Tradisjonelle og alternative måter å generere strøm på

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

For øyeblikket bruker menneskeheten alle mulige måter å generere strøm på. Det er vanskelig å overvurdere betydningen av denne ressursen. Og forbruket vokser hver dag. Av denne grunn vies mer og mer oppmerksomhet til ikke-tradisjonelle metoder for å generere elektrisitet. Samtidig kan ikke disse kildene på dette utviklingsstadiet fullt ut tilfredsstille behovene til jordens befolkning. Denne artikkelen gjennomgår kort de viktigste tradisjonelle og alternative måtene å generere strøm på.

Få strøm fra termiske kraftverk

Denne metoden for å generere strøm er den vanligste. For eksempel, i den russiske føderasjonen, utgjør varmekilder nesten 80% av hele generasjonen av den nødvendige ressursen. Årene gårMiljøvernere roper allerede praktisk t alt om den negative virkningen av slike ingeniørstrukturer på miljøet og menneskers helse, men stasjoner bygget i midten av forrige århundre (eller til og med førrevolusjonære) fortsetter å forsyne befolkede byer og store industribedrifter med strøm.

Varmekilder er tradisjonelle metoder for å generere strøm. Og nå, i tre eller fire tiår, har de inntatt en ledende posisjon i rangeringen når det gjelder produksjon. Og dette til tross for den raske utviklingen av alternative metoder for å generere elektrisitet.

Blant alle ingeniørprosjekter skilles det ut en spesiell type struktur. Dette er kombinerte varme- og kraftverk, hvis tilleggsfunksjon er å forsyne hus og leiligheter til innbyggere med varme. Ifølge eksperter er effektiviteten til slike kraftverk ekstremt lav, og overføring av den genererte ressursen over lange avstander er forbundet med store tap.

Energiproduksjon utføres som følger. Fast, flytende eller gassformig brensel brennes, og varme opp vannet i kjelen til betydelige temperaturer. Kraften fra dampen driver turbinbladene, og får turbingeneratorrotoren til å rotere og generere elektrisitet.

Vannkraftverk er en lovende måte å generere strøm på

Konstruksjonen av komplekse tekniske strukturer designet for å konvertere vannenergi til elektrisitet begynte i det russiske imperiet. Mange år har gått siden den gang, og denne kilden er fortsatt aktiv.brukt. I løpet av årene med industrialisering av Sovjetunionen (1930-årene) vokste det gigantiske vannkraftverk over hele landet. Alle kreftene til et ungt og skjørt land ble kastet inn i konstruksjonen av disse gigantene (som bare er verdt en Zaporizhzhya vannkraftstasjon!). Tekniske strukturer fra disse årene er fortsatt i drift og genererer en betydelig mengde elektrisitet.

For tiden satser staten på utvikling av «grønne» måter å generere strøm på. Derfor finansieres byggingen av moderne og svært produktive vannkraftverk over hele landet aktivt. Strategien med å bygge mellomstore anlegg på små sideelver til elvene har fullt ut rettferdiggjort seg. En slik stasjon kan fullt ut tilfredsstille strømbehovet til små nærliggende tettsteder. I nasjonal målestokk vil dette føre til økt effektivitet i nasjonaløkonomien og konkurranseevnen til innenlandske produsenter av industrivarer.

Ulempene med denne teknologien inkluderer de høye kostnadene for slike objekter og svært lange tilbakebetalingsperioder. Hovedkostnadene er for bygging av demningen. Men det er nødvendig å reise selve bygningen (administrasjons- og maskinbygg), bygge en enhet for utslipp av vann og så videre. Parametrene og sammensetningen av strukturen avhenger av mange faktorer: den installerte kraften til generatorene og trykket i vannet, typen kraftverk (demning, kanal, avledning, lagring, tidevann). Vannkraftverk på store seilbare elver har også komplekse seilbare sluser og kanaler for å sikre fiskevandring til gyteområder.

Atomkraftindustri

Atomkraftverk i dag overrasker ikke lenger noen. Slike anlegg begynte aktivt å bli reist tilbake i USSR. Derfor tilhører denne teknologien de tradisjonelle metodene for å generere elektrisitet.

Atomkraftverk bygges fortsatt aktivt, ikke bare i Russland, men også i land nær og fjernt i utlandet. For eksempel finansierer et selskap med russiske røtter Rosatom byggingen av en slik kilde i republikken Hviterussland. Forresten, denne stasjonen vil være den første i dette territoriet.

