lv.llcitycouncil.org
Enerģētika un vide

Visas pasaules enerģijas ražošanas sistēmas vienā sarakstā

Visas pasaules enerģijas ražošanas sistēmas vienā sarakstā


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Enerģijas ražošanā mūsdienās tiek izmantoti dažādi degvielas avoti. Tos var klasificēt kā sadedzināšanas / termiskos, kodolenerģijas vai atjaunojamos energoresursus / alternatīvos. Izmantotā tehnoloģija mainās arī atkarībā no tehniskajām prasībām, kā pārveidot vai pārveidot degvielas avotu noderīgā darbā. Parasti tas notiek elektrības veidā.

Šis saraksts piedāvā vienreizēju izpratni par pasaules galvenajām enerģētikas sistēmām. Sākot no labi zināmā līdz strīdīgajam, šie enerģijas veidi burtiski uztur mūsu pasauli darbībā.

Vispirms nedaudz skaidrības. Šajā rakstā mēs izmantosim jēdzienus jauda un enerģija, bet kāda tieši ir atšķirība?

Kas ir enerģija?

Enerģija, vienkārši sakot, ir spēja strādāt. Tas var pastāvēt potenciālā, kinētiskā, termiskā, elektriskā, ķīmiskā, kodolenerģijas vai citā formā. Piemēram, jūs varētu teikt, ka enerģija ir tā, kas ļauj virzīt lietas apkārt.

Enerģiju mēra daudzās dažādās vienībās, taču bieži sastopamie piemēri ietver džoulus, BTU, ņūtonmetri, un pat kalorijas. Atsaucoties uz elektrisko enerģiju, visbiežāk tiek izmantota svētnīcavatstundu.

[Attēlu avots: Pixabay]

Kas ir vara?

Kamēr enerģija mēra paveiktā darba "daudzumu", jauda norāda, cik ātri darbu var paveikt. Jaudu definē kā enerģijas ražošanas vai patēriņa ātrumu.

Standarta elektroenerģijas vienība ir vats. Tas ir definēts kā viena ampēra strāva, kuru nospiež viena volta spriegums. (Maiņstrāvai tas nav tik vienkārši, taču pagaidām mēs to pārspīlēsim.)

Lielākajai daļai lasītāju atšķirība ir acīmredzama, taču ļoti bieži enerģiju un enerģiju izmanto savstarpēji. Vienkāršāk sakot, jauda ir enerģija uz laika vienību. Jauda ir vati. Enerģija ir vatstundas.

Enerģijas ražošanas attīstība

Vēsturiski enerģijas ražošanu veica vai nu cilvēku, vai dzīvnieku darbs, biomasas sadedzināšana vai mehāniska pārveidošana, lai nodrošinātu noderīgu darbu uzdevuma veikšanai. Lielāko daļu joprojām izmanto šodien (vējdzirnavas, zirgi, mājas ugunsgrēki utt.), Taču tās nav tik efektīvas vai uzlabojamas kā liela mēroga enerģijas ražošanas sistēmas, piemēram, spēkstacijas.

Mūsdienu pasaule ikdienas darbībās lielā mērā paļaujas uz elektrību, tāpēc mēs aprobežosimies ar masu elektroenerģijas ražošanas sistēmām.

Lielākā enerģijas ražošana mūsdienās nāk no dažāda dizaina spēkstacijām atkarībā no izmantotā degvielas avota. Vairumā gadījumu elektrostacijas patērē degvielu, lai ražotu elektroenerģiju izplatīšanai masveidā. Gandrīz visās elektrostacijās būs maiņstrāvas ģenerators vai ģenerators un transformators, lai ražotu un transportētu elektrību, dažreiz ļoti lielos attālumos.

Ģeneratori faktiski ir rotējoša mašīna, kas pārveido mehānisko darbu elektrībā, izmantojot relatīvo magnētisko lauku un vadītāju kustību. Enerģijas avots, kas tiek izmantots, lai pagrieztu ģeneratora vārpstu, ir ļoti atšķirīgs, un tas galvenokārt ir atkarīgs no izmantotās degvielas veida.

Starptautiskā enerģētikas aģentūra (IEA) lēš, ka pasaules enerģijas patēriņš 2014. gadā bija 13 699 Mtoe jeb 5,74 × 1020 džoulus. Mtoe apzīmē miljoniem tonnu naftas ekvivalenta. Šīs IEA apkopotās sektoru diagrammas parāda aptuveno enerģijas patēriņu visā pasaulē laika posmā no 1973. līdz 2014. gadam.

