Apakah Penjanaan Tenaga Elektrik

Apakah Penjanaan Tenaga Elektrik?

Definisi Penjanaan Tenaga

Sistem tenaga mempunyai tiga bahagian utama: penjanaan, penghantaran, dan pengedaran. Artikel ini menumpukan perhatian pada penjanaan tenaga, di mana satu bentuk tenaga ditukar menjadi tenaga elektrik. Tenaga elektrik dihasilkan daripada pelbagai sumber semula jadi.

 Sumber tenaga diklasifikasikan kepada jenis boleh diperbaharui dan tidak boleh diperbaharui. Pada masa kini, kebanyakan tenaga elektrik dihasilkan daripada sumber tidak boleh diperbaharui seperti arang batu, minyak, dan gas asli.

 Namun, sumber tidak boleh diperbaharui adalah terhad. Kita mesti menggunakan sumber-sumber ini dengan berhati-hati dan mencari alternatif atau sumber boleh diperbaharui.

 Sumber boleh diperbaharui termasuk solar, angin, air, pasang surut, dan biomassa. Sumber-sumber ini mesra alam, percuma, dan tidak terhad. Mari kita belajar lebih lanjut tentang sumber-sumber boleh diperbaharui ini.

 Sumber Boleh Diperbaharui

Sumber boleh diperbaharui seperti solar, angin, hidro, pasang surut, dan biomassa adalah mesra alam dan tidak terhad.

 Penjanaan Tenaga Solar

Tenaga solar adalah pilihan yang hebat untuk penjanaan tenaga. Terdapat dua cara utama untuk menghasilkan elektrik daripada cahaya matahari.

 Kita boleh menghasilkan elektrik secara langsung dengan menggunakan sel fotovoltaik (PV). Sel fotovoltaik dibuat daripada silikon. Banyak sel disambung secara siri atau selari untuk membuat panel solar.

Kita boleh menghasilkan haba (termal solar) dengan bantuan cermin dalam cahaya matahari, dan kita gunakan haba ini untuk menukar air menjadi wap. Wap suhu tinggi ini memutar turbin.

 Kelebihan Sistem Tenaga Solar

• Kos penghantaran adalah sifar untuk sistem solar berdiri sendiri.

• Sistem penghasilan elektrik solar adalah mesra alam.

• Kos penyelenggaraan adalah rendah.

• Ia adalah sumber yang ideal untuk lokasi jauh yang tidak dapat disambungkan ke grid.

Kekurangan Sistem Tenaga Solar

• Perbelanjaan awal adalah tinggi.

• Memerlukan kawasan luas untuk pengeluaran besar-besaran.

• Sistem penghasilan elektrik solar bergantung kepada cuaca.

• Penggunaan tenaga solar (bateri) adalah mahal.

 Sistem Tenaga Angin

Turbin angin digunakan untuk menukar tenaga angin menjadi tenaga elektrik. Angin mengalir disebabkan oleh perubahan suhu dalam atmosfer. Turbin angin menukar tenaga angin menjadi tenaga kinetik. Tenaga kinetik yang berputar memutar generator induksi, dan generator tersebut menukar tenaga kinetik menjadi tenaga elektrik.

Kelebihan Sistem Tenaga Angin

• Tenaga angin adalah sumber tenaga yang tidak terhad, percuma, dan bersih.

• Kos operasi hampir sifar.

• Sistem penghasilan elektrik angin boleh menghasilkan tenaga di lokasi jauh.

Kekurangan Sistem Tenaga Angin

• Ia tidak boleh menghasilkan jumlah elektrik yang sama pada setiap masa.

• Ia memerlukan kawasan terbuka yang besar.

• Ia menghasilkan bunyi.

• Proses pembinaan turbin angin adalah mahal.

• Ia memberikan hasil keluaran elektrik yang lebih rendah.

• Ia membawa ancaman dari burung terbang.