Verdens holdning til kjernekraft er svært tvetydig. Tyskland, for eksempel, bestemte seg for alvor for å forlate det fredelige atomet fullstendig. Og dette i en tid da den russiske føderasjonen aktivt investerer i bygging av nye anlegg av den siste generasjonen.

Forskere har pålitelig fastslått at forekomstene av kjernebrensel i jordens tarm er mye større enn alle reserver av hydrokarbonråstoffer (olje og gass). Den stadig økende etterspørselen etter hydrokarboner fører til at de stiger i pris. Dette er grunnen til at utviklingen av kjernekraft lønner seg.

Vindkraft

Vindkraftindustri i industriell skala oppsto relativt nylig og ble lagt til listen over utradisjonelle måter å generere strøm på. Og dette er en veldig lovende teknologi. Med høy grad av sannsynlighet kan det hevdes at vindmøller i en fjern fremtid vil generere like mye strøm som menneskeheten trenger. Og dette er ikke tomme ord, for ifølge de mest beskjedne anslageneforskere, den totale vindstyrken på jordklodens overflate er minst hundre ganger større enn kraften til alle vannressurser.

Hovedproblemet er inkonsistensen i luftstrømmene, som gjør det vanskelig å forutsi energiproduksjonen. Vinder blåser konstant på det enorme territoriet til Russland. Og hvis du lærer hvordan du effektivt og effektivt bruker denne uuttømmelige ressursen, kan du mer enn tilfredsstille alle behovene til tungindustrien og landets befolkning.

Til tross for de åpenbare fordelene ved å bruke vindenergi, overstiger ikke mengden elektrisitet som genereres av vindkraftverk én prosent av totalen. Utstyr til disse formålene er svært kostbart, i tillegg vil slike anlegg ikke være effektive i alle områder, og transport av elektrisitet over lange avstander er forbundet med store tap.

geotermisk energi

Utviklingen av geotermiske kilder markerte en ny milepæl i historien om utviklingen av alternative metoder for å generere elektrisitet.

Prinsippet for kraftproduksjon er tilførsel av kinetisk og potensiell energi av varmtvannsdamp fra en underjordisk kilde til bladene på en generatorturbin, som produserer strøm gjennom rotasjonsbevegelser. I teorien er temperaturforskjellen på overflaten og i dypet av jordskorpen karakteristisk for ethvert område. Imidlertid er det vanligvis minim alt, og det er ikke mulig å bruke det til å generere strøm. Byggingen av slike stasjoner er kun berettiget ivisse områder av planeten vår (seismisk aktive). Island er en pioner i utviklingen av denne metoden. Landene til russiske Kamchatka kan også brukes til disse formålene.

Prinsippet for å skaffe energi er som følger. Varmt vann fra jordens tarm kommer til overflaten. Trykket her er mye lavere, noe som får vannet til å koke. Den separerte dampen ledes gjennom rørledningen og roterer bladene til generatorturbinene. Det er vanskelig å forutsi fremtiden til denne moderne måten å generere elektrisitet på. Kanskje slike stasjoner vil bli bygget massivt på territoriet til den russiske føderasjonen, eller kanskje denne ideen vil dø ut over tid og ingen vil huske det.

Utvikling av havtermisk energi

Verdenshavene er fantastiske i sin skala. Spesialister kan ikke engang gi et grovt estimat av mengden termisk energi som er akkumulert i den. En ting er klart – en kolossal mengde ressurser forblir ubrukt. For tiden er det allerede bygget prototyper av kraftverk som konverterer varmeenergien til havvann til strøm. Dette er imidlertid pilotprosjekter, og det er ingen sikkerhet for at dette energiområdet vil bli videreutviklet.

Ebb og flod i kraftbransjens tjeneste

Å transformere den kraftige kraften til flo og fjære til verdifulle derivater er en ny måte å generere elektrisitet på. Naturen til disse fenomenene er nå kjent og forårsaker ikke den ærbødige ærefrykten som oppsto blant våre forfedre. Dette skyldes påvirkningen av magnetfeltetplanetens trofaste satellitt - månen.

De mest merkbare tidevanns- og ebbestrømmene av vann er observert i det grunne vannet i hav og hav, så vel som i elveleier.

