Содержание
3+ разные типы электростанций, которые вырабатывают для нас электроэнергию — ООО «АБСЕЛ»
Знайте, откуда происходит электричество.
Электричество — жизненная основа современного мира. Всё, от часов до автомобилей, теперь работает на электричестве. Чтобы выразить нашу зависимость от электричества в цифрах, мы видим, что в 2008 году потребление электроэнергии в США составляло 2989 ТВт-ч (тера-ватт-часов). Перейдя к 2019 году, мы видим, что оно увеличилось до 3971 ТВтч. ТВтч равно 1 000 000 000 кВт-ч.
Просто поразительно видеть, насколько мы теперь зависим от электричества в нашей повседневной жизни. Но откуда вся эта энергия? Ответ — электростанции. Они производят электричество для всего мира. В мире существуют различные типы электростанций, которые работают вместе, чтобы удовлетворить растущую потребность в электроэнергии. Давайте подробно узнаем, как работают эти электростанции.
1. Гидроэлектростанции
Гидроэлектростанции являются одними из самых эффективных и экологически чистых электростанций. На гидроэлектростанции электричество вырабатывается от воды. Если поподробнее, потенциальная энергия воды преобразуется в электрическую энергию. Когда вода падает с высоты на турбины, она вращает якорь, соединенный с генератором. Когда турбина вращается, генератор начинает вырабатывать электричество. Затем это электричество направляется на все подстанции для распределения электроэнергии. Крупнейшая в мире электростанция — это гидроэлектростанция, которая называется Три ущелья. Плотина создает поразительные 22 500 МВт энергии. Она достигает это, используя 34 генератора энергии. Плотина настолько велика, что после ее строительства она в одиночку замедлила вращение Земли.
Одним из преимуществ гидроэлектростанции является то, что в процессе производства энергии не образуются отходы.
2. Атомные электростанции
Атомные электростанции также возглавляют список электростанций, которые могут производить огромное количество энергии. Атомная электростанция работает путем преобразования ядерной энергии в электричество.
Тепло от ядерного реактора используется для превращения воды в пар. Пар под давлением затем используется для вращения турбин, соединенных с генератором. В отличие от электростанций, работающих на угле или природном газе, атомная электростанция не должна сжигать что-либо для производства тепла. Весь процесс приведен в действие ядерным делением. Низкообогащенные урановые гранулы загружаются в атомную электростанцию. Затем атом урана расщепляется, создавая ядерное деление. Этот процесс высвобождает огромное количество энергии. Преимущество атомной электростанции заключается в том, что им не нужно сжигать что-либо для производства энергии. Следовательно, выброс углерода от атомной электростанции очень низок. Недостатками атомной электростанции являются ядерные отходы, которые она создает, и высокая стоимость ее строительства. Ядерная энергия составляет более 10% мировых потребностей в энергии. Крупнейшая атомная электростанция в мире — Касивадзаки-Карива, расположенная в Японии. Она способна вырабатывать 7 965 МВт энергии с использованием семи кипящих реакторов.
3. Угольные электростанции
Первые две электростанции, которые мы обсуждали, имеют низкий углеродный отпечаток. Угольные электростанции — полная противоположность. У них большой углеродный след, но на угольные электростанции приходится почти 40% мировых потребностей в энергии. Угольные электростанции сжигают уголь для превращения воды в пар. Этот пар затем используется для вращения турбин, которые вырабатывают электричество с помощью генератора. Угольная электростанция мощностью 1000 МВт сжигает 9000 тонн угля в сутки. Этот процесс выделяет очень большое количество загрязняющих веществ в воздух. Если посмотреть на потребление угля для производства электроэнергии, ни одна страна не стоит и близко рядом с Китаем. Восемь из одиннадцати мощностей (более 5 ГВт) находятся в Китае. Кроме того, Китай является крупнейшим источником выбросов CO2 в мире! Электростанция Datang Tuoketuo — крупнейшая в мире теплоэлектростанция мощностью 6,7 ГВт. Этот угольный завод использует более 21 миллиона тонн угля в год для удовлетворения энергетических потребностей Китая.
