Co to jest moc, moc cieplna, energia elektryczna i systemy elektryczne

Energetyka (kompleks paliwowo-energetyczny) — dziedzina gospodarki, która obejmuje zasoby, wytwarzanie, przetwarzanie i wykorzystanie różnych rodzajów energii.

Energia we współczesnym rozumieniu naukowym jest rozumiany jako ogólna miara dla wszystkich form ruchu materii. Rozróżnianie termicznych, mechanicznych, elektrycznych i innych form ruchu materii.

Energię można przedstawić za pomocą następujących połączonych ze sobą bloków:

1. Naturalne źródła energii i przedsiębiorstwa wydobywcze;

2. Rafinerie i transport gotowego paliwa;

3. Wytwarzanie i przesyłanie energii elektrycznej i cieplnej;

4. Konsumenci energii, surowców i produktów.

Podsumowanie bloków:

1) Zasoby naturalne dzielą się na:

• odnawialne (słońce, biomasa, zasoby wodne);

• nieodnawialne (węgiel, ropa);

2) Przedsiębiorstwa górnicze (kopalnie, kopalnie, odwierty gazowe);

3) przedsiębiorstwa przetwórstwa paliw (wzbogacanie, destylacja, oczyszczanie paliw);

4) Transport paliw (transport kolejowy, cysterny);

5) Produkcja energii elektrycznej i cieplnej (CHP, NPP, HPP);

6) Przesył energii elektrycznej i cieplnej (sieci elektroenergetyczne, rurociągi);

7) Odbiorcy energii, ciepła (energia elektryczna i procesy przemysłowe, ogrzewanie).

Głównymi formami wykorzystania energii są obecnie ciepło i elektryczność. Przemysły energetyczne zajmujące się produkcją, przetwarzaniem, transportem i wykorzystaniem energii cieplnej i elektrycznej nazywane są odpowiednio energetyką cieplną.

Energia przepływów wody, wcześniej wykorzystywana bezpośrednio w postaci energii mechanicznej, jest teraz przekształcone w elektrownie wodne w energetyce elektrycznej. Nazywa się przemysł energetyczny, który bada procesy przekształcania energii wodnej w energię elektryczną energia wodna.

Otwarcie drogi do wykorzystania energii jądrowej stworzyło nową gałąź energetyki — energia jądrowa lub jądrowa… Energia procesów jądrowych jest przetwarzana na energię cieplną i elektryczną i wykorzystywana w tych formach.

Rozważane są pytania dotyczące wykorzystania energii poruszających się mas powietrza Energia wiatrowa. Energia wiatrowa stosowany głównie w postaci mechanicznej. Zajmuje się wykorzystaniem energii słonecznej energia słoneczna.

Każda z gałęzi energetyki jako nauki ma swoje podstawy teoretyczne oparte na prawach zjawisk fizycznych w tej dziedzinie.

Energia, jako najważniejsza dziedzina działalności człowieka, wymaga długiego rozwoju na dużą skalę.

Energetyka to branża kapitałochłonna. Moc elektrowni na Ziemi przekracza miliard kilowatów.

Jasne zrozumienie jedności i równoważności różnych form energii ukształtowało się dopiero w połowie XIX wieku, kiedy zdobyto już duże doświadczenie w przekształcaniu niektórych form energii w inne:

• powstał silnik parowy, który przekształcał ciepło w energię mechaniczną;

• odkryto pierwsze źródła energii elektrycznej — ogniwa galwaniczne, w których zachodzi bezpośrednia przemiana energii chemicznej w energię elektryczną;

• za pomocą elektrolizy wielokrotnie przeprowadzana jest odwrotna konwersja — energii elektrycznej w energię chemiczną;

• powstał silnik elektryczny, w którym energia elektryczna jest przetwarzana na energię mechaniczną;

• odkryto zjawisko bezpośredniej przemiany energii elektrycznej w ciepło.

W 1831 roku odkryto metodę zamiany energii mechanicznej na elektryczną. Naturalnym wnioskiem z ogromnej ilości zgromadzonych danych na temat przemiany jednych form energii w inne było odkrycie prawo zachowania i transformacji energii — jedno z podstawowych praw fizyki.

Potrzeba konwersji energii wynika z faktu, że różne procesy wymagają różnych form energii.

Przemiany energii nie ograniczają się do przekształcania niektórych jej form w inne. Energia cieplna jest wykorzystywana przy różnych wartościach temperatury cieczy chłodzącej (pary, gazu, wody), energia elektryczna — w postaci prądu przemiennego lub stałego oraz przy różnych poziomach napięcia.

Przetwarzanie energii odbywa się w różnych maszynach, aparatach i urządzeniach, ogólnie stanowiących techniczną podstawę energetyki.

