Eine Power-Station (auch als einer Erzeugungskapazität Bahnhof, Kraftwerk, oder zum Mitnehmen) ist eine industrielle Anlage zur Erzeugung von elektrischer Energie. [1] [2] [3]

Kraftwerk wird auch verwendet, um den Motor in Schiffen, Flugzeugen und anderen großen Fahrzeugen. Manche bevorzugen den Begriff “Energie-Center, weil sie genauer beschrieben, wie die Pflanzen, die die Umwandlung von anderen Formen der Energie, wie chemische Energie, Gravitationspotential Energie oder Wärme in elektrische Energie. Allerdings, Kraftwerk ist die häufigste Begriff in den USA, während andernorts Kraftwerk und Kraftwerk sind weit verbreitet, Kraftwerk, die in zahlreichen Commonwealth-Ländern und insbesondere in das Vereinigte Königreich.

Im Mittelpunkt fast aller Kraftwerke ist ein Generator, eine rotierende Maschine, wandelt mechanische Energie in elektrische Energie durch die Schaffung von relativen Bewegung zwischen einem Magnetfeld und ein Dirigent. Die Energiequelle nutzbar gemacht, um den Generator ist sehr unterschiedlich. Das hängt vor allem auf Kraftstoffe, die leicht zugänglich sind und über die Art der Technologie, die die Macht hat Zugang zu.

Thermal Power Station

In thermischen Kraftwerken, mechanische Energie wird von einer Hitze-Motor, wandelt thermische Energie, die oft aus der Verbrennung von Kraftstoff in Rotationsenergie. Die meisten Wärmekraftwerke erzeugen Dampf, und diese sind auch als Dampf-Kraftwerke. Nicht alle thermische Energie umgewandelt werden kann in mechanische Leistung, nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik. Deshalb gibt es immer Wärme verloren, für die Umwelt. Wenn dieser Verlust wird als nützlich Wärme für industrielle Prozesse oder Fernwärme, das Kraftwerk ist eine so genannte Kraft-Wärme-Kopplung Kraftwerk oder Kraft-Wärme-Kopplung (Kraft-Wärme-und Strom-Anlage). In Ländern, in denen Fernwärme ist, gibt es spezielle Heizkraftwerke genannte Wärme-Kessel nur Stationen. Eine wichtige Klasse von Kraftwerken im Nahen Osten verwendet bei der Herstellung von Wärme für die Entsalzung von Wasser.

[Bearbeiten] Klassifikation
Kraft-Wärme-Kopplung in Warschau, Polen
Geothermie in Island
Kohle-Kraftwerk in Tampa FL
480-Megawatt-GE Serie H Stromerzeugung Gasturbine

Thermische Kraftwerke werden von der Art des Brennstoffs und der Art des prime mover installiert.

[bearbeiten] Kraftstoff

* Kernkraftwerke [4] mit einem Kernreaktor der Wärme für den Betrieb einer Dampfturbine Generator.
* Fossile Kraftwerke können sich auch mit einer Dampfturbine Generator oder im Fall von Erdgas befeuerten Anlagen kann eine Verbrennung Turbine.
* Geothermische Kraftwerke nutzen Dampf aus dem heißen unterirdischen Gestein.
* Erneuerbare Energien-Anlagen können durch Abfälle aus Zuckerrohr, festen Siedlungsabfällen, Deponiegas Methan, oder andere Formen der Biomasse.
* In integrierten Stahlwerken, Hochofen Abgas ist eine kostengünstige, wenn auch gering-Energie-Dichte, Kraftstoff.
* Abwärme aus industriellen Prozessen ist gelegentlich konzentriert genug, um für die Stromerzeugung, in der Regel in einem Dampfkessel und Turbine.
* Solarthermie elektrische Anlagen nutzen Sonnenlicht Wasser zu kochen, die sich der Generator.