Sistem Tenaga Hidro

Tenaga yang diperoleh daripada air sungai atau laut dipanggil tenaga hidro. Loji tenaga hidro bekerja berdasarkan kesan graviti. Di sini, kita menyimpan air di empangan atau tampungan. Apabila kita membiarkan air itu jatuh, pergerakan air ini ketika mengalir ke hilir menuju penstock menyebabkan tenaga kinetik yang memutar turbin.

 Kelebihan Sistem Tenaga Hidro

• Ia boleh digunakan dalam perkhidmatan dengan segera.

• Selepas proses ini, air boleh digunakan untuk irigasi dan tujuan lain.

• Empangan direka untuk tempoh yang lama dan oleh itu ia boleh menyumbang kepada penghasilan tenaga elektrik selama bertahun-tahun.

• Kos operasi dan penyelenggaraan adalah rendah.

• Tiada pengangkutan bahan api diperlukan.

Kekurangan Sistem Tenaga Hidro

• Kos awal loji tenaga hidro adalah tinggi.

• Loji tenaga hidro terletak di kawasan bukit, dan ia sangat jauh dari beban. Oleh itu, ia memerlukan garis penghantaran yang panjang.

• Pembinaan empangan boleh membanjiri bandar dan kota.

• Ia juga bergantung kepada cuaca.

Tenaga Arang Batu dan Nuklear

Sistem Tenaga Arang Batu

Loji tenaga termal menghasilkan elektrik dengan membakar arang batu di dalam ketel. Haba digunakan untuk menukar air menjadi wap. Wap bertekanan tinggi dan suhu tinggi yang mengalir ke dalam turbin memutar generator untuk menghasilkan tenaga elektrik.

Setelah melalui turbin, wap didinginkan dalam kondenser dan digunakan semula di dalam ketel untuk menghasilkan wap lagi. Loji tenaga termal bekerja mengikut siklus Rankine.

 Kelebihan Sistem Tenaga Arang Batu

• Arang batu adalah murah.

• Ia mempunyai kos awal yang lebih rendah berbanding dengan loji tenaga boleh diperbaharui.

• Ia memerlukan ruang yang kurang daripada loji hidro.

• Kita boleh membina loji tenaga termal di mana-mana tempat kerana arang batu boleh diangkut ke loji tanpa mengira lokasinya.

• Pembinaan dan pemasangan loji tenaga termal mengambil masa yang lebih singkat berbanding dengan loji hidro.

Kekurangan Sistem Tenaga Arang Batu

• Arang batu adalah sumber tenaga tidak boleh diperbaharui.

• Kos operasi adalah tinggi dan berubah-ubah mengikut harga bahan api.

• Ia mencemarkan atmosfer disebabkan asap dan fume.

• Ia memerlukan kuantiti air yang besar.

Sistem Tenaga Nuklear

Kerja loji tenaga nuklear hampir sama dengan loji tenaga termal. Di dalam loji tenaga termal, arang batu digunakan di dalam ketel untuk menghasilkan haba.

Di dalam loji tenaga nuklear, uranium digunakan di dalam reaktor nuklear untuk menghasilkan haba. Dalam kedua-dua loji, tenaga haba ditukar menjadi tenaga elektrik.

1kg uranium boleh menghasilkan tenaga yang sama seperti tenaga yang dihasilkan oleh pembakaran 4500 tan arang batu atau 2000 tan minyak.

 Kelebihan Sistem Tenaga Nuklear

• Ia memerlukan ruang yang lebih sedikit daripada loji tenaga termal dan loji tenaga hidro.

• Ia boleh menghasilkan jumlah elektrik yang sangat tinggi dari satu loji sahaja.

• Ia tidak mengeluarkan CO2.

• Loji tenaga nuklear memerlukan kuantiti bahan api yang kecil.

 Kekurangan Sistem Tenaga Nuklear

• Ia mempunyai kos pembinaan awal yang tinggi.

• Ia mempunyai kos operasi dan penyelenggaraan yang tinggi.

• Ia mempunyai sisa radioaktif.

• Ia mempunyai risiko radioaktiviti dan letupan yang tinggi.