• Kaj je proizvodnja električne energije?
• Kako se proizvaja električna energija?
• Faze elektroenergetskega sektorja
• Vrste proizvodnje električne energije
• Obnovljiva energija

Pojasnimo, kaj je proizvodnja električne energije, njene vrste in kako se proizvaja. Poleg tega faze elektroenergetskega sektorja.

Velik del našega vsakdanjega življenja je odvisen od električne energije.

Kaj je proizvodnja električne energije?

Generacija električna energija obsega nabor procesov različne, prek katerih se lahko proizvede elektrika, ali kar je isto, preoblikovati druge oblike Energija na voljo v narave (kemična energija, kinetika, toplotno, svetloba, jedrskiitd.) v uporabni električni energiji.

Sposobnost proizvodnje električne energije je ena glavnih skrbi človeštvo sodobna, saj je porabe Od odkritja v 19. stoletju se je razširil in normaliziral do te mere, da je postal nepogrešljiv v našem vsakdanjem življenju. Naši domovi, industrijeJavna razsvetljava, tudi naši osebni aparati, je odvisna od stalne in stabilne oskrbe z električno energijo.

Tako se svetovna poraba energije povečuje. Medtem ko je leta 1900 svetovna poraba energije znašala le 0,7 teravata (0,7 x 1012 W), je bila že leta 2005 ocenjena na približno 500 eksajoulov (5 x 1020 J), kar ustreza 138.900 teravatov.

Industrijski sektor je med vsemi največji porabnik, zato je razviti svet (t. i. Prvi svet) odgovoren za najvišje odstotke potrošnje. Združene države na primer porabijo 25 % energije, proizvedene po vsem svetu.

Zato je iskanje novih in učinkovitejših načinov pridobivanja področje, v katerega se vlagajo ogromna znanstvena in tehnološka sredstva, še posebej v času, ko so podnebni vplivi industrializacija in od gorenja fosilna goriva postalo je ne le očitno, ampak tudi zaskrbljujoče.

Kako se proizvaja električna energija?

Za vrtenje turbine generatorja je mogoče uporabiti različne vrste energije.

Električna energija se na splošno proizvaja v velikih objektih, imenovanih elektrarne ali elektrarne, ki ob izkoriščanju prednosti različnih vrst surovina ali naravni procesi "proizvajajo" elektriko.

Za to ima večina elektrarn alternatorje, ki so velike naprave, ki proizvajajo izmenični tok. Sestavljeni so iz tuljave, ki je velik, vrteči se zvitek materiala električni prevodnik razporejeni v niti, in a magnet ki ostane fiksiran.

Z vrtenjem tuljave znotraj magneta pri visokih hitrostih se pojavi pojav, imenovan elektromagnetna indukcija: magnetno polje Rezultat mobilizira elektrone prevodnega materiala in ustvari tok energije, ki ga je treba nato "pripraviti" za distribucijo skozi vrsto transformatorjev.

Vprašanje je torej, kako narediti tuljavo, da se vrti pri visokih hitrostih in enakomerno. V poskusih, ki so jih v 19. stoletju izvajali z elektriko, je nastajala s pedaliranjem kolesa, ki je seveda proizvedlo le majhno količino.

V primeru elektrarn je potrebno nekaj veliko bolj izpopolnjenega: turbina, ki je vrtljiva naprava, ki lahko prenaša mehanska energija na tuljavo, zaradi česar se vrti zaradi uporabe druge sile.

Uporabite lahko na primer padajočo vodo v slapu ali nenehno pihanje vetra ali v večini primerov paro naraščajoča količina dobre količine vrele vode, za katero je treba proizvesti konstantno količino toplote, s pomočjo zgorevanje različnih vrst materialov.

Kot bomo videli, celoten proces pridobivanja električne energije ni nič drugega kot pretvorba kemične energije v kalorično energijo (izgorevanje), da bi jo kasneje pretvorili v kinetično in mehansko (z mobilizacijo turbine), kasneje pa v elektromagnetno, tj. , , v elektriki.

Faze elektroenergetskega sektorja

Električna energija se distribuira preko električnih vodov.

Sektor električne energije je tisti, ki je odgovoren za celoten krog proizvodnje električne energije, od njenega začetka do njene porabe v vsakem od naših domov, na primer. Celoten cikel proizvodnje energije v tem sektorju vključuje naslednje faze:

• Generacija. Prva faza je logično sestavljena iz pridobivanja električne energije na razpoložljiva sredstva v kateri koli od obstoječih vrst elektrarn.
• Transformacija. Ko je električna energija enkrat pridobljena, je običajno podvržena procesu transformacije, ki jo pripravi za transport po električnem omrežju, saj električne energije za razliko od drugih izdelkov in blaga ni mogoče shraniti za kasnejšo porabo, ampak jo je treba takoj oddati.

Za to so odgovorne tako imenovane transformatorske postaje ali transformatorske naprave, ki se nahajajo v bližini elektrarn, in tudi transformacijski centri v bližini elektrarn. populacije potrošnikom, saj je njegovo poslanstvo modulirati električno napetost, da bi bila električna energija prenosljiva (visoka napetost) in potrošna (nizka napetost).

• Distribucija. Električno energijo je treba končno dovajati v naše domove ali panoge, ki jo porabljajo, prek električnega omrežja, znanega kot daljnovodi, ki ga običajno upravljajo različna podjetja za distribucijo in trženje energije.
• Poraba. Končno ima vsako potrošniško gospodinjstvo ali industrijski obrat povezovalno instalacijo, ki povezuje distribucijska omrežja z notranjimi objekti, kar omogoča, da je energija prisotna povsod, kjer jo potrebujemo.

