Газовая электростанция

Доля производства электроэнергии от газа

2021 World Electricity Generation By Source. Общее поколение было 28 Petawatt-часов . ^{[ 1 ]}

Уголь (36%)

Природный газ (23%)

Гидро (15%)

Ядерная (10%)

Ветер (7%)

Солнечная (4%)

Другое (5%)

Электростанция , работающая на газе , иногда называемая газовой электростанцией , электростанцией природного газа или газовой электростанцией метана , представляет собой тепловую электростанцию , которая сжигает природную газ для выработки электроэнергии . Газовые электростанции производят почти четверть мировых электроэнергии и являются значительными источниками выбросов парниковых газов . ^{[ 2 ]} Тем не менее, они могут обеспечить сезонную, отправляемую энергию генерацию энергии , чтобы компенсировать переменную дефицит возобновляемых источников энергии , когда гидроэнергетика или межконкторации недоступны. В начале 2020 -х годов батареи стали конкурентоспособными с заводами газового пика . ^{[ 3 ]}

Основные понятия: нагреть в механическую энергию в электрическую энергию

Электростанция, работающая на газе, представляет собой тип электроэнергии ископаемого топлива , на которой химическая энергия, хранящаяся в природном газе, которая в основном является метаном , последовательно преобразуется в: тепловую энергию , механическую энергию и, наконец, электрическую энергию . Хотя они не могут превышать предел цикла карно для превращения тепловой энергии в полезную работу, избыточное тепло, то есть разница между используемой химической энергией и полученной работой может использоваться на когенерационных растениях для нагрева зданий, для производства горячей воды , или для нагрева материалов в промышленном масштабе.

Типы растений

Простой велосипедной газо-турбин

В простой газо-турбине, также известном как газо-турбин с открытым циклом (OCGT), горячий газ приводит газовую турбину для выработки электроэнергии. Этот тип завода относительно дешев в строительстве и может начать очень быстро, но из -за его более низкой эффективности не более нескольких часов в день в качестве пиковой электростанции . ^{[ 4 ]}

Объединенный цикл газо-турбин (CCGT)

Электростанции CCGT состоят из простых газо-турбинов цикла, которые используют цикл Брайтона , за которым следует парогенератор восстановления тепла и паровой турбины , которая использует цикл Ранкина . Наиболее распространенной конфигурацией являются два газовых турбина, поддерживающих одну паровую турбину. ^{[ 5 ]} Они более эффективны, чем простые велосипедные растения, и могут достигать эффективности до 55% и отправлять время около получаса. ^{[ 6 ]}

По возвращении двигателя

Руководительные двигатели внутреннего сгорания имеют тенденцию составлять менее 20 МВт, что намного меньше, чем другие типы генератора электроэнергии, работающих на природном газе, и обычно используются для аварийной мощности или для сбалансировки переменной возобновляемой энергии, таких как ветер и солнечная энергия. ^{[ 7 ]}

Выбросы парниковых газов

В общей сложности электростанции, работающие на газе, излучают около 450 граммов (1 фунт) CO ₂ на киловатт-часа производительной электроэнергии. ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} Это примерно вдвое меньше, чем у угольных электростанций , но гораздо больше, чем атомные электростанции и возобновляемая энергия . ^{[ 8 ]} Выбросы жизненного цикла на газовых электростанциях могут повлиять на выбросы метана, такие как утечки газа . ^{[ 10 ]}

Углеродный захват

Очень немногие электростанции имеют улавливание и хранение углерода . ^{[ 11 ]}

Водород

Газовые электростанции могут быть модифицированы для работы на водороде , ^{[ 12 ]} И, согласно General Electric, более экономически жизнеспособный вариант, чем CCS, заключается в том, чтобы использовать все больше и больше водорода в топливе газовых турбин. ^{[ 13 ]} Водород сначала может быть создан из природного газа посредством парового реформирования или путем нагрева для осаждения углерода в качестве шага к экономике водорода , что в конечном итоге снижает выбросы углерода. ^{[ 14 ]}

Экономика

Новые растения

Иногда новая электроэнергия аккумулятора вместе с солнечной энергией или энергией ветра дешевле в долгосрочной перспективе, чем строительство новой газовой заводы, поскольку газовые заводы становятся мельчайшими активами . ^{[ 15 ]}

