Эффективность электростанции

КПД электростанции – это процент от общего содержания энергии в топливе электростанции, который преобразуется в электроэнергию . Оставшаяся энергия обычно теряется в окружающей среде в виде тепла , если только она не используется для централизованного теплоснабжения .

Оценка эффективности усложняется тем фактом, что существует два разных способа измерения затрат энергии топлива : ^[1]

LCV = низшая теплотворная способность (то же самое, что NCV = низшая теплотворная способность) не учитывает тепловую энергию, полученную в результате конденсации выхлопного H ₂ O.
HCV = высшая теплотворная способность (то же, что GCV, высшая теплотворная способность), включая выхлопной H ₂ O, конденсированный в жидкую воду.

В зависимости от того, какое соглашение используется, может возникнуть разница в 10% в кажущейся эффективности газовой установки, поэтому очень важно знать, какое соглашение, HCV или LCV (NCV или GCV), используется.

Скорость нагрева

Тепловая мощность — это термин, обычно используемый на электростанциях для обозначения эффективности электростанции. Скорость нагрева обратна эффективности: чем ниже скорость нагрева, тем лучше.

${\text{Heat Rate}}={\frac {\text{Thermal Energy In}}{\text{Electrical Energy Out}}}$ ^[2]

Термин «эффективность» представляет собой безразмерную меру (иногда выражаемую в процентах), и строго тепловая мощность также безразмерна, но часто выражается как энергия на энергию в соответствующих единицах. В единицах СИ это джоуль на джоуль, но часто также выражается как джоуль / киловатт-час или британские тепловые единицы /кВтч. ^[3] Это связано с тем, что киловатт-час часто используется, когда речь идет об электрической энергии , а джоуль или БТЕ обычно используется, когда речь идет о тепловой энергии .

Расход тепла в контексте электростанций можно рассматривать как затраты, необходимые для производства одной единицы продукции. Обычно он указывает количество топлива, необходимое для выработки одной единицы электроэнергии. Параметры производительности, отслеживаемые для любой тепловой электростанции, такие как эффективность, затраты на топливо, коэффициент загрузки станции, уровень выбросов и т. д., являются функцией тепловой мощности станции и могут быть связаны напрямую. ^[4]

Учитывая, что скорость нагрева и эффективность обратно пропорциональны друг другу, легко преобразовать одно в другое.

100-процентная эффективность подразумевает равные входную и выходную мощность: для 1 кВтч выработки входная мощность равна 1 кВтч. Это потребление тепловой энергии 1 кВтч = 3,6 МДж = 3412 БТЕ.
Следовательно, тепловая мощность электростанции со 100% КПД составляет просто 1, или 1 кВтч/кВтч, или 3,6 МДж/кВтч, или 3412 БТЕ/кВтч.
Чтобы выразить эффективность генератора или электростанции в процентах, инвертируйте значение, если используются безразмерные обозначения или те же единицы измерения. Например:
- Значение теплоотдачи, равное 5, дает коэффициент эффективности 20%.
- Значение теплоотдачи 2 кВтч/кВтч дает коэффициент эффективности 50%.
- Значение теплоотдачи 4 МДж/МДж дает коэффициент эффективности 25%.
- Для других единиц обязательно используйте соответствующий коэффициент преобразования. Например, при использовании БТЕ/кВтч для расчета коэффициента эффективности используйте коэффициент преобразования 3412 БТЕ на кВтч. Например, если расход тепла составляет 10 500 БТЕ/кВтч, эффективность составит 32,5% (поскольку 3412 БТЕ / 10 500 БТЕ = 32,5%).
Чем выше тепловая мощность (т.е. чем больше энергии требуется для производства одной единицы электроэнергии), тем ниже эффективность электростанции.
Управление энергетической информации США дает общее объяснение того, как перевести значение теплоотдачи в значение эффективности электростанции. ^[4]

У большинства электростанций есть целевая или расчетная тепловая мощность. Если фактическая скорость нагрева не соответствует целевой, разница между фактической и целевой скоростью нагрева является отклонением скорости нагрева.

См. также

Ссылки

^ «Топливо – высшая и низшая теплотворная способность» . www.engineeringtoolbox.com . Проверено 14 февраля 2022 г.
^ «Формула теплоотдачи» . ВЕДАНТУ . Проверено 14 февраля 2022 г.
^ «Управление энергетической информации США (EIA)» . Управление энергетической информации США . Проверено 2 сентября 2017 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Каков КПД различных типов электростанций?» . Управление энергетической информации США . Проверено 15 декабря 2015 г.

[1] «Топливо – высшая и низшая теплотворная способность» . www.engineeringtoolbox.com . Проверено 14 февраля 2022 г.

[2] «Формула теплоотдачи» . ВЕДАНТУ . Проверено 14 февраля 2022 г.

[3] «Управление энергетической информации США (EIA)» . Управление энергетической информации США . Проверено 2 сентября 2017 г.

[:0-4] Перейти обратно: ^а ^б «Каков КПД различных типов электростанций?» . Управление энергетической информации США . Проверено 15 декабря 2015 г.

[1]

[2]

[3]

[4]