• Какво представлява производството на електрическа енергия?
• Как се произвежда електрическата енергия?
• Етапи на електроенергийния сектор
• Видове производство на електроенергия
• Възобновяема енергия

Обясняваме какво представлява производството на електрическа енергия, неговите видове и как се произвежда. В допълнение, етапи на електроенергийния сектор.

Голяма част от ежедневието ни зависи от електрическата енергия.

Какво представлява производството на електрическа енергия?

Поколението на електрическа енергия обхваща множеството от процеси различни, чрез които може да се произведе електричество, или каквото е същото, трансформира други форми на Енергия наличен в природата (химична енергия, кинетика, термичен, светлина, ядрени др.) в използваемата електрическа енергия.

Способността за производство на електричество е една от основните притеснения на човечеството съвременен, тъй като е потребление Той стана широко разпространен и нормализиран от откриването му през 19-ти век, до степен да стане незаменим в ежедневието ни. Нашите домове, индустрииОбщественото осветление, дори личните ни уреди, зависят от постоянно и стабилно захранване с електричество.

По този начин световното потребление на енергия нараства. Докато през 1900 г. глобалната консумация на енергия е била само 0,7 теравата (0,7 x 1012 W), вече през 2005 г. тя се оценява на около 500 екджаула (5 x 1020 J), което се равнява на 138 900 теравата.

Индустриалният сектор е най-големият потребител от всички и затова развитият свят (т.нар. Първи свят) е отговорен за най-високите проценти на потребление. Съединените щати, например, консумират 25% от енергията, произведена в световен мащаб.

Следователно търсенето на нови и по-ефективни начини за получаването му е област, в която се инвестират огромни научни и технологични ресурси, особено във време, когато климатичните ефекти на индустриализация и от изгаряне изкопаеми горива стана не само очевидно, но и тревожно.

Как се произвежда електрическата енергия?

За завъртане на турбината на генератора могат да се използват различни видове енергия.

Електричеството, като цяло, се произвежда в големи съоръжения, наречени електроцентрали или електроцентрали, които, като се възползват от различни видове суров материал или естествените процеси "производят" електричество.

За това повечето от електроцентралите имат алтернатори, които са големи устройства, които генерират променлив ток. Те са съставени от намотка, която е голяма, въртяща се ролка от материал електрически проводник подредени в нишки, и a магнит който остава фиксиран.

Чрез завъртане на бобината вътре в магнита с високи скорости възниква явление, наречено електромагнитна индукция: магнитно поле Резултатът мобилизира електроните на проводящия материал, създавайки поток от енергия, който след това трябва да бъде "подготвен" за разпределение през серия от трансформатори.

Тогава въпросът е как да накараме бобината да се върти с високи скорости и стабилно. При експерименти, проведени през 19-ти век с електричество, той се генерира чрез въртене на педали на велосипед, който произвежда само малко количество, разбира се.

В случая на електроцентрали се изисква нещо много по-сложно: турбина, която е въртящо се устройство, способно да предава механична енергия към намотката, което я кара да се върти от използването на друга сила.

Например, можете да използвате падащата вода във водопад, или постоянното духане на вятъра, или в повечето случаи, пара нарастващо количество от добро количество вряща вода, за което е необходимо на свой ред да се генерира постоянно количество от топлина, с помощта на изгаряне от различни видове материали.

Както ще се види, пълният процес на генериране на електрическа енергия не е нищо повече от трансформация на химическата енергия в калорична енергия (изгаряне), за да я преобразува по-късно в кинетична и механична (чрез мобилизиране на турбината), а по-късно в електромагнитна, т.е. , , в електричеството.

Етапи на електроенергийния сектор

Електричеството се разпределя чрез електропроводи.

Електрическият сектор е този, който отговаря за цялата верига на производството на електроенергия, от нейното начало до потреблението й във всеки наш дом, например. Целият цикъл на производство на енергия в този сектор включва следните етапи:

• Поколение. Първият етап, логично, се състои в получаване на електроенергия чрез наличните средства във всеки от съществуващите видове електроцентрали.
• Трансформация. След като електричеството е получено, то обикновено се подлага на процес на трансформация, който го подготвя за транспортиране по електрическата мрежа, тъй като електричеството, за разлика от други продукти и стоки, не може да се съхранява за потребление по-късно, а трябва да бъде предадено незабавно.

За това са отговорни т. нар. подстанции или трансформаторни централи, разположени в близост до електроцентралите, а също и трансформационните центрове в близост до централите. популации потребители, тъй като неговата мисия е да модулира електрическото напрежение, за да направи електричеството транспортируемо (високо напрежение) и консумативно (ниско напрежение).

• Разпределение. Електричеството най-накрая трябва да се доставя до домовете ни или до индустриите, които го консумират, чрез кабелна мрежа, известна като електропроводи, която обикновено се обработва от различни компании за разпределение на енергия и маркетинг.
• Консумация. И накрая, всяко потребителско домакинство или промишлено предприятие има инсталация за връзка, която свързва разпределителните мрежи с вътрешните съоръжения, позволявайки на енергията да присъства навсякъде, където имаме нужда от нея.

