Was ist Elektrische Energieerzeugung?
Was ist Stromerzeugung?
Definition der Stromerzeugung
Das Stromsystem besteht aus drei Hauptteilen: Erzeugung, Übertragung und Verteilung. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Stromerzeugung, bei der eine Form von Energie in elektrische Energie umgewandelt wird. Elektrische Energie wird aus verschiedenen natürlichen Quellen produziert.
Energiequellen werden in erneuerbare und nicht erneuerbare Kategorien eingeteilt. Derzeit wird die meisten elektrischen Energie aus nicht erneuerbaren Quellen wie Kohle, Öl und Erdgas erzeugt.
Allerdings sind nicht erneuerbare Ressourcen begrenzt. Wir müssen sie vorsichtig nutzen und nach alternativen oder erneuerbaren Quellen suchen.
Erneuerbare Quellen umfassen Sonnen-, Wind-, Wasser-, Gezeiten- und Biomasseenergie. Diese sind umweltfreundlich, kostenlos und unbegrenzt. Lassen Sie uns mehr über diese erneuerbaren Quellen erfahren.
Erneuerbare Quellen
Erneuerbare Quellen wie Sonnen-, Wind-, Wasserkraft, Gezeiten- und Biomasseenergie sind umweltfreundlich und unbegrenzt.
Solare Stromerzeugung
Solarenergie ist eine großartige Alternative zur Stromerzeugung. Es gibt zwei Hauptwege, um Elektrizität aus Sonnenlicht zu erzeugen.
Wir können Elektrizität direkt mit Hilfe von Photovoltaikzellen (PV-Zellen) erzeugen. Die Photovoltaikzelle besteht aus Silizium. Viele Zellen werden in Reihe oder parallel verbunden, um ein Solarmodul zu bilden.
Wir können mit Hilfe von Spiegeln im Sonnenlicht Wärme (solare Wärme) erzeugen und diese Wärme verwenden, um Wasser in Dampf umzuwandeln. Dieser Hochtemperaturdampf dreht die Turbinen.
Vorteile des Solaranlagen-Systems
Die Transmissionskosten für eine autarke Solaranlage betragen null.
Ein Solarstromerzeugungssystem ist umweltfreundlich.
Die Wartungskosten sind gering.
Es ist eine ideale Energiequelle für abgelegene Standorte, die nicht an das Netz angeschlossen werden können.
Nachteile des Solaranlagen-Systems
Die Anfangskosten sind hoch.
Für die Massenproduktion ist ein großer Bereich erforderlich.
Ein Solarstromerzeugungssystem ist wetterabhängig.
Die Speicherung von Solarenergie (Batterie) ist teuer.
Windenergiesystem
Windturbinen werden verwendet, um Windenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Wind entsteht aufgrund von Temperaturänderungen in der Atmosphäre. Windturbinen wandeln Windenergie in kinetische Energie um. Die rotierende kinetische Energie dreht den Induktionsgenerator, der die kinetische Energie in elektrische Energie umwandelt.
Vorteile des Windenergiesystems
Windenergie ist eine unbegrenzte, kostenlose und saubere Energiequelle.
Die Betriebskosten sind fast Null.
Ein Windstromerzeugungssystem kann in abgelegenen Gebieten Strom erzeugen.
Nachteil des Windenergiesystems
Es kann nicht ständig die gleiche Menge an Elektrizität erzeugen.
Es benötigt einen großen offenen Bereich.
Es macht Geräusche.
Der Bau einer Windturbine ist teuer.
Es liefert eine geringere Strommenge.
Es stellt eine Gefahr für fliegende Vögel dar.
Wasserkraftsystem
Die Energie, die aus Fluss- oder Meereswasser gewonnen wird, wird als Wasserkraft bezeichnet. Wasserkraftwerke arbeiten auf der Grundlage von Gravitationseffekten. Hier speichern wir Wasser in einem Staudamm oder Reservoir. Wenn wir das Wasser fallen lassen, bewirkt die Bewegung dieses Wassers, während es stromabwärts zum Penstock fließt, kinetische Energie, die die Turbinen dreht.
Vorteile des Wasserkraftsystems
Es kann sofort in Betrieb genommen werden.
Nach diesem Prozess kann das Wasser für Bewässerung und andere Zwecke verwendet werden.
Staudämme sind für lange Zeiträume ausgelegt und können daher jahrelang zur Erzeugung von elektrischer Energie beitragen.
Betriebs- und Wartungskosten sind gering.
Kein Transport von Brennstoff ist erforderlich.
Nachteile des Wasserkraftsystems
Die Anfangskosten eines Wasserkraftwerks sind hoch.
Wasserkraftwerke befinden sich in gebirgigen Gebieten, weit entfernt von der Last. Daher benötigen sie eine lange Transmissionsleitung.
Der Bau von Staudämmen kann Städte und Orte überfluten.
Es ist auch wetterabhängig.
Kohle- und Kernkraft
Kohleenergiesystem
Ein thermisches Kraftwerk erzeugt Elektrizität, indem Kohle im Kessel verbrannt wird. Die Wärme wird verwendet, um Wasser in Dampf umzuwandeln. Dieser Hochdruck- und Hochtemperaturdampf, der in die Turbine strömt, dreht einen Generator, um elektrische Energie zu erzeugen.
Nachdem er durch die Turbine geflossen ist, wird der Dampf in einem Kondensator abgekühlt und im Kessel wiederverwendet, um erneut Dampf zu erzeugen. Das thermische Kraftwerk arbeitet nach dem Rankine-Kreisprozess.
Vorteile des Kohleenergiesystems
Kohle ist billig.
Es hat geringere Anfangskosten im Vergleich zu erneuerbaren Kraftwerken.
Es benötigt weniger Platz als ein Wasserkraftwerk.
Wir können ein thermisches Kraftwerk an jedem Ort errichten, da Kohle unabhängig vom Standort zum Werk transportiert werden kann.
Der Bau und die Inbetriebnahme von thermischen Kraftwerken dauern weniger Zeit als bei einem Wasserkraftwerk.
Nachteile des Kohleenergiesystems
Kohle ist eine nicht erneuerbare Energiequelle.
Die Betriebskosten sind hoch und variieren je nach Brennstoffpreis.
Es verschmutzt die Atmosphäre durch Rauch und Abgase.
Es erfordert eine große Menge an Wasser.
Kernenergiesystem
Die Arbeitsweise der Kernkraft ist fast identisch mit der eines thermischen Kraftwerks. Im thermischen Kraftwerk wird Kohle im Kessel verwendet, um Wärme zu erzeugen.
In einem Kernkraftwerk wird Uran im Kernreaktor verwendet, um Wärme zu erzeugen. In beiden Kraftwerken wird Wärmeenergie in elektrische Energie umgewandelt.
1 kg Uran kann die gleiche Energiemenge erzeugen wie das Verbrennen von 4.500 Tonnen Kohle oder 2.000 Tonnen Öl.
Vorteile des Kernenergiesystems
Es benötigt weniger Platz als ein thermisches Kraftwerk und ein Wasserkraftwerk.
Es kann eine außergewöhnlich hohe Menge an elektrischer Energie aus einem einzigen Kraftwerk erzeugen.
Es emittiert kein CO2.
Ein Kernkraftwerk benötigt nur eine kleine Menge an Brennstoff.
Nachteile des Kernenergiesystems
Es hat hohe Anfangsbaukosten.
Es hat hohe Betriebs- und Wartungskosten.
Es erzeugt radioaktive Abfälle.
Es birgt ein hohes Risiko von Radioaktivität und Explosion.
