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.
