинах для обеспечения основного потока машины.

Устройство TPU Стивена Марка кардинально отличается от других бестопливных аппаратов своей оригинальной конструкцией. Такой генератор не является обладателем резонаторов радиочастотного типа. Рабочая часть устройства состоит из кольца из металла (диаметр приблизительно 20 см), на которое надеты катушки, сделанные из многожильного толстого провода. Автор не раз демонстрировал своё изобретение на публике, однако потом оригинальную разработку строго засекретили.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Кто имеет право присваивать 2 группу по электробезопасности

И всё же благодаря его последователям в свет вышла новая версия – Ottp Ronette, которая уже имела отличия от оригинальной версии. У неё уже было два кольца из пластика, к которым прикреплялся толстый парный провод. Сами же провода соединялись крест-накрест.

Как сделать бестопливный генератор своими руками

Существует два самых распространённых способа, как сделать БТГ своими руками:

Для мокрого метода понадобится аккумулятор, в то время как при использовании сухого нужны будут батареи.

Мокрый способ

Необходимые составляющие:

  • зарядное устройство нужного калибра;
  • аккумулятор;
  • усилитель мощности;
  • трансформатор для переменного тока.

Аккумулятор служит в качестве накопителя энергии и также сохраняет её. Трансформатор необходим для генерации постоянных сигналов электрического тока. Усилитель, в свою очередь, повышает уровень подачи тока, так как изначальная мощность аккумулятора составляет порядка 12 или 24 В. Зарядное устройство понадобится для постоянной и бесперебойной работы аппарата.

Сначала необходимо подключить трансформатор к постоянной сети или к батарее, а затем и к усилителю мощности. После чего нужно будет подключить датчик для расширения к схеме зарядного устройства. Затем требуется подключить датчик обратно к аккумулятору.

Сухой способ

Принцип работы сухого устройства состоит в использовании конденсатора.

Для создания такого устройства нужны:

  • трансформатор;
  • прототип генератора.

Такой способ изготовления устройства является наиболее оптимальным, так как его срок работы может насчитывать минимум 3-4 года без зарядки.

Прежде всего необходимо соединить трансформатор и прототип с помощью специальных проводников (незатухающих). Рекомендуется это делать при помощи сварки для создания максимально прочного соединения. Чтобы проконтролировать выполненную работу, нужно использовать динатрон.

Схема БТГ:

Рабочая схема того, как сделать БТГ своими руками:

Также сегодня выходят новые схемы БТГ, которые предусматривают подключение к нескольким батареям и другим генераторам.

Использование бестопливных генераторов является современным, более экономичным и экологичным решением, однако изготовление и их выбор – задача, требующая особого внимания и ответственности.

Источник: https://StroyVopros.net/elektrika/domashnyaya-elektrotehnika/akkumulyatoryi-bloki-pitaniya-i-batarei/bestoplivnyiy-generator.html

Зачем EnergyNet сказали «да»

01. Это один из разделов Национальной технологической инициативы – программы мер по формированию принципиально новых рынков и созданию условий для глобального технологического лидерства России к 2035 году.

EnergyNet предполагает создание надёжных и гибких распределительных сетей, интеллектуальной распределённой энергетики, персональной энергетики и потребительских сервисов, решений для распределительной сети, а также инструментов, с помощью которых генераторы, потребители и компании, предоставляющие им сервисы, смогут интегрироваться в энергосистему.

Проще говоря, основной идеей является модернизация электросетевого комплекса на принципиально ином технологическом уровне, предполагающем тесное взаимодействие с IT-сектором.

02. По мнению разработчиков проекта – Агентства стратегических инициатив (АСИ), EnergyNet позволит создать принципиально новую архитектуру электросетей, базирующуюся на активно-адаптивных принципах, которая будет формироваться на основе запросов потребителя, а не навязываться поставщиками или властями. Принципиально новые технологические решения – ключевой продукт проекта. Разработчики EnergyNet рассчитывают, что реализация проекта не только позволит отечественным производителям выйти на новые рынки, но и обеспечить модернизацию и развитие экономики страны за счёт внедрения перспективных технологий и сервисов интеллектуальной энергетики.

«В России существуют колоссальные возможности для внедрения таких разработок.

