Co je výroba elektrické energie?
Definice výroby elektrické energie
Elektrický systém má tři hlavní části: výrobu, přenos a distribuci. Tento článek se zaměřuje na výrobu elektrické energie, kde je jedna forma energie převedena na elektrickou energii. Elektrická energie je vyráběna z různých přírodních zdrojů.
Energetické zdroje jsou rozděleny na obnovitelné a neobnovitelné typy. V současné době je většina elektrické energie vyrobena z neobnovitelných zdrojů jako je uhlí, ropa a zemní plyn.
Nicméně, neobnovitelné zdroje jsou omezené. Musíme je opatrně využívat a hledat alternativní nebo obnovitelné zdroje.
Obnovitelné zdroje zahrnují slunce, větr, vodu, přílivovou energii a biomasy. Tyto zdroje jsou ekologicky šetrné, zdarma a neomezené. Přečtěte si více o těchto obnovitelných zdrojích.
Obnovitelné zdroje
Obnovitelné zdroje, jako jsou solární, větrná, vodní, přílivová a biomasa, jsou ekologicky šetrné a neomezené.
Výroba elektrické energie z solární energie
Solární energie je skvělou alternativou pro výrobu elektrické energie. Existují dva hlavní způsoby, jak generovat elektřinu ze slunečního světla.
Můžeme vytvářet elektrickou energii přímo pomocí fotovoltaických (PV) článků. Fotovoltaický článek je vyroben z křemíku. Mnoho článků je spojeno v sérii nebo paralelně, aby vznikla solární panely.
Můžeme vytvářet teplo (solární teplo) s pomocí zrcadel ve slunečním světle a toto teplo používáme k převodu vody na páru. Tento vysokoteplotní pára otáčí turbíny.
Výhody solárního energetického systému
Náklady na přenos jsou nulové pro samostatný solární systém.
Systém výroby elektrické energie z solární energie je ekologicky šetrný.
Náklady na údržbu jsou nízké.
Je ideálním zdrojem pro vzdálená místa, která nemohou být propojena s elektrickou sítí.
Nevýhody solárního energetického systému
Počáteční náklady jsou vysoké.
Pro velkovýrobu je potřeba velká plocha.
Systém výroby elektrické energie z solární energie závisí na počasí.
Úložení solární energie (baterie) je nákladné.
Větrný energetický systém
Větrné turbíny se používají k převodu větrné energie na elektrickou energii. Větry se pohybují kvůli změnám teploty v atmosféře. Větrné turbíny převádí větrnou energii na kinetickou energii. Rotující kinetická energie otáčí indukční generátor, který převádí kinetickou energii na elektrickou energii.
Výhody větrného energetického systému
Větrná energie je neomezený, zdarma a čistý zdroj energie.
Náklady na provoz jsou téměř nulové.
Systém výroby elektrické energie z větrné energie může vyrábět energii v vzdálených místech.
Nevýhody větrného energetického systému
Nemůže produkovat stejnou množství elektřiny všechno časy.
Potřebuje velkou otevřenou plochu.
Dělá hluk.
Stavba větrné turbíny je nákladná.
Poskytuje nižší výkon elektřiny.
Představuje hrozbu pro létající ptáky.
Hydraulický energetický systém
Energie získaná z řeky nebo oceánu se nazývá hydraulická energie. Hydraulické elektrárny fungují na základě gravitačních efektů. Zde uchováváme vodu v přehradě nebo nádrži. Když dovolíme, aby voda padala, pohyb této vody, když proudí dolů směrem k penstocku, způsobí kinetickou energii, která otáčí turbíny.
Výhody hydraulického energetického systému
Lze ji okamžitě použít v provozu.
Po tomto procesu lze vodu použít pro zavlažování a jiné účely.
Přehrady jsou navrženy na dlouhou dobu a proto mohou přispívat k výrobě elektrické energie po mnoho let.
Náklady na provoz a údržbu jsou nízké.
Není potřeba dopravy paliva.
Nevýhody hydraulického energetického systému
Počáteční náklady hydraulické elektrárny jsou vysoké.
Hydraulické elektrárny jsou umístěny v hornatých oblastech a jsou velmi daleko od spotřebičů. Proto vyžadují dlouhé přenosové linky.
Stavba přehrad může zaplavovat města a vesnice.
Je také závislá na počasí.
Uhlí a jaderná energie
Systém výroby energie z uhlí
Termální elektrárna vyrábí elektrickou energii spalováním uhlí v kotli. Teplo se používá k převodu vody na páru. Tento vysokotlaký a vysokoteplotní pára proudící do turbíny otáčí generátor k výrobě elektrické energie.
Po projití turbínou se pára ochladí v kondenzátoru a znovu se použije v kotli k výrobě páry. Termální elektrárna funguje podle Rankinova cyklu.
Výhody systému výroby energie z uhlí
Uhlí je levné.
Má nižší počáteční náklady než obnovitelné elektrárny.
Vyžaduje méně prostoru než hydroelektrárna.
Můžeme postavit termální elektrárnu kdekoli, protože uhlí lze dopravit na elektrárnu bez ohledu na její polohu.
Stavba a zprovoznění termální elektrárny trvá méně času než hydroelektrárna.
Nevýhody systému výroby energie z uhlí
Uhlí je neobnovitelný zdroj energie.
Náklady na provoz jsou vysoké a proměnné podle ceny paliva.
Znečišťuje atmosféru kouřem a párou.
Vyžaduje obrovské množství vody.
Jaderný energetický systém
Princip fungování jaderné elektrárny je téměř stejný jako u termální elektrárny. V termální elektrárně se uhlí používá v kotli k výrobě tepla.
V jaderné elektrárně se uran používá v jaderném reaktoru k výrobě tepla. V obou elektrárnách se tepelná energie převede na elektrickou energii.
1 kg uranu může vyrábět stejnou množství energie jako energie vytvořená spalováním 4500 tun uhlí nebo 2000 tun ropy.
Výhody jaderného energetického systému
Vyžaduje méně prostoru než termální elektrárna a hydroelektrárna.
Může vyrábět neobvykle vysoké množství elektrické energie z jedné elektrárny.
Neemituje CO2.
Jaderná elektrárna potřebuje malé množství paliva.
Nevýhody jaderného energetického systému
Má vysoké počáteční náklady na stavbu.
Má vysoké náklady na provoz a údržbu.
Má radioaktivní odpad.
Má vysoké riziko radioaktivního zamoření a exploze.
