Откуда берется электричество? | ТГК-1
Наверное, каждому пользователю в душе интересно, откуда берутся эти самые электроны в электрической лампочке. Все знают — вырабатываются на ГЭС, ТЭЦ, с атомных станций. Меньше людей слышали о солнечных, ветряных, геотермальных, приливных станциях, ещё меньше — о ГРЭС (государственные районные электрические станции), и ГАЭС. И уж совсем мало кто знает, как это оказывается сложно — управлять электричеством.
В чём сложность? И вот тут в двух словах не объяснить — приходится лезть в дебри энергетики. А знать стоит, потому что именно из этих знаний складывается самая волнующая нас интрига — цена за киловатт.
Первая хитрость — электричество нельзя запасти «на завтра», и приходится ориентироваться на текущую выработку, а потери при транспортировке высоки — поэтому энергетики вынуждены приспосабливаться буквально на каждом шагу: использовать низкий ток, менять сечения проводов, использовать повышающие и понижающие трансформаторы, дозировать электроэнергию дополнительными станциями.
Мало того, трудности возникают и в частном порядке — есть пики и провалы в энергопотреблении, а тяжесть проводов может не выдержать погодных условий — например, снегопада. Вот почему земля буквально опутана проводами разных сортов — электричество нужно всем и каждому, желательно — бесплатно, а подать его в нужной мощности и за деньги не легко.
Вот пример. Генератор может выдавать только столько мощности, сколько может потребить потребитель. Если даже генератор имеет установленную мощность на 100 МВт, то он не сможет ее набрать, если нет соотвестствующей нагрузки. Как частный случай – выдаст, но с отклонением от принятой частоты в 50Гц, что сделает невозможным использовать такую электроэнергию, а это — невосполнимые затраты.
Всё начинается именно с генератора — это чудесное устройство невообразимым, но легко объяснимым физикой способом вырабатывает с помощью силы воды поток электронов, которые начинают своё экстравагантное путешествие по проводам — к чайнику.
ГЭС преобразует механическую энергию воды в электрическую — в этом она, кстати, самая экологичная.
Вода «давит» на лопасти рабочего колеса, которое на одном валу с генератором. Чем больше напор – тем больше давление. Генератор представляет из себя ротор и статор. Статор – неподвижная часть с обмоткой. Ротор вращается в электрическом поле статора, возникает Электродвижущая сила (ЭДС). С выводных устройств идет съем электроэнергии — это описание принципа работы любого генератора.
Но вот в чём чудо — в этом «пахтании океана» появляются электроны, и они не одиноки. Есть ещё электрически заряженные частицы, квази частицы. Электроны в проводах можно сравнить с рыбами в воде: проводники для них — среда обитания. В диэлектриках жизни нет)
Трансформаторами мощность и понижают, и повышают, и что там происходит с частицами — можно представить. И через поля проходят — правда, магнитные; притягиваются и отталкиваются, исчезают — и возникают! В путешествиях по подстанциям могут менять и вид энергии, и форму. Двигаются с небольшой скоростью, но по отношению с неподвижными собратьями находятся на границе, которая уже имеет скорость света.
.. У электронов море приключений прежде, чем они постучатся в ваш дом.
Поздороваться с электронами нельзя, как и поговорить. По сути они — просто другая форма жизни, которую нам по счастливой случайности или глубокой закономерности удалось приручить — как оленей, кошек, окучить картошку. С этой точки зрения наше существование на планете явление столь же необычное и интересное, как и бег электронов.
Но вернёмся на Землю. Для нас важно – уровень напряжения, частота электрического тока в сети. Суточная неравномерность потребления регулируется автоматикой: у системного оператора стоит основной управляющий блок станциями, которые в этой системе состоят. Генераторы например работают в системе ГРАМ – «групповое регулирование активной мощности». Система распределяет нагрузку оптимально для каждого генератора. Естественно, стараются применять типовые генераторы. Тогда случае изменения нагрузки потребителем система ГРАМ загружает или разгружает генераторы за секунды.
Есть еще система АРЧМ – «автоматическое регулирование частоты и мощности».
Это специальная программа, которая воздействует на управление регуляторами скоростей. Ее задача – держать заданные показатели в норме. Допустим, задано держать переток из Кольской энергосистемы в Карельскую мощность в 500 МВт. И вдруг «отваливается» какой-то крупный потребитель на 50 МВт. Значит, система АРЧМ должна воздействовать на некоторые управляющие элементы и где-то в энергосистеме снизить их мощность.
