Виды электроэнергии: Виды электроэнергетики

Виды электроэнергетики

Все существующие виды электроэнергетики можно разделить на уже достигшие зрелости и находящиеся на стадии разработки и развития. Для одних требуется только модернизация, для других – инновационные технологические решения.

К зрелым видам электроэнергетики в первую очередь можно отнести тепловую, атомную, и гидроэнергетику. С определенными оговорками в эту группу попадают также некоторые виды альтернативной энергетики: солнечная, ветровая, приливная и пр. Они активно применяются во многих странах, но в силу некоторых ограничений не получили повсеместное распространение. Ну а на стадии формирования сейчас находятся другие виды энергетики: бестопливная энергетика, термоядерная энергетика и пр.

На территории России наибольшее распространение среди различных видов электроэнергетики получила тепловая энергетика, преимущественно газовая и угольная. Тепловые электростанции, которые работают на органическом топливе, традиционно находятся на лидирующих позициях в российской электроэнергетике.

Это сложилось исторически и считается экономически оправданным.

Атомную энергетику на практике также иногда относят к подвиду тепловой электроэнергетики, потому как в результате деления атомных ядер в реакторе выделяется тепло, и далее все происходит так же, как и при сгорании органического топлива. Атомная энергетика в России — довольно популярный вид электроэнергетики. В нашей стране применяется полный цикл технологий от добычи урановых руд до выработки электроэнергии. Однако крупные аварии АЭС, которые имели место в последние десятки лет, настроили мировую общественность против этого вида электроэнергетики.

В гидроэнергетике для получения электрической энергии используют кинетическую энергию течения воды. ГЭС для функционирования требуется практически столько же электроэнергии, сколько они вырабатывают. Поэтому ГЭС, по сути, не являются генерирующими мощностями в чистом виде. Но такие станции при необходимости эффективно покрывают пиковые нагрузки, тем самым гидроэнергетика выгодно выделяется среди других видов электроэнергетики.

К альтернативным видам электроэнергетики относят ветровую и солнечную энергетику, которые по некоторым причинам не получили достаточное распространение. На данный момент ветровые и солнечные станции являются маломощными при дороговизне оборудования для них. К тому же обязательно необходим резервный источник питания (при отсутствии ветра или в ночное время соответственно). Также к альтернативным видам электроэнергетики относят приливную гидроэнергетику. Для строительства приливной электростанции необходимо морское побережье с достаточно сильными колебаниями уровня воды, иначе это будет экономически нецелесообразно.

Преимуществом альтернативных видов электроэнергетики является возобновляемость источников такой энергии. Их применение позволяет существенно сэкономить органическое топливо, сохраняя запасы углеводородов. Научные исследования, проводимые в области альтернативных видов электроэнергетики, делают их все более доступными для применения. Возобновляемая энергетика получает все большее географическое распространение по всему миру.

Существуют и другие виды электроэнергетики, технология которых пока малоизвестна. К ним можно отнести разработку прямых способов получения электроэнергии из окружающей среды с помощью накапливающихся зарядов ионосферы, использования энергии вращения земли и др. Использование различных видов электроэнергетики позволяет наиболее эффективно распределить нагрузку, покрывая мировой спрос на электроэнергию и создавая необходимый резерв мощности.

Метки: альтернативная энергетика, атомная энергетика, виды электроэнергетики, гидроэнергетика, современная электроэнергетика, тепловая энергетика, электроэнергетика, электроэнергетика в России

Интересная статья? Поделитесь ей с друзьями:

плюсы и минусы / Статья / Сусанин

Альтернативные источники энергии — являются ли они хорошей заменой нефти и углю, какими преимуществами и недостатки обладают — рассказали журналисты Plus-one.ru.

Что такое альтернативная энергия?

К альтернативным источникам энергии относят нетрадиционные источники энергии — солнечную, ветровую, геотермальную энергетику и так далее.

Возобновляемые источники энергии не загрязняют окружающую среду, помогают снизить уровень выбросов парниковых газов в атмосферу, уменьшить последствия изменения климата. Они практически неисчерпаемы, в то время как ископаемое топливо рано или поздно закончится.

К возобновляемым источникам не относится атомная энергетика и природный газ, поскольку запасы этих ресурсов ограничены.

