- Lämpövoiman tuotannon pääpiirteet
- Rooli ja ominaisuudet
- Perusperiaate
- Lämpövoimantuotannon tyypit
- Höyryvoimantuotanto
- Höyryvoimantuotantoa hyödyntävät voimalaitokset
- Yhdistetyn syklin sähköntuotanto
- Kombivoimalaitokset, joissa käytetään yhdistettyä sähköntuotantoa
- Kaasuturbiinivoimantuotanto
- Voimalaitokset, joissa käytetään kaasuturbiinivoimantuotantoa
Lämpövoiman tuotannon pääpiirteet
Rooli ja ominaisuudet
Sähkön kysyntä vaihtelee suuresti vuodenaikojen ja vuorokaudenajan mukaan. Koska lämpövoimatuotanto pystyy mukautumaan joustavasti kysynnän muutoksiin, sillä on keskeinen rooli sähköntuotannon ylläpitämisessä.
Yhdistelemällä eri energialähteitä voidaan tuottaa vuodenaika- ja vuorokaudenaikakohtaisen kysynnän edellyttämä määrä sähköä.
Sähkönjakelun tyyppi | Käyttömuoto | Ominaisuudet |
---|---|---|
Hiililämpövoima | Taustakuormituskäyttö | Ydinvoimalaitoksen tapaan kivihiilen lämpövoimaa tuotetaan ympärivuorokautisesti, ja sähköntuotanto on vakio. Sitä ei voida säätää vastaamaan sähköntarpeen vaihteluihin. |
LNG:llä tuotettu lämpövoima | Keskikuormituksesta keskikuormitukseen | Nämä voimanlähteet voidaan saada vastaamaan joustavasti sähköenergian kysynnän päivittäisiin vaihteluihin. Ne toimivat päivällä, pysähtyvät yöllä ja toistavat tämän mallin päivittäin. |
Öljyllä tuotettu lämpövoima | Keskikuormituksesta huippukuormitukseen -käyttö | Nämä voimanlähteet voidaan säätää niin, että ne pystyvät vastaamaan sähkönkysynnän huippuihin. Niitä käytetään pääasiassa kesällä ja talvella suuren kysynnän aikana. Muuten ne pysyvät valmiustilassa ja ovat valmiina toimimaan milloin tahansa varavoiman tarjoamiseksi, kun kysyntä piikittää yllättäen. |
Perusperiaate
Polttoaineiden, kuten öljyn, kivihiilen ja nesteytetyn maakaasun (LNG) polttaminen sytyttää höyrykattilan, joka tuottaa korkealämpöistä ja -paineista höyryä. Tätä höyryä käytetään höyryturbiinin käyttämiseen. Höyryturbiiniin liitetty generaattori tuottaa sähköä.
Lämpövoimantuotannon tyypit
Höyryvoimantuotanto
Polttoaineita, kuten raskasöljyä, LNG:tä (nesteytettyä maakaasua) ja kivihiiltä, poltetaan kattilassa, jolloin syntyy höyryä korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa.
Tätä höyryä käytetään höyryturbiinin juoksupyörän pyörittämiseen. Tämä pyörittää turbiiniin liitettyjä voimageneraattoreita, jotka tuottavat sähköä.
Tämän järjestelmän lämpöhyötysuhde on noin 42-46 prosenttia, ja se toimii perus- ja keskikuormitussyöttönä.
Höyryvoimantuotantoa hyödyntävät voimalaitokset
- Nankon voimalaitos
- Maizurun voimalaitos
- Akon voimalaitos
- Aioin voimalaitos
- Himeji No. 2 Power Station (Unit No. 5 & 6)
- Gobon voimalaitos
- Miyazun energiantutkimuskeskus (Pitkäaikainen suunniteltu seisokki)
Yhdistetyn syklin sähköntuotanto
Sähkövoiman tuotantomenetelmässä käytetään kaasuturbiinia, jonka hukkalämpö hyödynnetään höyryturbiinin käyttämiseen. Kaasuturbiini saa käyttövoimansa korkealämpöisestä palamiskaasusta, joka kaasuturbiinista poistamisen jälkeen otetaan tehokkaasti talteen lämmön talteenottokattilan avulla. Tämä tuottaa höyryä, jonka lämpötila ja paine riittävät höyryturbiinin käyttämiseen ja sähköntuotantoon. Tämä kokoonpano takaa korkean lämpöhyötysuhteen, koska kustannukset tuotettua sähköyksikköä kohti ovat alhaisemmat kuin öljylämmitteisen lämpövoiman kustannukset. Sitä käytetään perus- ja keskikuormitukseen.
Kombivoimalaitokset, joissa käytetään yhdistettyä sähköntuotantoa
- Himeji No. 1 -voimalaitos (yksiköt nro 5 & 6)
- Himeji No. 2 -voimalaitos (yksiköt nro 5 & 6)
- Himeji No. 2 -voimalaitos (yksiköt nro 5 & 6). 1 ~ 6)
- Sakaikon voimalaitos
Kaasuturbiinivoimantuotanto
Tässä sähköntuotantojärjestelmässä sähköä tuotetaan polttamalla polttoaineita, kuten nesteytettyä maakaasua (LNG) tai petrolia, tuottamalla korkealämpöisiä palamiskaasuja, joiden energia riittää kaasuturbiinin pyörittämiseen.
Voimalaitokset, joissa käytetään kaasuturbiinivoimantuotantoa
- Himeji No. 1 -voimalaitos (yksiköt nro 1 & 2)
- Kansain kansainvälisen lentoaseman energiakeskus
.