• Що таке виробництво електричної енергії?
• Як виробляється електрична енергія?
• Етапи електроенергетики
• Види виробництва електроенергії
• Відновлювальна енергія

Ми пояснюємо, що таке виробництво електроенергії, її види та як її виробляють. Крім того, етапи електроенергетики.

Велика частина нашого повсякденного життя залежить від електричної енергії.

Що таке виробництво електричної енергії?

Покоління електрична енергія охоплює сукупність процесів різні, за допомогою яких його можна виробляти електрика, або що те саме, трансформують інші форми Енергія доступні в природа (хімічна енергія, кінетика, термічний, світло, ядернийтощо) у корисній електричній енергії.

Можливість виробляти електроенергію є однією з головних проблем людяність сучасний, оскільки його споживання Він набув широкого поширення та нормалізувався з моменту його відкриття в 19 столітті, аж до такої міри, що став незамінним у нашому повсякденному житті. Наші домівки, промисловостіГромадське освітлення, навіть наші персональні прилади, залежать від постійної та стабільної подачі електроенергії.

Таким чином, світове споживання енергії зростає. Якщо в 1900 році глобальне споживання енергії становило лише 0,7 терават (0,7 x 1012 Вт), то вже в 2005 році воно оцінювалося приблизно в 500 екзаулів (5 x 1020 Дж), що еквівалентно 138 900 терават.

Промисловий сектор є найбільшим споживачем з усіх, і тому розвинений світ (так званий Перший світ) відповідає за найвищий відсоток споживання. Сполучені Штати, наприклад, споживають 25% енергії, виробленої в усьому світі.

Тому пошук нових і ефективніших шляхів його отримання є сферою, в яку вкладаються величезні науково-технічні ресурси, особливо в той час, коли кліматичні впливи індустріалізація і від горіння горючі корисні копалини це стало не тільки очевидним, а й тривожним.

Як виробляється електрична енергія?

Для обертання турбіни генератора можна використовувати різні види енергії.

Електроенергія, як правило, виробляється на великих об'єктах, які називаються електростанціями або електростанціями, які, використовуючи переваги різних типів сирий матеріал або природні процеси «виробляють» електрику.

Для цього більшість електростанцій мають генератори, які є великими пристроями, які генерують змінний струм. Вони складаються з котушки, яка являє собою великий обертовий рулон матеріалу електричний провідник розташовуються нитками, і a магніт який залишається фіксованим.

При обертанні котушки всередині магніту на високих швидкостях виникає явище, яке називається електромагнітною індукцією: магнітне поле Результат мобілізує електрони провідного матеріалу, створюючи потік енергії, який потім потрібно «підготувати» до розподілу через серію трансформаторів.

Отже, питання полягає в тому, як змусити котушку обертатися на високих швидкостях і стабільно. Під час експериментів, проведених у 19 столітті з електрикою, вона вироблялася шляхом крутіння педалей велосипеда, який, звичайно, виробляв лише крихітну кількість.

У випадку з електростанціями потрібно щось набагато складніше: турбіна, яка є обертовим пристроєм, здатним передавати механічна енергія до котушки, змушуючи її обертатися, від використання іншої сили.

Наприклад, ви можете використовувати падаючу воду у водоспаді, або постійний дмух вітру, або в більшості випадків, пара зростаюча кількість хорошої кількості окропу, для чого необхідно, у свою чергу, створити постійну кількість тепла, за допомогою горіння з різних видів матеріалів.

Як буде видно, повний процес генерування електричної енергії є не що інше, як перетворення хімічної енергії в калорійну енергію (згоряння), щоб потім перетворити її в кінетичну і механічну (шляхом мобілізації турбіни), а пізніше в електромагнітну, тобто. , , в електроенергетиці.

Етапи електроенергетики

Електроенергія розподіляється по лініях електропередач.

Сектор електроенергетики відповідає за весь цикл виробництва електроенергії, починаючи, наприклад, і закінчуючи її споживанням у кожному з наших будинків. Весь цикл виробництва енергії в цій галузі включає в себе наступні етапи:

• Покоління. Перший етап, логічно, полягає в отриманні електроенергії доступними засобами на будь-якому з існуючих типів електростанцій.
• Трансформація. Після отримання електроенергії вона зазвичай піддається процесу трансформації, яка готує її до транспортування по електромережі, оскільки електроенергія, на відміну від інших продуктів і товарів, не може зберігатися для споживання пізніше, а має передаватися негайно.

За це відповідають так звані підстанції або трансформаторні установки, розташовані поблизу електростанцій, а також центри трансформації, розташовані поблизу електростанцій. населення споживачів, оскільки його місія полягає в модуляції електричної напруги, щоб зробити електроенергію транспортною (висока напруга) і споживаною (низька напруга).

• Розповсюдження. Нарешті, електроенергія повинна бути надана в наші будинки або в галузі, які її споживають, через мережу електропроводки, відому як лінії електропередач, і якою зазвичай займаються різні компанії з розподілу енергії та маркетингу.
• Споживання. Нарешті, кожне побутове або промислове підприємство має ланку, яка з’єднує розподільні мережі з внутрішніми приміщеннями, дозволяючи енергію бути там, де вона потрібна.