Альтернативные виды энергии

Существуют различные виды энергии и способы ее добычи. Исходя из данной трактовки можно выделить следующие виды альтернативных источников: солнечная энергия, ветроэнергетика, гидроэнергия, волновая энергетика, энергия приливов и отливов, гидротермальная энергия, энергия жидкостной диффузии, геотермальная энергия и биотопливо.

Способы добычи и использования энергии отличаются в зависимости от вида альтернативных источников. Объединяет их то, что на сегодняшний день все они используются гораздо реже, чем ископаемое топливо, но при этом обладают большим потенциалом для развития.

Плюсы и минусы альтернативной энергии

В настоящее время производство альтернативной энергии, несмотря на ее высокую экологичность и перспективность, ограничено. Развитие технологий на ее основе имеет ряд издержек, с которыми приходится считаться.

1. Солнечная энергия

Плюсы:

Когда вы устанавливаете солнечные панели на дом, вы генерируете свое собственное электричество, становитесь менее зависимыми от электрической сети и уменьшаете ежемесячный счет за электричество.

Недавние исследования показали, что стоимость недвижимости увеличивается после установки солнечных батарей. Сами солнечные панели при этом дешевеют.

Солнце светит повсюду на Земле, а это значит, что солнечная энергия является хорошим вариантом для каждой страны, хотя и существуют различия по регионам и в том, сколько они получают солнечного света. В России, например, самыми солнечными городами являются Улан-Удэ и Хабаровск.

Минусы:

Солнечные панели подходят не для всех типов крыш. Некоторые установленные в старых домах кровельные материалы, такие как шифер или кедровая черепица, могут не подойти для установки солнечных панелей.

Солнечная энергия не работает ночью. «Солнечные» домохозяйства полагаются на коммунальные сети для получения электроэнергии ночью и в других ситуациях, когда солнечный свет ограничен.

Первоначальная стоимость установки и использования солнечной энергии очень высока, потому что человек должен заплатить за всю систему — батареи, провода, солнечные панели и так далее.

 

2. Ветроэнергетика

Плюсы:

Ветряки, вырабатывающие большое количество электроэнергии при помощи ветра, практически столь же эффективны, как и солнечные батареи. Ветроэнергетика особенно привлекательна для рынка жилой недвижимости.

С 1980 года цены на нее снизились более чем на 80%.

Благодаря технологическому прогрессу и возросшему спросу цены, как ожидается, будут снижаться в обозримом будущем.

Минусы:

Ветер — не самый надежный источник энергии, при его низкой силе турбины обычно работают примерно на 30% мощности. В безветренную погоду вы можете оказаться без электричества.

Энергия ветра может быть использована только в местах, где высокая скорость ветра. Поскольку сильные ветра в основном дуют в отдаленных незаселенных районах, необходимо строить линии электропередачи, чтобы обеспечить электроэнергией жилые дома в городе. А это требует дополнительных инвестиций.

 

3. Гидроэнергия

Плюсы:

Большинство гидроэлектростанций — хранилища большого количества воды в резервуарах — почти всегда имеют запас, из которого можно извлекать энергию. В этом смысле гидроэлектростанции являются более надежным и стабильным источником энергии, чем ветровая и солнечная энергия.

Накопительные гидроэлектростанции способны генерировать электроэнергию по требованию, что позволяет гидроэлектростанциям заменить такие традиционные диспетчерские генераторы, как угольные и газовые установки.

Минусы:

Накопительные гидроэнергетические установки прерывают естественное течение речной системы. Это приводит к нарушению путей миграции животных и к проблемам с качеством воды.

Гидроэлектростанции представляют собой крупные инфраструктурные проекты, включающие строительство плотины, водохранилища и энергогенерирующих турбин, что требует значительных денежных вложений.

 

4. Волновая энергетика

Плюсы:

Энергия волн предсказуема, и вы можете определить количество энергии, которое может быть произведено.

Волны имеют более высокую энергетическую мощность, чем, например, ветер, и это делает волновую энергетику более эффективной.

После установки соответствующих электростанций они имеют минимальные эксплуатационные расходы, что делает инвестиции в них более привлекательными.

Минусы:

Хотя это чистая энергия, ее использование создает опасность для морской флоры и фауны, меняет морское дно и среду обитания некоторых его жителей.

Волновая энергия приносит пользу только электростанциям, построенным в городах рядом с океаном.

