ТЭС — тепловая электростанция¶
ТЭС (тепловая электростанция) — электростанция, работающая на сжигаемом топливе, в котором тепловая энергия преобразуется в электрическую через промежуточное звено пара или газа. ТЭС относится к классу тепловых электростанций и является одним из основных источников выработки электроэнергии в России; на её долю приходится около половины общего производства электроэнергии в стране.
¶Принцип работы
Основной цикл ТЭС основан на парогенераторном цикле Ренкина. Топливо сжигается в котле, выделяемое тепло переводит воду в пар высокого давления и температуры. Пар поступает на паровую турбину, где расширяется и вращает ротор, соединённый с генератором. Отработанный пар конденсируется в конденсаторе и возвращается в котёл. КПД современных ТЭС составляет 36–42 %, у сверхкритических блоков — до 46 %.
¶Классификация
По виду топлива ТЭС подразделяются на:
- Угольные — работают на каменном и буром угле (например, Рефтинская, Беловская ГРЭС).
- Газовые — на природном газе, наиболее распространены в России (Северо-Западная ТЭЦ, МГТС).
- Мазутные — на мазуте, часто работают в резервном режиме или как пиковые.
- Сланцевые — на горючем сланце (Невинномысская ГРЭС).
- Многотопливные — способны работать на нескольких видах топлива.
По назначению различают ТЭС (только электрическая энергия), ТЭЦ (тепловая и электрическая, с отбором пара для теплоснабжения) и ГРЭС (главная районная электростанция, снабжающая электроэнергией крупный регион).
По давлению пара в котле ТЭС делятся на:
- Конденсационные с давлением пара до 13 МПа (субкритические);
- Сверхкритические — 24–25 МПа и выше, с более высоким КПД;
- Суперкритические — с двойным давлением.
¶Основное оборудование
Ключевые агрегаты ТЭС:
| Оборудование | Назначение |
|---|---|
| Котёл | Сжигание топлива, получение пара |
| Турбогенератор | Преобразование тепловой энергии в электрическую |
| Конденсатор | Охлаждение отработанного пара |
| Дымосос и вентилятор | Обеспечение тяги и подачи воздуха |
| Система водоподготовки | Подготовка питательной воды |
| Устройства очистки дымовых газов | Снижение выбросов |
¶ТЭС в России
Россия обладает одним из крупнейших парков ТЭС в мире. Крупнейшие станции:
- Рефтинская ГРЭС (Свердловская обл.) — установленная мощность около 3800 МВт, одна из крупнейших угольных станций мира.
- Новочеркасская ГРЭС (Ростовская обл.) — около 2250 МВт.
- Костромская ГРЭС — около 3600 МВт.
- Пермская ТЭЦ-9 — крупнейшая газовая ТЭЦ Европейской России.
- МГТС (Москва) — крупнейшая газовая ТЭЦ России.
Общая установленная мощность ТЭС России превышает 100 ГВт. Основные компании-владельцы — «Российские энергетические системы» (Россети), «Интер РАО», «Эн+» (включая «Юнипро»), «Т Плюс».
¶Экологические вопросы
ТЭС являются источником выбросов углекислого газа, оксидов серы и азота, а также твёрдых частиц. Для снижения воздействия применяются электрофильтры, сероочистка, системы каталитического восстановления. На угольных ТЭС сжигание угля сопровождается образованием золы, которая утилизируется в золоотвалах. В России действуют нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ), а также нормативы технологических показателей (НТП), обязывающие станции снижать удельные выбросы.
¶Перспективы
Доля ТЭС в энергобалансе России постепенно снижается за счёт роста доли ВИЭ и атомной энергетики, однако ТЭС сохраняют роль базовой и резервной генерации, обеспечивая покрытие пиковых нагрузок и манёвренность энергосистемы. Развивается строительство сверхкритических и газотурбинных блоков с рекуперацией тепла, что повышает КПД и снижает удельные выбросы.
Источники:
- «Тепловые электростанции» / под ред. В. А. Григоряна. — М.: Издательский дом МЭИ.
- «Энергетика России» / под ред. В. В. Попова. — М.: Издательство МГУ.
- Справочник «Электроэнергетика России» / под ред. П. С. Нечаева.
- Статистический сборник «Энергетика России» (Росстат).