Η ηλεκτρική ενέργεια είναι ένα φυσικό φαινόμενο που μπορεί να συμβεί με διάφορους τρόπους μέσω των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Το ζήτημα της προέλευσης του ηλεκτρισμού δεν είναι απλό: για να χρησιμοποιηθεί ως ενέργεια, πρέπει να διανύσει πολύ δρόμο. Από την άλλη πλευρά, η παραγωγική τους ικανότητα και το επίπεδο απόδοσης, δηλαδή η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που μπορούν να παράγουν από τη μετατροπή της πρωτογενούς ενέργειας, θα εξαρτηθούν από τις πρώτες ύλες και την τεχνολογία που θα χρησιμοποιηθεί. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής θα εξαρτώνται από την ενέργεια. Στην Ισπανία, το κύριο τύπους σταθμών παραγωγής ενέργειας Είναι θερμικά, πυρηνικά, ατμοσφαιρικά και ηλιακά φωτοβολταϊκά.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τους διαφορετικούς τύπους σταθμών παραγωγής ενέργειας που υπάρχουν και τα χαρακτηριστικά τους.
Τύποι σταθμών ηλεκτροπαραγωγής
Θερμικό εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας
Οι τουρμπίνες αυτών των εγκαταστάσεων αρχίζουν να κινούνται λόγω των πίδακες ατμού υπό πίεση που λαμβάνονται με τη θέρμανση του νερού. Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με διάφορους τρόπους: μεταξύ αυτών και θερμότητα
- Κλάσικο: Παίρνουν την ενέργειά τους από την καύση ορυκτών καυσίμων.
- Από βιομάζα: Παίρνουν την ενέργειά τους από την καύση δασών, τα αγροτικά υπολείμματα ή τις γνωστές ενεργειακές καλλιέργειες.
- Από την αποτέφρωση αστικών στερεών απορριμμάτων: Λαμβάνουν ενέργεια με την καύση των επεξεργασμένων απορριμμάτων.
- εργοστάσια πυρηνικής ενέργειας: Παράγουν ενέργεια μέσω της αντίδρασης σχάσης των ατόμων ουρανίου. Από την άλλη, οι ηλιακοί θερμοσίφωνες θερμαίνουν το νερό συγκεντρώνοντας την ενέργεια του ήλιου και, τέλος, τα γεωθερμικά φυτά εκμεταλλεύονται τη θερμότητα από το εσωτερικό της γης.
εργοστάσιο αιολικής ενέργειας
Καθώς ο άνεμος δρα στα πτερύγια της ανεμογεννήτριας, η τουρμπίνα σας κινείται. Για να γίνει αυτό, τοποθετείται ένας ρότορας με πολλά πτερύγια στο πάνω μέρος του πύργου, τα οποία είναι προσανατολισμένα προς την κατεύθυνση του ανέμου. Περιστρέφονται γύρω από έναν οριζόντιο άξονα που δρα στη γεννήτρια. Η λειτουργία του περιορίζεται από την ταχύτητα του ανέμου και τα αιολικά πάρκα απαιτούν μεγάλες εκτάσεις γης. Στην Ισπανία, από την άλλη, οι ώρες λειτουργίας της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι μεταξύ 20% και 30% του έτους, χαμηλή τιμή σε σχέση με τους θερμοηλεκτρικούς και πυρηνικούς σταθμούς, που αγγίζουν το 93%.
Ωστόσο, πρέπει να θυμόμαστε ότι είναι μια καθαρή πηγή ενέργειας και οι εγκαταστάσεις αυτές δεν προκαλούν καμία βλάβη στο περιβάλλον. Το αιολικό πάρκο που εγκαταστάθηκε στο λιμάνι του Μπιλμπάο στην Ponta Lucero παρήγαγε 7,1 εκατομμύρια kWh αιολικής ενέργειας στην Ισπανία τους πρώτους πέντε μήνες λειτουργίας του. Είναι πιο ωφέλιμο για αυτά τα πάρκα να χτίζονται δίπλα στη θάλασσα, αφού ο αέρας τείνει να κυκλοφορεί κατά ριπάς και είναι πιο σταθερός από ό,τι στην ξηρά.
ηλιακή μονάδα παραγωγής ενέργειας
Υπάρχουν διάφοροι τύποι αυτών των σταθμών παραγωγής ενέργειας. Μεταξύ αυτών, οι ηλιακοί θερμοηλεκτρικοί σταθμοί εκμεταλλεύονται τη θερμότητα του ήλιου για να θερμάνουν το νερό και χρησιμοποιούν τον ατμό που παράγεται από τη θέρμανση για να μετακινήσουν τους στρόβιλους. Υπάρχουν και φωτοβολταϊκοί ηλιακοί σταθμοί, αφού Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα είναι υπεύθυνα για τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική.. Στην Ισπανία έχουμε δύο σημαντικά εργοστάσια: τα φωτοβολταϊκά πάρκα Puertollano και Olmedilla de Alarcón. Και οι δύο βρίσκονται στην Castilla-La Mancha.