Система действует в течении секунд. В пределах 10 секунд обычно устраняется возмущение. При очень крупных дисбалансах установка равновесия может занимать 1-2 минуты.
То есть ГРАМ управляет в масштабе одной станции, а АРЧМ управляет станциями. К сожалению, и это не всегда эффективно. Допустим, маленькая станция, 6 МВт. А потребитель в нашем примере «отвалился» на 50 МВт. Что там регулировать?
Потому АРЧМ стараются ставить на больших станциях, например, на Верхнетуломской ГЭС, на Серебрянских, на Териберке. На Княжегубской ГЭС. Каждая система управления это немалые расходы на монтаж и содержание, хоть процессы и автоматизированы.
И всё это — только начальные дебри!
Как электричество попадает к нам в дом. От электростанции до квартиры | Полезные статьи
Электроэнергия является неотъемлемой частью нашей жизни. Каждый день мы, не задумываясь, используем множество бытовых электроприборов, не говоря уже о производстве. А откуда берется так необходимая нам электроэнергия? Ответ на этот вопрос знают даже дети: ее производят электростанции. А вот как она поступает от электростанции к нам, потребителям, знают не все. На этот вопрос мы постараемся ответить в нашей статье.
Итак, начнем с электростанций. Все знают основные виды электростанций: АЭС, ГЭС, ТЭС. Многие наверняка слышали о существовании дизельных генераторных установок и миниэлектростанций, которые все чаще используются на строительных площадках, в качестве защиты от обесточивания в больницах, а также могут обеспечить электроэнергией частный дом и т.д. В Европе для получения электроэнергии используют также энергию ветра и солнечную энергию.
Ученые всего мира также работают над альтернативными видами электроэнергии, такими как реакция синтеза, электростанции на биомассе.
В нашей стране на сегодняшний день основными источниками электроэнергии являются АЭС, ГЭС и ТЭС. Более половины электроэнергии производят тепловые электростанции. Чаще всего такие электростанции располагаются в местах добычи топлива. В городах могут также использоваться теплоэлектроцентрали, которые обеспечивают город не только электроэнергией, но и горячей водой и теплом. Наиболее дешевую электроэнергию производят гидроэлектростанции.
Атомные электростанции – наиболее современные. Одним из важнейших преимуществ является тот факт, что они не привязаны к источнику сырья, а, следовательно, могут быть размещены практически в любом месте. АЭС также не загрязняют окружающую среду, при условии учета всех природных факторов и выполнения требований к их постройке.
Но вот у нас есть электростанция, которая производит электроэнергию. Что же происходит дальше? А дальше электроэнергия с электросъёмных шин и кабелей подаётся в электрическую часть электростанции, которая бывает открытого, закрытого и комбинированного типа.
По своему назначению ЛЭП подразделяются на сверхдальние, магистральные и распределительные. Основными элементами воздушных линий электропередач являются металлические опоры, которые устанавливаются на определенном расстоянии друг от друга. Они бывают анкерными, промежуточными и угловыми.
Угловые опоры устанавливаются на углах поворота линии электропередач. Специальные транспозиционные опоры устанавливаются для изменения порядка расположения проводов на опорах, а так же для ответвления проводов от магистральной линии ВЛЭП. Для передачи электроэнергии в высоковольтных линиях электропередач применяются неизолированные провода, изготовленные из алюминия и сталеалюминия следующих марок: АН, АЖ, АКП (алюминиевые) и ВЛ, АС, АСКС, АСКП, АСК (сталеалюминевые). Провода к опорам крепятся при помощи поддерживающих или натяжных изоляторов, которые монтируются на опору подвесным способом, и крепёжной арматуры. В свою очередь изоляторы бывают фарфоровые, с покрытием из глазури, стеклянные, из закалённого стекла, и полимерные, из специальных пластических масс.
Для дальнейшего распределения электроэнергии к магистральным ВЛЭП подключаются распределительные подстанции, которые в свою очередь раздают электроэнергию на понижающие подстанции. При распределении электроэнергии от подстанции к КТП может использоваться 2 типа прокладки кабелей: воздушный и под землей. При воздушной прокладке обычно используют алюминиевые или сталемедные неизолированные провода, которые подвешиваются на опорах. При подземной прокладке используется силовой кабель с медными или алюминиевыми токопроводящими жилами и броней, которая обеспечивает надежную защиту от механических воздействий. К кабелям такого типа относятся марки, предназначенные для эксплуатации на напряжение до 35 кВ, например, АСБл или СБЛ (6-10 кВ), ПвПБВ или АПвПгТ (10-35 кВ).
