cs.llcitycouncil.org
Energie a životní prostředí

Všechny systémy na výrobu energie na světě na jednom seznamu

Všechny systémy na výrobu energie na světě na jednom seznamu



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.


Výroba energie dnes využívá širokou škálu zdrojů paliva. Lze je klasifikovat jako spalovací / tepelné, jaderné nebo obnovitelné / alternativní. Použitá technologie se také liší v závislosti na technických požadavcích na převod nebo přeměnu zdroje paliva na užitečnou práci. To je obvykle ve formě elektřiny.

Tento seznam nabízí komplexní pochopení hlavních energetických systémů na světě. Od známých po kontroverzní tyto energetické typy doslova udržují náš svět v chodu.

Nejprve trochu objasnění. V tomto článku budeme používat pojmy síla a energie, ale jaký je přesně ten rozdíl?

Co je to energie?

Jednoduše řečeno, energie je schopnost pracovat. Může existovat v potenciální, kinetické, tepelné, elektrické, chemické, jaderné nebo v jiných různých formách. Dalo by se například říci, že energie je to, co umožňuje tlačit věci kolem.

Energie se měří v mnoha různých jednotkách, ale běžné příklady zahrnují joulů, BTU, newtonmetrů, a dokonce kalorií. Pokud jde o elektrickou energii, nejběžněji používanou jednotkou je posvátnáwatthodina.

[Zdroj obrázku: Pixabay]

Co je síla?

Zatímco energie měří „množství“ odvedené práce, síla udává, jak rychle může být práce odvedena. Síla je definována jako rychlost výroby nebo spotřeby energie.

Standardní jednotkou elektrické energie je watt. To je definováno jako proud jednoho ampéru, tlačený napětím jednoho voltu. (Pro AC to není tak jednoduché, ale zatím to přeložíme.)

Pro většinu čtenářů je rozdíl zřejmý, ale je velmi běžné, že se energie a energie používají zaměnitelně. Jednoduše řečeno, síla je energie za jednotku času. Síla je watt. Energie jsou watthodiny.

Evoluce výroby energie

Historicky byla výroba energie prováděna lidskou nebo zvířecí prací, spalováním biomasy nebo mechanickou přeměnou, aby byla zajištěna užitečná práce pro daný úkol. Většina z nich se dodnes používá (větrné mlýny, koně, domácí požáry atd.), Ale nejsou tak účinné ani upscalovatelné jako rozsáhlé systémy na výrobu energie, jako jsou elektrárny.

Moderní svět do značné míry spoléhá na elektřinu pro každodenní provoz, a proto článek omezíme na systémy hromadné výroby elektrické energie.

Většina výroby energie dnes pochází z elektráren různého designu v závislosti na použitém zdroji paliva. Ve většině případů elektrárny spotřebovávají palivo k výrobě elektřiny pro hromadnou distribuci. Téměř všechny elektrárny budou mít generátor střídavého proudu nebo alternátor a transformátor k výrobě a přepravě elektřiny, někdy na velmi dlouhé vzdálenosti.

Alternátory jsou vlastně rotační stroj, který přeměňuje mechanickou práci na elektřinu prostřednictvím relativního pohybu magnetických polí a vodičů. Zdroj energie využívaný k otáčení hřídele generátoru se velmi liší a závisí hlavně na typu použitého paliva.

Podle odhadů Mezinárodní energetické agentury (IEA) byla celosvětová spotřeba energie v roce 2014 13 699 Mtoe nebo 5,74 × 1020 joulů. Mtoe znamená Million Tonnes of Oil Equivalent. Následující výsečové grafy shromážděné IEA ukazují odhadovanou spotřebu energie po celém světě v letech 1973 až 2014.

