Източници на електрическа енергия

Енергийният проблем е един от основните проблеми на човечеството. Основните източници на енергия в момента са газ, въглища и петрол. Според прогнозата запасите от нефт ще продължат 40 години, въглища — 395 години, а газ — 60 години. Глобалната енергийна система е изправена пред гигантски проблеми.

По отношение на електричеството източниците на електрическа енергия са представени от различни електроцентрали — топлинни, водноелектрически и ядрени. В резултат на бързото изчерпване на естествените носители на енергия на преден план се поставя задачата за намиране на нови методи за получаване на енергия.

Източник на електрическа енергия — електрически продукт (устройство), който преобразува различни видове енергия в електрическа енергия (ГОСТ 18311-80).

Източници на основна електрическа енергия

• ТЕЦ

Те работят на органично гориво — мазут, въглища, торф, газ, шисти. Топлоелектрическите централи се намират главно в района, където има природни ресурси, и в близост до големи рафинерии за петрол.

• Водноелектрически централи

Те са издигнати на места, където големите реки са блокирани от язовир, а благодарение на енергията на падащата вода, турбините на електрически генератор се въртят. Производството на електроенергия по този метод се счита за най -екологосъобразното поради факта, че няма изгаряне на различни видове гориво, следователно няма вредни отпадъци. Вижте повече подробности тук — Принципът на работа на водноелектрическа централа

• Атомни електроцентрали

Нагряването на водата изисква топлинна енергия, която се отделя в резултат на ядрена реакция. Иначе прилича на топлоелектрическа централа.

Нетрадиционни източници на енергия

Те включват вятър, слънце, топлина от наземни турбини и океански приливи и отливи. Напоследък те все повече се използват като неконвенционални допълнителни източници на енергия. Учените твърдят, че до 2050 г. нестандартни източници на енергия ще станат основни, а обикновените ще загубят смисъла си.

• Енергия на слънцето

Има няколко начина да го използвате. По време на физическия метод за получаване на енергия от слънцето се използват галванични батерии, които могат да абсорбират и превръща слънчевата енергия в електрическа или топлина. Използва се и система от огледала, която отразява слънчевите лъчи и ги насочва към тръби, пълни с масло, където слънчевата топлина е концентрирана.

V В някои региони е по -целесъобразно да се използват слънчеви колектори, с помощта на които има възможност за частично решаване на екологичния проблем и използване на енергия за битови нужди.

Основните предимства на слънчевата енергия са общата наличност и неизчерпаемостта на източниците, пълната безопасност за околната среда и основните екологично чисти източници на енергия.

Основният недостатък е необходимостта от големи площи земя за изграждане на слънчева електроцентрала.

• Вятърна енергия

Вятърните паркове са способни да произвеждат електричество само при силен вятър. „Основните съвременни източници на енергия“ на вятъра е вятърната турбина, която е доста сложна конструкция. В него са програмирани два режима на работа — слаб и силен вятър, а също така има спиране на двигателя, ако има много силен вятър.

Основният недостатък вятърни електроцентрали (ВЕЦ) — шум, генериран при въртенето на лопатките на витлото.Най -целесъобразните са малките вятърни мелници, предназначени да осигуряват екологично безопасно и евтино електричество в крайградските райони или отделните ферми.

• Приливни електроцентрали

Приливната енергия се използва за генериране на електрическа енергия. За да се изгради най -простата приливна електроцентрала, ще са необходими басейн, язовир или устието или залива на реката. Язовирът е оборудван с хидротурбини и водостоци.

Водата влиза в басейна при отлив и когато се сравнят нивото на басейна и морето, водостоците се затварят. С наближаването на отлив нивото на водата намалява, налягането става достатъчно, турбините и електрическите генератори започват работа и постепенно водата напуска басейна.

Новите енергийни източници под формата на приливни електроцентрали имат някои недостатъци — нарушаване на нормалния обмен на прясна и солена вода; влияние върху климата, в резултат на тяхната работа променя енергийния потенциал на водите, скоростта и зоната на движение.

Плюсове — екологичност, ниска цена на произвежданата енергия, намаляване на нивото на добив, изгаряне и транспортиране на изкопаеми горива.

• Нетрадиционни източници на геотермална енергия

Топлината на земните турбини (дълбоко разположени горещи извори) се използва за генериране на енергия. Тази топлина може да се използва във всеки регион, но разходите могат да бъдат възстановени само там, където горещите води са възможно най -близо до земната кора — зони на активна дейност на гейзери и вулкани.

Основните източници на енергия са представени в два вида-подземен басейн с естествен топлоносител (хидротермални, парно-термични или пара-водни източници) и топлината на горещи скали.

Първият тип е готов за употреба подземен котел, от който може да се произвежда пара или вода от конвенционални сондажи. Вторият тип дава възможност за получаване на пара или прегрята вода, която може да се използва допълнително за енергийни цели.

Основният недостатък на двата типа е ниската концентрация на геотермални аномалии, когато горещи скали или извори се доближават до повърхността. Необходимо е също така повторно инжектиране на отпадъчни води в подземния хоризонт, тъй като термалната вода съдържа много соли на токсични метали и химични съединения, които не могат да се изхвърлят в повърхностните водни системи.

Предимства — тези резерви са неизчерпаеми. Геотермалната енергия е много популярна поради активната дейност на вулкани и гейзери, чиято територия заема 1/10 от земната площ.

Нови обещаващи източници на енергия — биомаса

Биомасата е първична и вторична. За да получите енергия, можете да използвате изсушени водорасли, селскостопански отпадъци, дървесина и др. Биологичният вариант за използване на енергия е получаването на биогаз от оборски тор в резултат на ферментация без достъп до въздух.

Днес в света се е натрупало прилично количество боклук, който влошава околната среда, боклукът има пагубен ефект върху хората, животните и всички живи същества. Ето защо е необходимо развитието на енергията, където вторичната биомаса ще се използва за предотвратяване на замърсяването на околната среда.

Според изчисленията на учените населените места могат да се снабдяват напълно с електричество само за сметка на боклука си. Освен това на практика няма отпадъци. Следователно проблемът с изхвърлянето на отпадъци ще бъде решен едновременно с снабдяването на населението с електричество при минимални разходи.

Предимства — концентрацията на въглероден диоксид не се увеличава, проблемът с използването на отпадъци е решен, следователно се подобрява екологията.