Traditionelle og alternative måder at generere elektricitet på

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

I øjeblikket bruger menneskeheden alle mulige måder at generere elektricitet på. Det er svært at overvurdere vigtigheden af denne ressource. Og dets forbrug vokser hver dag. Af denne grund lægges der mere og mere opmærksomhed på ikke-traditionelle metoder til at generere elektricitet. Samtidig kan disse kilder på dette udviklingstrin ikke fuldt ud tilfredsstille jordens befolknings behov. Denne artikel gennemgår kort de vigtigste traditionelle og alternative måder at generere elektricitet på.

Få elektricitet fra termiske kraftværker

Denne metode til at generere elektricitet er den mest almindelige. For eksempel i Den Russiske Føderation tegner varmekilder sig for næsten 80% af hele genereringen af den nødvendige ressource. År gårmiljøforkæmpere råber allerede praktisk t alt om den negative indvirkning af sådanne ingeniørstrukturer på miljøet og menneskers sundhed, men stationer bygget i midten af forrige århundrede (eller endda før-revolutionære) fortsætter med at forsyne befolkede byer og store industrivirksomheder med elektricitet.

Varmekilder er traditionelle metoder til at generere elektricitet. Og nu, i tre eller fire årtier, har de indtaget en førende position på ranglisten med hensyn til output. Og dette er på trods af den hurtige udvikling af alternative metoder til at generere elektricitet.

Blandt alle ingeniørprojekter skelnes der en særlig type struktur. Det er kraftvarmeværker, hvis yderligere funktion er at forsyne borgernes huse og lejligheder med varme. Ifølge eksperter er effektiviteten af sådanne kraftværker ekstremt lav, og overførslen af den genererede ressource over lange afstande er forbundet med store tab.

Energigenerering udføres som følger. Fast, flydende eller gasformigt brændstof brændes, hvilket opvarmer vandet i kedlen til betydelige temperaturer. Kraften fra dampen driver turbinebladene, hvilket får turbinegeneratorrotoren til at rotere og generere elektricitet.

Vandkraftværker er en lovende måde at generere elektricitet på

Opførelsen af komplekse tekniske strukturer designet til at omdanne vandenergi til elektricitet begyndte i det russiske imperium. Mange år er gået siden da, og denne kilde er stadig aktiv. Brugt. I årene med industrialiseringen af USSR (1930'erne) voksede gigantiske vandkraftværker over hele landet. Alle kræfterne i et ungt og skrøbeligt land blev kastet ind i konstruktionen af disse giganter (som kun er et Zaporizhzhya vandkraftværk værd!). Tekniske strukturer fra disse år er stadig i drift og genererer en betydelig mængde elektricitet.

I øjeblikket satser staten på udviklingen af "grønne" måder at generere elektricitet på. Derfor finansieres opførelsen af moderne og meget produktive vandkraftværker i hele landet aktivt. Strategien med at bygge mellemstore anlæg på små bifloder til floderne har fuldt ud berettiget sig selv. En sådan station kan fuldt ud tilfredsstille elbehovet i små tilstødende bebyggelser. På nation alt plan vil dette føre til en forøgelse af effektiviteten af den nationale økonomi og konkurrenceevnen for indenlandske producenter af industrivarer.

Ulemperne ved denne teknologi omfatter de høje omkostninger ved sådanne genstande og meget lange tilbagebetalingsperioder. De væsentligste omkostninger er til opførelsen af dæmningen. Men det er nødvendigt at opføre selve bygningen (administrations- og maskinbygninger), bygge en anordning til udledning af vand og så videre. Parametrene og sammensætningen af strukturen afhænger af mange faktorer: generatorernes installerede effekt og vandtrykket, typen af kraftværk (dæmning, kanal, omledning, opbevaring, tidevand). Vandkraftværker på store sejlbare floder har også komplekse sejlbare sluser og kanaler for at sikre fiskevandring til gydeområder.

Atomkraftindustrien

Atomkraftværk i dag overrasker ikke længere nogen. Sådanne faciliteter begyndte aktivt at blive opført tilbage i USSR. Derfor hører denne teknologi til de traditionelle metoder til at generere elektricitet.

Atomkraftværker bygges stadig aktivt, ikke kun i Rusland, men også i lande nær og fjernt i udlandet. For eksempel finansierer et selskab med russiske rødder Rosatom opførelsen af en sådan kilde i Republikken Hviderusland. Denne station vil i øvrigt være den første i dette område.