Угольные электростанции подпадают под категорию тепловых электростанций. Дизельные и работающие на природном газе электростанции — это два других типа тепловых электростанций, которые обычно используются для выработки электроэнергии.
Электростанции зеленой энергетики
Благодаря достижениям в области производства энергии мы теперь имеем больше, чем просто тепловые, атомные и гидроэлектростанции. Их называют нетрадиционными электростанциями. Эти электростанции способны производить чистую энергию (или зеленую энергию). Давайте узнаем, что это!
Солнечные электростанции: солнечные электростанции используют энергию солнца для производства электроэнергии. Солнечные панели захватывают солнечный свет с помощью фотоэлектрических элементов и преобразуют его в электричество. Сегодня все большее число стран обращают внимание на солнечную энергию, чтобы компенсировать свою зависимость от ископаемого топлива. Tengger Desert Solar Park в настоящее время является крупнейшей в мире солнечной электростанцией по мощности.
Она способна производить 1547 МВт энергии.
Ветряные электростанции: ветряные электростанции преобразуют энергию ветра в электрическую энергию с помощью ветряных турбин. Они также очень эффективны при производстве чистой энергии. Скопление ветряных мельниц охватывает территорию, называемую ветряной электростанцией. Ветряная электростанция Ганьсу в Китае, строительство которой завершится в 2020 году, считается самой большой ветряной электростанцией в мире.
Геотермальная электростанция: Геотермальные электростанции похожи на паротурбинные электростанции, которые мы обсуждали ранее. Однако вместо сжигания ископаемого топлива геотермальные электростанции используют тепло от ядра земли для создания пара. Крупнейшая геотермальная электростанция — Комплекс Гейзеров, расположенный в США. Она способна производить 1520 МВт энергии. Самое большое ограничение геотермальной энергии состоит в том, что есть только несколько мест на земле, где она может быть установлена.
Также стоимость бурения и строительства станции может быть довольно дорогой.
Приливная электростанция: Приливные электростанции используют приливные заборы или приливные заграждения, чтобы использовать силу приливов. Коэффициенты строительства приливных электростанций довольно низкие, поскольку существуют некоторые критические ограничения для реализации приливных электростанций.
Вывод
На протяжении многих лет мы наблюдаем постоянное снижение спроса на энергию во всем мире. И, двигаясь вперед, нет никаких признаков того, что эта тенденция замедлится в ближайшее время! Ежегодный рост уровня загрязнения является свидетельством нашей тревожной скорости потребления ископаемого топлива. Однако мы можем отойти от источников энергии с высоким содержанием углерода, таких как ископаемое топливо, и использовать возобновляемые источники энергии. Различные компании и страны приложили огромные усилия для того, чтобы это видение стало реальностью.
В ближайшие годы мы надеемся увидеть больше электростанций, работающих на экологически чистой энергии, чем заводов по производству CO2.
Виды электростанций
В каждом развитом государстве существует собственная энергетика. Данная область включает в себя разные виды электростанций. Они могут использовать традиционные и нетрадиционные источники энергии. В первом случае – это природные ресурсы в виде угля, газа, продуктов переработки нефти, ядерное топливо и т.д. Второй вариант предполагает использование энергии природных явлений – солнца, ветра, приливов-отливов, подземных источников тепла. Независимо от формы использования, каждая электростанция требует много дополнительного оборудования для передачи потребителям полученной энергии.
Содержание
Что такое электростанция
Любая электростанция представляет собой целый энергетический комплекс, включающий в себя различные установки, аппаратуру и оборудование, необходимые для получения, преобразования и транспортировки электроэнергии.
Все эти компоненты размещаются в специальных зданиях и сооружениях, расположенных компактно на общей территории. Независимо от типа, они входят в состав Единой энергосистемы, созданной с целью эффективно использовать мощность электростанции, обеспечивая бесперебойное энергоснабжение потребителей.
Принцип работы электростанций и их сопутствующих объектов основан на вращении вала генератора, который является основным элементом системы. Его основные функции заключаются в следующем:
- Обеспечение стабильной продолжительной работы параллельно с другими энергетическими системами, снабжение энергией собственных автономных нагрузок.