 

5. Энергия приливов и отливов

Плюсы:

Возникновение приливов очень предсказуемо, что облегчает строительство системы приливных электростанций с правильными размерами для эффективного производства электроэнергии.

Срок службы приливных электростанций составляет 75-100 лет. Они очень эффективны даже спустя много лет использования.

Минусы:

Приливные заграждения приводят к изменению уровня океана в прибрежных водах. Приливная установка также влияет на соленость воды в приливных бассейнах.

Приливные электростанции могут быть построены только на участках, отвечающих определенным критериям.

Хотя приливы и отливы предсказуемы, электростанции могут производить энергию только в течение 10 часов в сутки.

6. Гидротермальная энергия

Плюсы:

Строительство станций для выработки гидротермальной энергии требует малых затрат. Эксплуатационные расходы также относительно низкие.

Температура воды выше температуры нагретого воздуха, что делает гидротермальную энергию более эффективной.

Минусы:

Солнце нагревает только верхние слои морей и океанов, поэтому возможных мест для построения станций не так много.

Технологии для выработки гидротермальной энергетики развиты слабо.

 

7. Энергия жидкостной диффузии

Плюсы:

Осмотическая электростанция — новый перспективный метод выработки электроэнергии — устанавливается в устье реки и позволяет извлекать энергию из энтропии жидкостей.

Минусы:

Технологии добычи электроэнергии с помощью жидкостной диффузии развиты крайне слабо. В мире построена только одна осмотическая электростанция в Норвегии.

Альтернативные источники энергии: какие виды как использовать

 

8. Геотермальная энергия

Плюсы:

Геотермальная энергия известна тем, что оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду.

Технологии, связанные с производством геотермальной энергии, являются одними из самых инновационных.

Минусы:

Использование геотермальной энергии предполагает высокие первоначальные затраты. Для дома среднего размера установка геотермальных тепловых насосов стоит от $10 тыс. до $20 тыс.

В некоторых ситуациях геотермальные энергетические объекты расположены далеко от населенных пунктов, что требует обширной сети распределительных систем.

 

9. Биотопливо

Плюсы:

Одним из главных преимуществ биотоплива является его относительно низкая стоимость.

Исходные материалы для биотоплива не ограничены. В отличие от ископаемого топлива, ресурсы для биотоплива можно возобновлять.

Минусы:

Биотопливо производит гораздо меньше энергии, чем, например, ископаемое топливо.

Биотопливо нельзя назвать экологически чистым, поскольку оно производит выбросы CO2.

 

Возобновляемые источники энергии помогают бороться с климатическими изменениями, которые становятся более разрушительными. Ветер, солнце, вода и другие источники энергии в будущем станут хорошей заменой ископаемому топливу.

Растущий сектор создает рабочие места уже сегодня, делает электрические сети более устойчивыми, расширяет доступ к энергии в развивающихся странах и помогает снизить счета за электроэнергию. Эти факторы способствовали росту популярности возобновляемых источников энергии в последние годы. Преимущества каждого вида альтернативного источника энергии определенно перевешивают минусы.

Что такое электричество? Типы, преимущества и области применения

Время считывания: 10 мин

Электричество — это тип энергии, состоящий из движения электронов между двумя точками, когда между ними существует разность потенциалов, что позволяет генерировать то, что известно как электрический ток.

Давайте рассмотрим практический пример, чтобы лучше понять это. Что происходит, когда мы включаем выключатель света? Замкнута электрическая цепь, соединяющая первую точку со второй. Электроны начинают двигаться через металлическую медную проволоку (проводящий элемент), и мы немедленно получаем свет. Циркуляция электронов по проводнику преобразуется в электрический свет.

Как мы увидим ниже, электричество практически необходимо в нашей повседневной жизни благодаря своей удивительной универсальности и высокому уровню удобства: 

Преимущества электричества

Доступность и простота изготовления

Электроэнергия может быть получена из самых разных источников энергии, как возобновляемых, так и невозобновляемых.

Удобный и удобный для транспортировки

Электроэнергия может передаваться на большие расстояния и в больших масштабах по сетям передачи и распределения.

Универсальность и простота трансформации

Электричество также может быть преобразовано в другие виды энергии, такие как свет (зажигание лампочки), тепло (зажигание электрического радиатора) или движение (с помощью двигателя).

Как вырабатывается электричество?

