Źródła energii elektrycznej

Problem energetyczny jest jednym z głównych problemów ludzkości. Obecnie głównymi źródłami energii są gaz, węgiel i ropa naftowa. Według prognozy zasoby ropy wystarczą na 40 lat, węgla na 395 lat, a gazu na 60 lat. Światowy system energetyczny boryka się z gigantycznymi problemami.

Pod względem elektryczności źródła energii elektrycznej są reprezentowane przez różne elektrownie — cieplną, wodną i jądrową. W wyniku szybkiego wyczerpywania się naturalnych nośników energii, na pierwszy plan wysuwa się zadanie znalezienia nowych metod pozyskiwania energii.

Źródło energii elektrycznej — wyrób elektryczny (urządzenie), które przekształca różne rodzaje energii w energię elektryczną (GOST 18311-80).

Źródła podstawowej energii elektrycznej

• TPP

Pracują na paliwie organicznym - oleju opałowym, węglu, torfie, gazie, łupkach. Elektrociepłownie zlokalizowane są głównie na terenach bogatych w surowce naturalne oraz w pobliżu dużych rafinerii ropy naftowej.

• Elektrownie wodne

Stawia się je w miejscach, gdzie duże rzeki są zablokowane przez zaporę, a dzięki energii spadającej wody obracają się turbiny generatora elektrycznego. Produkcja energii elektrycznej tą metodą uważana jest za najbardziej przyjazną dla środowiska ze względu na to, że nie dochodzi do spalania różnych paliw, a więc nie ma szkodliwych odpadów. Sprawdź więcej szczegółów tutaj — Zasada działania elektrowni wodnej

• Elektrownie jądrowe

Podgrzanie wody wymaga energii cieplnej, która jest uwalniana w wyniku reakcji jądrowej. W przeciwnym razie wygląda jak elektrownia cieplna.

Niekonwencjonalne źródła energii

Należą do nich wiatr, słońce, ciepło z turbin lądowych i pływy oceaniczne. W ostatnim czasie są one coraz częściej wykorzystywane jako niekonwencjonalne dodatkowe źródła energii. Naukowcy twierdzą, że do 2050 r niestandardowe źródła energii staną się czymś podstawowym, a to, co zwyczajne, straci swoje znaczenie.

• Energia słońca

Istnieje kilka sposobów korzystania z niego. Podczas fizycznej metody pozyskiwania energii ze słońca stosuje się baterie galwaniczne, które mogą absorbować i przekształca energię słoneczną w energię elektryczną lub ciepło. Stosowany jest również system luster, które odbijają promienie słoneczne i kierują je do rur wypełnionych olejem, w których koncentruje się ciepło słoneczne.

V W niektórych regionach bardziej celowe jest stosowanie kolektorów słonecznych, za pomocą których można częściowo rozwiązać problem środowiskowy i wykorzystać energię na potrzeby gospodarstw domowych.

Głównymi zaletami energii słonecznej są powszechna dostępność i niewyczerpalność źródeł, całkowite bezpieczeństwo dla środowiska oraz główne ekologicznie czyste źródła energii.

Główną wadą jest konieczność posiadania dużych terenów pod budowę elektrowni słonecznej.

• Energia wiatrowa

Farmy wiatrowe są w stanie wytwarzać energię elektryczną tylko wtedy, gdy wieje silny wiatr. „Podstawowym nowoczesnym źródłem energii” wiatru jest turbina wiatrowa, która jest dość złożoną strukturą. Zaprogramowano w nim dwa tryby pracy - słaby i silny wiatr, a także zatrzymanie silnika w przypadku bardzo silnego wiatru.

Główna wada elektrownie wiatrowe (HPP) — hałas generowany przez obracanie się łopat śmigła Najbardziej odpowiednie są małe wiatraki przeznaczone do dostarczania bezpiecznej dla środowiska i taniej energii elektrycznej na terenach podmiejskich lub w indywidualnych gospodarstwach rolnych.

• Elektrownie pływowe

Energia pływów jest wykorzystywana do wytwarzania energii elektrycznej. Aby zbudować najprostszą elektrownię pływową, potrzebny byłby basen, tama lub ujście lub zatoka rzeki. Zapora wyposażona jest w turbiny wodne i przepusty.

Woda wpływa do basenu podczas odpływu, a gdy poziom basenu i morza są równe, przepusty są zamykane. Gdy zbliża się odpływ, poziom wody spada, ciśnienie staje się wystarczające, turbiny i generatory elektryczne zaczynają pracować, a woda stopniowo opuszcza basen.

Nowe źródła energii w postaci elektrowni pływowych mają pewne wady — zakłócenie normalnej wymiany wody słodkiej i słonej; wpływają na klimat, w wyniku swojej pracy zmieniają potencjał energetyczny wód, prędkość i obszar ruchu.

Plusy — przyjazność dla środowiska, niski koszt wyprodukowanej energii, zmniejszenie poziomu wydobycia, spalania i transportu paliw kopalnych.

• Niekonwencjonalne źródła energii geotermalnej

Ciepło turbin ziemskich (głęboko osadzone gorące źródła) jest wykorzystywane do wytwarzania energii. Ciepło to można wykorzystać w dowolnym regionie, ale koszty można odzyskać tylko tam, gdzie gorące wody znajdują się jak najbliżej skorupy ziemskiej — stref aktywnej aktywności gejzerów i wulkanów.

Główne źródła energii przedstawiono w dwóch rodzajach - basen podziemny z naturalnym nośnikiem ciepła (źródła hydrotermalne, parowo-termalne lub parowo-wodne) oraz ciepło gorących skał.

Pierwszy typ to gotowy do użytku kocioł podziemny, z którego można wytwarzać parę lub wodę z konwencjonalnych studni. Drugi rodzaj umożliwia uzyskanie pary wodnej lub przegrzanej wody, które mogą być dalej wykorzystane do celów energetycznych.

Główną wadą obu typów jest niska koncentracja anomalii geotermalnych, gdy gorące skały lub źródła zbliżają się do powierzchni. Konieczne jest również ponowne zatłaczanie ścieków do poziomu podziemnego, ponieważ woda termalna zawiera wiele soli toksycznych metali i związków chemicznych, których nie można odprowadzić do systemów wód powierzchniowych.

Zalety - rezerwy te są niewyczerpalne.Energia geotermalna jest bardzo popularna ze względu na aktywną aktywność wulkanów i gejzerów, których terytorium zajmuje 1/10 powierzchni ziemi.

Nowe obiecujące źródła energii — biomasa

Biomasa jest pierwotna i wtórna. Aby uzyskać energię, możesz użyć suszonych alg, odpadów rolniczych, drewna itp. Biologiczną opcją energetycznego wykorzystania jest produkcja biogazu z obornika w wyniku fermentacji bez dostępu powietrza.

Dzisiaj świat zgromadził przyzwoitą ilość śmieci, które degradują środowisko, śmieci mają szkodliwy wpływ na ludzi, zwierzęta i wszystkie żywe istoty. Dlatego konieczny jest rozwój energetyki, w której biomasa wtórna będzie wykorzystywana do zapobiegania zanieczyszczeniu środowiska.

Według obliczeń naukowców osady mogą być w pełni zaopatrywane w elektryczność tylko kosztem ich śmieci. Ponadto praktycznie nie ma odpadów. Dlatego problem unieszkodliwiania odpadów zostanie rozwiązany jednocześnie z zapewnieniem ludności energii elektrycznej przy minimalnych kosztach.

Zalety — nie wzrasta stężenie dwutlenku węgla, rozwiązany jest problem utylizacji odpadów, dzięki czemu poprawia się ekologia.