Nguyên liệu đầu vào của nhà máy điện là gì

Nhà máy nhiệt điện và nhà máy điện hạt nhân khác nhau ở điểm gì?

Nhà máy điện hạt nhân, nếu tính từ việc làm sôi nước, chuyển thành hơi nước và dùng hơi nước làm quay tuốcbin, thì hoàn toàn giống như nhà máy nhiệt điện (than, dầu, khí tự nhiên). Điểm khác nhau là ở chỗ: nhiên liệu làm sôi nước trong nhà máy nhiệt điện là nhiên liệu hóa thạch, còn trong nhà máy điện hạt nhân, thì nhiên liệu sử dụng là Uranium và nước được đun sôi bên trong lò phản ứng.

Nhiên liệu của nhà máy điện hạt nhân là Uranium. Tuy là nhiên liệu cháy, nhưng vì năng lượng nguyên tử là năng lượng phát sinh do phản ứng phân hạch, nên không cần oxy, chính vì thế mà hoàn toàn không thải ra các chất gây ô nhiễm môi trường như các loại khí CO 2 , NO x, SO x.

Năng lượng nguyên tử là nguồn năng lượng rất lớn, nên chỉ với một lượng nhỏ nhiên liệu mà vẫn thu được năng lượng lớn.Nhiên liệu cần thiết cho một nhà máy điện hạt nhân có công suất 1000 MW vận hành trong suốt 1 năm là:

Nhiên liệu

khối lượng

Tiện Phương vận chuyển

Số lượng

Than đá

2.200.000 tấn

Tàu trọng tải 200,000 tấn

11 tàu

Dầu

1.400.000 tấn

Thùng chúa 200,000 tấn

7 thùng

Khí thiên nhiên

1.100.000 tấn

Thùng chứa 200,000 tấn

5,5 thùng

Uran giàu

30 tấn

Xe tải 10 tấn

3 xe

Như vậy, nhiêu liệu cho năng lượng nguyên tử dễ vận chuyển và cất giữ.

Lượng chất thải phóng xạ phát sinh trong nhà máy điện hạt nhân cũng rất ít. Chúng ta hãy cùng thử so sánh với chất thải thông thường và chất thải công nghiệp. Năm 1955, lượng chất thải bình quân của một người Nhật Bản trong một 1 năm là 3,900 kg.Trong khi đó, lượng chất thải phóng xạ phát sinh từ toàn bộ các nhà máy điện hạt nhân chưa đến 0,104 kg. Có nghĩa là chất thải từ nhà máy điện hạt nhân tuy phải mất công xử lý phóng xạ, nhưng vì lượng ít, nên quản lý cũng dễ dàng.

Nhà máy điện hạt nhân được lựa chọn phương án thiết kế an toàn tối ưu. Nó được thiết kế để sao cho dù có phát sinh tai nạn thế nào chăng nữa cũng không gây thiệt hại, tổn thất cho cư dân sống xung quanh. Có thể nói rằng, một nửa nhà máy điện hạt nhân là các thiết bị an toàn. Do đó, chi phí cao cho các thiết bị đó là đương nhiên. Hơn nữa, trong quá trình xây dựng, người ta tiến hành kiểm tra gắt gao ở từng công đoạn, để đảm bảo an toàn, nên thời gian xây dựng cũng khá dài. Việt Nam nếu xây dựng sẽ cần khoảng 5 năm.

Chi phí xây dựng cho nhà máy điện hạt nhân so với nhà máy nhiệt điện tương đối cao. Nhưng khi xây dựng xong và bước vào vận hành, thì nhà máy điện hạt nhân có những ưu điểm như sau:

Ở nhà máy điện hạt nhân, việc thay đổi công suất ứng với phụ tải khá đơn giản về mặt kỹ thuật, hơn nữa, do tỷ lệ chi phí nhiên liệu trong giá thành thấp, nên có lợi về kinh tế trong vận hành phụ tải đáy. Nếu vận hành liên tục toàn bộ công suất trong suốt một năm là 24h / ngày, thì có thể khai thác được 100% ưu thế của nhà máy điện hạt nhân.

Tuổi thọ thiết kế của nhà máy điện hạt nhân là 50 năm. Nếu bảo dưỡng đầy đủ sẽ có thể kéo dài vận hành tới 60 năm. Nếu vận hành trong thời gian dài và sớm kết thúc thời gian hoàn vốn thiết bị, thì chi phí phát điện sẽ giảm.

Sản xuất điện năng là giai đoạn đầu tiên trong quá trình cung cấp điện năng đến người tiêu dùng, các giai đoạn tiếp theo là truyền tải và phân phối điện năng. Thực chất của sản xuất điện năng là sự biến đổi các dạng năng lượng khác sang năng lượng điện hay điện năng, dòng điện xuất hiện sau khi lưới điện được nối với mạng tiêu thụ.

Nguyên liệu đầu vào của nhà máy điện là gì

Điện năng (toàn cầu) từ: nhiên liệu hóa thạch 64%, năng lượng hạt nhân 17%, thủy điện 18%, năng lượng tái tạo 4%

Điện năng được sản xuất ra theo nhiều cách khác nhau, phần lớn được sản xuất bởi các máy phát điện tại các nhà máy điện, chúng có chung nguyên tắc hoạt động là các nguyên lý động điện (định luật cảm ứng điện của Michael Faraday), các hình thức khác như trong pin, ắc quy, pin nhiên liệu hay từ năng lượng mặt trời,...

