Termoelektrarna

Termoelektrarna (kratica: TE) je elektrarna, v kateri se pridobiva električno energijo s sežiganjem fosilnih goriv (premoga, nafte ali zemeljskega plina), kot tudi za izkoriščanje toplotne energije pri cepitvi uranovih jeder (jedrska elektrarna; JE). Razen jedrskega reaktorja in pripadajoče opreme je JE podobna drugim termoelektrarnam.

Jedrska elektrarna Cattenom, Francija. Izstopajo velikanski hladilni stolpi z naravnim vlekom, iz katerih se dvigajo stolpi vodne pare

Termoelektrarna v puščavi Mojave

Največja termoelektrarna na premog na Tajvanu

Izkoristek

Termoelektrarna ne more zaradi termodinamčnih zakonov v celoti pretvoriti energije goriva v električno energijo. Moderne termoelektrarne imajo okrog 40% termodinamični izkoristek. Del dovedene energije (okrog 60%) se pojavi kot odpadna toplota in jo morajo iz termoelektrarne odvesti v okolico. Odpadno toploto se lahko uporablja za daljinsko ogrevanje, druge industrijske procese in desalinacijo, vendar je v večini primerov zavržena. Najpreprostejše je odvajanje toplote v reko, jezero ali morje.

Če to ni možno, mora biti elektrarna opremljena s hladilnim stolpom, ki odvaja toploto v ozračje.

Toplarna, ki oskrbuje mesto Ljubljana s toploto v sistemu daljinskega ogrevanja. Kot gorivo uporablja premog. Valjasta zgradba na desni je posoda z vodo - hranilnik toplote

Toplarna je termoelektrarna, pri kateri se so-proizvedena toplota zajema v koristni obliki in posreduje uporabnikom. Tako povečamo izkoristek na 80-90%. Primer take elektrarne je Termoelektrarna Toplarna Ljubljana in Termoelektrarna Šoštanj, z okrog 170 MW daljinskega ogrevanja.

Delovanje

Termoelektrarna deluje na principu Rankinovega krožnega cikla. V uparjalniku se voda segreva in uparja, v turbini ekspandira in s tem žene električni generator. Po izstopu iz turbine se para v kondenzatorju kondenzira in ohladi. Potem nadaljuje spet v uparjalnik in cikel se ponovi. Na ta način se generira več kot 60% električne energije na svetu.

Diagram termoelektrarne na premog

1. Hladilni stolp	10. Ventil za paro	19. Pregrevalnik
2. Hladilna črpalka	11. Visokotlačna parna turbina	20. Prisilni ventilator
3. Električni vodi	12. Izločevalnik zraka	21. Ponovni grelnik
4. Transformator	13. Grelnik dovedene vode	22. Vstopnik zraka
5. Električni generator 3-fazni	14. Tekoči trak za premog	23. Ekonomizator
6. Nizkotlačna parna turbina	15. Dovajalnik premoga	24. Grelec zraka
7. Črpalka za kondenzirano vodo	16. Mlin za premog-pulverizator	25. Elektostatični lovilec prašnih delcev
8. Kondenzator	17. Uparjalnik	26. Ventilator za izpušne pline
9. Srednjetlačna Parna turbina	18. Odstranjevalnik pepela	27. Dimnik

Slovenija

Termoelektrarna Šoštanj ima kapaciteto 779 MW proizvede med 3.500 in 3.800 GWh ter 400 - 450 GWh toplote za daljinsko ogrevanje Šaleške doline. Prispevajo tretjino slovenske elektrike, v času krize tudi polovico. Letno porabijo med 3,4 in 4,2 milijonov ton premoga in okoli 60 milijonov Sm3 zemeljskega plina.

Onesnaževanje okolja

Termoelektrarne, posebej tiste na premog so veliki, če ne največji onesnaževalci okolja. Termoelektrarna moči 1 GW potrebuje okrog 3-4 milijone premoga (odvisno od vrste premoga) na leto in izpusti 7-8 milijonov ogljikovega dioksida na leto. Poleg tega so velike emisije žveplovega dioksida, prašnih delcev, dušikovih oksidov ter živega srebra. V nekaterih vrstah premoga z vsebnostjo urana se v dimnih plinih izloči več urana, kot pa ga porabi jedrska elektrarna.^[1]

Kitajska generira 67% elektrike s premogom, ZDA pa 30%.^[2]

Okolju škodljive emisije

Termoelektrarne na premog so glavni vzrok za smog, kisli dež in onesnažen zrak. Povprečna termoelektrarna brez razžvepljalnika izpusti 14.000 ton žveplovega dioksida na leto, z razžvepljalniki precej manj, vendar še vedno veliko.

Dušikovi oksidi povzročajo pojav ozona na tleh, smog, povzročajo dihalne težave na pljučih, poslabšajo astmo in druge probleme. Tipične emisije so 3300 ton na elektrarno.

Prašni delci, partikulati, delci pepela zmanjšujejo vidljivost, lahko povzročijo bronhitis, astmo in prezgodnjo smrt. Percipitatorji (lovilniki) so sposobni uloviti okrog 995 delcev, emisije so približno 500 ton na leto.

Emisije živega srebra so okrog 80 kilogramov na elektrarno, 50 kg svinca, 2 kilograma kadmija, 720 ton ogljikovega monoksida, 220 ton neizgorelih ogljikovodikov. ^[3]

Glej tudi

• Plinsko parna elektrarna

Sklici in reference

1. http://www.worldcoal.org/resources/frequently-asked-questions/ Arhivirano 2014-01-01 na Wayback Machine. FAQ
2. https://www.eia.gov/tools/faqs/faq.php?id=427&t=3
3. http://www.ucsusa.org/clean_energy/coalvswind/c02c.html Environmental impacts of coal power: air pollution

Zunanje povezave

• Termoelektrarna
• Konvenvionalan termolektrarna na premog
• Diagram
• Knjige o termoelektrarnah Arhivirano 2007-06-25 na Wayback Machine.
• Video o termoelektrarnah (youtube)