Estação de energia -Power station

Usina hidrelétrica na barragem de Gabčíkovo , Eslováquia
Usina hidrelétrica em Glen Canyon Dam , Page, Arizona

Uma estação de energia , também chamada de usina e, às vezes , estação geradora ou usina geradora , é uma instalação industrial para a geração de energia elétrica . As estações de energia são geralmente conectadas a uma rede elétrica .

Muitas usinas contêm um ou mais geradores , uma máquina rotativa que converte energia mecânica em energia elétrica trifásica . O movimento relativo entre um campo magnético e um condutor cria uma corrente elétrica .

A fonte de energia utilizada para girar o gerador varia muito. A maioria das usinas de energia do mundo queima combustíveis fósseis , como carvão , petróleo e gás natural para gerar eletricidade. As fontes de energia limpa incluem energia nuclear e um uso crescente de energias renováveis , como solar , eólica , das ondas , geotérmica e hidrelétrica .

História

No início de 1871, o inventor belga Zénobe Gramme inventou um gerador poderoso o suficiente para produzir energia em escala comercial para a indústria.

Em 1878, uma usina hidrelétrica foi projetada e construída por William, Lord Armstrong em Cragside , Inglaterra . Ele usou água de lagos em sua propriedade para alimentar os dínamos da Siemens . A eletricidade fornecia energia para luzes, aquecimento, água quente produzida, um elevador, bem como dispositivos de economia de trabalho e edifícios agrícolas.

Em janeiro de 1882, a primeira usina pública a carvão do mundo, a Edison Electric Light Station , foi construída em Londres, um projeto de Thomas Edison organizado por Edward Johnson . Uma caldeira Babcock & Wilcox alimentava um motor a vapor de 93 kW (125 cavalos de potência) que acionava um gerador de 27 toneladas (27 toneladas de comprimento). Isso fornecia eletricidade a instalações na área que podiam ser alcançadas pelos bueiros do viaduto sem cavar a estrada, que era monopólio das empresas de gás. Os clientes incluíam o City Temple e o Old Bailey . Outro cliente importante era o Telégrafo dos Correios , mas não se podia chegar a este através dos bueiros. Johnson providenciou para que o cabo de alimentação passasse por cima, via Holborn Tavern e Newgate .

Em setembro de 1882, em Nova York, a Pearl Street Station foi estabelecida por Edison para fornecer iluminação elétrica na área da ilha de Manhattan inferior. A estação funcionou até ser destruída por um incêndio em 1890. A estação usava motores a vapor alternativos para acionar geradores de corrente contínua. Por causa da distribuição CC, a área de serviço era pequena, limitada pela queda de tensão nos alimentadores. Em 1886 , George Westinghouse começou a construir um sistema de corrente alternada que usava um transformador para aumentar a tensão para transmissão de longa distância e depois diminuía para iluminação interna, um sistema mais eficiente e menos caro, semelhante aos sistemas modernos. A guerra das correntes acabou por ser resolvida em favor da distribuição e utilização de CA, embora alguns sistemas de CC tenham persistido até o final do século XX. Os sistemas DC com um raio de serviço de uma milha (quilômetro) ou mais eram necessariamente menores, menos eficientes no consumo de combustível e mais trabalhosos para operar do que as estações geradoras de AC centrais muito maiores.

Dínamos e motor instalado na Edison General Electric Company, Nova York 1895

Os sistemas de CA usavam uma ampla faixa de frequências , dependendo do tipo de carga; carga de iluminação usando frequências mais altas e sistemas de tração e sistemas de carga pesada do motor preferindo frequências mais baixas. A economia da geração da estação central melhorou muito quando sistemas unificados de luz e energia, operando em uma frequência comum, foram desenvolvidos. A mesma usina geradora que abastecia grandes cargas industriais durante o dia, poderia alimentar os sistemas ferroviários suburbanos durante a hora do rush e depois atender à carga de iluminação à noite, melhorando assim o fator de carga do sistema e reduzindo o custo geral da energia elétrica. Muitas exceções existiam, as estações geradoras eram dedicadas à energia ou à luz pela escolha da frequência, e os comutadores de frequência rotativos e os conversores rotativos eram particularmente comuns para alimentar os sistemas ferroviários elétricos da iluminação geral e da rede elétrica.

