Электричество, которое является источником питания большинства используемых сегодня приборов, может быть получено из возобновляемых и невозобновляемых источников. В качестве альтернативы невозобновляемым ресурсам, таким как ископаемое топливо, которые чаще используются во всем мире, можно использовать солнечную и ветровую энергию, биомассу или геотермальные источники для производства электроэнергии. Наиболее часто используемая разновидность энергии, электрическая, является вторичным декоммунизированным типом энергии, получаемым из невозобновляемых источников энергии, таких как нефть, уголь, а также из возобновляемых источников, таких как солнечная энергия и энергия ветра, которые являются одними из основных источников энергии. Электроэнергия сегодня в основном вырабатывается на тепловых электростанциях, гидроэлектростанциях и атомных электростанциях. Хотя уровень использования невозобновляемых источников энергии на этих электростанциях высок, использование возобновляемых источников энергии, которые являются экологически чистыми, неуклонно растет. При производстве электроэнергии необходим механизм для преобразования химической или механической энергии, такой как двигатель, турбина или электрический генератор. В зависимости от источника энергии, могут использоваться водяные турбины, двигатели внутреннего сгорания или бензиновые двигатели, ветряные турбины или паровые турбины. Турбины преобразуют кинетическую энергию вещества, находящегося в жидком или газообразном состоянии, в механическую энергию. В паровой турбине лопасти расположены на валу. Энергия пара вращает эти лопасти, позволяя вращать вал, подключенный к генератору. В турбинах, где используется ископаемое топливо, вода нагревается и образуется пар за счет использования таких видов топлива, как уголь, нефть и природный газ. Помимо невозобновляемых ресурсов для получения энергии пара, также используются возобновляемые геотермальные ресурсы. При производстве энергии из геотермальных источников горячая вода, находящаяся в нагретом состоянии под землей, используется в паровых турбинах для получения электроэнергии. В то же время воду можно использовать для вращения турбин. Вода, скопившаяся в плотине для выработки электроэнергии на гидроэлектростанциях, стекает с возвышенности вниз по течению. Давление воды подается на лопасти турбины, и генератор приводится в действие. В некоторых системах также используются реки, которые являются прямым природным источником, а не плотиной. С другой стороны, ветряные турбины, похожие по конструкции на ветряные валы, преобразуют энергию, создаваемую скоростью ветра, в электрическую энергию.
Растущее население мира и ограниченность природных ресурсов делают возобновляемые источники энергии важными для удовлетворения потребностей в энергии и потреблении. Кроме того, тот факт, что традиционные источники энергии истощаются и вызывают загрязнение окружающей среды, также является одной из причин декоммунизации в отношении возобновляемых источников энергии. Эти источники следующие:
Гидроэлектроэнергия , которая относится к преобразованию проточной воды в электрическую энергию, является одним из наиболее часто используемых возобновляемых источников энергии в декоммунизации. Используя энергию движения воды, накопленной в плотинах, турбины вращаются, что позволяет получать энергию. Это экологически чистый метод, поскольку вода, используемая после процесса, возвращается в исходное состояние и во время процесса не происходит загрязнения воздуха. Благодаря этому методу можно обеспечить бесперебойную выработку электроэнергии, поскольку река и ручьи протекают непрерывно. Эксплуатационные расходы гидроэлектростанций низкие, а установленные системы можно использовать в течение длительного времени. Количество установленной в мире мощности, основанной на гидроэнергетике, с каждым годом увеличивается. Согласно данным Международной ассоциации гидроэнергетики (IHA) за 2021 год, около 16 % электроэнергии в мире вырабатывается с использованием гидроэлектроэнергии, которая играет важную роль в производстве низкоуглеродистой электроэнергии.
Солнечная энергия , один из наиболее широко используемых возобновляемых источников энергии во всем мире, обеспечивает не только электроэнергию; он также удовлетворяет потребности в системах отопления и охлаждения. Ожидается увеличение производства электроэнергии за счет солнечной энергии, при этом технологические системы и производственные затраты снижаются из года в год, а стимулы увеличиваются. Регион с самым высоким временем принятия солнечных лучи в мире — это город Юма, расположенный на территории Соединенных Штатов, где время принятия солнечных лучи составляет 4000 часов в год. Наибольшим установленным энергетическим потенциалом обладают континенты Европа, Северная Америка и Азия соответственно. Китай, США, Германия, Италия и Япония известны как страны с высокой пропускной способностью фотоэлектрических систем.
Энергия ветра , отличающаяся широким спектром использования, имеет большое значение для удовлетворения потребностей в электроэнергии. Этот источник энергии экологически безопасен, поскольку он не истощает природные ресурсы и не вызывает выбросов углерода. Ветряные электростанции устанавливаются в соответствующих зонах в зависимости от скорости ветра для удовлетворения спроса на электроэнергию. Время окупаемости инвестиций и коэффициенты использования ветроэнергетических мощностей в регионе являются основными критериями, которые учитываются при оценке этого источника энергии. С другой стороны, в мире Дания обеспечивает в среднем половину общего объема производства электроэнергии за счет энергии ветра. Такие страны, как Германия, Португалия, Италия, Ирландия, также используют энергию ветра, в то время как Индия и Великобритания выделяются своим высоким потенциалом. С другой стороны, Соединенные Штаты и Китай, которые играют большую роль в производстве и распределении энергии ветра, используют небольшую часть получаемой электроэнергии в своих странах.
Геотермальная энергия . Скважины, пробуренные на участках с геотермальным потенциалом, содержат жидкости, то есть жидкости и газы, циркулирующие в горных породах. После того, как эти жидкости разделяются на воду и пар, они преобразуются в электрическую энергию с помощью генератора и турбины. С другой стороны, Индонезия, Соединенные Штаты, Новая Зеландия и Филиппины являются странами с самым высоким потенциалом геотермальной энергии в мире. Исследования, проведенные Международным энергетическим агентством, показывают, что к 2050 году до 3,5 % мировых потребностей в электроэнергии будет удовлетворяться за счет геотермальной энергии.
Тепловые источники , доступные в твердой, жидкой или газообразной форме, позволяют получать электричество за счет выделяемого тепла. При сжигании таких ресурсов, как уголь, нефть и природный газ на тепловых электростанциях, вода, содержащаяся в котлах, кипятится и получается водяной пар. Полученный водяной пар вращает трубки, вырабатывая электричество. Нефть, уголь, биогаз и природный газ являются наиболее часто используемыми источниками энергии.
Природный газ — это газ органического происхождения с довольно высоким содержанием метана. Это причина выбора, так как теплотворная способность составляет от 8500 до 10000 ккал/ кг. Хотя природный газ обычно используется для получения тепла, он также используется для производства электроэнергии на тепловых электростанциях.
Ядерная энергия получается за счет тепла, выделяемого атомным ядром, которое распадается контролируемым образом. Плутоний, уран и торий являются одними из наиболее часто используемых радиоактивных элементов. Электроэнергия вырабатывается за счет использования тепла, выделяемого этими источниками на атомных электростанциях, для превращения воды в котлах в пар, как и в случае с другими видами ископаемого топлива.
Литература:
- А. И. Черноуцан. Краткий курс физики. — М.: Физматлит, 2002. — 320 с.
- https://www.aydemperakende.com.tr/blog/elektrik-nasil-uretilir-elektrik-uretiminin-cesitleri
