Угольная электростанция Джентльмен была когда-то стержнем электросети Небраски, ее двойные дымовые трубы, видны издалека через прерию. Теперь самый большой источник энергии в штате обычно оттесняется, чтобы освободить место для большего количества энергии ветра и солнца.
Операторы запускают ee, а затем останавливают, часто на ежедневной основе. Это не тот способ, как предполагалось использовать угольные электростанции - они больше напоминают нефтяные танкеры, чем скоростные катера, и стресс сказывается на стареющем оборудовании.
Смещение происходит как реакция на дешевый природный газ и растущее использование ветра и солнечной энергии. Вся эта прерывистая энергия вынуждает поставщиков энергии менять способ управления своими мощностями, а угольные станции, которые были построены для круглосуточной работы, теперь работают прерывисто, чтобы подавать энергию, когда ветер стихает или солнце садится.
«Эти станции были спроектированы таким образом, чтобы работать на полную или почти полную мощность», - сказал Мик Спенсер, директор станции в Nebraska Public Power District, который управляет станцией Джеральд Джентельмен возле Сазерленда, штат Небраска. «Мы больше не работаем так».
Станция «Джентльмен» имеет 1,365 мегаватт мощности и сжигает до 800 тонн угля в час при полной нагрузке. Теперь она работает по другому. Согласно данным, собранным Bloomberg, в апреле средняя суточная производительность станции упала до 201 мегаватт, что составляет около 15 процентов от ее общей мощности. С начала года она ни разу не превысила 1300 мегаватт.
Спенсер сказал, что объекту уже почти четыре десятилетия, и колебания в мощности могут изнашивать оборудование. Мы стремимся минимизировать воздействие, в том числе чаще заменять детали и чаще планировать проверки.
Непростой выбор либо работать так либо никак. По данным American Coalition for Clean Coal Electricity (Ассоциация представляющая электростанции и добывающие предприятия), почти 40 процентов американских угольных станций закрыто или предназначено для закрытия с 2010 года, либо потому, что им больше не выгодно работать, либо требуют значительных инвестиций для соблюдения экологических норм.
«Очень трудно углю конкурировать в таких штатах, как Небраска и Айова и Северная Дакота, где энергия ветра может достигать более 50 процентов поставок», - сказал Тодд Хагист, аналитик Genscape. «Эта тенденция распространяется и присутствует постоянно. Ветер не уходит.
General Electric Co., которая предоставляет оборудование для угольной энергетики по всему миру, видит, что больше клиентов эксплуатируют объекты по-новому, по словам Майкла Керулле, главного коммерческого директора парового энергоблока GE. Эти компании, как правило, ищут способы максимизации прибыли, поскольку более дешевые альтернативы означают, что угольная энергетика часто не конкурентоспособна в течение нескольких дней. В некоторых случаях они предпочитают эксплуатировать установки на пределах возможного, сказал он.
«За последние три-четыре года это большая проблема и растущая тема», - сказал Керуул. «Сорок лет назад не было притока прерывистой энергии. Теперь они могут заработать больше денег, когда отключаются возобновляемые источники энергии ».
AES Corp., которая обеспечивает электроэнергию в 15 странах, также регулирует то, как она управляет энергетикой угля. «На станциях стало труднее», - сказал главный исполнительный директор Андрес Глуски, который оценивает, что наращивание выпуска мощности вверх и вниз может отнять у станции десятилетия от планового срока полезного использования.
Гигант American Electric Power Co., когда-то крупнейший потребитель угля в США , снизил выработку энергии на некоторых угольных станциях, которые все еще работают, и планирует постепенно заменить их комбинацией солнечных, ветровых и других источников энергии, сказал Марк Маккалоу, исполнительный вице-президент президент поколения в AEP. Многие объекты, которые всегда работали равномерно, теперь работают ближе к 50 процентам от загрузки.
При частом увеличении или снижении мощности сильно растет износ, сказал он. «Вы перемещаете клапаны и детали больше, чем обычно. Кроме того перепады температуры негативно воздействуют на сталь.
Комментарии
Ничего страшного, сделают больше газовых электростанций. 40 летние станции так и так пора закрывать.