Ao longo das primeiras décadas do século 20, as estações centrais tornaram-se maiores, usando pressões de vapor mais altas para fornecer maior eficiência e contando com interconexões de várias estações geradoras para melhorar a confiabilidade e o custo. A transmissão CA de alta tensão permitiu que a energia hidrelétrica fosse convenientemente movida de cachoeiras distantes para os mercados da cidade. O advento da turbina a vapor no serviço da estação central, por volta de 1906, permitiu grande expansão da capacidade geradora. Os geradores não eram mais limitados pela transmissão de energia das correias ou pela velocidade relativamente baixa dos motores alternativos, e podiam crescer em tamanhos enormes. Por exemplo, Sebastian Ziani de Ferranti planejou o que teria um motor a vapor alternativo já construído para uma nova estação central proposta, mas descartou os planos quando as turbinas ficaram disponíveis no tamanho necessário. Construir sistemas de energia a partir de estações centrais exigia combinações de habilidade de engenharia e perspicácia financeira em igual medida. Os pioneiros da geração de estações centrais incluem George Westinghouse e Samuel Insull nos Estados Unidos, Ferranti e Charles Hesterman Merz no Reino Unido e muitos outros.

2019 geração mundial de eletricidade por fonte (geração total foi de 27 PWh )

  Carvão (37%)
  Gás natural (24%)
  Hidro (16%)
  Nuclear (10%)
  Vento (5%)
  Solar (3%)
  Outros (5%)

Usinas termelétricas

Rotor de uma turbina a vapor moderna, usada em uma central elétrica

Nas centrais térmicas, a energia mecânica é produzida por um motor térmico que transforma a energia térmica , muitas vezes proveniente da combustão de um combustível , em energia rotacional. A maioria das usinas termelétricas produz vapor, por isso às vezes são chamadas de usinas a vapor. Nem toda energia térmica pode ser transformada em energia mecânica, de acordo com a segunda lei da termodinâmica ; portanto, há sempre perda de calor para o ambiente. Se essa perda for empregada como calor útil, para processos industriais ou aquecimento urbano , a usina é chamada de usina de cogeração ou usina de cogeração (combined heat-and-power). Em países onde o aquecimento urbano é comum, existem usinas de calor dedicadas chamadas estações de caldeiras apenas para aquecimento . Uma importante classe de usinas de energia no Oriente Médio usa calor de subproduto para a dessalinização da água.

A eficiência de um ciclo de energia térmica é limitada pela temperatura máxima do fluido de trabalho produzido. A eficiência não é diretamente uma função do combustível usado. Para as mesmas condições de vapor, as usinas de energia a carvão, nuclear e a gás têm a mesma eficiência teórica. No geral, se um sistema estiver constantemente ligado (carga básica), ele será mais eficiente do que um sistema usado intermitentemente (carga de pico). As turbinas a vapor geralmente operam com maior eficiência quando operadas em plena capacidade.

Além do uso de calor rejeitado para aquecimento de processo ou urbano, uma maneira de melhorar a eficiência geral de uma usina de energia é combinar dois ciclos termodinâmicos diferentes em uma usina de ciclo combinado . Mais comumente, os gases de exaustão de uma turbina a gás são usados ​​para gerar vapor para uma caldeira e uma turbina a vapor. A combinação de um ciclo "superior" e um ciclo "inferior" produz uma eficiência geral mais alta do que qualquer ciclo pode atingir sozinho.

Em 2018, a Inter RAO UES e a State Grid planejaram construir uma usina termelétrica de 8 GW, que é o maior projeto de construção de usina a carvão na Rússia .