Существующие растения

По состоянию на 2019 год ^[update] Несколько газовых электростанций выходят на пенсию, потому что они не могут остановиться и начать достаточно быстро. ^{[ 16 ]} Несмотря на падение стоимости переменной возобновляемой энергии, большинство существующих газовых электростанций остаются прибыльными, особенно в странах без цены на углерод , из-за их отправляемой генерации и из-за того, что на слабый газ и сжиженные цены на природный газ . с момента их построения упали цены ^{[ 17 ]} Даже в местах с ценой углерода, такими как ЕС, существующие газовые электростанции остаются экономически жизнеспособными, отчасти из-за растущих ограничений на электроэнергию с угольными, из-за его загрязнения. ^{[ 18 ]}

Политика

Даже при замене угольной мощности решение о создании нового завода может быть спорным. ^{[ 19 ]}

Смотрите также

Список электростанций природного газа

Внешние ссылки

Global Gas Plant Tracker от Global Energy Monitor

Ссылки

^ «Ежегодные данные о электричестве» . ember-climate.org . 6 декабря 2023 года . Получено 23 декабря 2023 года .
^ «Чистое топливо? Утечки метана угрожают образованию климата природного газа» . Рейтер . 29 июня 2018 года. Архивировано с оригинала 15 февраля 2019 года . Получено 30 июня 2019 года .
^ Макфарлейн, Сара; Твидейл, Сюзанна (21 ноября 2023 г.). «Гигантские батареи предоставляют экономику газовых электростанций» . Рейтер . Получено 21 ноября 2023 года .
^ «Простой велосипедный газовый завод - энергетическое образование» . Energyeducation.ca . Получено 28 июня 2019 года .
^ «Силовые блоки на заводах комбинированного цикла природного газа становятся все больше - сегодня в энергетическом управлении - Администрация энергетической информации США (EIA)» . www.eia.gov . Получено 28 июня 2019 года .
^ «Объединенный газовый завод - энергетическое образование» . Energyeducation.ca . Получено 28 июня 2019 года .
^ «Руководители, работающие на природном газе, развертываются больше для баланса возобновляемых источников энергии - сегодня в энергетической информировании США (EIA)» . www.eia.gov . Получено 28 июня 2019 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Рутер, Геро (27 декабря 2021 г.). "Насколько устойчива ветряная сила?" Полем Deutsche Welle . Получено 28 декабря 2021 года . На береговой ветряной турбине, которая недавно построена сегодня, производит около девяти граммов CO2 за каждый киловатт -час (кВтч), которую он генерирует ... Новое оффшорное растение в море излучает семь граммов CO2 на кВтч ... солнечные электростанции испускают 33 грамма CO2 для каждого генерируемого кВтч ... природного газа производит 442 грамма CO2 на кВтч, электроэнергию от твердого угля 864 грамма и энергию от лигнита, или коричневого угля, 1034 грамма ... ядерная энергия составляет около 117 граммов CO2 на кВтч, Учитывая выбросы, вызванные добычей урана, а также строительством и эксплуатацией ядерных реакторов.
^ Росселот, Кирстен с.; Аллен, Дэвид Т.; Ку, Энтони Ю. (5 июля 2021 года). «Сравнение воздействия парниковых газов от внутреннего угля и импортированного производства электроэнергии природного газа в Китае» . ACS устойчивая химия и инженерия . 9 (26): 8759–8769. doi : 10.1021/acssuschemeng.1c01517 . ISSN 2168-0485 . S2CID 237875562 .
^ «Спутник находит массивные утечки метана из газовых трубопроводов» . Npr.org . Получено 9 мая 2022 года .
^ Chemnick, Джин (9 мая 2022 г.). «Почему EPA может заставить новые газовые растения ловить углерод» . E & E News . Получено 9 мая 2022 года .
^ «План преобразования севера для бега на водород» . Утилита неделя . 30 ноября 2018 года.
^ «GE: водород превосходит захват и секвестрацию углерода (CCS) в сохранении газовых турбин в безгалетной сетке» . Утилита погружения . Получено 28 июня 2019 года .
^ «H-Vision: синий водород для зеленого будущего» . Газовый мир. 11 февраля 2019 года . Получено 9 мая 2019 года .
^ Эндрю Бургер (7 октября 2019 г.). «Результат актива актива природного газа достигает переломного момента» . Солнечный журнал . Получено 20 октября 2019 года .
^ Geuss, Меган (26 июня 2019 г.). «10-летний завод природного газа в Калифорнии получает обработку угольных растений» . Ars Technica . Получено 28 июня 2019 года .
^ Рам, Р. Шри (28 июня 2019 г.). «Торрент -власть делает мощный скачок после договоренности о Гуджарате» . Получено 28 июня 2019 года .
^ «Погрузка цены на природный газ сигнализирует о более экологичном старте 2019 года в США и ЕС» . www.worldoil.com . Получено 28 июня 2019 года .
^ Харрабин, Роджер (7 октября 2019 г.). «Великобритания отменяет блок на планах электростанций Drax» . Получено 20 октября 2019 года .