Предположим, но где взять столько газа чтобы заместить уголь и еще на экспорт гнать в жидком виде?
Взять кому? В США уже много лет переизбыток газа и низкие цены на него.
Если весь уголь заменить газом ситуация вполне может поменяться на дефицит. Уже сейчас запасы газа в штатах существенно ниже средних.
Ниже среднего, это на сколько десятков лет?
Вы хотя бы цифры приводили.
Вот тут приводятся данные на 2016 год, что при существующем на тот момент потреблении извлекаемых запасов газа в США хватит на 90 лет.
https://www.eia.gov/tools/faqs/faq.php?id=58&t=8
Вот еще статья на тему, с графиками:
https://www.forbes.com/sites/judeclemente/2018/04/01/will-u-s-natural-ga...
Я имел в виду запасы в хранилищах. Если угробить весь уголь, то спрос на газ вырастет раза в полтора минимум в штатах, думаю это будет ощутимо.
Главное тут " при существующем на тот момент потреблении". Если отказаться от угля и перейти на газ, то потребление возрастёт. На сколько тогда лет хватит? Кроме того, придется ещё и газопроводы строить. Будет ли с учётом прокачки газа по трубам на тысячи километров газ дешевле угля? Боюсь даже сейчас в сша угол не дороже газа. И ради чего весь сыр бор? Сжигание угля наносит больший экологический вред чем сжигание газа, но добыча сланцевого газа наносит больший экологический вред чем добыча угля.
Хочешь-не хочешь,а решать проблему придется. Вероятнее всего,угольных электростанций конструкцию адаптировать и общую структуру взаимодействия между разными типами генерации.От ВИЭ не откажутся
> В США уже много лет переизбыток газа
Слышь, клоун, давай оперировать конкретными цифрами.
Первый вопрос - сколько лет за последние 10 - США были нетто-экспортером газа?
В месте добычи переизбыток, а в паре тысяч км газа нет. Если проложить трубу на эти пару тысяч км и построить газовую ТЭС, то переизбыток на месте добычи сразу исчезнет.
Меня не интересуют абстрактные рассуждения в данном вопросе, важны именно конкретное прозвучавшее утверждение - и конкретика, его подтверждающие.
Конкретики не будет, ибо парень баек наслушался. Не понимает, что переизбыток там локальный на месте добычи, если построят инфраструктуру (газопроводы и газовые ТЭС), то не будет никакого переизбытка и цена возрастет. А те европейцы, что построили заводы, для приемки американского СПГ либо закроют заводы, либо будут принимать там катарский и российский газ.
И вот цены на газ за последние 20 лет:
https://www.eia.gov/dnav/ng/hist/rngwhhdm.htm
Они сейчас на исторических минимумах и никаких тенденций к росту не наблюдается.
Это вот это Вы называете историческим минимумом? Стригут народ по полной.
А при чем тут вообще нетто-экспорт к вопросу о том, на сколько десятилетий хватит газа в США? Зачем передергивать?
Но вот тебе ответ на твой вопрос, если сам найти не можешь.
А вот и он:
Как говорится, не верь глазам своим.
Ребятам даже некогда рассматривать картинки, им платят, КМК, за количество постов, и кажущийся "перемоХ" в базарном крике.
Однако надо признать - атака с использованием технологий разработки ТРИЗ и по нефти, и по газу, в синергии с финансовой инженерией, внешней дипломатией, СМРАДом и вбросами от "интеллижденс сервисис" работает достаточно слаженно.
Все механизмы, отлаженные в Холодную войну, работают на густой смазке мгновенных безналовых перечислений по всему миру, предварённые убедительным голосом из внезапно заговорившего выключенного смартфона ....
Там только в голове кто-то умеет ставить задачи, кмк. Остальные тупо долбят в одну точку без ума и фантазии. Льётся "жидкий, но мощный поток"(с). Причём, на их лохторат в равной мере.
Вон, посмотрите, Овче сам бежит на стрижку с гордо поднятым хвостом.
Только, как подумаешь, что из-под нас хочет эта братия за свои шоу, тут сразу моск-то и включается.