Види виробництва електроенергії

Вітрова енергія відносно недорога і безпечна для виробництва електроенергії.

Виробництво електроенергії, як правило, класифікується за типом електростанції, на якій воно виробляється, або тим самим, відповідно до якої конкретної процедури, як ми пояснювали раніше, мобілізувати турбіну, ніж обертати котушку, яка в свою чергу час виробляє електроенергію. Таким чином, маємо:

• Термоелектрична енергія горючі корисні копалини. Термоелектричні установки - це ті, які виробляють електроенергію з теплової енергії, кип'ятіння великої кількості води або подібним чином нагрівають інші гази завдяки згорянню різних матеріалів. органічний (Вугілля, Нафта, природний газ або інше викопне паливо) у внутрішньому котлі. У цих випадках газ, що розширюється, відповідає за переміщення турбіни, а потім її охолоджують, щоб мати можливість повторити цикл.
• Термоядерна енергія. Принцип дії термоядерної енергії не відрізняється від термоелектричної, за винятком того, що тепло, необхідне для обертання турбін, отримують за допомогою різних хімічні процеси розщеплення атоми важкі, тобто бомбардування атомних ядер певних елементів, щоб змусити їх стати іншими легшими елементами і вивільнити величезну кількість енергії. У цих установках, відомих як реактори, така ж логіка атомна бомба, але застосовано в мирних цілях. Недоліком є ​​те, що він утворює радіоактивні відходи, які важко обробляти і є високотоксичними.
• Геотермальна енергія. Знову ж таки, в цьому випадку робота електростанції підкоряється термоелектричній моделі, але без потреби в паливі або котлах, оскільки використовується внутрішнє тепло електростанції. Земна кора. Для цього потрібне відповідне тектонічне розташування, тобто ділянка з тектонічною активністю, яка дозволяє виливати воду в глибину землі і використовувати отриману пару для мобілізації електричних турбін.
• Сонячна теплова енергія. Як і в попередніх випадках, цей тип електростанцій використовує переваги сонячне світло, фокусуючи та концентруючи його за допомогою складної системи дзеркал, щоб нагріти рідини при температури між 300 і 1000 ° C, і таким чином запустити процес термоелектричного виробництва.
• Фотоелектрична енергія. Цей тип енергії також отримують, використовуючи переваги сонячного світла, але в іншому сенсі: за допомогою великих полів фотоелементів, що складаються з діодів, чутливих до сонячного світла, які генерують невеликі різниці потенціалів на своїх кінцях. Для цього потрібні великі сайти сонячні панелі виробляти електроенергію, але в той же час це робиться без потреби сировини і без забруднювати занадто багато навколишнє середовище.
• Гідроелектрична сила. У цьому випадку електричні турбіни генеруючої установки рухаються не під дією тепла, а за рахунок використання механічної енергії водоспаду. З цієї причини а топографії специфічні для цього, наприклад, катаракти, водоспади, могутні річки або водойми, в які можна імплантувати греблі або дамби. За межами жорстокої модифікації цих водойм та їх екосистеми власний, це форма чиста енергія, дешево і безпечно.
• Енергія морської води або потужність хвилі. Так називають установки для отримання електричної енергії від припливів або морських хвиль через прибережні споруди, які за допомогою плавучих пристроїв використовують поштовх води для мобілізації турбін. Однак це не дуже потужні і не дуже вигідні способи отримання енергії, принаймні на даний момент.
• Енергія вітру. Якщо в попередніх випадках використовувався природний рух води, то на вітрових електростанціях використовується сила вітру, особливо в регіони в тому, що він дме постійно, як прибережні зони, великі рівнини тощо. Для цього у них є цілі поля гігантських пропелерів, чутливих до проходження вітру, які при русі передають механічну енергію електричній турбіні. Це відносно недорога і безпечна форма виробництва електроенергії, але, на жаль, дуже малопотужна і зі значною вартістю в плані озеленення.

Відновлювальна енергія

Отримання електроенергії – це складний і дуже вимогливий процес вплив на навколишнє середовище, особливо в його традиційних варіантах, таких як викопне паливо. Крім того, в останніх випадках наявне паливо має обмежені запаси, оскільки вугілля і нафта мають дуже повільне і тривале геологічне походження, що не дозволяє нам поповнювати запаси планети з тією ж швидкістю, з якою ми їх споживаємо.

З цієї причини багато зусиль енергетичного сектору вкладається в пошук можливих відновлюваних джерел або в удосконалення тих, що вже існують, таких як сонячна, гідроелектрична та геотермальна енергія.

Однак великі надії людства в енергетичних питаннях вказують на можливість ядерного синтезу як безпечного, надійного, не забруднюючого та поновлюваного джерела енергії: беруться атоми водню, найпоширеніший елемент у світі. всесвіту, і зливаються, щоб генерувати величезну кількість енергії, як це відбувається в серці зірки в просторі.

На жаль, блаженство технології це все ще далеко від наших досягнень, тому людству доведеться докладати більше зусиль, щоб адаптувати своє споживання енергії до можливостей світу, або ризикувати повністю знищити його у своєму прагненні до нескінченної електричної енергії.