• Kas yra elektros energijos gamyba?
• Kaip gaminama elektros energija?
• Elektros sektoriaus etapai
• Elektros gamybos rūšys
• Atsinaujinanti energija

Mes paaiškiname, kas yra elektros energijos gamyba, jos rūšys ir kaip ji gaminama. Be to, elektros sektoriaus etapai.

Didžioji mūsų kasdienio gyvenimo dalis priklauso nuo elektros energijos.

Kas yra elektros energijos gamyba?

Karta elektros energija apima rinkinį procesus skirtinga, per kurią jis gali būti gaminamas elektros, arba kas yra tas pats, transformuoti kitas formas Energija galima rasti gamta (cheminė energija, kinetika, terminis, šviesa, branduolinisir tt) naudojamos elektros energijos.

Gebėjimas gaminti elektrą yra vienas iš pagrindinių rūpimų dalykų žmogiškumas šiuolaikinis, nes jo vartojimo Jis tapo plačiai paplitęs ir normalizuotas nuo atradimo XIX amžiuje, todėl tapo nepakeičiamu mūsų kasdieniame gyvenime. Mūsų namai, pramonės šakomsVisuomeninis apšvietimas, net mūsų asmeniniai prietaisai, priklauso nuo nuolatinio ir stabilaus elektros energijos tiekimo.

Taigi energijos suvartojimas pasaulyje auga. Nors 1900 metais pasaulinis energijos suvartojimas tesiekė 0,7 teravato (0,7 x 1012 W), tai jau 2005 m. jis buvo įvertintas apie 500 eksadžaulių (5 x 1020 J), atitinkančių 138 900 teravatų.

Pramonės sektorius yra didžiausias vartotojas iš visų, todėl išsivysčiusios šalys (vadinamasis pirmasis pasaulis) yra atsakingos už didžiausią vartojimo procentą. Pavyzdžiui, JAV sunaudoja 25% visame pasaulyje pagaminamos energijos.

Todėl naujų ir efektyvesnių būdų tai pasiekti yra sritis, į kurią investuojami didžiuliai moksliniai ir technologiniai ištekliai, ypač tuo metu, kai klimato poveikis industrializacija ir nuo degimo iškastinis kuras tai tapo ne tik akivaizdu, bet ir nerimą kelianti.

Kaip gaminama elektros energija?

Generatoriaus turbinai sukti gali būti naudojama įvairių rūšių energija.

Elektra apskritai gaminama dideliuose įrenginiuose, vadinamuose elektrinėmis arba elektrinėmis, kurios, pasinaudodamos įvairių tipų pranašumais žaliava arba natūraliais procesais „gamina“ elektros energiją.

Tam daugumoje elektrinių yra generatoriai – dideli įrenginiai, kurie generuoja kintamoji srovė. Jie sudaryti iš ritės, kuri yra didelis besisukantis medžiagos ritinys elektros laidininkas išdėstyti siūlais ir a magnetas kuris lieka fiksuotas.

Sukant ritę magneto viduje dideliu greičiu, atsiranda reiškinys, vadinamas elektromagnetine indukcija: magnetinis laukas Rezultatas mobilizuoja laidžios medžiagos elektronus, sukurdamas energijos srautą, kuris vėliau turi būti „paruoštas“ paskirstymui per transformatorių seriją.

Taigi problema yra ta, kaip priversti ritę suktis dideliu greičiu ir tolygiai. 19 amžiuje atliktuose eksperimentuose su elektra jis buvo generuojamas minant dviračio pedalus, o tai, žinoma, pagamino tik mažą kiekį.

Elektrinių atveju reikia kažko daug sudėtingesnio: turbinos, kuri yra besisukantis įtaisas, galintis perduoti mechaninė energija prie ritės, priverčiant ją suktis, nuo kitos jėgos panaudojimo.

Pavyzdžiui, galite naudoti krintantį vandenį krioklyje arba nuolatinį vėjo pūtimą, arba daugeliu atvejų garai didėjantis gero kiekio verdančio vandens kiekis, kuriam savo ruožtu būtina generuoti pastovų kiekį karštis, naudojant degimo įvairių rūšių medžiagų.