- Возможность мгновенного реагирование на наличие или отсутствие нагрузки, соответствующей его номиналу.
- Выполняет запуск двигателя, обеспечивающего работу всей станции.
- Вместе со специальными устройствами осуществляет функцию защиты.
Отличительными чертами каждого генератора являются формы и размеры, а также источник энергии, используемый для вращения вала.
Кроме генератора, электростанция состоит из турбин и котлов, трансформаторов и распределительных устройств, средств коммутации, автоматики и релейной защиты.
В настоящее время получило развитие направления в области компактных установок. Они позволяют обеспечить энергией не только отдельные объекты, но и целые поселки, находящиеся на значительном удалении от стационарных линий электропередачи. В основном, это полярные станции и предприятия по добыче полезных ископаемых. Теперь рассмотрим какие типы установок используются в российской энергетике.
Основные типы электростанций
Все электрические станции таблица ниже классифицирует в первую очередь по источникам используемой энергии.
Среди них можно выделить следующие:
- Тепловые (ТЭС). Работают на природном топливе, а основные типы электростанций могут быть конденсационными (КЭС) и теплофикационными (ТЭЦ). Первые вырабатывают только электричество, а вторые – электроэнергию и теплоту.
- Гидравлические – ГЭС и гидроаккумулирующие – ГАЭС, функционирующие за счет энергии воды, падающей высоты.
- Атомные – АЭС, работающие на ядерном топливе.
- Дизельные – ДЭС. Бывают стационарными или мобильными. Существуют мини-электростанции малой мощности, используемые в частном секторе.
- Солнечные, ветровые, приливные и геотермальные электростанции известны как альтернативные источники электроэнергии, работающим с естественными силами природы. Они имеют ряд недостатков, связанных с климатическими условиями и другими факторами.
Каждая перечисленная электростанция представляет собой традиционные или альтернативные виды энергетики. В первом случае электричество вырабатывается на тепловых, гидро- и атомных установках. На ТЭС вырабатывается примерно 70-75% всей электроэнергии, поэтому они размещаются в местах с высоким энергопотреблением и большим количеством природных ресурсов.
ГЭС привязаны к полноводным рекам, протекающим в равнинной или горной местности. АЭС строятся в местах с большим потреблением электроэнергии, при недостатке других видов энергоресурсов.
Для того чтобы понять их роль и место в общей энергетической системе, следует рассмотреть более подробно типы электростанций, используемых в России.
Тепловые электрические станции – ТЭС
На тепловых электростанциях России производится примерно 70% всей электрической энергии. Они работают на мазуте, газе, угле, а в определенных местностях используется торф и сланцы.
Все ТЭС можно условно разделить на два основных вида. Первый вариант является так называемым паротурбинным, где первичным двигателем служит паровая турбина. Эти устройства могут быть конденсационными (КЭС), вырабатывающими только электроэнергию, и теплоэлектроцентралями (ТЭЦ), производящими не только электричество, но и тепло. Коэффициент полезного действия ТЭЦ составляет 60-70%, а у КЭС этот показатель равен 30-40%. Основным недостатком тепловых станций считается их обязательная привязка к потребителям тепла.
Положительных качеств у тепловых электростанций значительно больше. Они свободно размещаются на всех территориях, где имеются природные ресурсы и не подвержены сезонным колебаниям погодных условий.
Однако, используемое топливо является не возобновляемым, а сами установки негативно влияют на экологическую обстановку. Российские ТЭС не имеют достаточно эффективных систем очистки выходящих газов от вредных и токсичных веществ. Более экологичными считаются газовые установки, но трубопроводы, проложенные к ним, наносят непоправимый вред природе.
Электростанции, расположенные в европейской части Российской Федерации, работают в основном на мазуте и природном газе, а в восточных районах они располагаются возле месторождений угля, добываемого открытым способом. Большинство установок относится к государственным районным электростанциям – ГРЭС, входящим в Единую энергосистему страны.
По своей значимости, ГЭС находятся на втором месте после тепловых электростанций. В своей работе они используют энергию воды, преобразующейся в электрический ток, и относящейся к возобновляемым ресурсам. Простое управление такими станциями не требует большого количества персонала. Коэффициент полезного действия доходит до 85%.
