所有发电厂,从现场发电机到大型区域供应商,基本上都通过集中分散的能量而不是收集能量来工作。通常,热能是最容易集中的能量之一。化石燃料发电站通过燃烧石油、天然气或煤炭来产生这种热量。
最常见的是,化石燃料发电站通过蒸汽发电运行。煤、天然气或石油被燃烧以加热水并产生蒸汽。蒸汽随后被强制流过涡轮机的叶片,导致连接的转子旋转。旋转的转子为发电机提供动力,发电机产生的电能可以被收集。这些发电厂通常能回收燃烧燃料的三分之一热能。
更罕见的是,化石燃料发电站可以通过直接燃烧燃料来提供动力。在这些情况下,燃烧过程中产生的热空气使涡轮机旋转。这些电厂的优点是上下电速度更快。减少用水也减轻了环境破坏。消极的是,这些电厂的效率低于蒸汽动力机组。
煤炭仍然是化石燃料发电站的热门选择。在美国,大约50%的电力来自燃煤电厂。南非和波兰等其他国家对煤炭的依赖程度甚至更高,超过90%的电力来自煤炭。
燃煤电厂的大量存在有很多原因。在大多数地区,煤炭是目前最容易获得的燃料。这通常也使其成为最具成本效益的选择。此外,煤电厂是最早建造的,大多数仍在运行。通常,建造一座昂贵的新工厂来取代仍在运行的设施在经济上是不可行的。
在化石燃料中,第二受欢迎的是天然气。在某些地区,天然气几乎和煤炭一样丰富,平均而言,成本相当。天然气的重量比其他化石燃料轻,而且通常更容易运输,成本也更低。在紧急情况下,通常可以立即停止天然气的流动。最后,天然气燃烧时比石油或煤炭更清洁,因此在很大程度上被认为是减少空气污染的更环保的选择。
一座石油化石燃料发电站靠燃烧原油来发电。尽管这些发电厂在北美国家的发电量中所占比例不到10%,但它们是石油更丰富地区的自然选择。有时,非常小的发电站可以在非常类似于汽车发动机的燃烧模型上工作。在这些情况下,石油是最合理的选择。
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