Verdens holdning til atomenergi er meget tvetydig. Tyskland besluttede for eksempel for alvor helt at opgive det fredelige atom. Og dette på et tidspunkt, hvor Den Russiske Føderation aktivt investerer i opførelsen af nye faciliteter af den seneste generation.

Forskere har pålideligt fastslået, at forekomsterne af nukleart brændsel i jordens indvolde er meget større end alle reserver af kulbrinteråmaterialer (olie og gas). Den stadigt stigende efterspørgsel efter kulbrinter fører til en stigning i prisen. Det er grunden til, at udviklingen af atomenergi betaler sig.

Vindkraft

Vindkraftindustrien i industriel skala opstod relativt for nylig og føjet til listen over ikke-traditionelle måder at generere elektricitet på. Og dette er en meget lovende teknologi. Med en høj grad af sandsynlighed kan man argumentere for, at vindmøller i en fjern fremtid vil generere lige så meget elektricitet, som menneskeheden har brug for. Og det er ikke tomme ord, for efter de mest beskedne skønvidenskabsmænd, den samlede vindstyrke på klodens overflade er mindst hundrede gange større end kraften af alle vandressourcer.

Hovedproblemet er inkonsistensen af luftstrømme, som gør det vanskeligt at forudsige energiproduktionen. Vinde blæser konstant på Ruslands store territorium. Og hvis du lærer, hvordan du effektivt og effektivt bruger denne uudtømmelige ressource, så kan du mere end tilfredsstille alle behovene hos den tunge industri og landets befolkning.

På trods af de åbenlyse fordele ved at bruge vindenergi, overstiger mængden af elektricitet, der genereres af vindmølleparker, ikke en procent af den samlede mængde. Udstyr til disse formål er meget dyrt, desuden vil sådanne faciliteter ikke være effektive i alle områder, og transport af elektricitet over lange afstande er forbundet med store tab.

geotermisk energi

Udviklingen af geotermiske kilder markerede en ny milepæl i historien om udviklingen af alternative metoder til at generere elektricitet.

Princippet for elproduktion er tilførsel af kinetisk og potentiel energi fra varmtvandsdamp fra en underjordisk kilde til vingerne på en generatorturbine, som producerer strøm gennem rotationsbevægelser. I teorien er temperaturforskellen på overfladen og i dybden af jordskorpen karakteristisk for ethvert område. Det er dog norm alt minim alt, og det er ikke muligt at bruge det til at generere strøm. Opførelsen af sådanne stationer er kun begrundet ivisse områder af vores planet (seismisk aktive). Island er pioner inden for udviklingen af denne metode. Landene i russisk Kamchatka kan også bruges til disse formål.

Princippet for at opnå energi er som følger. Varmt vand fra jordens tarme kommer til overfladen. Trykket her er meget lavere, hvilket får vandet til at koge. Den separerede damp ledes gennem rørledningen og roterer bladene på generatorturbinerne. Det er svært at forudsige fremtiden for denne moderne måde at producere elektricitet på. Måske vil sådanne stationer blive bygget massivt på Den Russiske Føderations territorium, eller måske vil denne idé dø ud over tid, og ingen vil huske det.

Udvikling af havtermisk energi

Verdenshavene er fantastiske i deres omfang. Specialister kan ikke engang give et groft skøn over mængden af termisk energi, der er akkumuleret i den. En ting er klar - en kolossal mængde ressourcer forbliver ubrugte. På nuværende tidspunkt er der allerede bygget prototyper af kraftværker, der omdanner havvandets varmeenergi til strøm. Det er dog pilotprojekter, og der er ingen sikkerhed for, at dette energiområde vil blive videreudviklet.

Ebbe og flod i elindustriens tjeneste

At transformere den kraftige kraft fra ebbe og flod til værdifulde derivater er en ny måde at generere elektricitet på. Naturen af disse fænomener er nu kendt og forårsager ikke den ærbødige ærefrygt, der opstod blandt vores forfædre. Dette skyldes påvirkningen af magnetfeltetplanetens trofaste satellit - månen.

De mest bemærkelsesværdige tidevands- og ebbestrømme af vand observeres i det lave vand i havene og oceanerne, såvel som i flodsenge.