Электричество, производимое на ГЭС считается самым дешевым, его цена примерно в 5-6 раз меньше, чем на тепловых электроустановках. Гидроэлектростанции отличаются высокой маневренностью и могут быть запущены в работу в течение 3-5 минут, тогда как на ТЭС для этого требуется несколько часов. Это качество особенно важно при перекрытии пиковых нагрузок в суточном графике электроснабжения.
Основными недостатками подобных сооружений являются:
- Значительные капиталовложения на их возведение.
- Привязка к определенной территории или местности с гидроресурсами.
- В процессе строительства затапливаются огромные территории, большие сельскохозяйственные площади выводятся из пользования, наносится ущерб рыбному хозяйству, нарушается экологическое равновесие.
- Полная мощность электростанции реализуется лишь в определенное время года, в период максимального подъема воды.
На российских реках сооружаются целые каскады гидроэлектростанций. Наиболее крупными считаются Ангаро-Енисейский каскад, включающий Братскую, Красноярскую, Саяно-Шушенскую, Усть-Илимскую ГЭС, а также Волжский каскад с Рыбинской, Угличской, Иваньковской, Саратовской, Волжской и другими ГЭС.
Достаточно перспективным направлением считается гидроаккумулирующая электростанция – ГАЭС. В основе их работы заложен принцип действия, связанный с цикличным перемещением одинакового объема воды между верхним и нижним бассейнами. Ночью за счет излишков электроэнергии вода подается снизу-вверх, а в дневное время при резком росте энергопотребления она сбрасывается вниз и вращает турбины, производя электричество. Эти станции совершенно не зависят от естественных колебаний речного стока, а под водохранилища требуется гораздо меньше затапливаемых площадей.
Атомные электростанции
На третьем месте по количеству производимой электроэнергии находятся атомные электростанции. В России их доля в энергетике составляет чуть выше 10%. В США этот показатель равен 20%, в Германии – более 30%, во Франции – свыше 75%. Сокращение программ в области атомной энергетики произошло вследствие аварии на Чернобыльской АЭС.
Рассматривая виды электростанций в России, следует отметить, что наиболее известными АЭС считаются Ленинградская, Курская, Смоленская, Нововоронежская, Белоярская и другие.
Новым направлением является создание АТЭЦ – атомных теплоэлектроцентралей, вырабатывающих электрическую и тепловую энергию. Подобный объект построен на Чукотке в поселке Билибино. Еще одно направление – строительство АСТ – атомных станций теплоснабжения, предназначенных для производства тепла. Такие установки успешно функционируют в Нижнем Новгороде и Воронеже.
Основные плюсы АЭС заключаются в следующем:
- Возможность строительства в любых районах, без привязки к энергетическим ресурсам. Транспортировка атомного топлива не отнимает много средств, поскольку 1 кг урана эквивалентен 2500 т угля.
- При отсутствии нарушений эксплуатации, АЭС являются самыми экологичными установками. Выбросы в атмосферу минимальны, кислород не поглощается, отсутствует парниковый эффект.
Рассматривая вопрос как работает АЭС, нужно в первую очередь остановиться на тяжелых последствиях в случае аварий. Кроме того, серьезные проблемы возникают с радиоактивными отходами в процессе их захоронения.
Водоемы, используемые для технических целей АЭС, подвержены тепловому загрязнению.
Дизельные электростанции
Для работы дизельных электростанций, которые называют ДЭС, используются различные виды жидкого топлива. Основой системы является дизель-генератор, включающий в себя дизельный двигатель, электрический генератор, системы смазки и охлаждения, пульт управления.
Данные установки применяются как альтернативные в отдаленных районах, где являются основными источниками электроэнергии. Как правило, подведение стационарных ЛЭП в такие места экономически не выгодно. Кроме того, дизельные электростанции служат аварийными или резервными источниками питания, когда потребители не должны отключаться от электроснабжения.