Mục lục

  • 1 Các hình thức sản xuất điện năng
    • 1.1 Với tua bin
    • 1.2 Với động cơ pít tông
    • 1.3 Bảng tế bào quang điện voltaic
    • 1.4 Phản ứng hóa học
  • 2 Xem thêm
  • 3 Tham khảo

Các hình thức sản xuất điện năngSửa đổi

Với tua binSửa đổi

Phần lớn điện năng được sản xuất bởi máy phát điện tại các nhà máy điện, máy phát điện được nối với tuabin, chuyển động quay của tuabin dẫn đến chuyển động quay của máy phát điện và tạo ra điện. Tuabin có thể được vận hành qua:
- Hơi nước: năng lượng nhiệt qua quá trình đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch (như than, khí thiên nhiên hay dầu mỏ tại các nhà máy nhiệt điện) hay từ phản ứng hạt nhân (như trong các nhà máy điện hạt nhân) làm nước bốc hơi, dưới áp suất cao làm quay tuabin.
- Nước: tại các nhà máy thủy điện, nước được tụ lại với thế năng lớn, năng lượng dòng chảy của nước làm quay tuabin.
- Gió: gió có thể trực tiếp làm quay tuabin.
- Khí nóng: tuabin có thể được vận hành trực tiếp từ các khí nóng trong quá trình đốt cháy khí thiên nhiên hay dầu.

Với động cơ pít tôngSửa đổi

Các máy phát điện nhỏ hoạt động với động cơ pít tông (động cơ đốt trong), nhiên liệu dầu diesel, khí sinh học hay khí thiên nhiên.

Bảng tế bào quang điện voltaicSửa đổi

Các tế bào này chuyển đổi năng lượng mặt trời trực tiếp thành dòng điện, các vật liệu bán dẫn khi nhận năng lượng ánh sáng mặt trời giải phóng electron và tạo ra dòng điện.

Phản ứng hóa họcSửa đổi

Trong các pin, ắc quy hay tế bào nhiên liệu năng lượng hóa được lưu bên trong qua các phản ứng hóa học biền đổi thành điện năng.

Xem thêmSửa đổi

  • Điện
  • Nhiệt điện
  • Thủy điện
  • Lò điện

Tham khảoSửa đổi

Nhà máy điện là nhà máy sản xuất điện năng ở quy mô công nghiệp.
Bộ phận chính yếu của hầu hết các nhà máy điện là máy phát điện. Đó là thiết bị biến đổi cơ năng thành điện năng thông thường sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ. Tuy nhiên nguồn năng lượng để chạy các máy phát điện này lại không giống nhau. Nó phụ thuộc phần lớn vào loại chất đốt và công nghệ mà nhà máy có thể tiếp cận được.

 

Rotơ của một máy tuabin hơi nước hiện đại đang được lắp ráp ở nhà máy Siemens tại Đức

Trong nhà máy nhiệt điện, cơ năng được tạo ra bởi động cơ nhiệt. Động cơ nhiệt tạo ra cơ năng bằng nhiệt được lấy bằng cách đốt nhiên liệu. Cơ năng ở đây được lưu trữ dưới dạng động năng quay của tuabin. Khoảng 80% các nhà máy điện dùng tuabin hơi nước, tức là dùng sử dụng hơi nước đã được làm bốc hơi bởi nhiệt để quay tuabin. Theo định luật hai nhiệt động lực học, nhiệt năng không thể chuyển hết thành cơ năng. Do đó luôn có mất mát nhiệt ra môi trường. Lượng nhiệt mất mát này có thể được sử dụng vào các mục đích khác như sưởi ấm, khử muối của nước...

Phân loại

 

Nhà máy CHP ở Warsaw, Ba Lan

 

Nhà máy địa nhiệt ở Ai-xơ-len

 

Tuabin khí 480MW dòng GE H

Nhà máy nhiệt điện có thể được phân loại dựa trên hai tiêu chí: loại nhiên liệu được sử dụng và phương pháp tạo ra động năng quay.

Dựa vào loại nhiên liệu

  • Nhà máy điện hạt nhân[1] dùng nhiệt tạo bởi phản ứng hạt nhân để quay tuabin hơi.
  • Nhà máy nhiệt điện sử dụng năng lượng hóa thạch (khí đồng hành, dầu diesel...) có thể dùng tuabin khí (khi dùng khí đồng hành) hoặc hơi (khi dùng dầu).
  • Nhà máy địa nhiệt lấy sức nóng từ những tầng sâu của trái đất.
  • Nhà máy năng lượng tái tạo lấy nhiệt bằng cách đốt bã mía, rác thải, khí biogas...
  • Nhà máy điện lấy nhiệt dư thừa từ các khu công nghiệp (nhà máy thép), sức nóng của người và động vật, lò sưởi. Tuy nhiên các nhà máy này có công suất thấp.

Dựa vào phương pháp tạo động năng quay

  • Nhà máy tuabin hơi: làm sôi nước và dùng áp suất do hơi phát ra làm quay cánh tuabin.
  • Nhà máy tuabin khí: dùng áp suất do dòng khí di chuyển qua cánh tuabin làm quay tuabin. Do nó làm cho tuabin khởi động nhanh nên nó có thể được dùng cho việc tạo động năng đầu cho tuabin trong các nhà máy điện mặc dù tốn kém hơn.
  • Nhà máy tua bin kết hợp hơi - khí: kết hợp ưu điểm của hai loại tuabin trên.

  1. ^ Nuclear Power Plants Information Lưu trữ 2005-02-13 tại Wayback Machine, by International Atomic Energy Agency

  • Nhà máy điện tại Từ điển bách khoa Việt Nam

Bản mẫu:Nhà máy điện

Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Nhà_máy_điện&oldid=67825123”