انرژی

ژنراتورهای بزرگ به طور گسترده در صنعت انرژی استفاده می شوند که عمدتاً در جنبه های زیر منعکس می شود:

###تولید برق حرارتی
-تولید برق زغال سنگ روش اصلی تولید برق حرارتی سنتی است. یک ژنراتور بزرگ به یک توربین بخار متصل می شود و احتراق زغال سنگ بخار با دمای بالا و فشار بالا تولید می کند که باعث می شود توربین بخار بچرخد و سپس روتور ژنراتور را به سمت قطع خطوط القای مغناطیسی هدایت می کند و انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. این روش ظرفیت تولید برق بالایی دارد، می تواند تقاضای برق در مقیاس بزرگ را برآورده کند و تولید برق پایداری دارد. این می تواند به طور انعطاف پذیر تولید برق را با توجه به بار برق تنظیم کند. به عنوان مثال، بسیاری از نیروگاه های حرارتی بزرگ در چین مجهز به واحدهای تولید برق با سوخت زغال سنگ فوق بحرانی و فوق بحرانی هستند، با ظرفیت واحد تا 1 میلیون کیلووات یا بیشتر، که پشتیبانی قوی برای تامین برق پایدار به شبکه را فراهم می کند.
-تولید برق گازی: استفاده از گاز با دمای بالا و فشار بالا که در اثر احتراق گاز طبیعی تولید می‌شود، برای به حرکت درآوردن چرخش توربین‌های گاز و تولید برق برای ژنراتورها. توربین‌های گازی به سرعت شروع به کار می‌کنند و می‌توانند به سرعت به تغییرات بار شبکه پاسخ دهند و برای تولید برق در اوج تراشیدن مناسب هستند. در همین حال، تولید برق با سوخت گاز پاک‌تر است و آلاینده‌های کمتری نسبت به تولید برق با سوخت زغال‌سنگ منتشر می‌کند. برخی از نیروگاه‌های سیکل ترکیبی بخار گازی در مقیاس بزرگ می‌توانند به بازده تولید انرژی جامع بیش از 60 درصد دست یابند که نقش مهمی در تنظیم ساختار انرژی ایفا می‌کند.

###تولید برق آبی
-* * نیروگاه برق آبی بزرگ * *: با احداث سدهایی برای قطع جریان آب، افت سطح آب ایجاد می شود. آب از طریق لوله های فولادی تحت فشار جریان می یابد و بر چرخ توربین ضربه می زند و باعث می شود توربین بچرخد و سپس ژنراتور را برای تولید برق به حرکت درآورد. ژنراتورهای آبی بزرگ ظرفیت واحد بزرگی دارند که به ده ها هزار یا حتی میلیون ها کیلووات می رسد. به عنوان مثال، نیروگاه برق سه دره مجهز به 32 ژنراتور برق آبی با ظرفیت 700000 کیلووات است که مجموع ظرفیت نصب شده آن 22.4 میلیون کیلووات است. این یکی از بزرگترین نیروگاه های برق آبی در جهان است و مقدار زیادی برق پاک را برای مناطق مرکزی و شرقی چین فراهم می کند.
- نیروگاه ذخیره سازی پمپ شده: دارای عملکردهای متعددی مانند تراشیدن پیک و پر کردن دره، تنظیم فرکانس، تنظیم فاز و پشتیبان گیری اضطراری است. در دوره‌های مصرف کم برق، آب از مخزن پایینی برای ذخیره به مخزن بالایی پمپ می‌شود و انرژی الکتریکی را به انرژی پتانسیل گرانشی آب تبدیل می‌کند. در زمان اوج مصرف برق، آب از مخزن بالایی برای تولید برق آزاد می شود و انرژی پتانسیل گرانشی آب را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. ژنراتور یک نیروگاه ذخیره سازی پمپی در مقیاس بزرگ می تواند هم به عنوان یک موتور الکتریکی برای هدایت پمپ آب به پمپ آب و هم به عنوان یک ژنراتور برای کار در شرایط تولید برق عمل کند و به طور موثر تعادل عرضه و تقاضای سیستم قدرت را تنظیم کند و پایداری و قابلیت اطمینان عملیات شبکه برق را بهبود بخشد.

###تولید انرژی هسته ای
- گرمای تولید شده توسط یک راکتور هسته ای، آب را به بخار با دمای بالا و فشار بالا تبدیل می کند که توربین را به چرخش می کشاند و سپس ژنراتور را برای تولید برق به حرکت در می آورد. تولید انرژی هسته‌ای دارای چگالی انرژی بالا، مصرف سوخت پایین است و گازهای گلخانه‌ای و آلاینده‌ها را منتشر نمی‌کند و آن را به یک منبع انرژی پاک و کارآمد تبدیل می‌کند. به عنوان مثال، نیروگاه هسته‌ای دایا بی چین، نیروگاه هسته‌ای Qinshan و سایر نیروگاه‌های هسته‌ای، همگی واحدهای بزرگ هسته‌ای با ظرفیت واحد واحد را افزایش داده‌اند و سهم مهمی در تامین انرژی کشور دارند. در همین حال، با پیشرفت مداوم فناوری، فناوری‌های جدید تولید انرژی هسته‌ای مانند راکتورهای خنک‌شونده گازی با دمای بالا و راکتورهای سریع به تدریج در حال ترویج و اعمال هستند و ژنراتورهای بزرگ نیز نقشی کلیدی در این سیستم‌های پیشرفته انرژی هسته‌ای ایفا می‌کنند.

###سایر تولیدات جدید انرژی
-تولید برق بادی: در مزارع بادی بزرگ، توربین های بادی انرژی باد را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. با پیشرفت مداوم فناوری تولید برق بادی، ظرفیت واحد واحد افزایش یافته است، از ده ها کیلووات در روزهای اولیه به چندین مگاوات یا حتی ده ها مگاوات در حال حاضر. قطر پره توربین‌های بادی بزرگ می‌تواند به صدها متر برسد و ارتفاع هاب می‌تواند به ده‌ها یا حتی صدها متر برسد که می‌تواند به طور موثرتری از منابع انرژی باد در ارتفاعات بالا استفاده کند. از طریق عملیات متصل به شبکه، مزارع بادی بزرگ می توانند مقدار زیادی نیروی بادی را به شبکه تحویل دهند و نقش مهمی در تولید انرژی های تجدیدپذیر ایفا کنند.
-تولید برق از زیست توده: استفاده از انرژی گرمایی حاصل از احتراق زیست توده (مانند کاه، ضایعات جنگلی، کود دامی و غیره) برای تبدیل آن به انرژی الکتریکی. نیروگاه های بزرگ زیست توده معمولاً از دیگ های زیست توده تخصصی برای تبدیل سوخت زیست توده به بخار با دمای بالا و فشار بالا استفاده می کنند که توربین بخار را برای تولید برق به حرکت در می آورد. این روش تولید برق نه تنها می تواند به استفاده همه جانبه از منابع زیست توده دست یابد، آلودگی زیست محیطی را کاهش دهد، بلکه تامین برق را برای مناطق روستایی و دورافتاده فراهم کند و توسعه اقتصادی محلی را ارتقا دهد.