Извори електричне енергије

Енергетски проблем је један од главних проблема човечанства. Главни извори енергије у овом тренутку су гас, угаљ и нафта. Према прогнози, резерве нафте трајаће 40 година, угља - 395 година, а гаса - 60 година. Глобални енергетски систем се суочава са огромним проблемима.

У погледу електричне енергије, изворе електричне енергије представљају различите електране — термо, хидроелектране и нуклеарне. Као резултат брзог исцрпљивања природних енергетских носилаца, у први план се ставља задатак проналажења нових метода добијања енергије.

Извор електричне енергије — електрични производ (уређај) који претвара различите врсте енергије у електричну енергију (ГОСТ 18311-80).

Извори основне електричне енергије

• ТПП

Раде на органско гориво - мазут, угаљ, тресет, гас, шкриљац. Термоелектране се углавном налазе на подручју где постоје природни ресурси иу близини великих рафинерија нафте.

• Хидроелектране

Подижу се на местима где су велике реке преграђене браном, а захваљујући енергији падајуће воде ротирају турбине електрогенератора. Производња електричне енергије овом методом сматра се еколошки најприхватљивијом због чињенице да нема сагоревања различитих врста горива, па стога нема штетног отпада. Више детаља погледајте овде — Принцип рада хидроелектране

• Нуклеарне електране

За грејање воде потребна је топлотна енергија, која се ослобађа као резултат нуклеарне реакције. Иначе личи на термоелектрану.

Неконвенционални извори енергије

То укључује ветар, соларну енергију, топлоту од копнених турбина и океанске плиме. У последње време се све више користе као неконвенционални додатни извори енергије. Научници кажу да ће до 2050 нестандардни извори енергије постаће основни и обично ће изгубити смисао.

• Енергија сунца

Постоји неколико начина да га користите. Приликом физичког начина добијања енергије од сунца користе се галванске батерије које могу да апсорбују и претвара сунчеву енергију у електричну или топлоте. Користи се и систем огледала који рефлектује сунчеве зраке и усмерава их на цеви напуњене уљем где је концентрисана сунчева топлота.

В У неким регионима је сврсисходнија употреба соларних колектора, уз помоћ којих је могуће делимично решити еколошки проблем и користити енергију за потребе домаћинства.

Главне предности соларне енергије су општа доступност и неисцрпност извора, потпуна сигурност за животну средину и главни еколошки чисти извори енергије.

Главни недостатак је потреба за великим површинама земљишта за изградњу соларне електране.

• Енергија ветра

Ветроелектране су способне да производе струју само када је ветар јак. „Примарни савремени извори енергије“ ветра је ветротурбина, која је прилично сложена структура. У њега су програмирана два режима рада - слаб и јак ветар, а постоји и заустављање мотора ако је јако јак ветар.

Главни недостатак ветроелектране (ХЕ) — бука настала ротацијом лопатица пропелера Најпогодније су мале ветрењаче дизајниране да обезбеде еколошки безбедну и јефтину електричну енергију у приградским подручјима или индивидуалним фармама.

• Плимне електране

Енергија плиме и осеке се користи за производњу електричне енергије. Да би се изградила најједноставнија електрана на плиму, био би потребан басен, брана или ушће или залив реке. Брана је опремљена хидротурбинама и пропустима.

Вода улази у басен у време осеке, а када се ниво слива и мора изједначи, пропусти се затварају. Како се приближава осека, ниво воде се смањује, притисак постаје довољан, турбине и електрични генератори почињу да раде, а вода постепено напушта базен.

Нови извори енергије у виду плимних електрана имају неке недостатке — поремећај нормалне размене слатке и слане воде; утицај на климу, као резултат њиховог рада мења енергетски потенцијал вода, брзину и област кретања.

Предности — еколошка прихватљивост, ниска цена произведене енергије, смањење нивоа екстракције, сагоревања и транспорта фосилних горива.

• Неконвенционални извори геотермалне енергије

Топлота земљиних турбина (дубоко усађених топлих извора) користи се за производњу енергије. Ова топлота се може користити у било ком региону, али трошкови се могу повратити само тамо где су топле воде што ближе земљиној кори — зонама активне активности гејзира и вулкана.

Главни извори енергије су представљени у два типа - подземни базен са природним носачем топлоте (хидротермални, парно-термални или парно-водени извори) и топлота усијаних стена.

Први тип је подземни котао спреман за употребу из којег се може производити пара или вода из конвенционалних бунара. Други тип омогућава добијање паре или прегрејане воде, која се даље може користити у енергетске сврхе.

Главни недостатак оба типа је ниска концентрација геотермалних аномалија када се вруће стене или извори приближавају површини. Такође је неопходно поново ињектирати отпадне воде у подземни хоризонт, јер термална вода садржи много соли токсичних метала и хемијских једињења која се не могу испуштати у системе површинских вода.

Предности - ове резерве су неисцрпне.Геотермална енергија је веома популарна због активне активности вулкана и гејзира, чија територија заузима 1/10 земљине површине.

Нови обећавајући извори енергије — биомаса

Биомаса је примарна и секундарна. Да бисте добили енергију, можете користити осушене алге, пољопривредни отпад, дрво итд. Биолошка опција за коришћење енергије је производња биогаса из стајњака као резултат ферментације без приступа ваздуху.

Данас се у свету накупила пристојна количина смећа које деградира животну средину, смеће штетно утиче на људе, животиње и сва жива бића. Због тога је неопходан развој енергетике где ће се секундарна биомаса користити за спречавање загађења животне средине.

Према прорачунима научника, насеља могу у потпуности да се снабдеју струјом само на рачун свог смећа. Поред тога, отпада практично нема. Дакле, проблем одлагања отпада решаваће се истовремено са снабдевањем становништва електричном енергијом уз минималне трошкове.

Предности — концентрација угљен-диоксида се не повећава, проблем коришћења отпада је решен, па је екологија побољшана.