Classificação

Visão geral do bloco modular de uma estação de energia. As linhas tracejadas mostram adições especiais como ciclo combinado e cogeração ou armazenamento opcional.
St. Clair Power Plant , uma grande estação geradora a carvão em Michigan , Estados Unidos
Uma grande usina de gás e carvão em Martinlaakso , Vantaa , Finlândia

Por fonte de calor

Por motor principal

  • As usinas de turbina a vapor usam a pressão dinâmica gerada pela expansão do vapor para girar as pás de uma turbina. Quase todas as grandes usinas não hidrelétricas usam esse sistema. Cerca de 90 por cento de toda a energia elétrica produzida no mundo é através do uso de turbinas a vapor.
  • As usinas de turbinas a gás usam a pressão dinâmica dos gases que fluem (ar e produtos de combustão) para operar diretamente a turbina. As usinas de turbinas de combustão alimentadas a gás natural (e a óleo) podem iniciar rapidamente e, portanto, são usadas para fornecer energia de "pico" durante períodos de alta demanda, embora a um custo mais alto do que as usinas de carga básica. Estas podem ser unidades comparativamente pequenas, e às vezes completamente não tripuladas, sendo operadas remotamente. Este tipo foi pioneiro no Reino Unido, sendo Princetown o primeiro do mundo, encomendado em 1959.
  • As usinas de ciclo combinado têm uma turbina a gás acionada por gás natural e uma caldeira a vapor e uma turbina a vapor que usam o gás de exaustão quente da turbina a gás para produzir eletricidade. Isso aumenta muito a eficiência geral da usina, e muitas novas usinas de carga de base são usinas de ciclo combinado a gás natural.
  • Motores alternativos de combustão interna são usados ​​para fornecer energia para comunidades isoladas e são frequentemente usados ​​para pequenas usinas de cogeração. Hospitais, prédios de escritórios, plantas industriais e outras instalações críticas também os usam para fornecer energia de backup em caso de falta de energia. Estes são geralmente abastecidos por óleo diesel, óleo pesado, gás natural e gás de aterro sanitário .
  • Microturbinas , motor Stirling e motores alternativos de combustão interna são soluções de baixo custo para o uso de combustíveis de oportunidade, como gás de aterro sanitário, gás de digestor de estações de tratamento de água e gás residual da produção de petróleo.

Por dever

As usinas de energia que podem ser despachadas (programadas) para fornecer energia a um sistema incluem:

  • As usinas de carga básica funcionam quase continuamente para fornecer aquele componente de carga do sistema que não varia durante um dia ou semana. As plantas de carga de base podem ser altamente otimizadas para baixo custo de combustível, mas podem não iniciar ou parar rapidamente durante mudanças na carga do sistema. Exemplos de usinas de carga básica incluem grandes usinas modernas a carvão e geradoras nucleares, ou usinas hidrelétricas com suprimento previsível de água.
  • As usinas de pico atendem à carga de pico diária, que pode ser de apenas uma ou duas horas por dia. Embora seu custo operacional incremental seja sempre maior do que as plantas de carga básica, elas são necessárias para garantir a segurança do sistema durante os picos de carga. As plantas de pico incluem turbinas a gás de ciclo simples e motores alternativos de combustão interna, que podem ser iniciados rapidamente quando os picos do sistema são previstos. Usinas hidrelétricas também podem ser projetadas para uso de pico.
  • As usinas de acompanhamento de carga podem acompanhar economicamente as variações de carga diária e semanal, a um custo menor do que as usinas de pico e com mais flexibilidade do que as usinas de carga de base.

As plantas não despacháveis ​​incluem fontes como energia eólica e solar; enquanto sua contribuição de longo prazo para o fornecimento de energia do sistema é previsível, em uma base de curto prazo (diária ou horária), sua energia deve ser usada como disponível, uma vez que a geração não pode ser diferida. Acordos contratuais ("take or pay") com produtores independentes de energia ou interconexões de sistemas com outras redes podem ser efetivamente não despacháveis.

