Рубрика «электростанция»

Как известно, электричество можно изготовить, используя электродинамические генераторы (паровые, ветряные или водные), солнечные фотоэлементы, а также преобразование разности температур двух разнородных проводников и полупроводников, работающее на эффекте Зеебега. Чаще, можно слышать про эффект Пельтье — разделение температур на разнородных спаянных проводниках и полупроводниках, что является обратным эффектом Зеебега.

Для анализа используем один такой элемент с маркировкой TEC1-12706.

Электростанция из кружки кипятка - 1

Элемент рассчитан на номинальное напряжение 12В, максимальное несколько выше, но повышает риск порчи элемента и снижает его КПД. Элемент собран из 127 ячеек и рассчитан на максимальный ток 6 А. При подключении элемента к источнику напряжением, потребляемый ток составил около 2 А, а забираемая мощность от источника равна 24 Вт.

Для получении электроэнергии, следует одну пластину элемента нагревать, а вторую — охлаждать. В моем случае, для показанных цветов проводов, холодная сторона — с маркировкой, горячая — без маркировки. При смене полярности проводов, стороны тоже поменяются по своим свойствам.

Для охлаждения пластины используем радиатор в тающем льду, принимаем температуру холодной поверхности элемента Зеебега около 0 градусов.

Электростанция из кружки кипятка - 2
Читать полностью »

Моделирование работы реальной ТЭЦ для оптимизации режимов: пар и математика - 1

Есть большая ТЭЦ. Работает как обычно: жжёт газ, вырабатывает тепло для отопления домов и электричество для общей сети. Первая задача — отопление. Вторая — продать всё выработанное электричество на оптовом рынке. Иногда ещё в мороз при ясном небе появляется снег, но это побочный эффект работы градирен.

Средняя ТЭЦ состоит из пары десятков турбин и котлов. Если точно известны необходимые объёмы выработки электроэнергии и тепла, то задача сводится к минимизации затрат на топливо. В этом случае расчёт сводится к выбору состава и процента загрузки турбин и котлов для достижения максимально высокого КПД работы оборудования. КПД турбин и котлов сильно зависит от типа оборудования, времени работы без ремонта, режима работы и много чего ещё. Есть и другая задача, когда при известных ценах на электричество и объёмах тепла нужно решить, сколько выработать и продать электроэнергии для того, чтобы получить максимальную прибыль от работы на оптовом рынке. Тогда фактор оптимизации — прибыль и КПД оборудования — имеет гораздо меньшее значение. Результатом может быть режим, когда оборудование работает абсолютно неэффективно, но весь выработанный объём электроэнергии можно продать с максимальной маржой.

В теории всё это давно понятно и красиво звучит. Проблема — как это сделать на практике. Мы начали имитационное моделирование работы каждой единицы оборудования и всей станции в целом. Пришли на ТЭЦ и начали собирать параметры всех узлов, замеряя их реальные характеристики и оценивая работу в разных режимах. На их основе мы создавали точные модели для имитации работы каждой единицы оборудования и использовали их для оптимизационных расчётов. Забегая вперёд, скажу, что мы выиграли порядка 4 % реальной эффективности просто за счёт математики.Читать полностью »

Виртуальные электростанции. Можно ли управлять источниками «зелёной» энергии? - 1

Человечество наращивает потребление и производство электроэнергии, уделяя особое внимание возобновляемым или «зелёным» источникам. Согласно данным исследовательской компании REN21, в 2017 году доля возобновляемых источников энергии в мировом производстве составила 10,4%. Причём в передовых странах эта доля выше: ЕС в 2017 году получал 17,5% энергии из возобновляемых источников, а цель на 2020-й год — 20%. По мере увеличения доли ВИЭ в выработке увеличивается и значимость связанных с ними проблем. Что это за проблемы, как их решают виртуальные электростанции и что вообще это такое? Рассказываем.
Читать полностью »

Франция, Финляндия, Великобритания и Канада полностью откажутся от сжигания угля - 1
Угольная электростанция в Ханасаари, Финляндия

В 2023 году Франция может стать первой страной в мире, которая полностью откажется от угля в качестве топлива для электроэнергетики. Вслед за ней аналогичные планы объявили Финляндия, Канада и некоторые другие страны. Вредные углеводороды должны постепенно вытесняться альтернативными источниками энергии.

Такие прогрессивные планы резко контрастируют с политикой, которую планирует проводить новоизбранный президент США Дональд Трамп, не признающий глобального изменения климата в принципе.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js