Сетевой комплекс страны, как известно, весьма сильно устарел, износ фондов достигает 70%, поэтому нужна современная энергетическая система, в основе которой – инновационные разработки и передовые достижения науки, а также использование альтернативных источников энергии, в том числе и возобновляемых, особенно в тех регионах, где в настоящий момент существует энергодефицит. Такая распределительная генерация способна существенно повысить надёжность энергоснабжения», – заявил премьер-министр РФ Дмитрий Медведев на заседании межведомственной рабочей группы.

03. Дорожная карта прописывает мероприятия, направленные на развитие отечественных технологий в сфере интеллектуальной энергетики. Документ предусматривает реализацию ряда пилотных проектов, а также определяет необходимые условия для развития кадрового потенциала, способного решать такие новые нестандартные задачи. Кроме того, для создания и внедрения новых технологий требуется совершенствование нормативной базы, что также определяется в рамках дорожной карты.

Результатом реализации дорожной карты EnergyNet должен стать сформированный рынок оборудования, программного обеспечения, инжиниринговых и сервисных услуг для систем и сервисов интеллектуальной энергетики. Фактически авторы документа предлагают создать инновационную экосистему, в которой генераторы и потребители смогут обмениваются энергией.

04.

Как это будет выглядеть на практике?

EnergyNet разделён на три этапа. На первом – с 2016 по 2020 годы – предполагается создание цифровой инфраструктуры и сервисов, а также реализация пилотных проектов на основе уже существующих технологий. На втором этапе – с 2020 по 2025 годы – будут разработаны технологии для создания адаптивных инфраструктур и сервисов в энергетике плюс реализация пилотных проектов на базе разрабатываемых сейчас технологий.

На заключительном этапе планируется создать самоорганизующуюся инфраструктуру.
Пилотными площадками для демонстрации решений и сервисов интеллектуальной энергетики станут энергосистемы Севастополя и Калининграда, где идёт строительство новой генерации. Первые элементы новой системы должны появиться уже в 2017 году.

В основу энергетики в пилотных зонах лягут разработки российских компаний, позволяющие строить сети нового поколения, существенно более дешевые и надёжные, чем те решения, которые мы сегодня импортируем из других стран. 05.

По расчётам АСИ, в результате реализации мероприятий EnergyNet объём выручки российских компаний на глобальном рынке интеллектуальной энергетики должен к 2035 году достичь 40 млрд долларов в год, из них на распределительные сети должно приходиться 10–12% выручки, на интеллектуальную распределённую энергетику и на потребительские сервисы – по 3–6%.   

Разработчики дорожной карты рассчитывают и на ряд дополнительных бонусов.

Среди них – сдерживание роста цен на электроэнергию для российских потребителей на уровне 0,07–0,08 доллара до 2035 года (за счёт повышения КИУМ на 20–30%), снижение потребности в новой мощности на 30–40% и потерь энергии на 20–30%. Один из пилотных проектов предполагает создание цифровой электроэнергетической сети, состоящей из интеллектуальных коммутационных аппаратов (реклоузеров), систем учёта энергии и оперативно-диспетчерского управления. Такая структура позволит на четверть снизить стоимость владения сетью, уменьшить потери и снизить аварийность.

06.

Как участники рынка встретили EnergyNet?

Достаточно настороженно. Сами разработчики не скрывают, что уже на стадии обсуждения дорожная карта вызвала конфликт интересов в отрасли.
«Дорожная карта не была одобрена в изначальной редакции ключевыми отраслевыми игроками.

Даже мероприятия из программ НИОКР этих компаний, которые им удалось адаптировать под формат дорожной карты, по факту не вошли в окончательный вариант, – сообщил член рабочей группы EnergyNet, руководитель управления научно-технической деятельности Фонда поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности «Энергия без границ» Павел Архипов.

– Поэтому есть большие опасения, что дорожная карта, признанная «отраслевой», ляжет всей тяжестью своего исполнения на плечи компаний с госучастием. Налицо конфликт интересов, который, по опыту участия на заседаниях рабочей группы по составлению дорожной карты и на других мероприятиях НТИ, никак не планируют решать системно». 07.

Глава аналитического управления Фонда национальной энергетической безопасности Александр Пасечник считает, что для реализации дорожной карты «совершенно не создана основа». «В стране не решена проблема энергопотерь в сетях, которые составляют более 20%. Более чем на 70% изношено генерирующее и сетевое оборудование, о коренной модернизации которого задумываются уже много лет, но не добиваются явного движения вперёд в этом направлении.

