Kas ir elektroenerģijas ģenerēšana?

Kas ir elektroenerģijas ražošana?

Elektroenerģijas ražošanas definīcija

Enerģijas sistēma sastāv no trim galvenajiem daļēm: ražošanai, pārnesanai un piegādei. Šajā rakstā mēs koncentrējamies uz enerģijas ražošanu, kur viena enerģijas forma tiek pārvērsta elektriskajā enerģijā. Elektriskā enerģija tiek ražota no dažādām dabiskām avotiem.

 Enerģijas avoti tiek sadalīti atjaunojamos un neatjaunojamos tipus. Pašlaik lielākā daļa elektriskās enerģijas tiek ražota no neatjaunojamajiem avotiem, piemēram, ogļiem, naftu un dabas gāzi.

 Tomēr, neatjaunojamie avoti ir ierobežoti. Mums jāizmanto tos rūpīgi un jāmeklē alternatīvi vai atjaunojami avoti.

 Atjaunojamie avoti ietver sauli, vētru, ūdeni, plūsmu un biomasu. Šie ir videi draudzīgi, bezmaksas un neierobežoti resursi. Izmērojāsim vairāk par šiem atjaunojamiem avotiem.

 Atjaunojamie Avoti

Atjaunojamie avoti, piemēram, saule, vēji, ūdens, plūsmas un biomasas, ir videi draudzīgi un neierobežoti.

 Saulaines enerģijas ražošana

Saulaines enerģija ir lieliska alternatīva elektroenerģijas ražošanai. Ir divi galvenie veidi, kā ražot elektroenerģiju no saulainas gaismas.

 Mēs varam tiktad izveidot elektroenerģiju, izmantojot fotovoltaisko (PV) čūsku. Fotovoltaiskā čūska sastāv no silīcija. Daudzas čūskas savienojas sērijā vai paralēli, lai izveidotu saules paneļu.

Mēs varam radīt siltumu (saulaines termālais) ar spoguļu palīdzību saules gaismā, un mēs izmantojam šo siltumu, lai pārvērstu ūdeni par dzesmu. Šis augstā temperatūra dzesma pagriež indukcijas ģeneratoru.

 Saulaines enerģijas sistēmas priekšrocības

• Pārnesešanas izmaksas ir nulles stāvoklis atsevišķā saules sistēmā.

• Saulaines elektroenerģijas ražošanas sistēma ir videi draudzīga.

• Uzturēšanas izmaksas ir zemas.

• Tā ir ideāla avots attālām vietām, kas nevar saistīties ar tīklu.

Saulaines enerģijas sistēmas trūkumi

• Sākotnējās izmaksas ir augstas.

• Nepieciešams liels laukums masveida ražošanai.

• Saulaines elektroenerģijas ražošanas sistēma ir atkarīga no laika apstākļiem.

• Saulaines enerģijas krājums (akumulators) ir dārgs.

 Vēja enerģijas sistēma

Vēja turbinas tiek izmantotas, lai pārvērstu vēja enerģiju elektriskā enerģijā. Vēja plūsme notiek dēļ temperatūras maiņas atmosfērā. Vēja turbinas pārvērš vēja enerģiju kinētiskajā enerģijā. Pagriezamā kinētiskā enerģija pagriež indukcijas ģeneratoru, un tas pārvērš kinētisko enerģiju elektriskā enerģijā.

Vēja enerģijas sistēmas priekšrocības

• Vēja enerģija ir neierobežota, bezmaksas un tīra enerģijas avots.

• Darbības izmaksas ir gandrīz nulles.

• Vēja elektroenerģijas ražošanas sistēma var ražot enerģiju attālās vietās.

Vēja enerģijas sistēmas trūkumi

• Tā nevar producēt vienādu elektroenerģijas daudzumu visos laikos.

• Tai nepieciešams liels atvērts laukums.

• Tā radīst troksni.

• Vēja turbīnas būvniecības process ir dārgs.

• Tā dod zemāku elektroenerģijas iznākumu.

• Tā rada apdraudējumu lidostām putniem.

