Generació d'electricitat
Dividim el sistema elèctric en tres parts; generació d'energia, transmissió i distribució. En aquest article, discutirem la generació d'energia. En realitat, en la generació d'energia, una forma d'energia es converteix en energia elèctrica. Produeixem energia elèctrica a partir de diverses fonts naturals.
Classifiquem aquestes fonts en dos tipus: fonts renovables i fonts no renovables. En el sistema elèctric actual, la major part de l'energia elèctrica es genera a partir de fonts no renovables com el carbó, el petroli i els gasos naturals.
Però aquestes fonts són limitades. Per tant, hem de fer servir aquestes fonts amb cura i sempre buscar una font alternativa o passar a les fonts renovables.
Les fonts renovables inclouen solar, eòlica, hidràulica, maremotriz i biomassa. Aquestes fonts són amigables amb l'ambient, gratuïtes i recursos infinits disponibles. Obtinguem més informació sobre les fonts renovables.
Sistema d'energia solar
És la millor font alternativa per a la generació d'energia. Hi ha dues maneres de generar energia elèctrica a partir de la llum solar.
Podem crear electricitat directament utilitzant una cèl·lula fotovoltaica (PV). La cèl·lula fotovoltaica està feta de silici. Moltes cèl·lules són connectades en sèrie o paral·lel per formar un panell solar.
Podem produir calor (térmica solar) amb l'ajuda de miralls en la llum solar, i fem servir aquesta calor per convertir l'aigua en vapor. Aquest vapor de alta temperatura fa girar les turbines.
Avantatges del sistema d'energia solar
El cost de transmissió és zero per a un sistema solar autònom.
El sistema de generació d'electricitat solar és amigable amb l'ambient.
El cost de manteniment és baix.
És una font ideal per a ubicacions remotes que no poden connectar-se a la xarxa.
Desavantatges del sistema d'energia solar
Els gastos inicials són alts.
Requereix una gran àrea per a la producció massiva.
El sistema de generació d'electricitat solar depèn del temps meteorològic.
L'emmagatzematge d'energia solar (bateria) és car.
Sistema d'energia eòlica
Es fan servir aerogeneradors per convertir l'energia eòlica en energia elèctrica. El vent flueix degut a canvis de temperatura en l'atmosfera. Els aerogeneradors converteixen l'energia eòlica en energia cinètica. L'energia cinètica rotacional fa girar el generador d'inducció, i aquest generador converteix l'energia cinètica en energia elèctrica.
Avantatges del sistema d'energia eòlica
L'energia eòlica és una font il·limitada, gratuïta i neta d'energia.
El cost operatiu és pràcticament zero.
Un sistema de generació d'electricitat eòlica pot generar energia en ubicacions remotes.
Desavantatges del sistema d'energia eòlica
No pot produir la mateixa quantitat d'electricitat en tot moment.
Necessita una gran àrea oberta.
Fa soroll.
El procés de construcció d'un aerogenerador és car.
Produceix una baixa sortida d'electricitat.
Suposa riscos per als ocells volants.
Sistema d'energia hidràulica
La potència obtinguda de rius o aigües oceàniques es coneix com a energia hidràulica. Les centrales hidroelèctriques funcionen basant-se en els efectes gravitacionals. Aquí emmagatzemem l'aigua en un pantà o reservori. Quan permetem que l'aigua caigui, el moviment d'aquesta aigua quan flueix cap avall cap al penstock provoca energia cinètica que fa girar les turbines.
Avantatges del sistema d'energia hidràulica
Es pot utilitzar en el servei immediatament.
Després d'aquest procés, l'aigua es pot utilitzar per a regar i altres propòsits.
Els pantans són dissenyats per un període prolongat i, per tant, poden contribuir a la generació d'energia elèctrica durant molts anys.
Els costos de funcionament i manteniment són baixos.
No cal transportar combustible.
Desavantatges del sistema d'energia hidràulica
El cost inicial d'una central hidroelèctrica és alt.
Les centrals hidroelèctriques estan situades en zones muntanyoses, molt llunyanes de la càrrega. Per tant, necessiten una línia de transmissió llarga.
La construcció de pantans pot inundar pobles i ciutats.
També depèn del temps meteorològic.
Sistema d'energia de carbó
Una central tèrmica produeix electricitat cremant carbó en la caldera. El calor s'utilitza per convertir l'aigua en vapor. Aquest vapor de alta pressió i alta temperatura que flueix cap a la turbina fa girar un generador per produir energia elèctrica.
Després de passar pel generador, el vapor es refreda en un condensador i es reutilitza en la caldera per generar vapor de nou. La central tèrmica funciona segons el cicle de Rankine.
Avantatges del sistema d'energia de carbó
