Какво е производство на електрическа енергия?
Определение на производството на електрическа енергия
Електроенергийната система има три основни части: производство, пренос и разпределение. Тази статия се фокусира върху производството на електричество, където един вид енергия се преобразува в електрическа енергия. Електрическата енергия се произвежда от различни природни източници.
Източниците на енергия се класифицират като возобновяеми и невозобновяеми. В момента повечето електрическа енергия се генерира от невозобновяеми източници като въглища, петрол и природен газ.
Обачно, невозобновяемите източници са ограничени. Трябва да ги използваме внимателно и да търсим алтернативни или возобновяеми източници.
Возобновяемите източници включват слънце, вятър, вода, приливи и биомаса. Тези ресурси са екологични, безплатни и неограничени. Нека научим повече за тези возобновяеми източници.
Возобновяеми източници
Возобновяеми източници като слънце, вятър, вода, приливи и биомаса са екологични и неограничени.
Производство на електричество от слънчева енергия
Слънчевата енергия е отлична алтернатива за производство на електричество. Има два основни начина за генериране на електричество от слънчевата светлина.
Можем да създадем електричество директно чрез използване на фотоволтажни (PV) клетки. Фотоволтажната клетка е направена от силиций. Много клетки са свързани последователно или паралелно, за да се състави слънчев панел.
Можем да произведем топлина (слънчев термален) с помощта на огледала в слънчевата светлина, и използваме тази топлина, за да превърнем водата в пара. Този високотемпературен пар завърта турбините.
Преимущества на системата за слънчева енергия
Разходите за пренос са нулеви за самостоятелна слънчева система.
Системата за генериране на слънчева електричество е екологична.
Разходите за поддръжка са ниски.
Тя е идеален източник за отдалечени места, които не могат да се свържат с мрежата.
Недостатъци на системата за слънчева енергия
Початъчните разходи са високи.
Изисква голяма площ за масово производство.
Системата за генериране на слънчева електричество е зависима от времето.
Съхраняването на слънчева енергия (батерия) е скъпо.
Система за вятърна енергия
Вятърните турбини се използват, за да преобразуват вятърната енергия в електрическа енергия. Вятърът се движи поради температурни промени в атмосферата. Вятърните турбини превръщат вятърната енергия в кинетична енергия. Ротационната кинетична енергия завърта индукционния генератор, който преобразува кинетичната енергия в електрическа енергия.
Преимущества на системата за вятърна енергия
Вятърната енергия е неограничен, безплатен и чист източник на енергия.
Разходите за експлоатация са почти нулеви.
Системата за генериране на вятърна електричество може да произвежда електричество в отдалечени места.
Недостатъци на системата за вятърна енергия
Не може да произвежда едно и също количество електричество винаги.
Изисква голяма открита площ.
Прави шум.
Строителството на вятърна турбина е скъпо.
Дава по-ниско електрическо изходно напрежение.
Представлява заплаха за летящите птици.
Система за хидроенергия
Енергията, получена от река или океанска вода, се нарича хидроенергия. Хидроелектричните централи работят на базата на гравитационни ефекти. Тук съхраняваме водата в плотина или резервоар. Когато позволим на водата да падне, движението й, докато тече надолу към пенистока, причинява кинетична енергия, която завърта турбините.
Преимущества на системата за хидроенергия
Може да се използва веднага в услугата.
След този процес, водата може да се използва за оросителни и други цели.
Плотините са проектирани за дълъг период, така че могат да допринасят за генерирането на електрическа енергия за много години.
Разходите за експлоатация и поддръжка са ниски.
Не се изисква превоз на гориво.
Недостатъци на системата за хидроенергия
Початъчните разходи за хидроелектрична централа са високи.
Хидроелектричните централи са разположени в планински райони, които са далеч от потребителите. Така че, те изискват дълги линии за пренос.
Строителството на плотини може да потопи градове и села.
Тя също е зависима от времето.
Въглище и ядрена енергия
Система за въглищената енергия
Термалната електроцентрала произвежда електричество, като изгаря въглища в котла. Топлината се използва, за да се превърне водата в пара. Този високонапорен и високотемпературен пар, който влиза в турбината, завърта генератор, за да произведе електрическа енергия.
След като премине през турбината, парът се охлажда в кондензатор и се използва повторно в котла, за да се генерира пара отново. Термалната електроцентрала работи според цикъла на Ранкин.
Преимущества на системата за въглищената енергия
Въглищата са евтини.
Имат по-ниски початъчни разходи в сравнение с возобновяемите електроцентрали.
Изисква по-малко пространство от хидроелектричната централа.
Може да се построи термална електроцентрала на всяко място, тъй като въглищата могат да бъдат превозвани до централата независимо от нейната локация.
Строителството и влизането в употреба на термални електроцентрали отнема по-малко време от хидроелектричната централа.
Недостатъци на системата за въглищената енергия
Въглищата са невозобновяем източник на енергия.
Разходите за експлоатация са високи и вариабилни в зависимост от цената на горивото.
Загрязнява атмосферата с дим и газове.
Изисква огромно количество вода.
Ядрена енергийна система
Работата на ядрената електроцентрала е почти същата като на термалната електроцентрала. В термалната електроцентрала, въглищата се използват в котла, за да се произведе топлина.
В ядрената електроцентрала, уранинът се използва в ядрения реактор, за да се генерира топлина. В двете електроцентрали, енергията от топлината се преобразува в електрическа енергия.
1 кг уранин може да произведе енергия, равна на енергията, произведена от изгарянето на 4500 тона въглища или 2000 тона петрол.
Преимущества на ядрената енергийна система
Изисква по-малко пространство от термалната електроцентрала и хидроелектричната централа.
Може да произведе необикновено високо количество електрическа енергия от една централа.
Не излъчва CO2.
Ядрената електроцентрала изисква малко количество гориво.
Недостатъци на ядрената енергийна система
Има високи початъчни разходи за строителство.
Има високи разходи за експлоатация и поддръжка.
Има радиоактивни отпадъци.
Има висок риск от радиоактивност и експлозия.
