quy hoạch phát triển hệ thống điện, chương 7 potx

2- phần lớn điện năng sản xuất ra được phát lên lưới cao áp 3- làm việc với đồ thị phụ tải tự do 4- vận hành linh hoạt, thời gian khởi động và mang tải chỉ mất từ 3 đến 4 phút, trong kh

Chương 7: Các loại nguồn điện và ưu

nhược điểm

Các loại nguồn điện (hay NMĐ thì cũng chính là nó :D) hiện nay

trên thế giới khá phong phú, phụ thuộc chủ yếu vào loại năng

lượng sơ cấp được sử dụng Có thể chia làm các loại chính như

sau:

1 NM Thủy điện

Các nhà máy thuỷ điện được xây dựng tuỳ thuộc vào điều kiện

nước, điều kiện địa lý của từng quốc gia.Công suất của các nhà

máy được tính theo công thức

Ntđ = 9,81..H.Q

máy thuỷ điện(cột nước)

+  - hiệu suất chung của nhà máy; = t f

t = 0,880,91 -hiệu suất tuabin

f = 0,950,98-hiệu suất máy phát

+ Q - lưu lượng nước [m3/sec]

 Ntđ = 8,3.H.Q Hiện nay trên thế giới, các nhà máy thủy điện sản xuất khoảng

54% điện sơ cấp

Công suất đặt của nhà máy thuỷ điện tuỳ thuộc vào lưu lượng

nước của dòng chảy và chiều cao đập nước, người ta phân làm các

loại đập sau:

Đập cao > 200m Đập trung bình 40200m Đập thấp < 40m

Đặc điểm của nhà máy thuỷ điện:

1- xây dựng gần nguồn thuỷ năng

2- phần lớn điện năng sản xuất ra được phát lên lưới cao áp 3- làm việc với đồ thị phụ tải tự do

4- vận hành linh hoạt, thời gian khởi động và mang tải chỉ mất

từ 3 đến 4 phút, trong khi đó đối với nhiệt điện để khởi động một

tổ máy phải mất từ 6 đến 8 tiếng

5- hiệu suất cao  = 85  90%

6- giá thành điện năng thấp, số người quản lí vận hành nhà máy rất ít

7- không gây ô nhiễm môi trường

8- vốn xây dựng lớn, thời gian xây dựng lâu

9- riêng loại có hồ chứa còn góp phần điều tiết nước dòng chảy của sông và chống lũ

Một số loại nhà máy thủy điện chính

- Nhà máy thủy điện có đập chắn ngang sông

+ Có hồ chứa

+ Không có hồ chứa ( chỉ dùng kênh dẫn nước)

+ Hỗn hợp (có cả hồ chứa lẫn kênh dẫn nước)

- Nhà máy thủy điện tích năng

- Nhà máy thủy điện thủy triều

2 Nhà máy nhiệt điện

Năng lượng điện được sản xuất từ các nguồn nhiên liệu hoá thạch như dầu, than đá, khí thiên nhiên… qua quá trình biến đổi từ nhiệt năng thành điện năng ở các nhà máy điện Các nhà máy này được gọi là nhà máy nhiệt điện

2.1 Nhà máy nhiệt điện ngưng hơi (NĐN)

Sơ đồ nguyên lý

1) kho nhiên liệu; 2) hệ thống cấp nhiên liệu; 3) lò hơi; 4) turbine; 5) bình ngưng; 6) bơm tuần hoàn; 7) bơm ngưng tụ; 8) bơm cấp nước; 9) vòi đốt; 10) quạt gió; 11) quạt khói; 12) bộ sấy không khí; 13) bộ hâm nước; 14) bình gia nhiệt hạ áp; 15) bộ khử khí; 16) bình gia nhiệt cao áp

Đặc điểm của nhà máy nhiệt điện ngưng hơi

1 - Thường được xây dựng ở gần nguồn nhiên liệu

2 - Hầu hết điện năng sản xuất ra được phát lên lưới điện cao áp

3 - Làm việc với đồ thị phụ tải tự do

4 - Tính linh hoạt trong vận hành kém, khởi động và tăng tải chậm

5 - Hiệu suất thấp  = 3040%

6 - Khối lượng nhiên liệu lớn, thải khói làm ô nhiễm môi tr-ường Để khắc phục nhược điểm này, hiện nay người ta sử dụng công nghệ đốt than sạch và công nghệ lọc chất thải sau khi đốt

