O que é Geração de Energia Elétrica

O que é Geração de Energia Elétrica?

Definição de Geração de Energia

O sistema de energia tem três partes principais: geração, transmissão e distribuição. Este artigo se concentra na geração de energia, onde uma forma de energia é convertida em energia elétrica. A energia elétrica é produzida a partir de várias fontes naturais.

 As fontes de energia são classificadas em renováveis e não renováveis. Atualmente, a maior parte da energia elétrica é gerada a partir de fontes não renováveis, como carvão, petróleo e gás natural.

 No entanto, as fontes não renováveis são limitadas. Devemos usá-las com cuidado e buscar fontes alternativas ou renováveis.

 As fontes renováveis incluem solar, eólica, hidráulica, maremotriz e biomassa. Estas são fontes amigáveis ao meio ambiente, gratuitas e ilimitadas. Vamos aprender mais sobre essas fontes renováveis.

 Fontes Renováveis

Fontes renováveis como solar, eólica, hidráulica, maremotriz e biomassa são amigáveis ao meio ambiente e ilimitadas.

 Geração de Energia Solar

A energia solar é uma ótima alternativa para a geração de energia. Existem duas maneiras principais de gerar eletricidade a partir da luz solar.

 Podemos criar eletricidade diretamente usando células fotovoltaicas (PV). A célula fotovoltaica é composta de silício. Muitas células são conectadas em série ou paralelo para formar um painel solar.

Podemos produzir calor (térmico solar) com a ajuda de espelhos na luz do sol, e usamos esse calor para converter água em vapor. Este vapor de alta temperatura faz girar as turbinas.

 Vantagens do Sistema de Energia Solar

• O custo de transmissão é zero para um sistema solar autônomo.

• O sistema de geração de eletricidade solar é amigável ao meio ambiente.

• O custo de manutenção é baixo.

• É uma fonte ideal para locais remotos que não podem ser conectados à rede.

Desvantagens do Sistema de Energia Solar

• Os custos iniciais são altos.

• Requer grande área para produção em massa.

• O sistema de geração de eletricidade solar depende do clima.

• O armazenamento de energia solar (bateria) é caro.

 Sistema de Energia Eólica

Turbines eólicas são usadas para converter a energia eólica em energia elétrica. O vento flui devido às mudanças de temperatura na atmosfera. As turbinas eólicas transformam a energia eólica em energia cinética. A energia cinética rotacional faz girar o gerador de indução, que converte a energia cinética em energia elétrica.

Vantagens do Sistema de Energia Eólica

• A energia eólica é uma fonte ilimitada, gratuita e limpa de energia.

• O custo operacional é quase zero.

• Um sistema de geração de eletricidade eólica pode gerar energia em locais remotos.

Desvantagem do Sistema de Energia Eólica

• Não pode produzir a mesma quantidade de eletricidade em todos os momentos.

• Necessita de uma grande área aberta.

• Faz barulho.

• O processo de construção de uma turbina eólica é caro.

• Fornece baixa saída de eletricidade.

• Representa ameaça para aves voando.

Sistema de Energia Hidráulica

A energia obtida da água de rios ou oceanos é chamada de energia hidráulica. As usinas hidrelétricas funcionam com base nos efeitos gravitacionais. Aqui, armazenamos água em uma barragem ou reservatório. Quando permitimos que a água caia, o movimento dessa água ao fluir rio abaixo em direção ao penstock causa energia cinética que faz girar as turbinas.

 Vantagens do Sistema de Energia Hidráulica

• Pode ser usada no serviço instantaneamente.

• Após este processo, a água pode ser usada para irrigação e outros fins.

• As barragens são projetadas para um período prolongado e, portanto, podem contribuir para a geração de energia elétrica por muitos anos.

• Os custos de operação e manutenção são baixos.

• Não é necessária a transporte de combustível.

Desvantagens do Sistema de Energia Hidráulica

• O custo inicial de uma usina hidrelétrica é alto.

• As usinas hidrelétricas estão localizadas em áreas montanhosas e muito distantes da carga. Portanto, requerem linhas de transmissão longas.

• A construção de barragens pode inundar cidades e vilas.

• Também é dependente do clima.

Energia a Carvão e Nuclear

Sistema de Energia a Carvão

Uma usina termelétrica produz eletricidade queimando carvão na caldeira. O calor é usado para converter água em vapor. Este vapor de alta pressão e alta temperatura que flui para a turbina faz girar um gerador para produzir energia elétrica.

Depois de passar pela turbina, o vapor é resfriado em um condensador e reutilizado na caldeira para gerar vapor novamente. A usina termelétrica funciona de acordo com o ciclo Rankine.

 Vantagens do Sistema de Energia a Carvão

• O carvão é barato.

• Tem menos custo inicial em comparação com usinas de energia renovável.

• Requer menos espaço do que uma usina hidrelétrica.

• Podemos construir uma usina termelétrica em qualquer lugar, pois o carvão pode ser transportado para a usina, independentemente de sua localização.

• A construção e comissionamento de usinas termelétricas levam menos tempo do que uma usina hidrelétrica.

Desvantagens do Sistema de Energia a Carvão

• O carvão é uma fonte de energia não renovável.

• O custo operacional é alto e variável de acordo com o preço do combustível.

• Polui a atmosfera devido à fumaça e gases.

• Requer uma quantidade enorme de água.

Sistema de Energia Nuclear

O funcionamento da energia nuclear é quase o mesmo de uma usina termelétrica. Em uma usina termelétrica, o carvão é usado na caldeira para produzir calor.

Em uma usina nuclear, o urânio é usado no reator nuclear para gerar calor. Em ambas as usinas, a energia térmica é convertida em energia elétrica.

1 kg de urânio pode produzir a mesma energia que a queimada de 4500 toneladas de carvão ou 2000 toneladas de óleo.

 Vantagens do Sistema de Energia Nuclear

• Requer menos espaço do que uma usina termelétrica e uma usina hidrelétrica.

• Pode produzir uma quantidade anormalmente alta de energia elétrica a partir de uma única usina.

• Não emite CO2

• Uma usina nuclear precisa de uma pequena quantidade de combustível.

 Desvantagens do Sistema de Energia Nuclear

• Tem um alto custo inicial de construção.

• Tem altos custos operacionais e de manutenção.

• Tem resíduos radioativos.

• Tem alto risco de radioatividade e explosão.