Книга 3. Развитие теплоэнергетики и гидроэнергетики
Бурхливий розвиток електроенергетики у ХХІ столітті став основою росту економіки й підвищення якості життя людей.
Розвиток теплової та гідроенергетики, розглянутий у даній книзі, є результатом планомірної роботи, видатних досягнень учених, винахідників, інженерів, світового співтовариства енергетиків. Однак науковотехнічний прогрес невблаганний, минуть роки, десятиліття й навіть найостанніші технічні досягнення стануть здобутком історії, а їм на зміну прийдуть принципово нові технології.
У ХХІ столітті з прискоренням темпів суспільного прогресу, економічних та соціальних перетворень, зростанням об’єму й інтенсивності обміну інформацією забезпечення надійного енергопостачання залишається найважливішим стратегічним пріоритетом розвитку світового співтовариства. При цьому неминуче значне зростання світового споживання електроенергії, що повинне супроводжуватись підвищенням ефективності її використання за рахунок енергозберігаючих технологій й застосуванням принципово нових високоефективних технологій виробництва електроенергії.
Теплова енергетика у ХХІ ст. залишиться основою електроенергетики. Потужні сучасні вугільні та газові ТЕС будуть значною мірою визначати її розвиток. Водночас теплоенергетика є одним з основних забруднювачів навколишнього середовища. Тому її екологічна гармонізація для збереження безпечного стану навколишнього середовища й життєдіяльності суспільства, переборення екологічної кризи стає найважливішою проблемою нашої цивілізації.
У теплоенергетиці мають відбутись серйозні якісні зміни, включаючи подальше технічне удосконалення, перехід на принципово нові технології, які забезпечать різке підвищення як енергетичної й економічної ефективності, так і екологічної безпеки з мінімізацією викидів забруднюючих речовин до екологічно допустимого рівня. До таких нових технологій, які вже реалізуються або знаходяться на стадії розробки, відносяться вугільні ТЕС із надкритичними параметрами пари, парогазові ТЕС, які поєднують газотурбінні й парогазові цикли з використанням високотемпературних ГТУ, когенераційні технології, гібридні установки, що включають паливні елементи й ПГУ, воднева енергетика, технології прямого перетворення хімічної енергії рідких й газоподібних палив (у тому числі одержуваних із вугілля) в електроенергію, широке освоєння яких прогнозується у середині століття, та ін.
В умовах неухильного зростання у світі електроспоживання, а також водоспоживання зростає роль гідроенергетики, яка використовує відновлювальні екологічно чисті гідроенергетичні ресурси. Не дивлячись на те, що навіть освоєння усього економічно ефективного гідроенергетичного потенціалу може покрити лише частину прогнозованого зростання потреби в електроенергії, саме гідроенергетичні об’єкти, замінюючи частину теплових електростанцій, дозволять значно зменшити викиди забруднюючих речовин у навколишнє середовище. Одночасно ГЕС комплексно вирішують проблеми водопостачання, зрошування, захисту від повеней та ін.
ГЕС й ГАЕС у порівнянні з іншими об’єктами електроенергетики забезпечують найефективніший процес одержання електроенергії при найнижчих експлуатаційних витратах й найтривалішому терміні експлуатації. Враховуючи старіння з часом споруд та обладнання, важливого значення набуває реконструкція існуючих ГЕС й ГАЕС, спрямована на подальше удосконалення технологічного процесу на основі сучасних технологій, підвищення їх потужності й виробітку, забезпечення сучасних вимог щодо безпеки гідротехнічних споруд та екологічної безпеки, продовження терміну служби.
Економічна ефективність будівництва гідроенергетичних об’єктів у порівнянні з альтернативними варіантами у майбутньому продовжуватиме зростати, не дивлячись на значні початкові капіталовкладення, враховуючи у першу чергу великі експлуатаційні витрати електростанцій на органічному паливі, пов’язані з неухильним зростанням цін на паливо, й зростаючі витрати на захисні та природоохоронні заходи у зв’язку із посиленням екологічних нормативів. При комплексному використанні водосховищ ГЕС у багатьох випадках відсутня альтернатива розв’язання проблем водопостачання, зрошення, захисту від паводків, окрім шляху створення водосховищ. При цьому найважливішою проблемою розвитку гідроенергетики є мінімізація негативних наслідків для навколишнього середовища.
- Введение
- ЧАСТЬ 1. Теплоэнергетика
- Раздел 1. Основные понятия в теплоэнергетике
- Раздел 2. Паровые и водогрейные котлы
- 2.1. Общие сведения, классификация паровых и водогрейных котлов
- 2.2. Органическое топливо и типы топочных устройств для его сжигания
- 2.3. Паровые котлы малой и средней производительности
- 2.4. Паровые энергетические котлы
- 2.5. Паровые котлы энергоблоков ТЭС
- 2.6. Котлы-утилизаторы и энерготехнологические котлы
- 2.7. Создание и усовершенствование водогрейных котлов
- 2.8. Водогрейные котлы малой мощности
- 2.9. Водогрейные котлы для коммунальной энергетики
- 2.10. Водогрейные котлы для централизованного теплоснабжения
- 2.11. Электрокотлы
- 2.12. Современное состояние и направления развития котлостроения
- 2.13. Состояние котельного хозяйства в Украине и направления его модернизации
- Раздел 3. Паровые и газовые турбины
- 3.1. Эволюция паровых турбин и их основные типы
- 3.2. Основные элементы современных паровых турбин
- 3.3. Основы эксплуатации паровых турбин
- 3.4. Состояние паротурбинного оборудования в Украине
- 3.5. Пути совершенствования конструкций паровых турбин в мире
- 3.6. История развития энергетического газотурбостроения
- 3.7. Основные элементы энергетических газотурбинных установок и их назначение
- 3.8. Создание и развитие парогазовых и газопаровых установок, их классификация
- 3.9. Современное состояние стационарного энергетического газотурбостроения и пути его развития
- Раздел 4. Тепловые электростанции
- Раздел 5. Централизованное теплоснабжение крупных городов
- Раздел 6. Перспективы развития тепловой энергетики
- ЧАСТЬ 2. Гидроэнергетика
- Раздел 1. Сооружение первых гидроэлектростанций. Этапы развития гидроэнергетики
- Раздел 2. Гидроэнергетические ресурсы, их использование. Принципиальные схемы, параметры, режимы работы ГЭС и ГАЭС
- 2.1. Энергия и мощность водотоков
- 2.2. Гидроэнергетические ресурсы и их использование
- 2.3. Регулирование речного стока
- 2.4. Принципиальные схемы использования гидравлической энергии на ГЭС
- 2.5. Основные энергетические параметры ГЭС
- 2.6. Принципиальные схемы работы ГАЭС
- 2.7. Основные энергетические параметры ГАЭС
- 2.8. Режим работы ГЭС и ГАЭС в объединенных энергосистемах
- 2.9. Комплексное использование и охрана водных ресурсов
- Раздел 3. Каскады ГЭС. Территориально-производственные комплексы и энергокомплексы
- Раздел 4. Основные типы, условия эксплуатации, режимы работы ГЭС и ГАЭС
- Раздел 5. Технологическое оборудование ГЭС и ГАЭС
- Раздел 6. Перспективы развития гидроэнергетики
- Заключение
- Перечень сокращений
- Список использованной литературы
- Сведения об авторах