ТЭС (тепловая электростанция) — это обобщающее понятие для всех электростанций, где электричество получают через преобразование тепловой энергии от сжигания топлива.
Принцип работы: топливо → тепло → пар → турбина → генератор → электричество.
Топливо: уголь, природный газ, мазут, биомасса и др.
Термин "ТЭС" охватывает все тепловые станции, включая КЭС, ТЭЦ и (исторически) ГРЭС.
КЭС (конденсационная электростанция) — это разновидность ТЭС, которая вырабатывает только электроэнергию (без отпуска тепла потребителям).
Как работает:
пар после турбины конденсируется в конденсаторе;
конденсат возвращается в котёл;
тепло конденсации практически не используется вне станции.
КПД: обычно 35-40% (значительная часть тепла теряется в конденсаторе).
Большинство крупных угольных и газовых станций, ориентированы исключительно на генерацию электричества.
ГРЭС (государственная районная электростанция) — это историческое название крупных КЭС в СССР и России, работавших на местном топливе (уголь, торф, газ) и снабжавших электроэнергией большой район.
Особенности:
по сути — та же КЭС (вырабатывает только электричество);
термин подчёркивал государственную принадлежность и привязку к району размещения;
сегодня часто используется как синоним крупной КЭС, хотя официальный статус «ГРЭС» постепенно уходит.
Пример: Сургутская ГРЭС-2 (крупнейшая ТЭС России).
ТЭЦ (теплоэлектроцентраль) — это тепловая электростанция, которая одновременно вырабатывает электричество и тепло для отопления и горячего водоснабжения.
Как работает:
часть пара от турбины отбирается для нагрева сетевой воды (в бойлерах);
остальной пар идёт на конденсацию как в КЭС;
тепло используется для городских теплосетей.
КПД: выше, чем у КЭС (до 70-85%), так как полезное использование тепла значительно шире.
Назначение: энергоснабжение городов и промышленных узлов, где нужен и электричество, и тепло.
Ограничение: эффективна только при наличии потребителя тепла в радиусе 20-30 км (иначе тепловые потери в сетях слишком велики).
Пример: городские ТЭЦ, снабжающие жилые районы и предприятия.
Каждый тип электростанции имеет свои особенности и преимущества, что позволяет выбрать наилучший вариант в зависимости от потребностей и условий. Решение о выборе конкретного вида электростанции зависит от множества факторов, включая источники топлива, эффективность и экологические аспекты.