Каково происхождение электричества, которое мы используем в повседневной жизни? Хотя электричество присутствует в природе, например, в виде молний и гроз, реальность такова, что этот тип энергии трудно хранить. В итоге нам нужно электростанций , которые постоянно производят электроэнергию, которую мы используем.

В зависимости от типа источников энергии, используемых для производства электроэнергии, мы можем классифицировать производство электроэнергии по на две основные группы :

Производство электроэнергии из возобновляемых источников

Возобновляемая энергия поступает из природных источников, таких как энергия ветра, воды, или тепло солнца. Поэтому они являются неисчерпаемыми источниками энергии и более экологичны. Некоторые примеры возобновляемых источников:

• Энергия ветра: Ветряные электростанции, использующие ветряные турбины, используют воздушные потоки для преобразования кинетической энергии ветра в электричество. Это неисчерпаемый источник, но несколько нестабильный, так как зависит от атмосферных условий.
• Фотогальваническая солнечная энергия: она получается, когда солнечный свет попадает на солнечные панели, производя электроны, которые, когда они двигаются, создают поток электричества. В настоящее время солнечные панели являются интеллектуальными и могут изменять свою ориентацию и наклон, постоянно следуя траектории движения солнца для большей эффективности. Хотя она более стабильна, чем энергия ветра, она также зависит от условий окружающей среды.
• Гидроэнергетика: эта энергия является традиционной и устойчивой практикой, поэтому она продолжает оставаться одним из самых востребованных возобновляемых источников. Однако он требует большей инфраструктуры, чем в предыдущих случаях, поскольку предполагает строительство плотин или дамб. Используя систему гидравлических турбин, сила движущейся воды используется для производства электроэнергии.

Производство электроэнергии из невозобновляемых источников:

В противоположность этому, невозобновляемые источники энергии используют ограниченные природные ресурсы для производства электроэнергии. Кроме того, они, как правило, не так доступны, поскольку встречаются только в определенных частях планеты. В зависимости от того, как они извлекаются, их можно разделить на две разные группы:

• Энергия из ископаемого топлива:  Эта энергия вырабатывается при сжигании ископаемого топлива, такого как нефть, уголь и природный газ. Хотя тенденция состоит в том, что мы все меньше и меньше зависим от них в деле декарбонизации, реальность такова, что они по-прежнему играют важную роль в энергетическом балансе, особенно когда речь идет о природном газе из-за его более низких выбросов углерода.
• Энергия из ядерного топлива : Уран является наиболее распространенным ядерным топливом и встречается в природе в виде трех различных изотопов. Процесс ядерного деления является наиболее широко используемым и наиболее известным для производства ядерной энергии. Благодаря реакциям, запускаемым в этом процессе, может высвобождаться огромное количество энергии. Однако его недостатком является образование радиоактивных ядерных отходов после процесса.

Виды электричества

Динамическое электричество

Динамическая энергия, как следует из названия, связана с движением. В случае динамического электричества электроны движутся по замкнутой цепи благодаря использованию проводящих материалов, таких как металлическая проволока.

Статическое электричество

Возникает в результате накопления избыточного электрического заряда на непроводящих материалах. Электростатический заряд возникает, например, после разделения двух соприкасающихся поверхностей, как в случае трения между волосами и воздушным шаром.

Электромагнитная энергия

Эта энергия распространяется волнами через пространство, называемое электромагнитным полем. Например, это энергия волн, излучаемых микроволновыми печами или рентгеновскими лучами.

Применение электричества

С тех пор, как люди открыли различные способы применения электричества, его использование росло, пока не стал возможным тот мир, который мы знаем сегодня. На самом деле наша повседневная жизнь полна случаев, когда электричество вырабатывается, используется и применяется. Рассмотрим несколько примеров:

Зажигание двигателя

Чтобы объяснить использование и применение электричества, хорошим примером может служить автомобиль. Благодаря электричеству, хранящемуся в аккумуляторе, и использованию стартера двигатели внутреннего сгорания наших автомобилей приводятся в движение.

Элементы и аккумуляторы

Другим способом получения электроэнергии являются батареи и перезаряжаемые батареи. Эти устройства предназначены для накопления и извлечения этой энергии посредством химических реакций и атомов металлов, которые действуют как проводники электричества.

