elektriciteitscentrale: Wat zijn ze? (&de typen elektriciteitscentrales)

inhoud

Wat is een elektriciteitscentrale?

een elektriciteitscentrale (ook bekend als een elektriciteitscentrale of elektriciteitscentrale) is een industriële locatie die wordt gebruikt voor de opwekking en distributie van elektrische energie op grote schaal., Veel centrales bevatten een of meer generatoren, een roterende machine die mechanisch vermogen omzet in driefasige elektrische energie (deze zijn ook bekend als een alternator). De relatieve beweging tussen een magnetisch veld en een elektrische geleider creëert een elektrische stroom.

Deze bevinden zich over het algemeen in de substedelijke regio ‘ s of enkele kilometers van de steden of de laadcentra, vanwege de vereisten zoals de enorme vraag naar land en water, samen met verschillende operationele beperkingen zoals afvalverwerking, enz.,

daarom moet een elektriciteitscentrale zich niet alleen bezighouden met de efficiënte opwekking van energie, maar ook met de transmissie van deze energie. Daarom gaan elektriciteitscentrales vaak nauw samen met transformatorschakelinrichtingen. Deze schakelinrichtingen verhogen de transmissiespanning van het vermogen, waardoor het efficiënter kan worden overgedragen over lange afstanden.

de energiebron die wordt gebruikt om de generator as te draaien varieert sterk en is voornamelijk afhankelijk van het type gebruikte brandstof., De brandstofkeuze bepaalt wat we de energiecentrale noemen, en zo worden de verschillende soorten energiecentrales geclassificeerd.

typen elektriciteitscentrales

de verschillende typen elektriciteitscentrales worden ingedeeld afhankelijk van het gebruikte type brandstof. Voor de opwekking van energie in bulk zijn thermische, nucleaire en waterkracht het meest efficiënt. Een elektriciteitscentrale kan in grote lijnen worden ingedeeld in de drie bovengenoemde typen. Laten we dit soort centrales eens in detail bekijken.,

thermische centrale

een thermische centrale of een kolengestookte thermische centrale is verreweg de meest conventionele methode voor het opwekken van elektriciteit met een redelijk hoog rendement. Het gebruikt steenkool als primaire brandstof om het water te koken dat beschikbaar is voor oververhitte stoom voor het aandrijven van de stoomturbine.

de stoomturbine wordt vervolgens mechanisch gekoppeld aan een alternatorrotor, waarvan de rotatie resulteert in de opwekking van elektrische energie., Over het algemeen worden in India bitumineuze steenkool of bruinkool gebruikt als brandstof voor ketels met een Vluchtig gehalte van 8 tot 33% en een asgehalte van 5 tot 16 %. Om de thermische efficiëntie van de installatie te verbeteren, wordt de steenkool in de ketel in verpulverde vorm gebruikt.

in een kolengestookte thermische centrale wordt stoom in de stoomketel onder zeer hoge druk verkregen door de verpulverde kolen te verbranden. Deze stoom wordt dan super verwarmd in de super verwarming tot extreem hoge temperatuur., Deze super verhitte stoom wordt dan toegestaan om in de turbine, als de turbinebladen worden gedraaid door de druk van de stoom.

De turbine is mechanisch gekoppeld aan een alternator op zodanige wijze dat zijn rotor zal draaien met de rotatie van turbinebladen. Na het betreden van de turbine daalt de stoomdruk plotseling, wat leidt tot een overeenkomstige toename van het stoomvolume.

nadat de turbinerotoren energie hebben ontvangen, wordt de stoom uit de turbinebladen naar de stoomcondensor van de turbine geleid., In de condensor wordt koud water bij omgevingstemperatuur circuleert met behulp van een pomp die leidt tot de condensatie van de lagedruk natte stoom.

vervolgens wordt dit gecondenseerde water verder toegevoerd aan lagedrukwaterverwarming waar de lagedrukstoom de temperatuur van dit toevoerwater verhoogt, wordt het opnieuw onder hoge druk verwarmd. Dit schetst de fundamentele werkmethodologie van een thermische centrale.

voordelen van thermische centrales

• gebruikte brandstoffen, d.w.z. steenkool, zijn vrij goedkoper.
• de initiële kosten zijn lager in vergelijking met andere centrales.,
• Er is minder ruimte nodig in vergelijking met waterkrachtcentrales.nadelen van thermische centrales
  • het vervuilt de atmosfeer als gevolg van de productie van rook en rook.
  • de exploitatiekosten van de centrale zijn hoger dan die van de waterkrachtcentrale.

