Вопрос 3. Современное состояние и перспективы передачи на расстояние электроэнергии.

Билет №17

Вопрос 1. Надежность электроэнергетических систем, основные понятия.

Дисциплина «Надежность энергосистем» рассматривает общие вопросы надежности электроэнергетических систем (ЭЭС). Проблема надежности ЭЭС связана с вопросами определения и оптимизации показателей надежности объектов на стадиях проектирования, сооружения и эксплуатации.

Основная цель дисциплины – изложение основ теории надежности и методов их практического применения для оценки режимной надежности работы энергосистем и надежности электрических схем сетей и подстанций.

Решение основных задач надежности электро-энергетических систем предусматривает достижение оптимального соотношения между затратами на производство, передачу и распределение электрической энергии и технико – экономическими последствиями от недоотпуска электроэнергии. Это предполагает, прежде всего, достоверное прогнозирование, расчет и анализ показателей надежности электрических станций, электрических систем и узлов электропотребления.

Вопрос 2. Проблемы использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии для электроснабжения объединенных потребителей.

Общие проблемы использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии

Увеличивающееся загрязнение окружающей среды, нарушение теплового баланса атмосферы постепенно приводят к глобальным изменением климата. Дефицит энергии и ограниченность топливных ресурсов с всё нарастающей остротой показывают неизбежность перехода к нетрадиционным, альтернативным источникам энергии. Они экологичны, возобновляемы, основой их служит энергия Солнца и Земли.

Основные причины, указывающие на важность скорейшего перехода к альтернативным источникам энергии (АИЭ):

• Глобально-экологический: сегодня общеизвестен и доказан факт пагубного влияния на окружающую среду традиционных энергодобывающих технологий (в т.ч. ядерных и термоядерных), их применение неизбежно ведет к катастрофическому изменению климата уже в первых десятилетиях XXI веке.
• Политический: та страна, которая первой в полной мере освоит альтернативную энергетику, способна претендовать на мировое первенство и фактически диктовать цены на топливные ресурсы;
• Экономический: переход на альтернативные технологии в энергетике позволит сохранить топливные ресурсы страны для переработки в химической и других отраслях промышленности. Кроме того, стоимость энергии, производимой многими альтернативными источниками, уже сегодня ниже стоимости энергии из традиционных источников, да и сроки окупаемости строительства альтернативных электростанций существенно короче. Цены на альтернативную энергию снижаются, на традиционную - постоянно растут;
• Социальный: численность и плотность населения постоянно растут. При этом трудно найти районы строительства АЭС, ГРЭС, где производство энергии было бы рентабельно и безопасно для окружающей среды. Общеизвестны факты роста онкологических и других тяжелых заболеваний в районах расположения АЭС, крупных ГРЭС, предприятий топливно-энергетического комплекса, хорошо известен вред, наносимый гигантскими равнинными ГЭС, - всё это увеличивает социальную напряженность.

Производство электроэнергии на базе ВИЭ, в общем ее объеме составляет: США – 1%, Дания 20%, Нидерланды 10%, Германия 12%, России – 0,1%.

Вопрос 3. Современное состояние и перспективы передачи на расстояние электроэнергии.

Электроэнергию приходится передавать на большие расстояния. Причины таковы:

- её нельзя консервировать, а надо сразу потреблять;
- потребители электричества расположены далеко. Производят электроэнергию на электростанциях, которые располагают возле источников сырья (гидроресурсы, топливо).

Передача энергии на большие расстояния является довольно сложной проблемой. Примерно, 20% выработанной энергии теряется при передачах.

Провода линий электропередач нагреваются током. По закону Джоуля – Ленца теплоту, в которую превращается, идущая на нагрев энергия, можно рассчитать по формуле: Q = IRt - количество теплоты (Дж), где R – сопротивление линии (Ом), t – время (с), I - квадрат силы тока (А).