[bearbeiten] prime mover

* Dampfturbinen-Anlagen nutzen die dynamische Druck durch den Ausbau Dampf, um die Schaufeln einer Turbine. Fast alle großen nicht-Hydro Pflanzen nutzen.
* Gasturbine nutzen die dynamische Druck fließenden Gase direkt Betrieb der Turbine. Natural-Gas-Turbine-Anlagen können schnell und so verwendet werden, um “Peak” Energie in Zeiten hoher Nachfrage, wenn auch zu höheren Kosten als Basis-geladen Pflanzen. Dabei kann es sich vergleichsweise kleinen Einheiten, und manchmal völlig unbemannt, ferngesteuert betrieben werden. Diese Art war Pionier des Vereinigten Königreichs, Princetown [5] ist die weltweit erste, die im Jahr 1959.
* Kombi-Anlagen haben eine Gasturbine mit Erdgas, und ein Dampfkessel und Dampfturbine, die mit dem Abgas aus der Gasturbine zur Stromerzeugung. Dies erhöht die Effizienz der Anlage, und viele neue Grundlastbereich Kraftwerke sind in Kombi-Anlagen mit Erdgas.
* Verbrennungsmotor Kolbenmaschinen werden verwendet, um Strom für abgelegene Gemeinden und werden häufig für kleine KWK-Anlagen. Krankenhäuser, Bürogebäude, Industrieanlagen und andere wichtige Einrichtungen auch verwenden, um die Backup-Leistung im Falle eines Stromausfalls. Diese sind in der Regel durch Diesel, Schweröl, Erdgas und Deponiegas.
* Mikroturbinen, Stirling-Motor und Verbrennungsmotor Kolbenmaschinen sind Low-Cost-Lösungen für den Einsatz Gelegenheit Kraftstoffe, wie Deponiegas, Faulgas aus Kläranlagen und Abfälle aus der Öl-Gas-Produktion.

[Bearbeiten] Kühltürme

Alle thermischen Kraftwerke erzeugen Abwärme als Nebenprodukt der nützlichen elektrische Energie erzeugt. Natürliche Entwurf nassen Kühltürme in Kernkraftwerken und bei einigen großen thermischen Kraftwerken sind große hyperbolische Kamin-Strukturen (wie in dem Bild auf der linken Seite), die die Abwärme der Umgebungs-Atmosphäre durch die Verdunstung von Wasser (unten links Bild).
Eine mechanische Marley-induzierte Entwurf Kühlturm

Allerdings ist die mechanische induzierte-Entwurf oder gezwungen-Entwurf nassen Kühltürme (wie im Bild rechts) in vielen großen thermischen Kraftwerken, Ölraffinerien, petrochemische Anlagen, Erdwärme, Biomasse und Waste to Energy-Anlagen verwenden Fans im Luftverkehr Bewegung nach oben durch downcoming Wasser und sind nicht hyperbolische Kamin-Strukturen. Die induzierte oder gezwungen-Entwurf Kühltürme sind rechteckig, Feld-Strukturen gefüllt mit einem Material, das die Kontaktaufnahme mit der upflowing Luft und die downflowing Wasser. [6] [7]

Kühltürme verdunstet Wasser bei Ratcliffe Power Plant, UK

In einem trockenen Wüstengebieten Kühlturm oder Heizkörper kann notwendig sein, da die Kosten für Make-up Wasser für evaporative Abkühlen wäre unerschwinglich. Diese geringere Effizienz und höheren Energieverbrauch als die Fans in einem feuchten, evaporative Kühlturm.

Wo wirtschaftlich und ökologisch möglich, Elektro-Unternehmen bevorzugen, Kühlwasser aus dem Meer oder einem See oder Fluss, oder ein Abklingbecken, statt eines Kühlturm. Diese Art der Kühlung können die Kosten für ein Kühlturm und möglicherweise niedrigere Energiekosten für das Pumpen von Kühlwasser durch das Werk der Wärmetauscher. Allerdings ist die Abwärme kann dazu führen, dass die Temperatur des Wassers steigt detectably. Kraftwerke mit natürlichen Gewässer für die Kühlung muss so gestaltet werden, verhindern, dass die Aufnahme von Organismen in die Kühl-Zyklus. Eine weitere Auswirkungen auf die Umwelt wäre Organismen, die sich auf die wärmeren Pflanze Wasser und können verletzt werden, wenn die Anlage heruntergefahren in kaltem Wetter.