Не стоит забывать об избытке мощностей, а также о тарифной системе, которая так до конца и не отрегулирована в электроэнергетике, – отметил в комментарии «Перетоку» Александр Пасечник.

– Поэтому говорить сейчас о развитии принципиально новых для нашей страны интеллектуальных электросетях как о некоей надстройке над существующими, об активном включении в общий процесс участников рынка распределённой генерации, которые к этому не стремятся, я бы не стал. Сначала надо решить накопленные за десятилетия проблемы, подробно рассказать рынку обо всех плюсах и минусах предлагаемой к реализации программы EnergyNet, после чего постепенно что-то внедрять».

Кроме того, неясна инвестиционная составляющая проекта. По мнению директора департамента содействия инвестициям и инновациям ТПП РФ Алексея Вялкина, недостаток ресурсов может стать основной сложностью для полномасштабной реализации EnergyNet.

08. Критики EnergyNet говорят о необходимости системного стратегического планирования изменений в отечественной энергосистеме, которое зависит от множества факторов, связанных как с оценкой технологического потенциала и энергопотребления отдельных территорий страны, так и с инвестиционными планами и возможностями самих энергетических компаний. В отрыве от общей системы планирования, которая определяет будущую конфигурацию российской электроэнергетики, любые документы, призванные стимулировать развитие технологий в отрасли, пусть даже в глобальном смысле, останутся, скорее всего, на уровне благих пожеланий. Между тем сами разработчики проекта не скрывают, что основная цель – это прежде всего выход на глобальный энергетический рынок. Соруководитель рабочей группы EnergyNet, управляющий партнёр компании Bright Capital Борис Рябов заявил «Перетоку», что в России важно создать консорциум заинтересованных компаний, способных предложить глобальному рынку современные энергетические решения. «Мы будем отрабатывать технологии в пилотных регионах, работать с ведущими профильными институтами, чтобы в будущем предложить конкурентоспособные продукты, как это делают мировые энергетические компании. А для внедрения разработанных в будущем технологий в России будет необходима политическая воля», – подчеркнул г-н Рябов.

Источник: https://peretok.ru/articles/strategy/14397/

Что такое когенерация

Задать вопрос

Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по услуге

В настоящее время «когенерация» во всем мире широко используется для энергообеспечения объектов в самых различных отраслях промышленности, ЖКХ и инфраструктуре, и, чаще всего, в качестве децентрализованных теплоэлектростанций различной мощности. Итак, что же такое «когенерация»?

Когенерация (от англ. «co + generation», «совместная генерация») — это процесс совместного производства электрической и тепловой энергии внутри одного устройства, как правило теплового двигателя. Электрическая энергия получается в результате преобразования тепловой энергии топлива в механическую работу — вращение ротора электрогенератора.

Тепловая энергия получается за счёт эффективной утилизации попутного тепла (утилизация тепла охлаждающих жидкостей и уходящих газов), которое затем преобразуется в теплоносители – горячую воду и пар.

В результате практически полного использования термодинамического потенциала топлива, достигаются наивысшие показатели суммарного КПД, которые недоступны технологиям раздельного производства энергии.

Предвидя возражения специалистов, стоит отметить, что у современных котельных КПД может достигать 95%, в результате практически полного преобразования (при сжигании) химической энергии топлива в тепло. Однако даже современные котельные будут значительно проигрывать когенерационным установкам, вырабатывающим помимо тепла электроэнергию, которая в несколько раз дороже тепла.

В свою очередь, себестоимость вырабатываемой когенерационной установкой электроэнергии в несколько раз ниже, чем у централизованных поставщиков, а себестоимость тепла практически «бросовая».

Таким образом, за счет совместного производства электрической и тепловой энергии в когенерационной установке, достигается значительный эффект снижения себестоимости вырабатываемой энергии, значительно уменьшается расход топлива и объем вредных выбросов.

Владельцы когенерационных установок, в свою очередь становятся независимыми от централизованных поставщиков электрической и тепловой энергии, которые постоянно увеличивают тарифы, закладывая в них все возрастающие расходы на покрытие потерь, связанных с обветшалостью сетей и изношенностью оборудования. 

Почему выгодна когенерация? 

Когенерация признана одной из самых энергоэффективных и приоритетных технологий в мире — в наиболее развитых странах внедрение когенерации, особенно в комплексе с технологиями получения биогаза, поддерживается государственными дотациями.