Бытовая техника

На протяжении десятилетий в наших домах были всевозможные электроприборы, которые нужно было подключать к сети, чтобы включить их. Будь то компьютер, телевизор, блендер или лампа.

Repsol и электричество

В стратегическом обновлении на 2020 год мы предвидим основные тенденции, такие как увеличение спроса на электроэнергию и ключевую роль природного газа в энергетическом переходе.

Вот почему включение поставок электроэнергии и газа в наше коммерческое предложение является фундаментальным шагом в реализации нашей дорожной карты.

Перейти к Repsol Luz y Gas

Различные типы источников электроэнергии

1. Дом
2. Блог
3. Различные типы источников электричества

Как и большинство американцев, вы ежедневно пользуетесь электричеством, но, вероятно, не задумываетесь о том, откуда оно берется или как оно волшебным образом появляется в вашем доме, питая различные электронные устройства. Тем не менее стоит взглянуть, поскольку между текущими глобальными экологическими проблемами и меняющимся геополитическим климатом вы не хотите остаться «в темноте» 9.0003

Плыть по течению: как электричество питает мир

Проще говоря, электричество связано с потоком электронов, которые определяются током. Существует два основных вида тока: постоянный или постоянный ток — «поток» энергии, подобный тому, что вы получаете от батареи; и переменный ток, или переменный ток (например, от ваших стенных розеток), который меняет направление электронов, позволяя току включаться и выключаться. Но этот поток должен быть источником или создан. К счастью, существует много разных способов, начиная от простейшего статического электрического заряда, создаваемого простым трением материалов друг о друга, и заканчивая бесконечно сложным процессом использования ядерной энергии в качестве источника энергии.

Бесконечный потенциал: общие варианты источников энергии

Почти все формы получения энергии связаны с использованием турбин. Для энергии, вырабатываемой на ископаемом топливе, это включает сжигание для производства пара и газов для вращения валов турбин, которые при подключении к генератору преобразуют эту механическую энергию в электрический ток. Однако в вариантах с возобновляемыми источниками энергии сам источник обычно питает движение турбины.

• Природный газ
  Сжигание природного газа отдельно или в составе системы печи/котла приводит в движение турбины для выработки энергии.
• Уголь
  Большинство электростанций используют паровые турбины, работающие на угле, для выработки электроэнергии, хотя некоторые из них преобразуют уголь в газ, прежде чем использовать его в турбинах.
• Нефть
  Нефть также можно сжигать для получения дымовых газов или пара для турбин.
• Атомная энергетика
  В ядерной энергетике ядерное деление производит энергетический пар, необходимый для вращения турбин и выработки электроэнергии.
• Гидроэнергетика
  Гидроэнергетика от плотин и других установок, приводящих в действие турбины с помощью проточной воды.
• Ветер
  Подобно гигантским вертушкам, турбины собирают энергию ветра для преобразования в электричество.
• Биомасса
  Материалы, полученные из отходов растений и животных, непосредственно сжигаются и используются в качестве другого топлива для приведения в действие турбин или генераторов внутреннего сгорания.
• Солнечная энергия
  Энергия солнца улавливается фотогальваническими солнечными элементами, нагревающими жидкости для производства пара и приводных турбин.
• Геотермальная энергия
  Тепло из недр земли используется для нагрева воды в пар для питания турбин.

Сравнение источников энергии: какой самый большой источник энергии в Америке?

По данным Управления энергетической информации США, большая часть электроэнергии в США вырабатывается за счет использования ископаемого топлива.

Взгляд в будущее

Институт энергетических исследований (IER) указывает на то, что до 2040 года ископаемые виды топлива станут основным источником энергии в США, обеспечивая 80 процентов энергетических потребностей Америки. Однако в исследовании, проведенном Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии Министерства энергетики (NREL), было отмечено, что США сможет производить большую часть своей энергии из возобновляемых источников к 2050 году. И это можно сделать с помощью доступных в настоящее время технологий (ветер, солнце, геотермальная энергия, гидроэнергия и биоэнергия) — при условии, что нация предпримет шаги, необходимые для достижения эта цель.

Делаете ли вы все возможное, чтобы обеспечить эффективное использование электроэнергии в вашем доме или на работе, чтобы защитить от быстрого истощения ограниченных ресурсов ископаемого топлива в Америке? Спасите планету (и свой бюджет). Запланируйте энергоаудит вашего дома или коммерческого объекта с Mr.