[ember-1] «Ежегодные данные о электричестве» . ember-climate.org . 6 декабря 2023 года . Получено 23 декабря 2023 года .

[2] «Чистое топливо? Утечки метана угрожают образованию климата природного газа» . Рейтер . 29 июня 2018 года. Архивировано с оригинала 15 февраля 2019 года . Получено 30 июня 2019 года .

[3] Макфарлейн, Сара; Твидейл, Сюзанна (21 ноября 2023 г.). «Гигантские батареи предоставляют экономику газовых электростанций» . Рейтер . Получено 21 ноября 2023 года .

[4] «Простой велосипедный газовый завод - энергетическое образование» . Energyeducation.ca . Получено 28 июня 2019 года .

[5] «Силовые блоки на заводах комбинированного цикла природного газа становятся все больше - сегодня в энергетическом управлении - Администрация энергетической информации США (EIA)» . www.eia.gov . Получено 28 июня 2019 года .

[6] «Объединенный газовый завод - энергетическое образование» . Energyeducation.ca . Получено 28 июня 2019 года .

[7] «Руководители, работающие на природном газе, развертываются больше для баланса возобновляемых источников энергии - сегодня в энергетической информировании США (EIA)» . www.eia.gov . Получено 28 июня 2019 года .

[rue21-8] Jump up to: ^а ^{беременный} Рутер, Геро (27 декабря 2021 г.). "Насколько устойчива ветряная сила?" Полем Deutsche Welle . Получено 28 декабря 2021 года . На береговой ветряной турбине, которая недавно построена сегодня, производит около девяти граммов CO2 за каждый киловатт -час (кВтч), которую он генерирует ... Новое оффшорное растение в море излучает семь граммов CO2 на кВтч ... солнечные электростанции испускают 33 грамма CO2 для каждого генерируемого кВтч ... природного газа производит 442 грамма CO2 на кВтч, электроэнергию от твердого угля 864 грамма и энергию от лигнита, или коричневого угля, 1034 грамма ... ядерная энергия составляет около 117 граммов CO2 на кВтч, Учитывая выбросы, вызванные добычей урана, а также строительством и эксплуатацией ядерных реакторов.

[9] Росселот, Кирстен с.; Аллен, Дэвид Т.; Ку, Энтони Ю. (5 июля 2021 года). «Сравнение воздействия парниковых газов от внутреннего угля и импортированного производства электроэнергии природного газа в Китае» . ACS устойчивая химия и инженерия . 9 (26): 8759–8769. doi : 10.1021/acssuschemeng.1c01517 . ISSN 2168-0485 . S2CID 237875562 .

[10] «Спутник находит массивные утечки метана из газовых трубопроводов» . Npr.org . Получено 9 мая 2022 года .

[11] Chemnick, Джин (9 мая 2022 г.). «Почему EPA может заставить новые газовые растения ловить углерод» . E & E News . Получено 9 мая 2022 года .

[12] «План преобразования севера для бега на водород» . Утилита неделя . 30 ноября 2018 года.

[13] «GE: водород превосходит захват и секвестрацию углерода (CCS) в сохранении газовых турбин в безгалетной сетке» . Утилита погружения . Получено 28 июня 2019 года .

[14] «H-Vision: синий водород для зеленого будущего» . Газовый мир. 11 февраля 2019 года . Получено 9 мая 2019 года .

[15] Эндрю Бургер (7 октября 2019 г.). «Результат актива актива природного газа достигает переломного момента» . Солнечный журнал . Получено 20 октября 2019 года .

[16] Geuss, Меган (26 июня 2019 г.). «10-летний завод природного газа в Калифорнии получает обработку угольных растений» . Ars Technica . Получено 28 июня 2019 года .

[17] Рам, Р. Шри (28 июня 2019 г.). «Торрент -власть делает мощный скачок после договоренности о Гуджарате» . Получено 28 июня 2019 года .

[18] «Погрузка цены на природный газ сигнализирует о более экологичном старте 2019 года в США и ЕС» . www.worldoil.com . Получено 28 июня 2019 года .

[19] Харрабин, Роджер (7 октября 2019 г.). «Великобритания отменяет блок на планах электростанций Drax» . Получено 20 октября 2019 года .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]