Elektriciteitsopwekking
Wij verdelen het elektriciteitsnet in drie delen; elektriciteitsproductie, transmissie en distributie. In dit artikel zullen we elektriciteitsproductie bespreken. Bij de productie van elektriciteit wordt één vorm van energie omgezet in elektrische energie. We produceren elektrische energie uit verschillende natuurlijke bronnen.
We classificeren deze bronnen in twee typen: hernieuwbare bronnen en niet-hernieuwbare bronnen. In het huidige elektriciteitsnet wordt de meeste elektrische energie geproduceerd uit niet-hernieuwbare bronnen zoals steenkool, olie en aardgas.
Maar deze bronnen zijn beperkt beschikbaar. Dus moeten we deze bronnen voorzichtig gebruiken en altijd een alternatieve bron vinden of overgaan op hernieuwbare bronnen.
De hernieuwbare bronnen omvatten zon, wind, water, getijden en biomassa. Deze bronnen zijn milieuvriendelijk, gratis en oneindig beschikbaar. Laten we meer informatie krijgen over hernieuwbare bronnen.
Zonne-energiesysteem
Het is de beste alternatieve bron voor elektriciteitsproductie. Er zijn twee manieren om elektrische energie te genereren uit zonlicht.
We kunnen elektriciteit rechtstreeks genereren met behulp van fotovoltaïsche (PV) cellen. De fotovoltaïsche cel bestaat uit silicium. Veel cellen worden in serie of parallel verbonden om een zonnepaneel te maken.
We kunnen warmte (zonnewarmte) genereren met behulp van spiegels in het zonlicht, en we gebruiken deze warmte om water om te zetten in stoom. Deze hoge temperatuur stoom laat de turbines draaien.
Voordeel van zonne-energiesysteem
De transmissiekosten zijn nul voor een zelfstandig zonne-energiesysteem.
Een systeem voor de productie van zonne-elektriciteit is milieuvriendelijk.
De onderhoudskosten zijn laag.
Het is een ideale bron voor afgelegen locaties die geen verbinding kunnen leggen met het netwerk.
Nadelen van zonne-energiesysteem
De initiële kosten zijn hoog.
Er is een groot oppervlak nodig voor bulkproductie.
Het systeem voor de productie van zonne-elektriciteit is afhankelijk van het weer.
Opslag van zonne-energie (batterij) is duur.
Wind-energiesysteem
Windturbines worden gebruikt om windenergie om te zetten in elektrische energie. Wind ontstaat door temperatuurverschillen in de atmosfeer. Windturbines zetten windenergie om in kinetische energie. De rotatiekinetische energie laat de inductiegenerator draaien, en deze generator zet kinetische energie om in elektrische energie.
Voordeel van wind-energiesysteem
Windenergie is een onbeperkte, gratis en schone energiebron.
De exploitatiekosten zijn bijna nihil.
Een systeem voor de productie van wind-elektriciteit kan elektriciteit genereren op afgelegen locaties.
Nadeel van wind-energiesysteem
Het kan niet altijd dezelfde hoeveelheid elektriciteit produceren.
Het heeft een grote open ruimte nodig.
Het maakt geluid.
De bouw van een windturbine is duur.
Het geeft een lagere elektriciteitsopbrengst.
Het vormt bedreigingen voor vliegende vogels.
Waterkracht-energiesysteem
De kracht verkregen uit rivier- of zeewater wordt waterkracht genoemd. Waterkrachtcentrales werken op basis van gravitatie-effecten. Hier bewaren we water in een dam of reservoir. Wanneer we het water laten vallen, veroorzaakt de beweging van het water dat stroomafwaarts naar de penstock stroomt, kinetische energie die de turbines laat draaien.
Voordeel van waterkracht-energiesysteem
Het kan onmiddellijk in gebruik worden genomen.
Na dit proces kan het water worden gebruikt voor irrigatie en andere doeleinden.
Dammen zijn ontworpen voor een lange periode en kunnen dus jarenlang bijdragen aan de generatie van elektrische energie.
De exploitatie- en onderhoudskosten zijn laag.
Er is geen transport van brandstof nodig.
Nadeel van waterkracht-energiesysteem
De initiële kosten van een waterkrachtcentrale zijn hoog.
Waterkrachtcentrales bevinden zich in heuvelachtige gebieden, ver van de belasting. Daarom hebben ze een lange transmissielijn nodig.
De bouw van dammen kan dorpen en steden onder water zetten.
Het is ook afhankelijk van het weer.
Kolen-energiesysteem
Een thermische centrale produceert elektriciteit door kolen in de ketel te verbranden. Warmte wordt gebruikt om water om te zetten in stoom. Deze hoge druk en hoge temperatuur stoom die de turbine binnenstroomt, laat een generator draaien om elektrische energie te produceren.
Na het passeren van de turbine wordt de stoom in een condensor gekoeld en herbruikt in de ketel om opnieuw stoom te genereren. Een thermische centrale werkt volgens de Rankine-cyclus.
Voordeel van kolen-energiesysteem
Kolen zijn goedkoop.