Виды дизельных электростанций могут быть стационарными (4-5 тысяч кВт) и мобильными (12-1000 кВт). Благодаря небольшим размерам, они могут размещаться в небольших зданиях и помещениях. Эти станции постоянно готовы к пуску, а сам процесс запуска не занимает много времени.
Большинство функций установок автоматизировано, а остальные легко переводятся в автоматический режим. Основным недостатком дизельных станций является привозное горючее и все мероприятия, связанные с его доставкой и хранением.
Нетрадиционные источники электроэнергии
Нетрадиционные источники представлены геотермальными электростанциями (рис. 1), работающими на тепловой энергии, поступающей из земных недр. Чем глубже от поверхности земли, тем выше температура данного слоя. В России такие установки построены на Камчатке и на Курильских островах.
Существуют конструкции приливных электростанций (рис. 2), которые функционируют от энергии, создаваемой приливами и отливами в самом узком месте искусственного залива, отсеченного от моря. В качестве примера можно привести опытную Кислогубскую ПЭС, возведенную на Кольском полуострове.
Классификация электростанций включает в себя солнечные и ветровые альтернативные установки (рис. 3). Все виды таких систем обеспечивают электроэнергией небольшие предприятия и производства, используются в частном секторе для удовлетворения бытовых потребностей.
В основном, это районы и места, где отсутствует централизованное электроснабжение и нет возможности подключиться к обычным ЛЭП.
Какие типы электростанций используются для выработки энергии?
По мере того, как ряд стран продолжают отказываться от ископаемых видов топлива с высоким уровнем загрязнения окружающей среды в пользу низкоуглеродных альтернатив, динамика того, как и где работают электростанции, постоянно меняется.
Производство угля в Индии — третьей по величине стране с выбросами — сократилось на 8% в 2020 г. по сравнению с 2018 г. (Фото: Wikimedia Commons/TJBlackwell) на электростанциях по всему миру.
Но по мере того, как ряд стран продолжают отказываться от сильно загрязняющих окружающую среду ископаемых видов топлива в пользу низкоуглеродных альтернатив, динамика того, как и где работают электростанции, постоянно меняется.
По данным BloombergNEF, мировой спрос на электроэнергию вырастет с 25 000 тераватт-часов (ТВтч) в 2017 году до примерно 38 700 ТВтч к 2050 году, что приведет к новым инвестициям в генерирующие мощности в ближайшие годы.
Здесь NS Energy описывает различные типы электростанций, которые необходимы каждому источнику энергии для выработки энергии.
Атомные электростанции
Используя реакцию ядерного деления и уран в качестве топлива, атомные электростанции производят большое количество электроэнергии.
Поскольку атомные электростанции считаются низкоуглеродным источником энергии, эта технология считается более экологически чистой.
По сравнению с возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечная энергия и ветер, производство электроэнергии на атомных электростанциях также считается более надежным.
Хотя инвестиции, необходимые для запуска атомной электростанции, значительны, затраты, связанные с их эксплуатацией, относительно низки.
Источники ядерной энергии также имеют более высокую плотность, чем ископаемое топливо, и выделяют большое количество энергии.
Из-за этого атомным электростанциям требуется небольшое количество топлива, но они производят огромное количество энергии, что делает их особенно эффективными, когда они запущены и запущены.
Атомная электростанция Брюса, крупнейшая ядерная энергетическая установка в мире по количеству реакторов. Кредит: Чак Шмурло/Википедия
Гидроэлектростанции
Гидроэлектроэнергия вырабатывается за счет использования силы гравитации текущей воды.
По сравнению с электростанциями, работающими на ископаемом топливе, гидроэлектростанции выбрасывают меньше парниковых газов. Но строительство гидроэлектростанций и плотин требует огромных инвестиций.
Согласно Отчету о состоянии гидроэнергетики Международной ассоциации гидроэнергетики за 2017 год, в 2016 году было введено в эксплуатацию около 31,5 гигаватт (ГВт) гидроэнергетических мощностей, в результате чего совокупная установленная мощность в мире достигла 1246 ГВт.
Только на Китай приходится почти треть мировых гидроэнергетических мощностей, и в 2016 году он добавил около 11,74 ГВт новых мощностей.