Srovnání globální spotřeby energie v letech 1973 až 2014 [Zdroj obrázku: IEA]

Druhy elektráren

Jelikož elektrárny jsou dnes konstruovány pro hromadnou výrobu energie, používají se primárně tři typy. Tři primární a spolehlivé zdroje jsou tepelné, jaderné a hydroelektrické, se čtvrtým stále se zlepšujícím a rostoucím typem - obnovitelným nebo alternativním.

Tepelná elektrárna

Zdaleka nejběžnější typ systému na výrobu energie, tepelné elektrárny, vyrábí elektřinu s přiměřeně vysokou účinností. Tyto typy rostlin spalují fosilní paliva, jako je uhlí, k vaření vody a vytvářejí přehřátou páru k výrobě elektřiny v turbíně. Pára otáčí lopatky turbíny, která je mechanicky spojena s rotorem alternátoru a generuje užitečnou elektřinu pro export.

[Zdroj obrázku: Pixabay]

Jaderná elektrárna

Jaderné elektrárny nejsou ve skutečnosti tak odlišné od tepelných elektráren. Jedním zjevným rozdílem je zdroj paliva. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že uhlovodíky jsou nahrazovány radioaktivními prvky, jako je uran nebo thorium. Pec a kotel jsou také nahrazeny trubkami reaktoru a výměníku tepla.

Jelikož zdroj paliva prochází jaderným štěpením v reaktorech, generované teplo se poté přenáší na vodu ve výměnících tepla. Stejně jako u tepelných elektráren se přehřátá pára poté používá k výrobě a exportu elektřiny pomocí turbíny, alternátoru a transformátoru.

Vodní elektrárna

Vodní energie využívající gravitační sílu namísto páry využívají vodní elektrárny často „přehradu“ nebo přehradu k zadržování vody v nádrži. Když se voda uvolňuje a protéká turbínou, lopatky turbíny se otáčejí a elektřina se vyrábí téměř stejným způsobem jako tepelné nebo jaderné elektrárny.

Nádrže jsou buď přirozeně doplňovány vodním cyklem, nebo jsou mechanicky „naloženy“ čerpáním vody z dolní do vyšší nádrže připravené pro budoucí výrobu energie.

Malý nebo mikro-vodní systém může produkovat dostatek elektřiny pro dům, farmu nebo ranč.

Výroba vodní energie má mnohem nižší kapacitu ve srovnání s jadernou nebo tepelnou. Z tohoto důvodu se primárně používají k podpoře tepelných a jaderných elektráren během doby špičkového zatížení.

V USA představuje vodní energie asi 10 procent výroby energie v zemi.

Přehrada Hoover Dam [Zdroj obrázku: Pixabay]

Výroba alternativní nebo obnovitelné energie

Jak již bylo zmíněno výše, hromadná zátěž pro celý svět pochází z tepelných, jaderných nebo vodních elektráren. V posledních několika desetiletích došlo k nárůstu alternativních, generačních technologií v menším měřítku. Často se používají k plnění diskrétních požadavků nebo jako součást větší energetické politiky ke snížení potřeby spotřebovávat více znečišťující zdroje paliva.

Ty spadají do následujících obecných kategorií:

1. Výroba sluneční energie. (využití dostupné sluneční energie)

2. Výroba geotermální energie. (Energie dostupná v zemské kůře)

3. Přílivová výroba energie (využití mořské síly)

4. Výroba větrné energie (energie dostupná z větrných turbín)

Jak se v průběhu času vyčerpají přírodní zdroje, v nadcházejících desetiletích a stoletích pravděpodobně dojde k dalšímu masivnímu růstu a rozvoji těchto forem výroby energie. Může to být z přírůstkových vylepšení stávajících technologií nebo z vytvoření zcela nových a nových metod. V jiných systémech na výrobu energie dochází k velkému pokroku a vidíme, že do našeho energetického mixu byla „brzy“ přidána jaderná fúze.

VIZ TÉŽ: Jihokorejští vědci rozbíjejí záznam o jaderné fúzi


Podívejte se na video: A Simpler Way: Crisis as Opportunity 2016 - Free Full Documentary