Wat is Elektriese Kragopwekking?

Wat is Elektriese Kragopwekking?

Definisie van Kragopwekking

Die kragstelsel het drie hoofdele: opwekking, oordrag en verspreiding. Hierdie artikel fokus op kragopwekking, waar een vorm van energie omgesit word na elektriese energie. Elektriese energie word geproduseer uit verskeie natuurlike bronne.

 Energiebronne word ingedeel in hernubaar en nie-hernubaar tipes. Tans word die meeste elektriese energie gegenereer uit nie-hernubare bronne soos steenkool, olie en aardgas.

 Nie-hernubare bronne is egter beperk. Ons moet dit versigtig gebruik en alternatiewe of hernubare bronne soek.

 Hernubare bronne sluit son, wind, water, getyde en biomassa in. Hierdie is milieuvriendelik, gratis en onbeperkte hulpbronne. Kom ons leer meer oor hierdie hernubare bronne.

 Hernubare Bronne

Hernubare bronne soos son, wind, waterkracht, getyde en biomassa is milieuvriendelik en onbeperk.

 Sonenergie-opwekking

Sonenergie is 'n goeie alternatief vir kragopwekking. Daar is twee hoofmetodes om elektrisiteit te genereer uit sonlig.

 Ons kan direk elektrisiteit skep deur fotovoltaiese (PV) selle te gebruik. Die fotovoltaiese sel word gemaak van silikon. Baie selle word in reeks of parallel verbind om 'n sonpaneel te maak.

Ons kan warmte (sontermiese) met behulp van spieëls in die sonlig produseer, en ons gebruik hierdie warmte om water om te skakel na damp. Hierdie hoëtemperatuurdamp draai die turbines.

 Voordelige van Sonenergiesisteme

• Die oordragkoste is nul vir 'n selfstandige sonstelsel.

• Sonenergie-opwekkingsstelsel is milieuvriendelik.

• Die onderhoudskoste is laag.

• Dit is 'n ideale bron vir afgeleë plekke wat nie aan die netwerk kan koppel nie.

Nadele van Sonenergiesisteme

• Aanvanklike kostes is hoog.

• Vereis groot area vir massaproduksie.

• Sonenergie-opwekkingsstelsel is weer-afhanklik.

• Sonenergie-opslag (batterye) is duur.

 Windenergiesisteme

Windturbines word gebruik om windenergie om te skakel na elektriese energie. Wind stroom as gevolg van temperatuurveranderinge in die atmosfeer. Windturbines verander windenergie in kinetiese energie. Die roterende kinetiese energie draai die induksie-generator, en hierdie generator verander kinetiese energie in elektriese energie.

Voordelige van Windenergiesisteme

• Windenergie is 'n onbeperkte, gratis en skoon energiebron.

• Die bedryfskoste is byna nul.

• 'n Windenergie-opwekkingsstelsel kan krag produseer in 'n afgeleë plek.

Nadele van Windenergiesisteme

• Dit kan nie altyd dieselfde hoeveelheid elektrisiteit produseer nie.

• Dit benodig 'n groot oop area.

• Dit maak geraas.

• Die konstruksieproses van 'n windturbine is duur.

• Dit gee 'n laer elektrisiteitsuitset.

• Dit bied bedreigings vir vlieënde voëls.

Waterkrachtenergiesisteme

Die krag wat verkry word uit rivier- of oseanewater word waterkracht genoem. Waterkrachtstasies werk op grond van gravitasie-effekte. Hier stoor ons water in 'n dam of reservoir. Wanneer ons die water laat val, veroorsaak die beweging van hierdie water terwijl dit aflaai na die penstock kinetiese energie wat die turbines draai.

 Voordelige van Waterkrachtenergiesisteme

• Dit kan onmiddellik in diens gebruik word.

• Na hierdie proses kan water gebruik word vir besproeiing en ander doeleindes.

• Dams word ontwerp vir 'n lang periode en kan dus bydra tot die generering van elektriese energie vir vele jare.

• Lopende en onderhoudskoste is laag.

• Geen brandstoftransport is nodig nie.

Nadele van Waterkrachtenergiesisteme

• Die aanvanklike koste van 'n waterkrachtstasie is hoog.

• Waterkrachtstasies is geleë in heuwelgebiede, en dit is baie ver van die belasting. Dus vereis hulle 'n lang oordraglyn.

• Die konstruksie van dams kan dorpe en stede oorsteek.

• Dit is ook weer-afhanklik.

Steenkool- en Kernkrag

Steenkoolenergiesisteme

'n Termiese kragstasie produseer elektrisiteit deur steenkool in die ketel te verbrand. Warmte word gebruik om water om te skakel na damp. Hierdie hoëdruk en hoëtemperatuurdamp wat in die turbine vloei, draai 'n generator om elektriese energie te produseer.

Na dat dit deur die turbine gaan, word die damp gekoel in 'n kondensor en hergebruik in die ketel om weer damp te genereer. 'n Termiese kragstasie werk volgens die Rankine-siklus.

 Voordelige van Steenkoolenergiesisteme

• Steenkool is goedkoop.

• Dit het minder aanvanklike kostes as hernubare kragstasies.

• Dit vereis minder spasie as 'n waterkrachtstasie.

• Ons kan 'n termiese kragstasie by enige plek bou omdat steenkool na die stasie vervoer kan word ongeag sy ligging.

• Konstruksie en kommissie van termiese kragstasies neem minder tyd as 'n waterkrachtstasie.

Nadele van Steenkoolenergiesisteme

• Steenkool is 'n nie-hernubaar energiebron.

• Die bedryfskoste is hoog en variabel volgens die prys van brandstof.

• Dit verontreinig die atmosfeer as gevolg van rook en damp.

• Dit vereis 'n groot hoeveelheid water.

Kernenergiesisteme

Die werking van kernkrag is byna dieselfde as 'n termiese kragstasie. In 'n termiese kragstasie word steenkool in die ketel gebruik om warmte te produseer.

In 'n kernkragstasie word uraan in die kernreaktor gebruik om warmte te genereer. In beide kragstasies word warmte-energie omgesit na elektriese energie.

1kg uraan kan dieselfde hoeveelheid energie produseer as die energie wat geproduseer word deur die verbranding van 4500 ton steenkool of 2000 ton olie.

 Voordelige van Kernenergiesisteme

• Dit vereis minder spasie as 'n termiese kragstasie en 'n waterkrachtstasie.

• Dit kan 'n ongewoon hoë hoeveelheid elektriese energie produseer uit 'n enkele stasie.

• Dit emiteer geen CO2 nie.

• 'n Kernkragstasie het 'n klein hoeveelheid brandstof nodig.

 Nadele van Kernenergiesisteme

• Dit het 'n hoë aanvanklike konstruksiekoste.

• Dit het hoë bedryfs- en onderhoudskoste.

• Dit het radioaktiewe afval.

• Dit het 'n hoë risiko van radioaktiviteit en ontploffing.