Угольные электростанции 37% мировой электроэнергии в 2018 году, при этом Китай обладает крупнейшим в мире флотом.
Электростанции, работающие на угле, используют энергетический уголь в качестве источника для выработки электроэнергии и, следовательно, выбрасывают в атмосферу значительное количество вредных газов.
Стремясь сократить выбросы парниковых газов, многие развитые страны уже объявили о планах отказа от угольных электростанций.
Канада планирует поэтапный отказ от своих угольных электростанций к 2030 году, в то время как Великобритания установила крайний срок – 2025 год, а Германия – к 2038 году. Ожидается, что ряд других европейских стран вскоре последуют этому примеру.
Электростанции, работающие на дизельном топливе
Электростанции, работающие на дизельном топливе, используются для малосерийного производства электроэнергии.
Устанавливаются в местах, где нет свободного доступа к альтернативным источникам питания, и в основном используются в качестве резервного источника бесперебойного питания при перебоях.
Дизельные установки требуют небольшой площади для установки и обеспечивают более высокий тепловой КПД по сравнению с угольными электростанциями.
Из-за высоких затрат на техническое обслуживание и цен на дизельное топливо электростанции не завоевали такой популярности, как другие типы электростанций, такие как паровые и гидроэлектростанции.
Геотермальные электростанции
К трем основным типам геотермальных электростанций относятся электростанции с сухим паром, электростанции с мгновенным паром и электростанции с бинарным циклом, все из которых используют паровые турбины для производства электроэнергии.
Установленная мощность геотермальной энергии постепенно увеличивалась во всем мире за последнее десятилетие: с 10 ГВт в 2010 году до почти 14 ГВт в 2019 году.
газа по сравнению с угольными электростанциями.
Геотермальная электростанция Домо-де-Сан-Педро в Мексике (Источник: Grupo Dragon/Mitsubishi Hitachi Power Systems)
Газовые электростанции
Газовые электростанции работают на природном газе — быстро растущем источнике энергии во всем мире — для производства электроэнергии.
Хотя природный газ является ископаемым топливом, согласно исследованию, проведенному Союзом обеспокоенных ученых, выбросы при его сжигании намного ниже, чем при сжигании угля или нефти.
Данные Международного энергетического агентства (МЭА) показывают, что в 2019 году производство электроэнергии с использованием газа увеличилось на 3%., в результате чего его производство электроэнергии в мировом балансе увеличилось до 23%.
Еще одним типом установок, использующих газ, являются электростанции с комбинированным циклом. Используя как газовые, так и паровые турбины, они производят большее количество электроэнергии из одного источника топлива по сравнению с традиционной электростанцией.
Они улавливают тепло газовой турбины для увеличения производства электроэнергии, а также выделяют небольшое количество вредных газов в атмосферу.
Солнечные электростанции
Солнечные электростанции преобразуют энергию солнца в тепловую или электрическую энергию с использованием одного из самых чистых и распространенных возобновляемых источников энергии.
Как правило, они не требуют особого ухода и служат от 20 до 25 лет.
По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), глобальные мощности солнечной энергетики будут увеличиваться на 9% каждый год в период с 2018 по 2050 год, за это время они вырастут с 480 ГВт до более чем 8000 ГВт.
Но первоначальные затраты на финансирование солнечных электростанций высоки, а установка требует много места.
Еще одна подобная технология — солнечная тепловая энергия. Это система гигантских зеркал, размещенных таким образом, чтобы концентрировать солнечные лучи на очень небольшой площади для создания значительного количества тепла, которое затем производит пар для питания турбины, вырабатывающей электричество.
Ветряные электростанции
В последние годы во всем мире наблюдается быстрый рост числа ветряных электростанций, чему способствует технологический прогресс.
Глобальная установленная мощность ветрогенерации на суше и на море увеличилась почти в 75 раз за последние два десятилетия, увеличившись с 7,5 ГВт в 1997 году до 564 ГВт к 2018 году, по данным IRENA.
После того, как ветряные турбины построены, эксплуатационные расходы, связанные с обслуживанием ветряных электростанций, становятся низкими и обычно считаются относительно рентабельными.