Torres de refrigeração

Torre de resfriamento úmida " camuflada " de tiragem natural

Todas as usinas termelétricas produzem energia térmica residual como subproduto da energia elétrica útil produzida. A quantidade de energia térmica residual é igual ou superior à quantidade de energia convertida em eletricidade útil. As usinas a gás podem atingir até 65% de eficiência de conversão, enquanto as usinas de carvão e petróleo atingem cerca de 30 a 49%. O calor residual produz um aumento de temperatura na atmosfera, que é pequeno em comparação com o produzido pelas emissões de gases de efeito estufa da mesma usina. Torres de resfriamento úmido de tiragem natural em muitas usinas nucleares e grandes usinas a combustível fóssil usam grandes estruturas semelhantes a chaminés hiperbolóides (como visto na imagem à direita) que liberam o calor residual para a atmosfera ambiente pela evaporação da água.

No entanto, as torres de resfriamento úmido mecânico de tiragem induzida ou tiragem forçada em muitas grandes usinas termelétricas, usinas nucleares, usinas a combustível fóssil, refinarias de petróleo , usinas petroquímicas , geotérmicas , usinas de biomassa e energia de resíduos usam ventiladores para fornecem o movimento do ar para cima através da água que desce e não são estruturas semelhantes a chaminés hiperbolóides. As torres de resfriamento induzidas ou de tiragem forçada são estruturas tipicamente retangulares, em forma de caixa, preenchidas com um material que melhora a mistura do ar ascendente e da água descendente.

Em áreas com uso restrito de água, uma torre de resfriamento a seco ou radiadores resfriados a ar diretamente podem ser necessários, pois o custo ou as consequências ambientais da obtenção de água de reposição para resfriamento evaporativo seriam proibitivos. Esses resfriadores têm menor eficiência e maior consumo de energia para acionar os ventiladores, em comparação com uma torre de resfriamento evaporativa úmida típica.

Condensador resfriado a ar (ACC)

As usinas de energia podem usar um condensador refrigerado a ar, tradicionalmente em áreas com suprimento de água limitado ou caro. Os condensadores resfriados a ar têm a mesma finalidade de uma torre de resfriamento (dissipação de calor) sem usar água. Eles consomem energia auxiliar adicional, portanto, podem ter uma pegada de carbono maior em comparação com uma torre de resfriamento tradicional.

Sistemas de refrigeração de passagem única

As empresas de eletricidade geralmente preferem usar água de resfriamento do oceano ou de um lago, rio ou lagoa de resfriamento em vez de uma torre de resfriamento. Este sistema de resfriamento de passagem única ou de passagem única pode economizar o custo de uma torre de resfriamento e pode ter custos de energia mais baixos para bombear água de resfriamento através dos trocadores de calor da planta . No entanto, o calor residual pode causar poluição térmica à medida que a água é descarregada. As usinas de energia que usam corpos naturais de água para resfriamento são projetadas com mecanismos como telas de peixes , para limitar a entrada de organismos nas máquinas de resfriamento. Essas telas são apenas parcialmente eficazes e, como resultado, bilhões de peixes e outros organismos aquáticos são mortos por usinas de energia a cada ano. Por exemplo, o sistema de resfriamento do Indian Point Energy Center, em Nova York, mata mais de um bilhão de ovos e larvas de peixes anualmente. Consultores de usinas de energia na Índia Outro impacto ambiental é que os organismos aquáticos que se adaptam à água de descarga mais quente podem ser feridos se a usina desligar em clima frio.

O consumo de água pelas centrais elétricas é uma questão em desenvolvimento.

Nos últimos anos, águas residuais recicladas, ou águas cinzas , têm sido usadas em torres de resfriamento. As estações de energia Calpine Riverside e Calpine Fox em Wisconsin , bem como a estação de energia Calpine Mankato em Minnesota estão entre essas instalações.

Energia de energia renovável

As centrais elétricas podem gerar energia elétrica a partir de fontes de energia renováveis .