Kaip bus matyti, visas elektros energijos generavimo procesas yra ne kas kita, kaip cheminės energijos pavertimas kalorine energija (degimas), vėliau ją paverčiant kinetine ir mechanine (mobilizuojant turbiną), o vėliau – elektromagnetine, t. , , elektra.

Elektros sektoriaus etapai

Elektra paskirstoma elektros linijomis.

Elektros sektorius yra tas, kuris yra atsakingas už visą elektros gamybos grandinę, nuo jos pradžios iki vartojimo kiekviename mūsų namuose, pavyzdžiui. Visas energijos gamybos ciklas šiame sektoriuje apima šiuos etapus:

• Karta. Pirmasis etapas, logiškai mąstant, yra elektros energijos gavimas turimomis priemonėmis bet kurioje iš esamų elektrinių tipų.
• Transformacija. Kai elektra gaunama, ji paprastai yra transformuojama, kurios metu ji paruošiama transportavimui elektros tinklu, nes elektros energija, skirtingai nei kiti produktai ir prekės, vėliau negali būti saugoma vartoti, o turi būti nedelsiant perduodama.

Už tai atsakingos vadinamosios pastotės arba transformatorinės, esančios šalia elektrinių, taip pat transformacijos centrai, esantys šalia elektrinių. gyventojų vartotojų, nes jos misija yra moduliuoti elektros įtampą, kad elektros energija būtų transportuojama (aukšta įtampa) ir vartojama (žema įtampa).

• Paskirstymas. Elektra pagaliau turi būti tiekiama į mūsų namus arba ją suvartojančias pramonės šakas per laidų tinklą, žinomą kaip elektros linijos, kurią paprastai tvarko įvairios energijos paskirstymo ir rinkodaros įmonės.
• Vartojimas. Galiausiai, kiekviename vartotojų namų ūkyje ar pramoninėje įmonėje yra jungtis, kuri sujungia skirstomuosius tinklus su vidaus įrenginiais, kad energija būtų ten, kur jos reikia.

Elektros gamybos rūšys

Vėjo energija yra palyginti nebrangi ir saugi elektros energijos gamybai.

Elektros gamyba paprastai klasifikuojama pagal elektrinės, kurioje ji gaminama, tipą arba pagal tai, kas yra tas pats, pagal kokią konkrečią procedūrą naudojama, kaip paaiškinome anksčiau, mobilizuoti turbiną, kad suktų ritę, kuri savo ruožtu. laikas gamina elektros energiją. Taigi, mes turime:

