这对你有什么关系?发电
电力服务的可靠性和成本
赋予美国土木工程师协会(ASCE)能源的“基础等级D +”在他们的2009年报告卡为美国的基础设施。发电是能源三部分的第一部分,包括核能、煤炭和天然气,以及水力发电设施。电力传输和分配将在第二部分和第三部分中讨论,因为我们将沿着从发电设施到您的家庭或企业的电力路径进行介绍。目标是提供一个关于电力是如何传递的概述,包括当前关注的问题。
发电
对于那些遵循从一开始,美国基础设施系列,我们综述了传统的类型,位置和物理资产的数量。在电力传输步骤,我们的发电设备,第一个元素的评估表明,我们有66座核电站目前在运作,其中许多包括多个反应堆。我们有超过600年燃煤电厂在美国;再次此数字表示单独的设施,而不是每一个设备内的多个发电单元。此外,虽然这篇文章做研究,我很惊讶地得知,有超过2000座水力发电站。
核电
最近的操作信道,我写了一篇关于死灰复燃博客美国核电此外,这个耗资83.3亿美元的项目旨在为乔治亚州的Alvin Vogtle核电站增加更多的反应堆。这种对核能的兴趣可能会重新出现,因为在使用铀发电时不会产生温室气体。由于持续不断的反对,新的核电站是否会建成还有待观察。
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在YouTube视频上面的帮助下图说明这是共同的电厂一般特征。
在任何类型的电气动力装置的,需要有一个电源转动发电机。这通常是一个涡轮,虽然在许多更小的设施服务人口较少的社区,可以使用柴油,汽油或天然气动力内燃机。(A便携式发电机如一些人在家中使用是这种概念的一个非常小的规模的例子。)
煤炭和天然气发电
在燃煤电厂的情况下,煤是用于产生蒸汽锅炉的能源。蒸汽发电转动涡轮机,其转动发电机(一个或多个)。正如我们在核电站的视频看到,核反应提供热源产生旋转涡轮和转动发电机所需的蒸汽。在使用天然气作为燃料源的大型发电厂,替代设计方法是使用燃烧废气来旋转涡轮机,使得整个过程可能更有效。当煤或天然气燃烧时,产生二氧化碳。更多的是每与煤产生比用气体千瓦小时生产。这是一个问题,因为一些人认为,CO2是全球变暖的原因。在我们的供水基础设施的文章我们可能有酗酒的问题在美国,我们引入了热发电厂的概念(煤、石油和核能热源都属于这一类),以及这些电厂运行所需的惊人数量的冷却水。需要冷却水来将涡轮中旋转的低能量蒸汽转化为水,这样它就可以被抽回热源并重复这个循环。
一个典型的热电厂的效率可能只有35%左右,大部分的生产能量都随着燃料的燃烧、热量的交换、蒸汽的产生和摩擦而损失掉了。制造电能需要很多能量。大量占美国能源的40%用现在消耗用于发电。关于我们的预期“怎么做你这种影响?”主题,作为煤炭和石油商品价格的上升,所以做你的电费。
水电
水力发电厂不应该与热电植物相混淆。水力发电厂依靠水动力,而不是加热来源的蒸汽或废气旋转地连接到发电机上的涡轮机。水力发电厂最常安置大型坝体结构内。一个很好的例子是胡佛水坝,在我们大坝基础文章中讨论,是大坝的时候了。据统计,美国约95%的电力是由热电和水力发电厂提供的在这个图。
水力发电厂有一个值得一提的一些独特而有趣的优势。首先,水可以较低的水使用的季节期间被泵入储存器,或者当所需的电力来操作大水泵夜间的时间可以以较低的成本购买。然后,在高水需求的时间和/或最大的收入潜力的时候,水可以从储存器中释放,旋转涡轮机,并创造利润以及电力。
在我们之前关于饮用水基础设施的文章中,我们在YouTube上发布了一段关于美国中部亚利桑那项目(CAP)的视频。盖的一个重要部分是新的瓦德尔大坝,其中包括一个著名的抽水发电站的例子。这个例子真实地展示了我们所涉及的美国基础设施的三个要素(水、大坝和现在的能源)是如何联系在一起的。这些基础设施系统可以一起优化,以获得最大的实际优势和经济收益。在新坝沃德尔例如,在电力、水的使用以及相关的运营成本和收入之间寻求一种谨慎的平衡。通常情况下,水库在冬季蓄水,夏季放水,此时水电需求都比较大,价格也比较合理。在全国各地的其他水力发电地点,可以采用类似的效率战略,采用比较简单的日夜抽水发电循环。
的水力发电关注的第二个优势区域遮光的后果。由于从水库水流,而不是精心管理热源,旋转涡轮机,水力发电站可进入联机快速返回到开始传递动力给客户。这有助于热电植物能够通过为这些植物进行更复杂的启动程序提供可靠的电力的初始来源,以恢复正常操作。
注意事项
考虑到这些观点,如果你和我一样,那么你可能会突然觉得水电和核能是不错的选择。然而,对大坝和核反应堆的资本要求相当广泛,它们引入了一个不同层面的潜在环境问题和监管监督。在任何新电厂建设的情况下,总是需要在资本和运营成本之间找到一个平衡点,以形成最佳的替代方案。
新电厂项目一个资本和运营成本分析涉及的电力设备维护,新客户的预测的电力需求,并猜测电费,他们将收取的理解。未来客户的需求,不仅需要在总千瓦时,而且在当预计功率要绘制的条款将被陷害,因为实用率在整个一天的时间相差很大。在涡轮机和发电机的维护事件是广泛的时间和成本的命题,特别是如果有计划外或紧急维修。这些都只是一些更直接的经济考虑。
进一步复杂化的成本问题是监管机构和市政府负责监督发电。他们可以实施新的立法和公用事业服务的定价任务,极大地影响初始财务假设。
各种电站燃料来源(煤炭与核能与天然气与水等)将在整个资本的这样一种复杂的财务分析和经营成本的考虑,同时提供的优点和缺点。此外,该国某些地区更适合于不同类型的电厂。参与新的电厂项目建议书的所有利益相关者必须有信心,将导致盈利施工开始之前。
一个完全独立的文章值得那些发电的不太常见,但更创新的方法经常出现在今天的新闻,我们国家的电力生产中占剩下的5%(左右)。这些包括“绿色”发电方法,如风力涡轮机和热电植物利用废生物质(例如,市政垃圾)作为用于蒸汽锅炉的可燃燃料源。风力涡轮机是在流体流量(空气或水)以相同的水力发电是能量源耦合到发电机旋转涡轮机(S)。我甚至在使用安装在大型驳船阵列涡轮机是由连续的洪水退潮海洋水流供电的阅读文章。这些类型的植物有一些特殊的挑战,以及,我们将在第二批覆盖了美国能源基础设施解决。
不管发电的方法是什么,它必须在离开发电厂后进入输电网。在剩下的两部分中,我们很高兴能与一位经验丰富的电力专业人士合作,为我们的Buildipedia用户带来尽可能好的内容。下次节目再见这对你有什么关系?输电。
安德鲁Kimos
安德鲁Kimos完成了在美国海岸防卫学院(学士学位1987)和伊利诺伊大学(1992年质谱)民用工程项目,是威斯康星州的注册专业工程师。他曾担任设计工程师,施工项目经理,设备工程师,和行政领导者海岸警卫队超过20年。他曾在美国西部地区航空公司飞行员加盟Buildipedia.com团队操作信道制片之前。
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