Господи, Твоя Воля! Это ж кто вам такое в уши насвистел? Прямой? Или 5-й?
Ага! Вот теперь вы понимаете ценность солнечной и ветро генерации.
То есть если Овца не пишет комментов в интернете - у него там стоит пасмурная безветренная погода
Молчание Овчат. Бесценно.
П.С. Вот теперь вы точно понимаете ценность солнечной и ветро генерации.
Всё это в ещё большей степени относится и к газовым ТЭС, т.к. газовые турбины работают при бОльших температурах и давлениях.
Так ли это? Максимальная температура горения метана и каменного угля приблизительно одинакова, чуть более 2000 градусов.
Вот что точно, так то, что газовую быстро запустить и остановить можно, а угольную пока раскочегаришь, и останавливается она медленнее, так как уже горящий уголь нельзя так быстро потушить как газ.
А угольные разве не паротурбинные?
Дело не в этом, дело в том, что газ моментально загорается и моментально прогорает, то есть подачу газа перекрыл и выделение тепла прекратилось. А уголь постепенно загорается и перекрыв краник его не потушишь, разве что водой заливать.
....А разве уголь в современных ТЭС кучей на колосниках горит? ПМСМ, уголь уже ОЧЕНЬ давно измельчают до состояния пыли, и подают в зону горения через специальные форсунки. Горит факелом вроде газа. Впрочем, я это ге ради срача, а справедливости для. Поскольку температурные и барические колебания(удары) в этом случае ещё жёстче получаются. И я очень рад за американчиков развития у них альтернативки именно в том виде, что сейчас. Пусть самоубиваются самостоятельно.
Ну технология сжигания угля на колосниках как понимаю в серьёзных ТЭС не применяется уже лет 70.
Ну горит себе уголь и горит, греет воду. А образующийся и подаваемый на турбину пар имеет гораздо меньшую температуру.
Меньшую температуру чем у газовой ТЭС? А почему? Более древние технологии используются?
Так газ-то непосредственно в турбине сгорает и лопатки турбины должны выдерживать эту температуру.
Газовая турбина по сравнению с паротурбинным оборудованием (котел + паропроводы+ турбина + теплообменное оборудование) очень компактна и работает под небольшими давлениями.
Большое время пуска и низкие скорости изменения нагрузки паровых блоков как раз и связаны в основном с недопущением избыточных термических напряжений в толстом металле элементов паротурбинных блоков.
В газовых турбинах компрессор не развивает таких высоких давления как питательный насос в паротурбинных блоках, поэтому корпус ГТУ тонкий, быстро прогревается и обеспечивает высокую маневренность. А в паротурбинном блоке пока котел раскочегарится, паропроводы прогреются, корпус турбины прогреется - часы уйдут на холодный старт
...Да, но и в паровой турбине узлы НЕ находятся в столь агрессивной среде, как в газовой. В паровой турбине что? ПАР. Из ПОДГОТОВЛЕННОЙ воды (минимум - обессоленая, максимум дистиллят). Защита - антикороззийные материалы с температурой взаимодействия с водяным паром (ни пыли, ни серы, ни других продуктов сгорания - только пар) порядка 500 градусов Цельсия. В газовой же турбине горячий тракт работает при более высокой температуре - ради КПД, и при воздействии продуктов сгорания газа, + (внимание, па-па-па-баааамммм!) кислород! Вам ещё не страшно за лопатки турбины? Газовая турбина - это очень быстро, но и дорого весьма.
У меня на работе целая коллекция отдельных лопаток первых ступеней ЦВД и ЦСД, сожранных абразивным износом из-за стояночной коррозии в паропроводах от котла, ресурс некоторых лопаток не превысил 20000 часов. Хотя это больше относится к соблюдению водно-химического режима на станции и условий эксплуатации, но среда казалось бы чистого пара тоже весьма агрессивная.
А уменьшенный ресурс ГТУ по сравнению с паротурбинной установкой компенсируется в разы меньшей металлоемкостью и маневренностью.
Как я понимаю, парогазовые ТЭС всё равно включают в себя паровую турбину, примерно такую же как и на угольных ТЭС, т.е., как ни крути, а сложность и требования к материалам у газовых ТЭС всё равно выше. Всё это искупается более высоким КПД, но здесь-то обсуждается стоимость маневрирования разными ТЭС и преимущество газовых ТЭС неочевидно.