15

1 2

3

4

5

8

11

12 13

14 16

~

7 - Vốn đầu tư thấp, thời gian xây dựng nhanh

2.2 Nhà máy nhiệt điện trích hơi (NĐT)

* Nhà máy nhiệt điện trích hơi (NĐT) đồng thời sản xuất điện

năng và nhiệt năng Về nguyên lý hoạt động cũng giống như NĐN, nhưng ở đây lượng hơi được rút ra đáng kể từ một số tầng của tuabin để cung cấp cho các phụ tải công nghiệp và sinh hoạt Trong nhà máy nhiệt điện trích hơi, chế độ vận hành tối ưu là khi đồng thời lượng nhiệt năng và lượng điện năng cấp cho phụ tải điện và phụ tải nhiệt là tối ưu Khi đó, hiệu suất chung của toàn nhà máy tăng lên Nếu không có phụ tải nhiệt thì hiệu suất chung của nhà máy sẽ giảm xuống Do có rút hơi cho phụ tải nhiệt nên NĐT có các đặc điểm khác với NĐN, cụ thể là :

1 – Thường được xây dựng gần phụ tải nhiệt

2 - Phần lớn điện năng sản xuất ra cấp cho phụ tải cấp điện áp máy phát

3 - Phụ tải điện phụ thuộc vào phụ tải nhiệt

4 - Tính linh hoạt trong vận hành kém Khởi động và tăng phụ tải chậm

5 - Hiệu suất  = 6070%

6 - Khối lượng nhiên liệu lớn, khói thải làm ô nhiễm môi tr-ường

7 - Vốn đầu tư thấp, thời gian xây dựng nhanh

3 Nhà máy điện tua bin khí

Nhà máy điện tuabin khí là loại nhà máy điện mà áp suất của khí đốt giãn nở trực tiếp làm quay tuabin khí và quay rôto máy phát điện

3.1 Tuabin khí chu trình đơn

Tuabin khí chu trình đơn có hiệu suất khá thấp vì khí thải còn rất nóng nhưng có một số ưu điểm sau:

1- Không có lò cồng kềnh, chi phí đầu tư và lắp đặt thấp; 2- Đưa vào vận hành rất nhanh, thời gian khởi động là từ 10 đến 20 phút;

3- Không cần dùng nhiều nước để làm mát;

4- Vận hành và bảo dưỡng đơn giản, dễ tự động hoá, có thể điều khiển từ xa

3.2 Tuabin khí chu trình hỗn hợp

Là sự kết hợp của tuabin hơi và tuabin khí Người ta dùng các lò thu nhiệt (gọi là đuôi hơi) tận dụng nhiệt năng trong khí thoát ra của tuabin khí để sản xuất hơi nước cung cấp cho tuabin hơi

Khí thải 1

2

3 Bơm nhiên liệu

Không khí

Máy phát 4

4 Trạm phát điện điêzen

Các trạm phát điện điêzen bao gồm máy nổ điêzen và máy phát

điện Máy nổ chạy bằng dầu điêzen làm quay máy phát điện để phát ra điện năng Các trạm phát điện điêzen ngày càng được hoàn thiện và được sử dụng trong hệ thống điện để phủ đỉnh, làm nguồn

dự phòng và cung cấp điện cho những vùng chưa có điện lưới Ngày nay người ta đã có thể sản xuất loại động cơ điêzen có công suất đến 20 MW với hiệu suất và giá thành điện năng có thể cạnh tranh được với các nhà máy điện khác

5 Nhà máy điện nguyên tử

Các nhà máy điện nguyên tử (ĐNT) sản xuất điện năng từ nhiệt năng do các phản ứng hạt nhân tạo ra Trong phản ứng hạt nhân đều có hiện tượng toả nhiệt hay thu nhiệt kèm theo Nhiệt trao đổi được tính theo công thức:

2

Q C  m  m 

C = 3.108m/s - tốc độ ánh sáng

Máy nén khí

Buồng đốt Tuabin khí Bơm NL

Không khí

Máy phát điện

Động cơ KĐ

Khí thải Bình ngưng

Tháp làm mát

Lò thu nhiệt Bơm nước

Máy phát điện Tuabin

hơi

Đặc điểm của nhà máy điện nguyên tử

1 Khả năng làm việc độc lập, giá thành điện năng thấp hơn nhà máy nhiệt điện

2 Khối lượng nhiên liệu nhỏ Ví dụ để sản xuất 1 triệu kWh điện năng chỉ tiêu tốn khoảng 400 gam uranium Do đó không cần xây dựng nhà máy điện nguyên tử cạnh nguồn nhiên liệu

3 Vận hành linh hoạt với đồ thị phụ tải tự do

4 Không thải khói ra không khí, ít ảnh hưởng đến môi

trường Ví dụ chất thải hàng năm của lò phản ứng 900 MW chứa

5 Vốn đầu tư lớn

6 Hiệu suất cao hơn nhiệt điện

Ngoài ra hiện nay trên thế giới còn phát triển một số loại nguồn điện mới:

+ Nguồn điện từ gió: dùng gió quay cánh quạt làm quay tuabin phát điện

+ Năng lượng mặt trời: dựa trên hiệu ứng quang điện, biến quang năng thành điện năng

+ Nhà máy điện từ thủy động: ứ biết nói đặc điểm thế nào, pà con bịa nhá, ko thì bỏ trống cũng okie ;;)