υδροηλεκτρικό εργοστάσιο
Οι τουρμπίνες αυτών των εγκαταστάσεων οδηγούνται από τη ροή του νερού υψηλής ταχύτητας. Αυτά εκμεταλλεύονται τους καταρράκτες, είτε φυσικούς, δηλαδή ανώμαλους καταρράκτες και ποτάμια, είτε τεχνητούς καταρράκτες ενσωματωμένους σε δεξαμενές. Εκτός από την ηλεκτρική ενέργεια είναι ικανά να παράγουν, επίσης διαιρούνται ή ταξινομούνται ανάλογα με τη δύναμη που διαθέτουν. Στη μία πλευρά βρίσκονται τα μεγάλα υδροηλεκτρικά εργοστάσια, τα μικρά υδροηλεκτρικά και τα πολύ μικρά υδροηλεκτρικά εργοστάσια.
παλιρροιακός σταθμός παραγωγής ενέργειας
Η λειτουργία του έχει ομοιότητες με υδροηλεκτρικούς σταθμούς. Αλλά αυτά εκμεταλλεύονται τη διαφορά στη στάθμη της θάλασσας μεταξύ υψηλής και χαμηλής παλίρροιας. Παλιρροϊκοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής θεωρούνται επίσης εκείνοι που εκμεταλλεύονται την κίνηση των κυμάτων για να μετακινήσουν τουρμπίνες. Από την άλλη, υπάρχουν και ωκεάνια ρεύματα, τα οποία εκμεταλλεύονται η κινητική ενέργεια των ωκεάνιων ρευμάτων ή του ωκεανού. Αυτή η προσέγγιση έχει μικρό περιβαλλοντικό αντίκτυπο επειδή δεν κατασκευάζονται φράγματα για να διαταράξουν το οικοσύστημα.
Πώς λειτουργούν οι τύποι των σταθμών παραγωγής ενέργειας
Θερμοηλεκτρικός σταθμός είναι ένας θερμοηλεκτρικός σταθμός του οποίου ο στόχος είναι η μετατροπή της θερμικής ενέργειας σε ηλεκτρική. Αυτή η μετατροπή γίνεται με έναν κύκλο τουρμπίνας ατμού/θερμικού νερού. Αυτός είναι ο κύκλος Rankine. Σε αυτή την περίπτωση, η πηγή ατμού θα παράγει τον ατμό που κινεί τον στρόβιλο.
Ένας τύπος θερμοηλεκτρικής μονάδας είναι ο συνδυασμένος κύκλος. Σε μια μονάδα συνδυασμένου κύκλου υπάρχουν δύο θερμοδυναμικοί κύκλοι:
- Βρετονικός κύκλος. Αυτός ο κύκλος λειτουργεί με αεριοστρόβιλο καύσης, συνήθως φυσικό αέριο.
- Κύκλος Rankine. Αυτός είναι ένας συμβατικός κύκλος τουρμπίνας ατμού-νερού.
Σε όλους τους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς απαιτούνται τρία στοιχεία για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας:
- μια τουρμπίνα ατμού. Οι τουρμπίνες μετατρέπουν τη θερμική ενέργεια σε κινητική.
- Εναλλάκτης που μετατρέπει μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια.
- Μετασχηματιστής που διαμορφώνει το ρεύμα που λαμβάνεται σε εναλλασσόμενο ρεύμα με την επιθυμητή διαφορά δυναμικού.
Η σημασία ενός πυρηνικού αντιδραστήρα
Ένας αντιδραστήρας σύντηξης είναι μια εγκατάσταση όπου λαμβάνουν χώρα αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης σε καύσιμο που αποτελείται από ισότοπα υδρογόνου (δευτέριο και τρίτιο), απελευθερώνοντας ενέργεια με τη μορφή θερμότητας, η οποία τότε μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια.
Επί του παρόντος δεν υπάρχουν αντιδραστήρες σύντηξης που να μπορούν να συλλέγουν ηλεκτρική ενέργεια, αν και υπάρχουν ερευνητικές εγκαταστάσεις για τη μελέτη των αντιδράσεων σύντηξης και της τεχνολογίας που θα χρησιμοποιηθεί σε αυτές τις μονάδες στο μέλλον.
Στο μέλλον, οι αντιδραστήρες σύντηξης θα χωριστούν σε δύο τύπους: αυτά που χρησιμοποιούν μαγνητικό περιορισμό και αυτά που χρησιμοποιούν αδρανειακό περιορισμό. Ένας αντιδραστήρας μαγνητικής σύντηξης περιορισμού αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:
- Ένας θάλαμος αντίδρασης οριοθετημένος από μεταλλικό τοίχωμα.
- Υποθέτοντας ότι το καύσιμο στον θάλαμο αντίδρασης είναι δευτέριο-τρίτιο, ένα στρώμα υλικού που αποτελείται από λίθιο που αντλεί θερμότητα από τα μεταλλικά τοιχώματα και παράγει τρίτιο.
- Μερικά μεγάλα πηνία δημιουργούν μαγνητικά πεδία.
- Ένα είδος ακτινοπροστασίας.
Ο αντιδραστήρας σύντηξης αδράνειας θα περιλαμβάνει:
- θάλαμος αντίδρασης, μικρότερο από το προηγούμενο, περιορίζεται επίσης από μεταλλικούς τοίχους.
- Κάλυψη λιθίου.
- Χρησιμοποιείται για διευκολύνουν τη διείσδυση των σωματιδίων της δέσμης φωτός ή ιόντα από λέιζερ.
- Ραδιοπροστασία.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τους τύπους των σταθμών παραγωγής ενέργειας που υπάρχουν και τα χαρακτηριστικά τους.