В нашей стране, оценив высокую возвратность инвестиций и рентабельность проектов, все больше специалистов и собственников, задумываются о внедрении когенерационных установок на своих малых или крупных производствах, путем их самостоятельного приобретения или с привлечением инвесторов (получая установки в лизинг или по энергосервисному контракту).

К основным преимуществам когенерационных установок относятся:

  • Значительное снижение себестоимости  электроэнергии и тепла;
  • Уменьшение затрат на топливо — за счет коэффициента использования топлива, который на 3040% выше аналогичного коэффициента для оборудования по раздельному производству тепла и электроэнергии;
  • Децентрализация — снижение потерь при передачи энергии — за счет возможности максимального приближения когенерационных установок к конечному потребителю (благодаря мобильности, малым габаритам, высокой заводской готовности, легкости монтажа и подготовленности к быстрому подключению к инженерным коммуникациям);
  • Независимость от централизованного энергоснабжения
  • Качество и надежность энергоснабжения — за счет безупречного электроснабжения (благодаря синхронизации электрогенераторов с сетью, параллельной работе в режиме «нулевого перетока», оптимизации базовой нагрузки, снятию пиковых нагрузок, резервированию мощности);
  • Сокращение сроков строительства и оптимизация затрат — сроки строительства когенерационных установок (мини-ТЭЦ) значительно короче аналогичных сроков при строительстве электростанций парогазового цикла и крупных котельных;
  • Экологичность — за счет эффективного использования первичного топлива;
  • Продажа излишков электро или тепловой энергии 
  • Быстрая окупаемость проектов — за счет разницы в себестоимости вырабатываемой энергии и тарифов на приобретение электрической и тепловой энергии у центральных энергосбытовых компаний;
  • Возможность дальнейшей модернизации и наращивания суммарной мощности

Благодаря резко континентальному климату в нашей стране, с длинными отопительными периодами и жарким сезоном, спектр применения когенерационных установок достаточно большой и постоянно расширяется. От крупных предприятий с постоянным потреблением большого объема электрической и тепловой энергии, до предприятий различных сфер обслуживания и ЖКХ.

Когенерационные установки на базе газопоршневых или газотурбинных двигателей, успешно используются:

  • В районных энергосистемах и локальных энергоцентрах, с незначительным удалением от конечных потребителей;
  • В качестве основного или резервного источника тепло и электроснабжения предприятий и объектов;
  • На очистных сооружениях, когда в качестве топлива используется биогаз сточных вод;
  • На предприятиях агро-промышленного комплекса, когда в качестве топлива используется биогаз отходов сельского хозяйства и иных органических и пищевых отходов;
  • На мусоросжигательных и перерабатывающих заводах, когда в качестве вторичного или основного топлива используется свалочный газ;
  • На предприятиях фармацевтической и пищевой промышленности, с использованием тригенерации для технологического охлаждения и промышленного кондиционирования;
  • Тепличные хозяйства и комплексы  – с использованием оборудования очистки содержащегося в выхлопных газах диоксида углерода СО2, для подкормки тепличных культур и увеличения урожайности;
  • Торгово-развлекательные комплексы, гипермаркеты, крупные гостиницы – с использованием тригенерационных установок для комплексного энергоснабжения и кондиционирования в жаркое время года;
  • При строительстве новых производств и введении дополнительных мощностей действующих предприятий, когда от внедрения автономной мини-ТЭЦ исключаются  затраты на подключение к сетям, строительство ЛЭП и подстанций, которые вполне сопоставимы со стоимостью строительства мини-ТЭЦ;
  • Аэропорты – для увеличения надежности (бесперебойности) электроснабжения с улучшением качества электроэнергии;
  • Нефтегазовая промышленность, нефтяные месторождения с использованием в качестве топлива попутного нефтяного газа;
  • Энергоснабжение горнодобывающих предприятий, когда подключение к внешней энергосистеме затрудненно

В настоящее время на российском рынке предлагается достаточно большой выбор когенерационных установок различного диапазона мощности, которые производят как некоторые зарубежные заводы-изготовители, так европейские и российские компании, которые занимаются пакетированием когенерационных установок – их комплектацией, обвязкой инженерными системами и сборкой на базе газопоршневых и  газотурбинных двигателей.

Источник: https://progpu.ru/info/articles/chto-takoe-kogeneratsiya/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электрогенератор
Как рассчитать сопротивление шунта

Закрыть