Den første stasjonen som virkelig ga et resultat ble bygget tilbake i 1913 i Storbritannia nær Liverpool. Siden den gang har mange land forsøkt å gjenta opplevelsen, men til slutt forlot de denne satsingen av forskjellige grunner.

Solenergi

Faktisk ble alt naturlig fossilt brensel dannet for millioner av år siden med deltakelse og under påvirkning av sollys. Dermed kan vi si at menneskeheten har lenge og aktivt brukt produkter hentet fra solen. Faktisk skylder vi tilstedeværelsen av elver og innsjøer denne uuttømmelige kilden, som sikrer sirkulasjonen av vannet. Det er imidlertid ikke dette som menes med moderne solenergi. Relativt nylig har forskere vært i stand til å utvikle og produsere spesielle batterier. De genererer elektrisitet når sollys treffer overflaten deres. Denne teknologien refererer til en alternativ måte å generere strøm på.

Solen er kanskje den kraftigste kilden av alle som er kjent for øyeblikket. På tre dager mottar planeten Jorden så mye energi som ikke finnes i alle utforskede og potensielle forekomster av alle typer termiske ressurser. Imidlertid når bare 1/3 av denne energien overflaten av jordskorpen, og det meste av den forsvinner i atmosfæren. Og likevel snakker vi om kolossale volumer. Ifølge eksperter, ett lite reservoarmottar like mye energi som et ganske stort termisk kraftverk.

Det finnes installasjoner i verden som bruker energien fra sollys til å produsere damp. Den driver en generator og genererer elektrisitet. Slike installasjoner er imidlertid svært sjeldne.

Uavhengig av prinsippet som elektrisitet genereres etter, skal installasjonen utstyres med en kollektor - en enhet for å konsentrere sollys. Sikkert mange har sett solcellepaneler med egne øyne. Det ser ut til at de er under mørkt glass. Det viser seg at et slikt belegg er den enkleste samleren. Prinsippet for driften er basert på det faktum at et mørkt gjennomsiktig materiale overfører solens stråler, men forsinker og reflekterer infrarød og ultrafiolett stråling. Inne i batteriet er det rør med en fungerende substans. Siden termisk stråling ikke overføres gjennom den mørke filmen, er temperaturen på arbeidsvæskene mye høyere enn omgivelsestemperaturen. Det skal bemerkes at slike løsninger fungerer effektivt bare på tropiske breddegrader, der det ikke er behov for å snu oppsamleren etter solen.

En annen type belegg er et konkavt speil. Slikt utstyr er en veldig kostbar løsning, så det har ikke funnet bred anvendelse. En slik oppsamler kan gi varme opp til tre tusen grader celsius.

Denne retningen utvikler seg raskt. I Europa vil du ikke overraske noen med hus som er koblet fra elektriske nettverk. Imidlertid i industriell skalaelektrisitet genereres ikke ved denne metoden. Solcellepaneler flakker på takene til slike hus. Dette er en svært tvilsom investering. I beste fall vil installasjon av slikt utstyr lønne seg først etter ti års drift.

Bruke havstrømmer

Dette er en veldig uvanlig måte å generere strøm på. På grunn av temperaturforskjellen i de nordlige områdene av havene og den sørlige (ekvatorial), oppstår kraftige strømmer i hele volumet. Hvis en turbin er nedsenket i vann, vil en kraftig strøm rotere den. Dette er grunnlaget for prinsippet om drift av slike kraftverk.

Denne energikilden brukes imidlertid ikke aktivt for øyeblikket. Det er mange tekniske utfordringer som ennå ikke er løst. Kun eksperimentelt arbeid utføres. Britene er de mest aktive i denne retningen. Det er mulig at det i nær fremtid vil dukke opp kolonier av kraftverk utenfor kysten av Storbritannia, hvis blader vil bli satt i bevegelse av havstrømmer.

Måter å få strøm hjemme

Elektrisitet kan også genereres hjemme. Og hvis du tar dette problemet på alvor, kan du til og med møte husholdningens behov for strøm.

Først og fremst bør det bemerkes at noen av de listede metodene for å generere strøm er ganske anvendelige i en privat økonomi. Så mange bønder og bare eiere av landeiendommer installerer vindmøller på tomtene sine. Solcellepaneler kan også sees oftere og oftere på taket av landsteder.

Det er andremåter å produsere strøm på, men deres praktiske anvendelse er uaktuelt. Dette er mer for moro skyld, eller for å eksperimentere.