Маневренность блоков ПГУ лишь немного ниже маневренность ГТУ открытого цикла поскольку
1) начальное давление пара сравнительно небольшое (докритические параметры) значит паропроводы котла-утилизатора КУ и корпусы турбины быстропрогреваемые из-за меньшей толщины
2) мощность паровой части составляет треть от общей мощности ПГУ, газотурбинная часть пускается и быстро выходит на номинал (2/3 общей мощности ПГУ), в это время небольшая часть генерируемого КУ пара прогревает паропроводы и паровую турбину, а большая часть байпасируется в конденсатор (минуя выработку мощности в цилиндрах паровой турбины). В течении определённого времени разогрев произведён и тогда паровая турбина также выходит на номинал. Фишка именно в том что по сравнению со схемой паросиловых блоков 2/3 мощности блока мы получаем очень быстро и ждём лишь пока паровой хвост подтянется.
Опять же, после останова на срок до 48 часов, теплоизоляция позволяет не дать очень сильно упасть температуре металла и старт паровой части проходит значительно быстрее, впрочем это верно и для традиционной паросиловой схемы.
У вас налицо полное непонимание технологии газовой и паровой турбины. Отсюда и этот пост.
Если угольную генерацию заменить на газ, то боюсь дефицит газа образуется. И вообще газ закончится рано или поздно. Вот угля в США дохрена и более, его на дольше хватит. Возможно солнечные и ветровые электростанции нужно сочитать с ГЭС и ГАЭС. Ток боюсь ГЭС слишком ограниченное количество построить можно, а в сочетании с ГАЭС слишком дорогая энергия получится. Я бы порекомендовал полностью угольные ТЭС не губить, но обязать вместе с СЭС и ВЭС строить ещё ГАЭС или ГЭС. В комплексе они могли бы работать без перебоев и без насилия над оборудованием: угольная ТЭС вырабатывает некое количество и только в экстренных случаях меняет генерацию, а параллельно с ней СЭС и ВЭС трудятся, если излишки образовываются, то эти излишки пусть ГАЭС потребляет, когда дефицит, тогда ГАЭС наоборот вырабатывает. Но лучше всего АЭС в комплексе с ГАЭС и ТЭС на случай непредвиденных обстоятельств и катаклизмов. Так и дешёвая энергия генерироваться будет и надёжно.
Это же рыночная экономика: сейчас газ дешев и выгоден. Ударными темпами строят газовые станции, а уголь гробят.
Как скаканет газ в цене, а это неизбежно. Попрет опять уголь в гору. Но в промежутках могут быть разные неприятности типа блэкаутов и скачков цен на энергию.
///Ничего страшного, сделают больше газовых электростанций///
Не сделают. Технологии утеряны
Все технологии по газовым электространциям у американцев в наличисле. Можно в Сименсе также закупаться. А вот у нас беда: турбины большой мощности не производятся. Только сборка силами Сименс из его же компонентов.
Так это - пока.
Что по первому, что по второму. Кмк.
Хотелось бы надеяться, но реальность много жёстче - не будет в озвученные сроки (современная отечественная крупная ГТУ до 2023 года)
Да да, бабы новых нарожают. Овче, вы одуванчик)))
Флаг в руки! Чем больше потребление газа в штатах, тем меньше пойдёт на экспорт в Европу (особенно зимой)...)))
Ага, вот теперь ясно, к чему приводит внедрение в цепь источников, зависящих от непостоянных факторов.
Точнее - неграмотное внедрение. Если бы сначала озаботились накопителями энергии, а потом построили солнечные и ветро-станции - было бы куда как хорошо.
Грамотные люди.
Тепловая генерация уходит как в свое время паровоз.
В России те же темы с убыточностью, но нечем заменить.
А что Вы на это скажете?
https://oilprice.com/Energy/Crude-Oil/Coal-Use-Rises-As-Renewables-Fall-...
Coal Use Rises As Renewables Fall In U.S. Electricity Generation
Страницы