W kotłowniach energia chemiczna paliw zamieniana jest więc na ciepło, w turbinie parowej ciepło to które niesie para wodna zamieniane jest na energię mechaniczną która jest następnie w generatorze elektrycznym jest przetwarzany na energię elektryczną.

W elektrowniach wodnych, w turbinach wodnych i generatorach elektrycznych energia przepływów wody jest przetwarzana na energię elektryczną, w silnikach elektrycznych energia elektryczna jest przetwarzana na energię mechaniczną itp.

Sposoby tworzenia i użytkowania różnych maszyn, aparatów, urządzeń przeznaczonych do odbioru, przetwarzania, transportu i wykorzystywania różnych form energii opierają się na odpowiednich działach podstaw teoretycznych energetyki i składają się na działy takich nauk technicznych jak ciepłownictwo, elektrotechnika inżynieria, hydrotechnika i energetyka wiatrowa.

Energetyka - część energetyki zajmująca się problematyką pozyskiwania dużych ilości energii elektrycznej, przesyłania jej na odległość i dystrybucji do odbiorców, jej rozwój zawdzięcza systemom elektroenergetycznym.

System elektryczny to zespół połączonych ze sobą elektrowni, systemów elektrycznych i cieplnych, a także odbiorców energii elektrycznej i cieplnej, połączonych jednością procesu produkcji, przesyłu i zużycia energii elektrycznej.

System elektryczny: TPP — elektrociepłownia, NPP — elektrownia jądrowa, KES — elektrownia kondensacyjna, Elektrownia wodna - elektrownia wodna, 1-6 — odbiorcy energii elektrycznej z elektrociepłowni

Schemat elektrowni cieplno-kondensacyjnej

Układ elektryczny (system elektryczny, ES) — elektryczna część systemu elektroenergetycznego.

Schemat instalacji elektrycznej
Diagram jest pokazany na obrazie jednoliniowym, to znaczy jedna linia oznacza trzy fazy.

Proces technologiczny w systemie elektroenergetycznym

Proces technologiczny to proces przekształcania pierwotnego surowca energetycznego (paliwo kopalne, energia wodna, paliwo jądrowe) w produkt końcowy (energia elektryczna, energia cieplna). Parametry i wskaźniki procesu technologicznego decydują o efektywności produkcji.

Schemat procesu technologicznego przedstawiono na rysunku, z którego widać, że istnieje kilka etapów konwersji energii.

Schemat procesu technologicznego w systemie elektroenergetycznym: K — kocioł, T — turbina, G — generator, T — transformator, linia elektroenergetyczna — linie elektroenergetyczne

W kotle K energia spalania paliwa jest zamieniana na ciepło. Kocioł jest wytwornicą pary. W turbinie energia cieplna jest zamieniana na energię mechaniczną. W generatorze energia mechaniczna jest przetwarzana na energię elektryczną. Napięcie energii elektrycznej w procesie jej przesyłu linią energetyczną od stacji do odbiorcy jest przekształcane, co zapewnia sprawność przesyłu.

Od wszystkich tych powiązań zależy efektywność procesu technologicznego, dlatego istnieje zespół zadań reżimowych związanych z eksploatacją kotłów, turbin elektrowni cieplnych, turbin elektrowni wodnych, reaktorów jądrowych, urządzeń elektrycznych (generatorów, transformatorów, linii elektroenergetycznych itp.). Konieczne jest wybranie składu sprzętu operacyjnego, sposobu jego ładowania i użytkowania oraz przestrzeganie wszystkich ograniczeń.

Instalacja elektryczna – instalacja, w której energia elektryczna jest wytwarzana, wytwarzana lub zużywana, rozprowadzana. Może być: otwarty lub zamknięty (wewnątrz).

Elektrownia — złożony kompleks technologiczny, w którym energia naturalnego źródła jest przetwarzana na energię prądu elektrycznego lub ciepła.

Należy zauważyć, że głównymi źródłami zanieczyszczeń środowiska z sektora energetycznego są elektrownie (zwłaszcza cieplne, węglowe).

Podstacja elektryczna — instalacja elektryczna przeznaczona do przetwarzania energii elektrycznej z jednego napięcia na drugie o tej samej częstotliwości.

Przesył energii (linie elektroenergetyczne) — konstrukcja składa się z podstacji linii elektroenergetycznych wyniesionych i zstępujących (system przewodów, kabli, wsporników) przeznaczonych do przesyłu energii elektrycznej od źródła do odbiorcy.

Sieć elektroenergetyczna — zespół linii elektroenergetycznych i podstacji, tj. urządzenia łączące zasilanie konsumenci energii.