Ūdens enerģijas sistēma

Jauda, kas iegūta no upes vai okeāna ūdens, sauc par hidroenerģiju. Hidroelektrostacijas darbojas balstoties uz gravitācijas efektu. Šeit mēs saglabājam ūdeni aizsprostā vai rezervuarā. Kad mēs ļaujam ūdenim nokrišanās, ūdens kustība, kad tas plūst uz leju pret straumi uz penstock, rada kinētisko enerģiju, kas pagriež turbinas.

 Hidroenerģijas sistēmas priekšrocības

• To var izmantot servisā tūlīt pat.

• Pēc šī procesa ūdens var tikt izmantots nomalcēšanai un citiem nolūkiem.

• Aizsprosti ir dizainēti ilgam laikam, tāpēc to var izmantot elektroenerģijas ražošanai vairākos gados.

• Darbības un uzturēšanas izmaksas ir zemas.

• Nav nepieciešama degvielas transportēšana.

Hidroenerģijas sistēmas trūkumi

• Hidroelektrostacijas sākotnējie izdevumi ir augsti.

• Hidroelektrostacijas atrodas kalnu teritorijā, un tās ir ļoti tālu no slodzes. Tāpēc tām nepieciešama garā pārnesešanas līnija.

• Aizsprostu būvniecība var apļaut pilsētas un ciematus.

• Tā arī ir atkarīga no laika apstākļiem.

Ogles un kodolspēks

Ogles enerģijas sistēma

Termālā elektrostacija ražo elektroenerģiju, degādām oglēs katlā. Siltums tiek izmantots, lai pārvērstu ūdeni par dzesmu. Šis augsts spiediens un augstā temperatūra dzesma, kas nonāk turbinā, pagriež ģeneratoru, lai ražotu elektroenerģiju.

Pēc tam, kad tā pagriežas caur turbinu, dzesma dzesās kondensorā un tiek atkārtoti izmantota katlā, lai ģenerētu dzesmu vēlreiz. Termālā elektrostacija darbojas saskaņā ar Rankine ciklu.

 Ogles enerģijas sistēmas priekšrocības

• Ogles ir lētas.

• Tās ir lētākas sākotnējās izmaksas salīdzinājumā ar atjaunojamām elektrostacijām.

• Tai nepieciešams mazāks laukums nekā hidroelektrostacijai.

• Mēs varam būvēt termālo elektrostaciju jebkurā vietā, jo ogles var tikt pārvadātas uz elektrostaciju neatkarīgi no tās atrašanās vietas.

• Termālās elektrostacijas būvniecība un komisijas laiks ir īsāks nekā hidroelektrostacijai.

Ogles enerģijas sistēmas trūkumi

• Ogles ir neatjaunojama enerģijas avots.

• Darbības izmaksas ir augstas un maināmas atkarībā no degvielas cenas.

• Tā piesārņo atmosfēru dēļ dūmu un smēķa.

• Tai nepieciešams liels ūdens daudzums.

Kodolenerģijas sistēma

Kodolelektrostacijas darbība ir gandrīz tāda paša kā termālā elektrostacija. Termālā elektrostacijā katlā tiek izmantotas oglēs, lai ražotu siltumu.

Kodolelektrostacijā kodolreaktorā tiek izmantots urāns, lai ražotu siltumu. Abās elektrostacijās siltuma enerģija tiek pārvērsta elektriskajā enerģijā.

1 kg urāna var ražot tikpat daudz enerģijas, cik to ražo degādām 4500 tonnas oglēm vai 2000 tonnas naftai.

 Kodolenerģijas sistēmas priekšrocības

• Tai nepieciešams mazāks laukums nekā termālajai elektrostacijai un hidroelektrostacijai.

• Tā var ražot ļoti lielu elektroenerģijas daudzumu no vienas elektrostacijas.

• Tā neizdala CO2.

• Kodolelektrostacijai nepieciešams mazs degvielas daudzums.

 Kodolenerģijas sistēmas trūkumi

• Tai ir augsts sākotnējs būvniecības izdevums.

• Tai ir augsti darbības un uzturēšanas izdevumi.

• Tai ir radioaktīvs atkritumu.

• Tai ir augsts radioaktivitātes un eksplozijas risks.