In den letzten Jahren, Recycling-Abwasser, Wasser oder grau, wurde in Kühltürme. Die Calpine Am Fluss und die Calpine Fox Kraftwerke in Wisconsin sowie die Calpine Mankato Kraftwerk in Minnesota gehören zu diesen Einrichtungen.

[Bearbeiten] Andere Energiequellen

Andere Kraftwerke nutzen die Energie aus Wellen-oder Gezeitenenergie Bewegung, Wind, Sonne oder die Energie, die Wasser, Wasserkraft. Diese Arten von Energiequellen sind erneuerbare Energien.

[Bearbeiten] Wasserkraft
Ein Staudamms und Anlagen für die Muskegon River in Michigan

Hauptartikel: Wasserkraft

Hydroelektrische Dämme beschlagnahmen ein Reservoir für Wasser und lassen Sie es durch einen oder mehrere Wasser-Turbinen zur Stromerzeugung.

[Bearbeiten] Pumpspeicherwerken

Ein Pumpspeicher-Wasserkraftwerk ist ein Netto-Verbraucher von Energie, sondern verringert die Preise für Strom. Wasser wird zu einem hohen Reservoir in der Nacht, wenn die Nachfrage und Preis, für Strom ist gering. Während der Spitzenzeiten der Nachfrage, wenn der Strompreis hoch ist, wird die gespeicherte Wasser wird zur Herstellung von Strom.

[Bearbeiten] Solar

Hauptartikel: Solarenergie

Ein Solar-Photovoltaik-Kraftwerk nutzt Photovoltaik-Zellen, wandeln Sonnenlicht direkt in Strom derzeit mit den photoelektrischen Effekt. Diese Art der Anlage nicht mit rotierenden Maschinen zur Energieumwandlung.

Solarthermische Kraftwerke sind eine andere Art von Solar-Kraftwerk. Sie verwenden entweder Parabol Tröge oder Heliostaten direktem Sonnenlicht auf ein Rohr mit einem Wärmeträger, wie z. B. Öl. Das erhitzte Öl wird dann verwendet werden, um Wasser in Dampf kochen, die sich eine Turbine treibt einen elektrischen Generator. Der zentrale Turm Art der solarthermischen Kraftwerk nutzt Hunderte oder Tausende von Spiegeln, je nach Größe, direktem Sonnenlicht auf einen Empfänger auf einem Turm. Auch hier wird die Wärme zur Erzeugung von Dampf, um Turbinen, die den elektrischen Generatoren.

Es gibt noch eine andere Art von solarthermischen elektrische Anlage. Das Sonnenlicht erscheint im unteren Teil eine Wasser-Teich, Erwärmung der untersten Schicht von Wasser, das verhindert ist, stieg um ein Salz Steigung. Ein Rankine-Cycle-Motor nutzt die Temperatur-Unterschied im Bereich der Wasser-Schichten, um Elektrizität zu produzieren.

Nicht viele solarthermische elektrische Anlagen gebaut worden sind. Die meisten von ihnen finden sich in der Mojave-Wüste der Vereinigten Staaten, obwohl Sandia National Laboratory (auch in den Vereinigten Staaten), Israel und Spanien haben auch ein paar Pflanzen.

Hauptartikel: Windenergie

Wind Turbine vor einem thermischen Kraftwerk in Amsterdam, Niederlande

Wind-Turbinen verwendet werden kann zur Stromerzeugung in Gebieten mit starker, konstanter Wind. Viele verschiedene Designs verwendet wurden in der Vergangenheit, aber in fast allen modernen Turbinen produziert heute mit einem Drei-Blatt, Höhelaufen Design. Netzgekoppelten Windkraftanlagen derzeit gebaut sind viel größer als die Einheiten in den 1970er Jahren, und so produzieren Strom billiger und zuverlässiger als frühere Modelle. Bei größeren Anlagen (in der Größenordnung von einem Megawatt), die Blätter bewegen sich langsamer als ältere, kleinere Einheiten, die sie weniger visuell ablenkenden und sicherer für die Tiere der Luft. Allerdings, die alten Anlagen kann man noch heute auf einige Windparks, vor allem auf Altamont Pass und Tehachapi Pass.