Vrste proizvodnje električne energije

Vetrna energija je relativno poceni in varna za proizvodnjo električne energije.

Proizvodnja električne energije je običajno razvrščena glede na vrsto elektrarne, v kateri je proizvedena, ali kar je enako, glede na to, kakšen poseben postopek se uporablja za, kot smo pojasnili prej, mobilizirati turbino kot za vrtenje tuljave, ki nato ... čas proizvaja elektriko. Tako imamo:

• Termoelektrična energija fosilna goriva. Termoelektrarne so tiste, ki proizvajajo električno energijo iz toplotne energije, vrejo velike količine vode ali podobno segrevajo druge pline, zahvaljujoč zgorevanju različnih materialov. organski (premog, Nafta, zemeljski plin ali druga fosilna goriva) v notranjem kotlu. V teh primerih je ekspanzijski plin odgovoren za premikanje turbine, nato pa se ohladi, da lahko ponovi cikel.
• Termonuklearna energija. Načelo delovanja termonuklearne energije se ne razlikuje od termoelektrične, le da se toplota, potrebna za vrtenje turbin, pridobi z različnimi kemični procesi cepitev atomi težka, to je bombardiranje atomskih jeder določenih elementov, da jih prisili, da postanejo drugi lažji elementi in sprostijo ogromno energije. V teh elektrarnah, znanih kot reaktorji, je enaka logika atomska bomba, vendar se je prijavil v miroljubne namene. Pomanjkljivost je, da proizvaja radioaktivne odpadke, s katerimi je težko ravnati in so zelo strupeni.
• Geotermalna energija. Tudi v tem primeru je delovanje elektrarne skladno s termoelektričnim modelom, vendar brez potrebe po gorivih ali kotlih, saj se uporablja notranja toplota elektrarne. zemeljska skorja. Za to je potrebna ustrezna tektonska lokacija, torej območje s tektonsko aktivnostjo, ki omogoča, da se voda vlije v globine zemlje in izkorišča nastalo paro za mobilizacijo električnih turbin.
• Sončna toplotna energija. Podobno kot v prejšnjih primerih tudi ta tip elektrarn izkorišča prednosti sončna svetloba, ki ga fokusira in koncentrira s pomočjo kompleksnega sistema ogledal, da segreje tekočine na temperature med 300 in 1000 °C, in tako začne proces termoelektrične proizvodnje.
• Fotovoltaična energija. To vrsto energije pridobivamo tudi z izkoriščanjem sončne svetlobe, vendar v drugačnem smislu: s pomočjo velikih polj fotovoltaičnih celic, sestavljenih iz diod, občutljivih na sončno svetlobo, ki na svojih koncih ustvarjajo majhne potencialne razlike. Za to so potrebna velika spletna mesta sončni kolektorji za proizvodnjo električne energije, hkrati pa se izvaja brez surovin in brez onesnaževati preveč okolje.
• Hidroelektrična energija. V tem primeru se električne turbine proizvodne naprave ne premikajo zaradi delovanja toplote, temveč z izkoriščanjem mehanske energije slapa. Zaradi tega je a topografija specifične za to, kot so katarakte, slapovi, mogočne reke ali vodna telesa, v katera je mogoče vsaditi jezove oz. jezov. Poleg brutalne spremembe teh vodnih teles in njihovih ekosistemov lastno, je oblika čista energija, poceni in varno.
• Energija morske vode ali moč valovanja. Tako se imenujejo naprave za pridobivanje električne energije iz plimovanja ali morskih valov, prek obalnih objektov, ki s pomočjo plavajočih naprav izkoriščajo pritisk vode za mobilizacijo turbin. Niso pa zelo zmogljivi in ​​ne zelo donosni načini pridobivanja energije, vsaj zaenkrat.
• Vetrna energija. Če je bilo v prejšnjih primerih izkoriščeno naravno gibanje vode, se v vetrnih elektrarnah izkorišča sila vetra, zlasti v regije v tem, da nenehno piha, kot obalna območja, velike ravnice ali podobno. Za to imajo cela polja velikanskih propelerjev, občutljivih na prehod vetra, ki pri premikanju prenašajo mehansko energijo na električno turbino. Je razmeroma poceni in varna oblika proizvodnje električne energije, a žal zelo malo zmogljiva in z znatnimi stroški v smislu urejanja okolice.

Obnovljiva energija

Pridobivanje električne energije je zapleten in zelo zahteven proces. okoljski udarec, zlasti v tradicionalnih različicah, kot je fosilna goriva. Poleg tega ima v slednjih primerih razpoložljivo gorivo omejene zaloge, saj imata premog in nafta zelo počasen in dolgotrajen geološki izvor, kar nam ne omogoča, da bi planetarne zaloge obnavljali z enako hitrostjo, s katero jih porabljamo.

Zaradi tega se veliko truda energetskega sektorja vlaga v iskanje možnih obnovljivih virov ali v izboljšanje tistih, ki že obstajajo, kot so sončna, hidroelektrična in geotermalna energija.

Vendar pa velika upanja človeštva v energetskih zadevah kažejo na možnost atomske fuzije kot varnega, zanesljivega, neonesnaževalnega in obnovljivega vira energije: vzeti so atomi vodika, ki je najbolj razširjen element na svetu. vesolje, in se združijo, da ustvarijo ogromne količine energije, tako kot se to zgodi v srcu zvezde v prostoru.

Na žalost, blaženost tehnologijo je še daleč od našega dosega, zato se bo človeštvo moralo bolj potruditi, da svojo porabo energije prilagodi možnostim sveta, ali pa tvega, da jo popolnoma uniči v želji po neskončni električni energiji.