Электростанции на ископаемом топливе

«Обычный» способ генерирования электрической энергии

Около 65% мирового количества электроэнергии сегодня генерируется с помощью паровых турбинных генераторов, приводимых в действие сжиганием ископаемых топлив в качестве источника энергии и больших электростанций на ископаемом топливе, обеспечивающих основные генерирующие мощности.

Процесс генерирования электрической энергии детально описан в разделе паровых турбин, данная страница ориентирована преимущественно на используемые топлива.

Топливо

Электростанции на ископаемом топливе работают преимущественно на угле (60%), газе (30%) или мазуте (10%) в зависимости от конструкции камер сгорания для получения пара. Все эти ресурсы являются невозобновляемыми, и по этой причине они рано или поздно будут исчерпаны. Энергетическое содержание этих топлив в различных формах приведено на странице энергетических ресурсов.

Мазут является, возможно, самым удобным топливом и 30 лет назад его применение достигало 30%, но позже он был заменён на уголь, поскольку цена на него росла быстрее, чем на уголь. Кроме того, получение высококачественных компонентов из нефти для химических целей так же снижает энергетическое содержание мазута.

Уголь гораздо менее удобен, его энергетическое содержание в половину меньше, чем у других топлив, его перевозка сложнее и дороже, как и выбросы парниковых газов, некоторые из которых токсичны, в зависимости от сорта угля.

Альтернативны для использования ископаемого топлива для приведения в действие паровых турбин рассмотрены в разделе топлив паровых турбин.

Эффективность

Принимая во внимание три процесса преобразования энергии, тепловой, механический и электрический, используемые для извлечения энергии из ископаемого топлива, общая эффективность современных электростанций на ископаемом топливе составляет около 40%. Это означает, что 60% энергии топлива теряется на пути к выходу из электростанции. Для более старых станций эффективность может составлять 30%.

Не все электростанции одинаковы, и реальная эффективность зависит от топлива и технологических особенностей генерирования энергии. Более детально эффективность рассмотрена на странице энергетической эффективности.

Цена генерирования электроэнергии

Средняя цена генерирования электроэнергии из угля составляет 3 руб./кВт·ч, для газовых электростанций около 4 руб./кВт·ч. Для сравнения цен на различные источники энергии смотрите страницу стоимости электроэнергии.

Воздействие на окружающую среду

Качество воздуха

Процесс сжигания топлива примечателен возможностью выброса нежелательных газов и твёрдых частиц в атмосферу. Естественные топлива не являются чистыми ни по каким стандартам и содержат некоторые количества других элементов и примесей, которые могут оставаться при сжигании топлива. Процесс сгорания может производить вредные газы из топлива, особенно в случае недостаточного контроля процесса горения.

Уголь обычно рассматривается как «грязное» топливо, высвобождающее в процессе горения диоксид серы (SO2) и оксиды азота (NOx), которые вызывают кислотные дожди, которые кроме прочего могут содержать металлы, например, кадмий, ртуть или свинец.

К счастью, методы контроля этих включений разработаны достаточно давно и большинство стран устанавливает базовые требования к чистоте окружающей среды. Конечно, цена включения этих устройств для контроля и очищения выбросов, отражается на цене электроэнергии.

Глобальное потепление

Другим нежелательным последствием сжигания ископаемых топлив является процесс образования парниковых газов, в основном, диоксида углерода (CO2). Если мы хотим снизить риск для окружающей среды, мы должны найти другие способы выработки электрической энергии, или найти способы сбора больших количеств диоксида углерода, генерируемых электростанциями во всём мире. Начало уже было положено, но сейчас мы всё ещё далеко от какого-либо решения этой проблемы. Смотрите так же углеродный след.

Подробнее о генераторах.