Kaj je proizvodnja električne energije

Kaj je proizvodnja električne energije?

Definicija proizvodnje energije

Sistem za proizvodnjo energije ima tri glavne dele: proizvodnja, prenos in distribucija. Ta članek se osredotoča na proizvodnjo energije, kjer se ena oblika energije pretvori v električno energijo. Električna energija je proizvedena iz različnih naravnih virov.

 Viri energije so razdeljeni na obnovljive in neobnovljive. Trenutno je večina električne energije proizvedena iz neobnovljivih virov, kot so premog, nafta in zemeljski plin.

 Vendar so neobnovljivi viri omejeni. Jih moramo uporabljati previdno in iskati alternativne ali obnovljive vire.

 Obnovljivi viri vključujejo sonce, veter, vodo, morske prideve in biomaso. To so okolju prijazni, brezplačni in neomejeni viri. Poglejmo si več o teh obnovljivih virih.

 Obnovljivi viri

Obnovljivi viri, kot so sončna, veterna, vodna, morska pridiva in biomasna energija, so okolju prijazni in neomejeni.

 Proizvodnja sončne energije

Sončna energija je odlična alternativa za proizvodnjo energije. Obstajata dva glavna načina generiranja električne energije iz sončnega svetlobe.

 Električno energijo lahko ustvarimo neposredno s pomočjo fotovoltaičnih (PV) celic. Fotovoltaične celice so izdelane iz silicija. Številne celice so povezane v zaporedje ali vzporedno, da tvorijo sončno ploščo.

Lahko ustvarimo toploto (sončno termalno) s pomočjo zrcal v sončni svetlobi in to toploto uporabimo za pretvorbo vode v par. Ta visokotemperaturni par vrte turbine.

 Prednosti sistema sončne energije

• Stroški prenosa za samostojni sončni sistem so nič.

• Sistem za generiranje sončne elektrike je okolju prijazen.

• Stroški vzdrževanja so nizki.

• To je idealen vir za oddaljene lokacije, ki se ne morejo povezati z omrežjem.

Nedostatki sistema sončne energije

• Začetni stroški so visoki.

• Za masovno proizvodnjo potrebujemo veliko območje.

• Sistem za generiranje sončne elektrike je odvisen od vremenskih razmer.

• Shranjevanje sončne energije (baterija) je drago.

 Sistem vetre energije

Veterni turbinami se pretvarja vetrna energija v električno energijo. Vetar teče zaradi temperaturnih sprememb v atmosferi. Vetrne turbine pretvarjajo vetrno energijo v kinetično energijo. Kinetična energija vrte induktivni generator, ki pretvarja kinetično energijo v električno energijo.

Prednosti sistema vetre energije

• Vetrna energija je neomejen, brezplačen in čist vir energije.

• Operativni stroški so skoraj nič.

• Sistem za generiranje vetrne elektrike lahko proizvaja energijo na oddaljenih lokacijah.

Nedostatak sistema vetre energije

• Ne more proizvajati enake količine elektrike v vseh časih.

• Potrebuje veliko odprto območje.

• Naredi šum.

• Postopek gradnje vetrne turbine je drag.

• Daje manjšo elektroenergijsko izhodno moč.

• Ponuja tveganja zaradi letajočih ptic.

Sistem hidravlične energije

Energija, pridobljena iz reke ali oceanov, se imenuje hidroelektrična energija. Hidroelektrarne delujejo na osnovi gravitacijskih učinkov. Tu shranjujemo vodo v preporo ali rezervoar. Ko dovolimo, da voda padne, gibanje te vode, ko teče dol po toku proti penstocku, povzroči kinetično energijo, ki vrte turbine.

 Prednosti sistema hidravlične energije

• Lahko se uporablja takoj v storitvi.

• Po tem postopku voda se lahko uporablja za navodnjavo in druge namene.

• Prepreke so zasnovane za dolgoročno obdobje, zato lahko prispevajo k proizvodnji električne energije mnogo let.

• Stroški delovanja in vzdrževanja so nizki.

• Ni potrebno prevoz goriva.

Nedostatki sistema hidravlične energije

• Začetni stroški hidroelektrarne so visoki.

• Hidroelektrarne so postavljene v hribe, kar je daleč od bremena. Zato potrebujejo dolgo prenosno linijo.

• Gradnja preprek lahko poplavi mesta in naselja.

• Je tudi odvisen od vremenskih razmer.

Premog in jedrska energija

Sistem premogove energije

Toplotna elektrarna proizvaja električno energijo z zgorevanjem premoga v kotelu. Toplota se uporablja za pretvorbo vode v par. Ta visoko tlak in visoka temperatura para, ki teče v turbine, vrte generator za proizvodnjo električne energije.

Po tem, ko preide skozi turbine, par se ohladi v kondenzatorju in se ponovno uporabi v kotlu za generiranje para. Toplotna elektrarna deluje glede na Rankinov cikel.

 Prednosti sistema premogove energije

• Premog je poceni.

• Ima manjše začetne stroške v primerjavi z obnovljivimi elektrarnami.

• Potrebuje manj prostora kot hidroelektrarna.

• Toplotno elektrarno lahko zgradimo kjer koli, ker se premog lahko prevozi do elektrarne, ne glede na njeno lokacijo.

• Gradnja in komisija toplotne elektrarne traja manj časa kot hidroelektrarna.

Nedostatki sistema premogove energije

• Premog je neobnovljiv vir energije.

• Operativni stroški so visoki in spreminjajo se glede na ceno goriva.

• Zagrljuje atmosfero zaradi dima in plinov.

• Potrebuje ogromno količino vode.

Sistem jedrske energije

Delovanje jedrske elektrarne je skoraj enako kot delovanje toplotne elektrarne. V toplotni elektrarni se premog uporablja v kotlu za proizvodnjo toplote.

V jedrski elektrarni se uran uporablja v jedrskem reaktoru za generiranje toplote. V obeh elektrarnah se toplota pretvori v električno energijo.

1 kg urana lahko proizvede toliko energije, kot jo proizvede zgorevanje 4500 ton premoga ali 2000 ton nafte.

 Prednosti sistema jedrske energije

• Potrebuje manj prostora kot toplotna elektrarna in hidroelektrarna.

• Lahko proizvede nenavadno veliko količino električne energije iz ene elektrarne.

• Ne izpušča CO2

• Jedrska elektrarna potrebuje majhno količino goriva.

 Nedostatki sistema jedrske energije

• Ima visoke začetne stroške gradnje.

• Ima visoke operativne in vzdrževalne stroške.

• Ima radioaktivne odpadke.

• Ima visoko tveganje radiaktivnosti in eksplozije.