Usina hidrelétrica

Em uma usina hidrelétrica, a água flui através de turbinas usando energia hidrelétrica para gerar hidroeletricidade . A energia é captada pela força gravitacional da água que cai através de condutos forçados para turbinas hidráulicas conectadas a geradores . A quantidade de energia disponível é uma combinação de altura e fluxo. Uma ampla gama de barragens pode ser construída para elevar o nível da água e criar um lago para armazenamento de água . A energia hidrelétrica é produzida em 150 países, com a região Ásia-Pacífico gerando 32% da energia hidrelétrica global em 2010. A China é o maior produtor de hidreletricidade, com 721 terawatts-hora de produção em 2010, representando cerca de 17% do uso doméstico de eletricidade.

Solar

A energia solar pode ser transformada em eletricidade diretamente em células solares ou em uma usina de energia solar de concentração , concentrando a luz para acionar um motor térmico.

Uma usina de energia solar fotovoltaica converte a luz solar em eletricidade de corrente contínua usando o efeito fotoelétrico . Os inversores transformam a corrente contínua em corrente alternada para conexão à rede elétrica. Este tipo de planta não utiliza máquinas rotativas para conversão de energia.

As usinas de energia solar térmica usam calhas parabólicas ou heliostatos para direcionar a luz solar para um tubo contendo um fluido de transferência de calor, como óleo. O óleo aquecido é então usado para ferver água em vapor, que gira uma turbina que aciona um gerador elétrico. O tipo de torre central de usina de energia solar térmica usa centenas ou milhares de espelhos, dependendo do tamanho, para direcionar a luz solar para um receptor no topo de uma torre. O calor é usado para produzir vapor para girar turbinas que acionam geradores elétricos.

Vento

Turbinas eólicas no Texas , Estados Unidos

As turbinas eólicas podem ser usadas para gerar eletricidade em áreas com ventos fortes e constantes, às vezes no mar . Muitos projetos diferentes foram usados ​​no passado, mas quase todas as turbinas modernas produzidas hoje usam um projeto de três pás, contra o vento. As turbinas eólicas conectadas à rede que estão sendo construídas agora são muito maiores do que as unidades instaladas durante a década de 1970. Assim, eles produzem energia de forma mais barata e confiável do que os modelos anteriores. Com turbinas maiores (da ordem de um megawatt), as pás se movem mais lentamente do que unidades mais antigas e menores, o que as torna menos distrativas visualmente e mais seguras para os pássaros.

Marinho

Energia marinha ou energia marinha (também às vezes referida como energia oceânica ou energia oceânica ) refere-se à energia transportada pelas ondas do mar , marés , salinidade e diferenças de temperatura do oceano . O movimento da água nos oceanos do mundo cria uma vasta reserva de energia cinética , ou energia em movimento. Essa energia pode ser aproveitada para gerar eletricidade para abastecer residências, transportes e indústrias.

O termo energia marinha abrange tanto a energia das ondas – energia das ondas de superfície quanto a energia das marés – obtida a partir da energia cinética de grandes massas de água em movimento. A energia eólica offshore não é uma forma de energia marinha, pois a energia eólica é derivada do vento , mesmo que as turbinas eólicas sejam colocadas sobre a água.

Os oceanos têm uma tremenda quantidade de energia e estão próximos de muitas, se não da maioria, das populações concentradas. A energia oceânica tem o potencial de fornecer uma quantidade substancial de novas energias renováveis ​​em todo o mundo.

Osmose

Protótipo de energia osmótica em Tofte (Hurum), Noruega

A energia do gradiente de salinidade é chamada de osmose com retardo de pressão. Neste método, a água do mar é bombeada para uma câmara de pressão que está a uma pressão inferior à diferença entre as pressões da água salgada e da água doce. A água doce também é bombeada para a câmara de pressão através de uma membrana, o que aumenta o volume e a pressão da câmara. À medida que as diferenças de pressão são compensadas, uma turbina é girada criando energia. Este método está sendo estudado especificamente pela concessionária norueguesa Statkraft, que calculou que até 25 TWh/ano estariam disponíveis a partir deste processo na Noruega. A Statkraft construiu o primeiro protótipo de usina osmótica do mundo no fiorde de Oslo, que foi inaugurado em 24 de novembro de 2009. Em janeiro de 2014, no entanto, a Statkraft anunciou que não continuaria este piloto.