Globālā enerģijas patēriņa salīdzinājums starp 1973. un 2014. gadu [Attēlu avots: IEA]

Elektrostaciju veidi

Tā kā elektrostacijas ir paredzētas enerģijas lielapjoma ražošanai, mūsdienās parasti tiek izmantoti trīs veidi. Trīs primārie un uzticamie avoti ir termoenerģija, kodolenerģija un hidroelektroenerģija ar ceturto, arvien uzlaboto un augošo veidu - atjaunojamu vai alternatīvu.

Termoelektrostacija

Līdz šim visparastākais enerģijas ražošanas sistēmas veids - termoelektrostacijas - ražo elektroenerģiju ar saprātīgi augstu efektivitāti. Šāda veida augi sadedzina fosilo kurināmo, piemēram, ogles, lai vārītu ūdeni un izveidotu pārkarsētu tvaiku, lai turbīnā radītu elektrību. Tvaiks pagriež turbīnas asmeņus, kas ir mehāniski savienoti ar ģeneratora rotoru, kas ražo eksportam noderīgu elektrību.

[Attēlu avots: Pixabay]

Atomelektrostacija

Atomelektrostacijas patiesībā nav tik līdzīgas termoelektrostacijām. Viena acīmredzama atšķirība ir degvielas avots. Galvenā atšķirība ir tā, ka ogļūdeņraži tiek aizstāti ar tādiem radioaktīviem elementiem kā urāns vai torijs. Krāsns un katls tiek aizstāti arī ar reaktora un siltuma apmaiņas caurulēm.

Tā kā degvielas avots kodolā sašķeļas reaktoros, radītais siltums siltummaiņos tiek pārnests uz ūdeni. Tāpat kā termoelektrostacijās, pārkarsēts tvaiks tiek izmantots, lai ražotu un eksportētu elektrību caur turbīnu, ģeneratoru un transformatoru.

Hidroelektrostacija

Izmantojot ūdens spēku gravitācijas ietekmē, nevis tvaiku, hidroelektrostacijas bieži izmanto aizsprostu vai upi, lai "uzglabātu" ūdeni rezervuārā. Kad ūdens izdalās un plūst caur turbīnu, turbīnas lāpstiņas tiek vērptas un elektrība tiek ražota gandrīz tāpat kā termoelektrostacijas vai atomelektrostacijas.

Rezervuāri tiek vai nu dabiski piepildīti caur ūdens ciklu, vai arī mehāniski "noslogoti", sūknējot ūdeni no zemākas uz augstāku rezervuāru, kas ir gatavs nākotnes enerģijas ražošanai.

Maza vai mikro-hidroelektroenerģijas sistēma var saražot pietiekami daudz elektrības mājām, saimniecībai vai rančo.

Hidroelektroenerģijas ražošanai ir daudz zemāka jauda, ​​salīdzinot ar kodolenerģiju vai termālo. Šī iemesla dēļ tos galvenokārt izmanto termoelektrostaciju un kodolelektrostaciju atbalstam maksimālās slodzes laikā.

ASV hidroenerģija veido apmēram 10 procenti valsts enerģijas ražošanas.

Hūvera aizsprosts [Attēlu avots: Pixabay]

Alternatīvās vai atjaunojamās enerģijas ražošana

Kā jau minēts iepriekš, lielāko slodzi pasaulei rada termiskās, kodolenerģijas vai hidroelektrostacijas. Pēdējo gadu desmitu laikā ir vērojama alternatīvu, mazāka mēroga, paaudzes tehnoloģiju izaugsme. Viņus bieži izmanto, lai apmierinātu atsevišķas prasības vai kā daļu no lielākas enerģētikas politikas, lai mazinātu vajadzību patērēt vairāk piesārņojošus degvielas avotus.

Tie ietilpst šādās vispārīgajās kategorijās:

1. Saules enerģijas ražošana. (izmantojot pieejamo saules enerģiju)

2. Ģeotermālā enerģijas ražošana. (Zemes garozā pieejamā enerģija)

3. Plūdmaiņu enerģijas ražošana (jūras spēka izmantošana)

4. Vēja enerģijas ražošana (no vēja turbīnām pieejamā enerģija)

Tā kā laika gaitā dabas resursi tiek izsmelti, nākamajās desmitgadēs un gadsimtos, visticamāk, būs vērojama šo enerģijas ražošanas veidu turpmāka masveida izaugsme un attīstība. Tas var būt saistīts ar pakāpeniskiem esošo tehnoloģiju uzlabojumiem vai pilnīgi jaunu un jaunu metožu radīšanu. Lieli sasniegumi tiek veikti citās enerģijas ražošanas sistēmās, un mēs labi redzam, ka kodolsintēze mūsu enerģijas sajaukumam ir pievienota "drīz".

SKAT ARĪ: Dienvidkorejas zinātnieki sagrauj kodolsintēzes ierakstu


Skatīties video: Salaspīlī sildīsies ar sauli