Den første station, der virkelig gav et resultat, blev bygget tilbage i 1913 i Storbritannien nær Liverpool. Siden da har mange lande forsøgt at gentage oplevelsen, men i sidste ende opgav de dette foretagende af forskellige årsager.

solenergi

Faktisk blev alle naturlige fossile brændstoffer dannet for millioner af år siden med deltagelse og under indflydelse af sollys. Således kan vi sige, at menneskeheden har længe og aktivt brugt produkter opnået fra solen. Faktisk skylder vi tilstedeværelsen af floder og søer denne uudtømmelige kilde, som sikrer vandcirkulationen. Det er dog ikke det, der menes med moderne solenergi. Relativt for nylig har forskere været i stand til at udvikle og producere specielle batterier. De genererer elektricitet, når sollys rammer deres overflade. Denne teknologi henviser til en alternativ måde at generere elektricitet på.

Solen er måske den mest kraftfulde kilde af alle i øjeblikket kendte. På tre dage modtager planeten Jorden så meget energi, som ikke er indeholdt i alle udforskede og potentielle aflejringer af alle typer termiske ressourcer. Men kun 1/3 af denne energi når overfladen af jordskorpen, og det meste af den spredes i atmosfæren. Og alligevel taler vi om kolossale mængder. Ifølge eksperter, et lille reservoirmodtager lige så meget energi som et ret stort termisk kraftværk.

Der er installationer i verden, der bruger sollysets energi til at producere damp. Det driver en generator og genererer elektricitet. Sådanne installationer er dog meget sjældne.

Uanset det princip, som elektricitet genereres efter, skal installationen være udstyret med en solfanger - en anordning til at koncentrere sollys. Mange har sikkert set solpaneler med deres egne øjne. Det ser ud til, at de er under mørkt glas. Det viser sig, at en sådan belægning er den enkleste samler. Princippet om dets drift er baseret på det faktum, at et mørkt gennemsigtigt materiale transmitterer solens stråler, men forsinker og reflekterer infrarød og ultraviolet stråling. Inde i batteriet er der rør med et arbejdsstof. Da termisk stråling ikke transmitteres gennem den mørke film, er temperaturen af arbejdsvæskerne meget højere end den omgivende temperatur. Det skal bemærkes, at sådanne løsninger kun virker effektivt på tropiske breddegrader, hvor der ikke er behov for at vende solfangeren efter solen.

En anden type belægning er et konkavt spejl. Sådant udstyr er en meget dyr løsning, så det har ikke fundet bred anvendelse. Sådan en solfanger kan give varme op til tre tusinde grader celsius.

Denne retning udvikler sig hurtigt. I Europa vil du ikke overraske nogen med huse, der er afbrudt fra elektriske netværk. Dog i industriel skalaelektricitet genereres ikke ved denne metode. Solpaneler praler på tagene af sådanne huse. Dette er en yderst tvivlsom investering. I bedste tilfælde vil installationen af sådant udstyr først betale sig efter ti års drift.

Brug af havstrømme

Dette er en meget usædvanlig måde at generere elektricitet på. På grund af temperaturforskellen i de nordlige områder af havene og den sydlige (ækvatorial), opstår der kraftige strømme i hele volumen. Hvis en turbine er nedsænket i vand, vil en kraftig strøm rotere den. Dette er grundlaget for princippet om drift af sådanne kraftværker.

Denne energikilde bruges dog ikke aktivt i øjeblikket. Der er mange tekniske udfordringer, der endnu ikke er løst. Der udføres kun eksperimentelt arbejde. Briterne er de mest aktive i denne retning. Det er muligt, at der i den nærmeste fremtid vil dukke kolonier af kraftværker op ud for Storbritanniens kyst, hvis vinger vil blive sat i bevægelse af havstrømme.

Måder at få elektricitet derhjemme

Elektricitet kan også genereres derhjemme. Og hvis du tager dette problem seriøst, kan du endda opfylde husstandens behov for elektricitet.

Først og fremmest skal det bemærkes, at nogle af de nævnte metoder til at generere elektricitet er ganske anvendelige i en privat økonomi. Så mange landmænd og blot ejere af landejendomme installerer vindmøller på deres grunde. Desuden kan solpaneler ses oftere og oftere på tagene af landejendomme.

Der er andremåder at producere elektricitet på, men deres praktiske anvendelse er udelukket. Dette er mere for sjov eller for at eksperimentere.