Notiuni generale de producere a energiei electrice

Notiuni generale de producere a energiei electrice

Se stie ca energia electrica este produsa de surse(generatoare)de energie. Instalatia electrica care transforma o forma oarecare de energie in energie electrica se numeste centrala electrica. Transformarea energiei primare in energie electrica se realizeaza in general, cu ajutorul grupurilor electrogene. Un grup electrogen cuprinde motorul primar care poate fi un motor diesel, o turbina cu gaze, o turbina hidraulica etc. si generatorul electric.

Din punct de vedere al motoarelor primare, centralele electrice pot fi de mai multe feluri si anume: centrale cu masini cu aburi, cu turbine cu aburi, cu turbine cu gaze, cu turbine hidraulice, cu motoare actionate eolian etc.

Din punct de vedere al sursei de energie primara folosita, centralele electrice pot fi:

termice( termocentrale - C.T.E.) care folosesc energia chimica inmagazinata in combustibili solizi, lichizi sau gazosi;

hidraulice(hidrocentrale - C.H.E.) care folosesc energia caderilor de apa si mareele;

eoliene, care folosesc energia vanturilor;

atomice, care folosesc energia obtinuta prin dezagregari atomice;

helioelectrice, care folosesc energia solara.

In functie de natura curentului produs, centralele pot fi de c.c. sau, de obicei, de c.a. trifazat.

In functie de destinatia lor, centralele pot fi:

centrale regionale, destinate sa alimenteze cu energie electrica o anumita regiune;

centrale urbane, destinate sa alimenteze cu energie electrica un oras si

centrale din fabrici si uzine(locale), destinate sa alimenteze cui energie electrica o fabrica sau o uzina.

De la centrale, energia electrica este transportata si se distribuie prin intermediul retelelor electrice, la diversi consumatori(intreprinderi, orase, sate ,etc). Pentru a transporta energia electrica, cu pierderi minime, se folosesc linii electrice de inalta tensiune(peste 35 Kv).Din motive economice si de protectie, utilizarea energiei electrice de catre receptoare se face, de obicei, la joasa tensiune. De aceea este necesar ca energia electrica sa fie transportata, la diferite tensiuni, cu ajutorul statiilor si posturilor de transformare. Tot ansamblul format de retele, statii de transformare si centrale electrice, care functioneaza in paralel, formeaza un sistem energetic care alimenteaza cu energie electrica una sau mai multe regiuni.

In prezent sistemele energetice regionale sunt interconectate prin linii de inalta tensiune(110,220 si 400 kV), formand sistemul energetic national. Marile centrale sunt legate(interconectate) prin ’’magistrale’’ electrice de 400 kV care totalizeaza o lungime de cca.1100km(se impune a fi mentionate liniile de 400 kV Portile de Fier-Rovinari-Bucuresti, Portile de Fier-Slatina-Bucuresti, Ludus-Slatina,Bucuresti-Gura Ialomitei-Galati-Borzesti etc.).

In anumite cazuri, mai rare, anumiti consumatori pot fi alimentati din centrale electrice locale(atunci cand consumatorii sunt in locuri izolate, ca de exemplu: santiere, sate departate de sistemul national etc).

Cand puterea centralei este mica, ea se numeste microcentrala si poate fi realizata chiar ca o constructie transportabila.

In general producerea si utilizarea energiei electrice se face in c.a., cu o frecventa de 50 Hz. Daca receptoarele necesita c.c., acesta se produce local, cu ajutorul redresoarelor, al grupurilor convertizoare sau cu ajutorul grupurilor electrogene de c.c.

Energia electrica se produce in centrala pe masura ce ea se consuma. Deoarece energia consumata variaza in timp, variaza in mod identic si puterea centralei. Puterea centralei la un moment dat reprezinta sarcina centralei. Variatia sarcinii centralei pe o anumita perioada de timp reprezinta graficul de sarcina pe perioada respectiva (zi, luna, an). Pentru ca centrala sa functioneze cat mai economic, este necesar ca sarcina ei sa fie cat mai constanta, iar generatoarele care sunt in functiune sa fie incarcate cat mai aproape de puterea lor nominala (in aceasta situatie centralele functioneaza cu randamentul cel mai ridicat).

Randamentul unei centrale, adica raportul dintre puterea utila produsa de generatoare si puterea consumata de centrala (prin arderea combustibililor, prin caderile de apa etc.) este de cca.(27-28)% in cazul centralelor cu turbine cu aburi si de (32-33)% in cazul centralelor cu motoare cu ardere interna.

Pentru a mari economicitatea unei termocentrale cu turbine cu aburi, ea se face cu termoficare (C.E.T.-centrala electrica cu termoficare). In acest caz, in afara de energia electrica se foloseste si energia termica (aburi sau apa calda) pentru diferite receptoare (pentru diferite procese de fabricatie si la incalzirea locuintelor); datorita acestui fapt randamentul centralei creste pana la (60-70)%. De exemplu termocentrala din Galati, din incinta Combinatului Siderurgic, foloseste drept combustibil gazul metan, gazul provenit de la furnale si cel de la cocserii, este prevazuta cu termoficare pentru diverse procese tehnologice si pentru incalzirea locuintelor din oras.

Suma puterilor generatoarelor electrice instalate intr-o centrala reprezinta „puterea instalata a centralei”. Puterile instalate ale c3entralelor mari, construite pana in prezent in tara noastra, sunt de ordinul 10-2000MW (C.T.E. Rovinari si Turceni de cca. 2000MW fiecare, C.E.T Braila 1000MW, C.H.E Portile de Fier 1050 MW).

In cazul receptoarelor de mica putere, care solicita in total o putere redusa( ca de exemplu: statiuni pentru mecanizarea agriculturii, santiere de constructii etc.), atunci cand acestea sunt departate de retelele electrice, pentru alimentarea lor cu energie electrica se utilizeaza grupuri electrogene formate dintr-un motor diesel sau semidiesel, care antreneaza un generator sincron cu o putere de 18,30 si 50 KVA, la o tensiune nominala de 380/220 V si o frecventa de 50Hz.

In prezent, productia si consumul de energie electrica s-au definit ca indicatori esentiali ai nivelului de civilizatie si progres. Pe drept cuvant se poate spune ca, practic, nici un domeniu al tehnicii actuale nu se poate lipsi de energie electrica, devenita astazi ca fiind indispensabila oricarei activitati.

In conditiile unui ridicat nivel tehnic al instalatiilor, comparabil cu cel realizat in tarile cu energetica avansata, s-a marit ponderea grupurilor cu puteri unitare mari ( de 175, 200 si 330 MW) instalate in centrale cu puteri de 600-1050 MW, cum sunt cele de la Bortesti, Brazi, Ludus, Deva, Craiova, Portile de Fier, Rovinari. De remarcat este faptul ca grupurile de 330 MW se realizeaza in tara.