Ветряные электростанции также могут быть построены на сельскохозяйственных угодьях без прерывания сельскохозяйственных работ.
Но техническое обслуживание ветряных турбин может различаться, поскольку некоторые из них необходимо часто проверять, а проекты ветроэнергетики обычно требуют огромных капиталовложений.
Приливные электростанции
Приливная энергия вырабатывается путем преобразования энергии приливов в электроэнергию, и ее производство считается более предсказуемым по сравнению с энергией ветра и солнечной энергией.
Однако приливная энергия до сих пор широко не используется, хотя первая в мире крупномасштабная электростанция такого типа была введена в эксплуатацию в 1966 году.
Ожидается, что повышенное внимание к производству энергии из возобновляемых энергия приливов.
Хотя разработка приливной энергетики находится на начальной стадии, в ближайшие годы она может значительно вырасти.
Различные типы электростанций
Электричество — источник жизненной силы современного мира. Все, от часов до автомобилей, теперь работает на электричестве.
Чтобы выразить нашу зависимость от электричества в цифрах, мы видим, что в 2008 году потребление электроэнергии в США составляло 2989 ТВтч (тераватт-час). Перенесемся в 2019 год, и мы увидим, что он увеличился до 3971 ТВтч . ТВтч равен 1 000 000 000 кВтч.
СВЯЗАННЫЕ: КАК РАБОТАЕТ СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ?
Просто поразительно, насколько мы теперь зависим от электричества в нашей повседневной жизни.
Но откуда берется вся эта сила?
Ответ: электростанции. Они производят электричество для всего мира.
В мире существуют различные типы электростанций, которые работают вместе, чтобы удовлетворить растущие потребности в электроэнергии. Давайте узнаем подробно, как работают эти электростанции.
Гидроэлектростанции являются одними из самых эффективных и экологически чистых электростанций. На гидроэлектростанции электричество получают из воды.
Потенциальная энергия воды преобразуется в электрическую энергию. Когда вода падает с высоты на турбину, она раскручивает якорь, соединенный с генератором.
Когда турбина вращается, генератор начинает производить электричество. Затем это электричество направляется на все различные подстанции для распределения мощности.
Крупнейшая в мире электростанция — гидроэлектростанция под названием «Плотина Три ущелья». Плотина создает поразительную 22 500 МВт мощность.
Это достигается за счет использования 34 генераторов энергии.
Плотина настолько огромна, что после ее строительства плотина в одиночку замедлила вращение Земли.
Одним из преимуществ гидроэлектростанции является то, что при производстве энергии не образуются отходы.
Атомные электростанции также возглавляют список электростанций, которые могут производить огромное количество энергии. Атомная электростанция работает путем преобразования ядерной энергии в электричество.
Тепло ядерного реактора используется для преобразования воды в пар. Затем сжатый пар используется для вращения турбин, подключенных к генератору.
Самый популярный
В отличие от электростанций, работающих на угле или природном газе, атомной электростанции не нужно ничего сжигать для выработки тепла. Весь процесс приводится в действие ядерным делением.
Таблетки низкообогащенного урана загружаются на атомную электростанцию. Затем атом урана расщепляется, создавая ядерное деление.
Этот процесс высвобождает огромное количество энергии.
Преимущество атомной электростанции в том, что им не нужно ничего сжигать для получения энергии. Следовательно, выброс углерода от атомной электростанции очень низок.
Недостатками атомной электростанции являются ядерные отходы, которые она производит, и высокая стоимость ее строительства. Атомная энергетика составляет более 10% мировых энергетических потребностей.
Самая крупная атомная электростанция в мире — электростанция Касивадзаки-Карива, расположенная в Японии. Он способен производить 7965 МВт энергии, используя семь реакторов с кипящей водой.
Первые две электростанции, о которых мы говорили, имеют низкий углеродный след. Угольные электростанции — полная противоположность. Они имеют большой углеродный след, но на долю угольных электростанций приходится почти 40% мировых потребностей в энергии.
Угольные электростанции или электростанции, работающие на угле, сжигают уголь для преобразования воды в пар. Затем этот пар используется для вращения турбин, которые производят электричество с помощью генератора.
