Přehled výroby tepelné energie
Úloha a funkce
Potřeba elektrické energie se výrazně liší podle ročního období a denní doby. Protože se výroba tepelné energie dokáže pružně přizpůsobovat změnám poptávky, hraje ústřední roli při udržování dodávek elektrické energie.
Kombinací různých zdrojů energie můžeme zajistit množství energie potřebné k uspokojení poptávky pro dané roční období a denní dobu.
| Typ napájení | Provozní schéma | Vlastnosti |
|---|---|---|
| Tepelná energie spalující uhlí | Provoz při základním zatížení | Podobně jako jaderná energie je tepelná energie spalující uhlí vyráběna nepřetržitě a její výkon je konstantní. Nelze ji přizpůsobit tak, aby reagovala na kolísání poptávky po elektřině. |
| Tepelná energie spalující zemní plyn | Provoz od základního do středního zatížení | Tyto zdroje energie mohou pružně reagovat na denní kolísání poptávky po elektřině. Přes den pracují, v noci se zastavují a toto schéma se denně opakuje. |
| Termální elektrárny spalující ropu | Provoz od středního do špičkového zatížení | Tyto zdroje energie lze nastavit tak, aby se přizpůsobily špičkám v poptávce po elektřině. Jsou provozovány především v létě a v zimě v období vysoké poptávky. Jinak zůstávají v pohotovostním režimu a jsou kdykoli připraveny k provozu, aby poskytly rezervní výkon při neočekávaném nárůstu poptávky. |
Základní princip
Spalováním paliv, jako je ropa, uhlí a LNG (zkapalněný zemní plyn), se zapaluje kotel, v němž vzniká vysokoteplotní a vysokotlaká pára. Tato pára se používá k pohonu parní turbíny. Generátor připojený k parní turbíně vyrábí elektřinu.
Typy výroby tepelné energie
Výroba parní energie
Paliva, jako je těžká ropa, LNG (zkapalněný zemní plyn) a uhlí, se spalují v kotli a vytvářejí páru o vysoké teplotě a vysokém tlaku.
Tato pára se používá k otáčení oběžného kola parní turbíny. Ta pohání generátory připojené k turbíně, které vyrábějí elektřinu.
Tento systém má tepelnou účinnost přibližně 42 % až 46 % a funguje jako dodávka ze základny do středního zatížení.
Elektrárny využívající výrobu energie z páry
- Elektrárna Nanko
- Elektrárna Maizuru
- Elektrárna Ako
- Elektrárna Aioi
- Elektrárna Himeji No. 2 Power Station (Unit No. 5 & 6)
- Gobo Power Station
- Miyazu Energy Research Center (Under a long-term planned outage)
Combined cycle power generation
Tento způsob výroby elektrické energie zahrnuje plynovou turbínu, jejíž odpadní teplo se znovu využívá k pohonu parní turbíny. Plynová turbína je poháněna vysokoteplotním spalovacím plynem, který je po vypuštění z plynové turbíny účinně rekuperován pomocí kotle na zpětné získávání tepla. Tím vzniká pára o dostatečné teplotě a tlaku pro pohon parní turbíny a výrobu elektřiny. Tato konfigurace zajišťuje vysokou tepelnou účinnost, protože náklady na jednotku vyrobené energie jsou nižší než u tepelné energie spalující ropu. 1 ~ 6)
Výroba elektřiny plynovou turbínou
Tento systém výroby elektřiny vyrábí elektřinu spalováním paliv, jako je LNG (zkapalněný zemní plyn) nebo kerosin, za vzniku spalin o vysoké teplotě, které mají dostatek energie k otáčení plynové turbíny.
Elektrárny využívající výrobu elektřiny plynovou turbínou
- Elektrárna Himedži č. 1 (blok č. 1 & 2)
- Energetické centrum mezinárodního letiště Kansai
.