Περιεχόμενο
- Δυναμικά και γεννήτριες
- Ηλεκτρική ενέργεια από τον ατμό
- Υδροηλεκτρική Ενέργεια: Πτώση Νερού
- Ανεμόμυλοι: Ενέργεια από τον άνεμο
- Ηλιακή ενέργεια: ενέργεια από την ηλιοφάνεια
Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι συνήθως μια διαδικασία δύο σταδίων, στην οποία η θερμότητα βράζει νερό. η ενέργεια από τον ατμό μετατρέπει έναν στρόβιλο, ο οποίος με τη σειρά του γυρίζει μια γεννήτρια, δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια. Η κίνηση του ατμού παράγει την κινητική ενέργεια, την ενέργεια των κινούμενων αντικειμένων. Παίρνετε επίσης αυτή την ενέργεια από την πτώση του νερού. Είναι άμεσα ανάλογη με την ταχύτητα του κινούμενου σώματος - όσο πιο γρήγορα κινούνται, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια. Η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται όταν η κινητική ενέργεια μετατρέπει τους ρόλους χαλκού (ή σύρμα) μέσα στον στρόβιλο.
Δυναμικά και γεννήτριες
Ένα βασικό μέρος των περισσότερων μονάδων ηλεκτροπαραγωγής είναι η γεννήτρια, μια συσκευή που μετατρέπει την περιστροφική κίνηση σε ηλεκτρική ενέργεια. Μέσα στη γεννήτρια, τα πηνία από σύρμα χαλκού περιστρέφονται μέσα σε ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Καθώς μετακινούνται τα πηνία, το μαγνητικό πεδίο δημιουργεί τη ροή εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) εντός του καλωδίου. Η πηγή της περιστροφικής κίνησης, είτε πρόκειται για ανεμόμυλο, είτε για στρόβιλο είτε για κινητήρα ντήζελ, δεν έχει σημασία. Απλά πρέπει να είναι αρκετά ισχυρή για να γυρίσει τη γεννήτρια. Το δυναμό, ένας "ξάδελφος" της γεννήτριας, λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο. Ωστόσο, παράγει συνεχές ρεύμα (DC).
Ηλεκτρική ενέργεια από τον ατμό
Μια μονάδα ατμού (ή γεννήτρια) παράγει ηλεκτρική ενέργεια με καύση καυσίμων, συμπεριλαμβανομένης της βιομάζας, του άνθρακα ή του πετρελαίου. Ο ατμός που παράγεται από τη διαδικασία τροφοδοτείται σε έναν στρόβιλο. Το χάλκινο οπλισμό (σύρμα) στη γεννήτρια στρέφεται με την περιστροφή του στροβίλου, δημιουργώντας ηλεκτρικό ρεύμα. Ένα παράδειγμα μονάδας παραγωγής ατμού είναι ο σταθμός παραγωγής ενέργειας Big Bend που βρίσκεται στην Τάμπα της Φλόριντα.
Υδροηλεκτρική Ενέργεια: Πτώση Νερού
Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το νερό ονομάζεται υδροηλεκτρική ενέργεια. Το πτώμα του νερού περιστρέφει τις λεπίδες ενός υδροηλεκτρικού στροβίλου, ο οποίος με τη σειρά του κινεί το χαλκό οπλισμού μέσα στην ηλεκτρική γεννήτρια για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Ένα παράδειγμα ενός υδροηλεκτρικού σταθμού είναι το Great Hoover Dam (που βρίσκεται κοντά στο Las Vegas, ΗΠΑ). Διαθέτει συνολικά 19 ανεμογεννήτριες που παράγουν αρκετό ηλεκτρικό ρεύμα για να εξυπηρετούν περισσότερα από 1,3 εκατομμύρια άτομα ετησίως.
Ανεμόμυλοι: Ενέργεια από τον άνεμο
Μια μονάδα αιολικής ενέργειας περιστρέφει τις λεπίδες μιας τουρμπίνας, οι οποίες κινούν το χαλκοσωλήνα (που βρίσκεται μέσα στη γεννήτρια) για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Οι ανεμόμυλοι έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν για να περιστρέψουν τους τροχούς των προσαρτημένων ελαιοτριβείων. Οι σύγχρονοι ανεμόμυλοι μετατρέπουν τη μηχανική ενέργεια (που παράγεται από την κίνηση) σε ηλεκτρική ενέργεια. Ένα παράδειγμα αιολικής μονάδας ηλεκτροπαραγωγής είναι το αιολικό πάρκο 107 Mega Watt (MW) που βρίσκεται κοντά στη λίμνη Benton της Μινεσότα.
Ηλιακή ενέργεια: ενέργεια από την ηλιοφάνεια
Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα χρησιμοποιούν την ενέργεια του ηλιακού φωτός για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το συνεχές ρεύμα (DC) παράγεται από σταθερούς ηλιακούς συλλέκτες (που αποτελούνται από φωτοβολταϊκά στοιχεία) και χρησιμοποιείται συνήθως για τοπικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των μικρών αντλιών άρδευσης ή για τη φόρτιση συσκευών με μπαταρία. Οι σταθμοί ηλιακής ενέργειας στην εμπορική κλίμακα κερδίζουν σταθερά δημοτικότητα με την αύξηση της τιμής των ορυκτών καυσίμων. Λειτουργούν παγιδεύοντας την ηλιακή ενέργεια μέσω μεγάλων ανακλαστήρων. Η παγιδευμένη ενέργεια κατευθύνεται στη συνέχεια σε δέκτες που χρησιμοποιούν διάφορες τεχνολογίες για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με τροφοδοσία αεριοστροβίλων ή ατμοστρόβιλων. Το Nellis Power Plant είναι ο μεγαλύτερος ηλιακός σταθμός στη Βόρεια Αμερική. Βρίσκεται στη βάση αεροπορικής δύναμης Nellis στην πολιτεία Clark, Νεβάδα, κοντά στο Λας Βέγκας. Το εργοστάσιο αποτελείται από περισσότερα από 70.000 φωτοβολταϊκά ηλιακά πάνελ και η μέγιστη ηλεκτρική του ικανότητα υπολογίζεται σε 13 megawatts εναλλασσόμενου ρεύματος (13 MW AC).