Biomassa

Usina de biomassa de Metz

A energia da biomassa pode ser produzida a partir da combustão de resíduos de material verde para aquecer a água em vapor e acionar uma turbina a vapor. A bioenergia também pode ser processada através de uma gama de temperaturas e pressões em reações de gaseificação , pirólise ou torrefação . Dependendo do produto final desejado, essas reações criam produtos mais densos em energia ( syngas , pellets de madeira , biocarvão ) que podem ser alimentados em um motor de acompanhamento para produzir eletricidade a uma taxa de emissão muito menor quando comparada à queima aberta.

Centrais de armazenamento

É possível armazenar energia e produzir energia elétrica posteriormente, como em hidroeletricidade de armazenamento bombeado, armazenamento de energia térmica, armazenamento de energia no volante , estação de armazenamento de bateria e assim por diante.

Armazenamento bombeado

A maior forma de armazenamento de eletricidade excedente do mundo, o armazenamento bombeado é uma usina hidrelétrica reversível. Eles são um consumidor líquido de energia, mas fornecem armazenamento para qualquer fonte de eletricidade, suavizando efetivamente os picos e vales na oferta e demanda de eletricidade. Usinas de armazenamento bombeado normalmente usam eletricidade "sobressalente" durante os períodos de pico para bombear água de um reservatório inferior para um reservatório superior. Como o bombeamento ocorre "fora de pico", a eletricidade é menos valiosa do que nos horários de pico. Essa eletricidade "sobressalente" menos valiosa vem de energia eólica descontrolada e usinas de energia de carga básica , como carvão, nuclear e geotérmica, que ainda produzem energia à noite, embora a demanda seja muito baixa. Durante o pico de demanda diurno, quando os preços da eletricidade estão altos, o armazenamento é usado para o pico de energia , onde a água no reservatório superior pode fluir de volta para um reservatório inferior através de uma turbina e um gerador. Diferentemente das usinas a carvão, que podem levar mais de 12 horas para partir a frio, um gerador hidrelétrico pode ser colocado em operação em poucos minutos, ideal para atender a uma demanda de pico de carga. Dois esquemas substanciais de armazenamento bombeado estão na África do Sul, Palmiet Pumped Storage Scheme e outro em Drakensberg, Ingula Pumped Storage Scheme .

Saída de potência típica

A energia gerada por uma estação de energia é medida em múltiplos do watt , normalmente megawatts (10 6 watts) ou gigawatts (10 9 watts). As centrais elétricas variam muito em capacidade, dependendo do tipo de usina e de fatores históricos, geográficos e econômicos. Os exemplos a seguir oferecem uma noção da escala.

Muitos dos maiores parques eólicos onshore operacionais estão localizados na China. A partir de 2022, o Parque Eólico Roscoe é o maior parque eólico terrestre do mundo, produzindo 8.000 MW de energia, seguido pelo Zhang Jiakou (3.000 MW). Em janeiro de 2022, o Parque Eólico Hornsea no Reino Unido é o maior parque eólico offshore do mundo com 1218 MW , seguido pelo Parque Eólico Walney no Reino Unido com 1026 MW .

A partir de 2022, as maiores usinas fotovoltaicas (PV) do mundo são lideradas pelo Bhadla Solar Park na Índia, avaliado em 2245 MW .

As usinas de energia solar térmica nos EUA têm a seguinte saída:

A Usina de Energia Solar Ivanpah é a maior do país com uma potência de 392 MW
A central nuclear de Koeberg , África do Sul

Grandes usinas a carvão, nucleares e hidrelétricas podem gerar centenas de megawatts a vários gigawatts. Alguns exemplos:

A central nuclear de Koeberg na África do Sul tem uma capacidade nominal de 1860 megawatts.
A central elétrica de Ratcliffe-on-Soar, a carvão , no Reino Unido, tem uma capacidade nominal de 2 gigawatts.
A usina hidrelétrica de Aswan Dam , no Egito, tem capacidade de 2,1 gigawatts.
A usina hidrelétrica de Três Gargantas na China tem capacidade de 22,5 gigawatts.

