Vad är elektricitetsproduktion?

Vad är elproduktion?

Definition av elproduktion

Elsystemet består av tre huvuddelar: produktion, transmission och distribution. Den här artikeln fokuserar på elproduktion, där en form av energi omvandlas till elektrisk energi. Elektrisk energi produceras från olika naturliga källor.

 Energierna delas in i förnybara och icke-förnybara typer. För närvarande produceras de flesta elektriska energier från icke-förnybara källor som kol, olja och naturgas.

 Men icke-förnybara källor är begränsade. Vi måste använda dem försiktigt och söka efter alternativa eller förnybara källor.

 Förnybara källor inkluderar sol, vind, vatten, tidvattnet och biobränslen. Dessa är miljövänliga, fria och obegränsade resurser. Låt oss lära oss mer om dessa förnybara källor.

 Förnybara Källor

Förnybara källor som sol, vind, vatten, tidvattnet och biobränslen är miljövänliga och obegränsade.

 Solenergiproduktion

Solenergi är ett bra alternativ för elproduktion. Det finns två huvudsätt att generera elektricitet från solljus.

 Vi kan skapa elektricitet direkt genom att använda fotovoltaiska (PV) celler. Fotovoltaiska celler är gjorda av silikon. Många celler kopplas i serie eller parallell för att skapa en solpanel.

Vi kan producera värme (soltermisk) med hjälp av speglar i solljuset, och vi använder denna värme för att omvandla vatten till ång. Denna högtemperaturång roterar turbinerna.

 Fördelar med solenergisystem

• Överföringskostnaden är noll för ett fristående solsystem.

• Solenergisystem är miljövänliga.

• Underhållskostnaden är låg.

• Det är en idealisk källa för fjärranläggningar som inte kan kopplas till nätet.

Nackdelar med solenergisystem

• Initiala kostnader är höga.

• Kräver stort område för massproduktion.

• Solenergisystem är väderberoende.

• Lagring av solenergi (batteri) är dyrt.

 Vindenergisystem

Vindturbiner används för att omvandla vindenergi till elektrisk energi. Vind flödar på grund av temperaturförändringar i atmosfären. Vindturbiner omvandlar vindenergi till kinetisk energi. Den roterande kinetiska energin roterar induktionsgeneratorn, och den generatorn omvandlar kinetisk energi till elektrisk energi.

Fördelar med vindenergisystem

• Vindenergi är en obegränsad, gratis och ren energikälla.

• Driftskostnaden är nästan noll.

• Ett vindenergisystem kan producera ström på fjärranläggningar.

Nackdelar med vindenergisystem

• Det kan inte producera samma mängd ström hela tiden.

• Det kräver ett stort öppet område.

• Det gör buller.

• Byggprocessen för en vindturbin är dyrgripen.

• Den ger lägre elutbyte.

• Den utgör hot mot flygande fåglar.

Vattenkraftsystem

Kraften som erhålls från flod- eller havsvatten kallas vattenkraft. Vattenkraftverk fungerar baserat på gravitationsverkan. Här lagrar vi vatten i en damm eller reservoar. När vi låter vattnet falla, orsakar rörelsen av detta vatten när det flödar nedströms mot penstock kinetisk energi som roterar turbinerna.

 Fördelar med vattenkraftsystem

• Det kan användas omedelbart i tjänst.

• Efter processen kan vattnet användas för besväk och andra ändamål.

• Dammar är utformade för en lång period och kan därför bidra till generation av elektrisk energi under många år.

• Drift- och underhållskostnader är låga.

• Ingen bränsletransport krävs.

Nackdelar med vattenkraftsystem

• Den initiala kostnaden för ett vattenkraftverk är hög.

• Vattenkraftverk ligger i bergsområden, vilket är långt ifrån belastningen. Så de kräver en lång överföringslinje.

• Konstruktionen av dammar kan översvämma städer och tätorter.

• Det är också väderberoende.

Kol- och kärnkraft

Kolenergisystem

Ett termiskt kraftverk producerar elektricitet genom att bränna kol i pannan. Värmen används för att omvandla vatten till ång. Denna högtryck och högtemperatur ång som flödar in i turbinen snurrar en generator för att producera elektrisk energi.

Efter att den passerat genom turbinen kyls ången i en kondensator och återanvänds i pannan för att generera ång igen. Termiskt kraftverk fungerar enligt Rankines cykel.

 Fördelar med kolenergisystem

• Kol är billigt.

• Det har lägre initialkostnad jämfört med förnybara kraftverk.

• Det kräver mindre utrymme än ett vattenkraftverk.

• Vi kan bygga ett termiskt kraftverk var som helst eftersom kol kan transporteras till anläggningen oavsett dess plats.

• Bygg- och driftsättning av termiska kraftverk tar mindre tid än ett vattenkraftverk.

Nackdelar med kolenergisystem

• Kol är en icke-förnybar energikälla.

• Driftskostnaden är hög och varierar beroende på bränslets pris.

• Det förorenar atmosfären på grund av rök och gaser.

• Det kräver en enorm mängd vatten.

Kärnenergisystem

Arbetssättet hos kärnkraft är nästan samma som ett termiskt kraftverk. I ett termiskt kraftverk används kol i pannan för att producera värme.

I ett kärnkraftverk används uran i kärnreaktorn för att generera värme. I båda kraftverken omvandlas värmeenergi till elektrisk energi.

1 kg uran kan producera samma mängd energi som 4500 ton kol eller 2000 ton olja skulle ge vid förbränning.

 Fördelar med kärnenergisystem

• Det kräver mindre utrymme än ett termiskt kraftverk och ett vattenkraftverk.

• Det kan producera en ofantlig mängd elektrisk energi från en enda anläggning.

• Det släpper inte ut CO2.

• Ett kärnkraftverk behöver en liten mängd bränsle.

 Nackdelar med kärnenergisystem

• Det har en hög initial konstruktionskostnad.

• Det har höga drift- och underhållskostnader.

• Det har radioaktivt avfall.

• Det har ett högt risk för radioaktivitet och explosion.