Видове производство на електроенергия

Вятърната енергия е сравнително евтина и безопасна за производството на електроенергия.

Производството на електроенергия обикновено се класифицира според типа електроцентрала, в която се произвежда, или какво е същото, според каква специфична процедура се използва, както обяснихме по-горе, за мобилизиране на турбината, за да завърти намотката, която от своя страна. времето генерира електричество. По този начин имаме:

• Термоелектрическа енергия изкопаеми горива. Термоелектрическите централи са тези, които произвеждат електричество от топлинна енергия, кипене на големи количества вода или подобно нагряване на други газове, благодарение на изгарянето на различни материали органичен (въглища, петрол, природен газ или други изкопаеми горива) във вътрешен котел. В тези случаи разширяващият се газ е отговорен за преместването на турбината и след това се охлажда, за да може да повтори цикъла.
• Термоядрена енергия. Принципът на действие на термоядрената енергия не се различава от този на термоелектрическата, с изключение на това, че топлината, необходима за въртене на турбините, се получава чрез различни химични процеси делене на атоми тежки, тоест бомбардиране на атомните ядра на определени елементи, за да ги принуди да станат други по-леки елементи и да освободят огромно количество енергия. В тези инсталации, известни като реактори, същата логика на атомна бомба, но се прилага за мирни цели. Недостатъкът е, че произвежда радиоактивни отпадъци, които са трудни за обработка и са силно токсични.
• Геотермална енергия. Отново в този случай работата на електроцентралата се подчинява на термоелектрическия модел, но без нужда от горива или котли, тъй като се използва вътрешната топлина на електроцентралата. Земна кора. За това е необходимо подходящо тектонично местоположение, тоест зона с тектонична активност, която позволява на водата да се излива в дълбините на земята и да се възползва от получената пара за мобилизиране на електрическите турбини.
• Слънчева топлинна енергия. Подобно на предишните случаи, този тип електроцентрали се възползват от слънчева светлина, като го фокусира и концентрира посредством сложна система от огледала, за да нагрява течности при температури между 300 и 1000 ° C и по този начин стартира процеса на термоелектрическо генериране.
• Фотоволтаична енергия. Този тип енергия се получава и чрез използване на слънчевата светлина, но в различен смисъл: чрез големи полета от фотоволтаични клетки, съставени от диоди, чувствителни към слънчевата светлина, които генерират малки потенциални диференциали в краищата си. За тях са необходими големи сайтове слънчеви панели за генериране на електричество, но в същото време се извършва без да се изискват суровини и без да замърсявам твърде много заобикаляща среда.
• Водноелектрическа енергия. В този случай електрическите турбини на електроцентралата не се движат от действието на топлина, а чрез използване на механичната енергия на водопада. Поради тази причина а топография специфични за това, като катаракти, водопади, мощни реки или водни тела, в които могат да бъдат имплантирани язовири или язовири. Отвъд бруталната модификация на тези водни тела и техните екосистеми собствена, тя е форма на чиста енергия, евтино и безопасно.
• Енергия на морската вода или сила на вълната. Това е името, дадено на инсталациите за получаване на електрическа енергия от приливите и отливите или морските вълни, чрез крайбрежни съоръжения, които чрез плаващи устройства се възползват от тласъка на водата, за да мобилизират турбините. Те обаче не са много мощни и не особено печеливши начини за получаване на енергия, поне за момента.
• Вятърната енергия. Ако в предишните случаи се е възползвало от естественото движение на водата, при вятърните електроцентрали се възползва от силата на вятъра, особено в региони в това, че духа постоянно, като крайбрежните зони, големите равнини или други подобни. За това те имат цели полета от гигантски витла, чувствителни към преминаването на вятъра, които при движение предават механична енергия на електрическа турбина. Това е относително евтина и безопасна форма на производство на електроенергия, но за съжаление много малко мощна и със значителни разходи по отношение на озеленяването.

Възобновяема енергия

Получаването на електроенергия е сложен и много труден процес влияние върху околната среда, особено в традиционните му варианти, като изкопаемо гориво. Освен това в последните случаи наличното гориво има ограничени запаси, тъй като въглищата и петрола имат много бавен и продължителен геоложки произход, което не ни позволява да попълваме планетарните запаси със същата скорост, с която ги консумираме.

Поради тази причина много от усилията на енергийния сектор се инвестират в търсенето на възможни възобновяеми източници или в подобряването на вече съществуващите, като слънчева, водноелектрическа и геотермална енергия.

Въпреки това големите надежди на човечеството в енергийните въпроси сочат към възможността за атомен синтез като безопасен, надежден, незамърсяващ и възобновяем източник на енергия: водородните атоми са взети, най-разпространеният елемент в света. Вселената, и се сливат, за да генерират огромни количества енергия, точно както се случва в сърцето на звезди в пространството.

За съжаление, блаженство технология все още е далеч от нашия обсег, така че човечеството ще трябва да положи повече усилия, за да адаптира потреблението си на енергия към възможностите на света, или да рискува напълно да го съсипе в желанието си за безкрайна електрическа енергия.