Usinas de turbinas a gás podem gerar dezenas a centenas de megawatts. Alguns exemplos:

O ciclo simples Indian Queens , ou turbina a gás de ciclo aberto (OCGT), estação de energia de pico na Cornualha, Reino Unido, com uma única turbina a gás é avaliada em 140 megawatts.
A central elétrica de Medway , uma usina de turbina a gás de ciclo combinado (CCGT) em Kent, Reino Unido, com duas turbinas a gás e uma turbina a vapor, tem capacidade nominal de 700 megawatts.

A capacidade nominal de uma estação de energia é quase a potência elétrica máxima que a estação de energia pode produzir. Algumas usinas funcionam quase exatamente com sua capacidade nominal o tempo todo, como uma usina de carga básica sem carga , exceto em horários de manutenção programada ou não programada.

No entanto, muitas usinas geralmente produzem muito menos energia do que sua capacidade nominal.

Em alguns casos, uma usina produz muito menos energia do que sua capacidade nominal porque usa uma fonte de energia intermitente . As operadoras tentam extrair o máximo de energia disponível dessas usinas, porque seu custo marginal é praticamente zero, mas a energia disponível varia muito – em particular, pode ser zero durante fortes tempestades à noite.

Em alguns casos, os operadores produzem deliberadamente menos energia por razões econômicas. O custo do combustível para operar uma carga após a usina de energia pode ser relativamente alto, e o custo do combustível para operar uma usina de pico é ainda maior – eles têm custos marginais relativamente altos. Os operadores mantêm as usinas desligadas ("reserva operacional") ou funcionando com consumo mínimo de combustível ("reserva giratória") na maior parte do tempo. Os operadores alimentam mais combustível nas usinas de energia após a carga somente quando a demanda aumenta acima do que as usinas de baixo custo (ou seja, usinas de carga intermitente e básica) podem produzir e, em seguida, alimentam mais combustível nas usinas de pico somente quando a demanda aumenta mais rápido que a carga seguintes usinas podem seguir.

Medição de saída

Nem toda a energia gerada de uma usina é necessariamente entregue em um sistema de distribuição. Usinas de energia normalmente também usam parte da energia, caso em que a saída da geração é classificada em geração bruta e geração líquida .

A geração bruta ou produção elétrica bruta é a quantidade total de eletricidade gerada por uma usina durante um período específico de tempo. É medido no terminal de geração e é medido em quilowatt-hora (kW·h), megawatt-hora (MW·h), gigawatt-hora (GW·h) ou para as maiores usinas terawatt-hora (TW·h ). Inclui a eletricidade utilizada nos auxiliares da planta e nos transformadores.

Geração bruta = geração líquida + uso dentro da planta (também conhecido como cargas internas)

A geração líquida é a quantidade de eletricidade gerada por uma usina que é transmitida e distribuída para uso do consumidor. A geração líquida é menor que a geração bruta total de energia, pois parte da energia produzida é consumida dentro da própria usina para alimentar equipamentos auxiliares, como bombas , motores e dispositivos de controle de poluição. portanto

Geração líquida = geração bruta − uso dentro da planta ( também conhecido como cargas internas)

Operações

Sala de controle de uma usina

O pessoal operacional de uma central elétrica tem várias funções. Os operadores são responsáveis ​​pela segurança das equipes de trabalho que frequentemente fazem reparos nos equipamentos mecânicos e elétricos. Eles mantêm o equipamento com inspeções periódicas e registram temperaturas, pressões e outras informações importantes em intervalos regulares. Os operadores são responsáveis ​​por iniciar e parar os geradores , dependendo da necessidade. Eles são capazes de sincronizar e ajustar a saída de tensão da geração adicionada com o sistema elétrico em funcionamento, sem perturbar o sistema. Eles devem conhecer os sistemas elétricos e mecânicos para solucionar problemas na instalação e aumentar a confiabilidade da instalação. Os operadores devem ser capazes de responder a uma emergência e conhecer os procedimentos para lidar com ela.

Veja também

Referências

links externos