Угольная электростанция мощностью 1000 МВт сжигает 9000 тонн угля в сутки. Этот процесс выбрасывает в воздух очень большое количество загрязняющих веществ.
Если посмотреть на потребление угля для выработки электроэнергии, ни одна страна не сравнится с Китаем. Восемь из одиннадцати высокопроизводительных (более 5GW ) находятся в Китае.
Более того, Китай является крупнейшим источником выбросов CO2 в мире!
Электростанция DatangTuoketuo является крупнейшей в мире тепловой электростанцией с мощностью 6,7 ГВт . Эта угольная электростанция использует более 90 133 21 миллиона тонн угля в год для удовлетворения энергетических потребностей Китая.
Электростанции, работающие на угле, относятся к категории тепловых электростанций.
Электростанции, работающие на дизельном топливе и на природном газе, — это два других типа тепловых электростанций, которые обычно используются для производства электроэнергии.
Благодаря достижениям в области производства энергии у нас теперь есть больше, чем просто тепловые, атомные и гидроэлектростанции. Их называют нетрадиционными электростанциями.
Эти электростанции способны производить чистую энергию (или зеленую энергию). Давайте узнаем, что они из себя представляют!
Солнечные электростанции: Солнечные электростанции используют энергию солнца для производства электроэнергии. Солнечные панели улавливают солнечный свет с помощью фотогальванических элементов и преобразуют его в электричество.
Сегодня все большее число стран обращают внимание на солнечную энергию, чтобы компенсировать свою зависимость от ископаемого топлива. Tengger Desert Solar Park в настоящее время является крупнейшей в мире солнечной электростанцией по мощности.
Он способен производить 1547 МВт энергии.
Ветряные электростанции: Ветряные электростанции преобразуют энергию ветра в электрическую с помощью ветряных турбин. Они также очень эффективны при производстве чистой энергии.
Совокупность ветряных мельниц, разбросанных по территории, называется ветряной электростанцией. Ветряная электростанция Ганьсу в Китае, строительство которой завершится в 2020 году, считается крупнейшей ветряной электростанцией в мире.
Геотермальная электростанция: Геотермальные электростанции аналогичны паротурбинным электростанциям, которые мы обсуждали ранее. Однако вместо сжигания ископаемого топлива геотермальные электростанции используют тепло недр земли для производства пара.
Крупнейшей геотермальной электростанцией является Комплекс Гейзеров, расположенный в США.
Он способен производить 1520 МВт энергии. Самым большим ограничением геотермальной энергии является то, что есть всего несколько мест на земле, где она может быть установлена. Кроме того, стоимость бурения и строительства заводов может быть довольно высокой.
Приливная электростанция: Приливные электростанции используют приливные ограждения или приливные заграждения, чтобы использовать силу приливов. Темпы внедрения приливных электростанций были низкими, поскольку существуют некоторые критические ограничения для внедрения приливных электростанций.
На протяжении многих лет мы наблюдаем устойчивый рост спроса на энергию во всем мире. И, двигаясь вперед, нет никаких признаков замедления этой модели в ближайшее время! Ежегодный рост уровня загрязнения является свидетельством тревожного уровня потребления ископаемого топлива.
СВЯЗАННЫЕ С: ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА СИНТЕРА В 21 ВЕКЕ
Что мы можем сделать, так это отказаться от углеродоемких источников энергии, таких как ископаемое топливо, и использовать возобновляемые источники энергии. Различные компании и страны приложили огромные усилия, чтобы воплотить это видение в жизнь.
В ближайшие годы мы можем надеяться увидеть больше экологически чистых электростанций, а не заводов по производству CO2.
Для вас
культура
На этой мега-вечеринке в этот Хэллоуин будет много сумасшедших костюмов, но как насчет коктейлей, чтобы скрасить веселье?
Стивен Вичинанца | 31.10.2022
наука Скоро вы сможете взять портативную версию магнитного поля Земли в космос
Дина Тереза | 27.07.2022
НаукаПрорывы в области геномики показывают, что «мусорная» ДНК невероятно важна
Грант Каррин| 04.
Добавить комментарий