  kerncentrale

  kerncentrales zijn in meer dan één opzicht vergelijkbaar met thermische centrales. De uitzondering hier is echter dat radioactieve elementen zoals uranium en thorium als primaire brandstof worden gebruikt in plaats van steenkool., Ook in een kerncentrale worden de oven en de ketel vervangen door de kernreactor en de warmtewisselaarbuizen.

  bij de opwekking van kernenergie moeten de radioactieve brandstoffen in de kernreactoren een splijtingsreactie ondergaan. De splijtingsreactie verspreidt zich als een gecontroleerde kettingreactie en gaat gepaard met een ongekende hoeveelheid geproduceerde energie, die zich manifesteert in de vorm van warmte.

  deze warmte wordt vervolgens overgebracht naar het water dat aanwezig is in de warmtewisselaarbuizen. Hierdoor wordt superverhitte stoom bij zeer hoge temperatuur geproduceerd., Zodra het proces van stoomvorming is voltooid, is het resterende proces precies vergelijkbaar met een thermische centrale, omdat deze stoom de turbinebladen verder zal aandrijven om elektriciteit op te wekken.

  waterkrachtcentrale

  in waterkrachtcentrales wordt de energie van het vallende water gebruikt voor de aandrijving van de turbine, die op zijn beurt de generator laat draaien om elektriciteit te produceren. Regen die op het aardoppervlak valt heeft potentiële energie ten opzichte van de oceanen waarnaar het stroomt. Deze energie wordt omgezet in schachtwerk waar het water door een aanzienlijke verticale afstand valt., Het hydraulische vermogen is dus een natuurlijk beschikbare hernieuwbare energie, gegeven door de vergelijking:
  P = gp QH
  waarbij, g = versnelling door zwaartekracht = 9,81 m / sec 2
  ρ = dichtheid van water = 1000 kg / m3
  H = valhoogte van water.dit vermogen wordt gebruikt voor het draaien van de alternatoras om deze om te zetten in equivalente elektrische energie.een belangrijk punt is dat de capaciteit van de waterkrachtcentrales veel lager is dan die van hun thermische of nucleaire tegenhanger.,

  daarom worden waterkrachtcentrales in het algemeen gebruikt bij het plannen van thermische centrales, om de belasting tijdens de piekuren te verzorgen. Ze helpen op een bepaalde manier de thermische of de kerncentrale om efficiënt stroom te leveren tijdens perioden van piekuren.

  voordelen van waterkrachtcentrale

  • het vereist geen brandstof, water wordt gebruikt voor de opwekking van elektrische energie.
  • het gaat om nette en schone energieopwekking.
  • constructie is eenvoudig, er is minder onderhoud nodig.
  • Het helpt ook bij irrigatie en overstromingsbeheersing.,

  nadelen waterkrachtcentrale

  • het gaat om hoge kapitaalkosten als gevolg van de bouw van dammen.
  • beschikbaarheid van water is afhankelijk van de weersomstandigheden.
  • het vereist hoge transmissiekosten omdat de installatie in heuvelachtige gebieden is gelegen.

  typen elektriciteitsopwekking

  zoals hierboven vermeld, worden, afhankelijk van het gebruikte type brandstof, de elektriciteitscentrales en de typen elektriciteitsopwekking ingedeeld., Daarom zijn de drie belangrijkste classificaties voor elektriciteitsproduktie op redelijk grote schaal:

  1. thermische energieopwekking
  2. nucleaire energieopwekking
  3. Hydro-elektrische energieopwekking

  naast deze belangrijke typen energieopwekking kunnen we ook gebruik maken van kleinschalige opwekkingstechnieken om aan de discrete vraag te voldoen. Deze worden vaak aangeduid als de alternatieve methoden of niet-conventionele energie van energieopwekking en kunnen worden ingedeeld als: –

  1. zonne-energieopwekking., (gebruik makend van de beschikbare zonne-energie)
  2. Geo-thermische energieopwekking. (Beschikbare energie in de aardkorst)
  3. getijdenenergie.
  4. Windkrachtopwekking (energie uit de windturbines)

  deze alternatieve bronnen van opwekking hebben in de afgelopen decennia het nodige belang gekregen vanwege de uitputting van de natuurlijke brandstoffen die ons ter beschikking staan. In de komende eeuwen zou een fase kunnen worden bereikt waarin verschillende landen over de hele wereld hun volledige reserve voor fossiele brandstoffen zouden opraken.