• Termoelektrinė energija iškastinis kuras. Termoelektrinėmis vadinamos tos, kurios gamina elektrą iš šilumos energijos, užvirindamos didelius vandens kiekius ar panašiai kaitindamos kitas dujas, degdamos įvairias medžiagas. ekologiškas (anglis, Naftos, gamtinių dujų arba kitas iškastinis kuras) vidiniame katile. Tokiais atvejais besiplečiančios dujos yra atsakingos už turbinos judėjimą, o vėliau jos atšaldomos, kad būtų galima pakartoti ciklą.
• Termobranduolinė energija. Termobranduolinės energijos veikimo principas nesiskiria nuo termoelektrinės, išskyrus tai, kad šiluma, reikalinga turbinoms sukti, gaunama per įvairius cheminiai procesai dalijimasis atomai sunkus, tai yra, bombarduojantis tam tikrų atomų branduolius elementai, priversti juos tapti kitais lengvesniais elementais ir išleisti didžiulį kiekį energijos. Šiose gamyklose, vadinamose reaktoriais, ta pati logika atominė bomba, bet taikomas taikiems tikslams. Trūkumas yra tas, kad susidaro radioaktyvios atliekos, kurias sunku tvarkyti ir kurios yra labai toksiškos.
• Geotermine energija. Vėlgi, šiuo atveju elektrinės darbas paklūsta termoelektriniam modeliui, tačiau nereikia kuro ar katilų, nes naudojama elektrinės vidinė šiluma. Žemės pluta. Tam reikalinga tinkama tektoninė vieta, tai yra tektoninio aktyvumo zona, leidžianti į žemės gelmes pilti vandenį ir panaudoti susidarančius garus elektros turbinoms mobilizuoti.
• Saulės šiluminė energija. Panašiai kaip ir ankstesniais atvejais, šio tipo elektrinės naudojasi saulės šviesa, sufokusuojant ir koncentruojant jį naudojant sudėtingą veidrodžių sistemą, kad būtų galima pašildyti skysčius temperatūros tarp 300 ir 1000 ° C, ir taip pradėti termoelektros generavimo procesą.
• Fotovoltinė energija. Šios rūšies energija taip pat gaunama pasinaudojant saulės šviesa, bet kita prasme: naudojant didelius fotovoltinių elementų laukus, sudarytus iš saulės šviesai jautrių diodų, kurie savo galuose sukuria nedidelius potencialų skirtumus. Tam reikalingos didelės svetainės saulės elementai gaminti elektros energiją, bet tuo pačiu tai daroma nereikalaujant žaliavų ir be teršti per daug aplinką.
• Hidroelektrinė. Tokiu atveju generacinės elektrinės elektros turbinos judinamos ne veikiant šilumai, o pasinaudojant mechanine krioklio energija. Dėl šios priežasties a topografija būdingi tam, pavyzdžiui, katarakta, kriokliai, galingos upės ar vandens telkiniai, kuriuose galima įsodinti užtvankas arba užtvankos. Be žiauraus šių vandens telkinių modifikavimo ir jų ekosistemoms savo, tai yra forma švari energija, pigus ir saugus.
• Jūros vandens energija arba bangų galia. Taip vadinami augalai, gauti elektros energiją iš potvynių ar jūros bangų per pakrantės įrenginius, kurie plūduriuojančiais įtaisais naudojasi vandens stūmimo pranašumais, kad mobilizuoja turbinas. Tačiau tai nėra labai galingi ir ne itin pelningi energijos gavimo būdai, bent jau šiuo metu.
• Vėjo energija. Jei ankstesniais atvejais buvo pasinaudota natūraliu vandens judėjimu, tai vėjo jėgainėse pasinaudojama vėjo jėga, ypač regionuose tuo, kad pučia nuolat, kaip pajūrio zonose, didžiosiose lygumose ar pan. Tam jie turi ištisus laukus milžiniškų sraigtų, jautrių vėjo praėjimui, kurie judėdami perduoda mechaninę energiją į elektros turbiną. Tai santykinai nebrangi ir saugi elektros gamybos forma, bet, deja, labai mažai galinga ir daug kainuojanti kraštovaizdžio sutvarkymui.

Atsinaujinanti energija

Elektros energijos gavimas yra sudėtingas ir daug pastangų reikalaujantis procesas poveikis aplinkai, ypač tradiciniuose jo variantuose, pavyzdžiui, iškastinio kuro. Be to, pastaraisiais atvejais turimas kuras turi ribotas atsargas, nes anglis ir nafta yra labai lėtos ir užsitęsusios geologinės kilmės, o tai neleidžia papildyti planetų atsargų tokiu pat greičiu, kokiu jas vartojame.

Dėl šios priežasties daugelis energetikos sektoriaus pastangų yra investuojamos į galimų atsinaujinančių šaltinių paieškas arba į jau esamų – saulės, hidroelektrinių, geoterminės energijos – tobulinimą.

Tačiau didžiulės žmonijos viltys energetikos reikaluose rodo atominės sintezės, kaip saugaus, patikimo, neteršiančio ir atsinaujinančio energijos šaltinio, galimybę: paimami vandenilio atomai – gausiausias elementas pasaulyje. visata, ir susilieja, kad generuotų milžiniškus energijos kiekius, kaip tai vyksta širdyje žvaigždės erdvėje.

Deja, palaima technologija tai dar toli mums nepasiekiama, todėl žmonijai teks dėti didesnes pastangas savo energijos suvartojimui pritaikyti prie pasaulio galimybių arba rizikuoti visiškai jį sužlugdyti mūsų begalinės elektros energijos troškime.