От понижающей подстанции по линиям электропередач энергия распределяется между КТП, которые разделяются на мачтовые и киосковые (проходные и тупиковые). Комплектные трансформаторные подстанции осуществляют понижение напряжения с 10(6) до 0,4 кВ переменного тока частотой 50 Гц и предназначены для подачи электроэнергии в частные дома, отдельные населенные пункты или небольшие промышленные объекты. В мачтовых трансформаторных подстанциях ввод и вывод кабеля осуществляется при помощи воздушных линий. КТП киоскового типа служат для тех же целей, но устанавливаются в простейшую бетонную площадку и имеют серьезное преимущество – они позволяют осуществлять ввод и отвод, как воздушным путем, так и под землей.
Для отвода воздушных линий используется самонесущие алюминиевые изолированные провода СИП, которые подвешиваются на деревянных или бетонных опорах при помощи монтажной арматуры.
Такой способ прокладки распределительной линии используется в частных секторах, гаражных кооперативах или там где необходимо запитать большое количество потребителей находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Для прокладки подземных линий используется силовой кабель с алюминиевыми или медными жилами, с изоляцией из различных материалов, экранированный, бронированный, с защитным покровом или без него. В зависимости от способа прокладки могут использоваться различные марки кабеля. Для прокладки в специальных двустенных гофрированных трубах могут использоваться силовые кабели без защитного покрова и брони, такие, как АВВГ или ВВГ. Для прокладки в траншеях используются кабели с броней и защитными покровами, которые имеют хорошую защиту от физического и механического воздействия. Это такие кабели как АВБбШв и ВБбШв (с броней и защитным покровом) или АВВБГ и ВВБГ (с броней без защитного покрова). Кроме того, в зависимости от характера блуждающих токов, могут использоваться силовые кабели с различными видами экранов, которые предназначены для прокладки, как в траншеях, так и в защищенных трубах.
От трансформаторной подстанции электроэнергия по выбранным проводам передается на распределительные пункты, которые находятся в специально отведенных для этого комнатах (щитовых). В щитовых устанавливаются распределительные устройства, которые не только обеспечивают передачу электроэнергии в квартиры, но также осуществляют запитку этажного и аварийного освещения, лифтов, систем вентиляции, кондиционирования и систем безопасности. Распределение от электрощитовой до этажных щитов, осуществляется при помощи кабелей, которые согласно условиям пожарной безопасности должны не распространять горение и иметь низкие показатели дымо- и газовыделения. К таким маркам кабелей можно отнести АВВГнг-LS (алюминиевые токопроводящие жилы), ВВГнг-LS (медные жилы). Для прокладки магистральной линии используется лоток лестничный и специальные крепежные скобы, которые обеспечивают сохранность кабеля на весь срок службы. Кроме того, для подвода питания от щитовой на этажные щиты может применяться шинопровод, который имеет ряд плюсов по сравнению с кабельной магистральной линией.
«Самодельное» электричество вытесняет с рынка энергокомпании
Доверие к системе централизованного снабжения электроэнергией падает в разных странах. И компании, и люди делают ставку на самообеспечение. Таким образом они надеются защититься от роста тарифов и возможных аварий в системе.
Американские компании защищают себя от роста тарифовНа одном из холмов Пенсильвании две большие ветряные турбины производят электричество для сети супермаркетов Kroger. В Калифорнии несколько цистерн, объединенных в одну систему, за один день превращают 150 т пищевых отходов в биогаз, используемый для производства 20% электричества распределительного центра компании.
Эти два проекта, а также электричество, произведенное с помощью солнечных панелей в четырех супермаркетах сети, помогают Kroger сэкономить $160 млн в год на оплате электроэнергии.
Kroger — только один пример. По всей стране все больше компаний, от ритейлеров до промышленных производителей, идут по пути самообеспечения электроэнергией. Среди них — Wall-Mart, Google, Apple, BMW. Помимо ветряных турбин для производства электричества используются солнечные панели, топливные элементы, поршневые двигатели, работающие на природном газе, и т. д. Развитию тренда способствует снижение цен на природный газ и солнечные панели. Важную роль играет и обеспокоенность возможными перебоями в подаче электроэнергии.
«Самодельное» электричество составляет пока менее 5% от общего производства электроэнергии в США. Однако постоянно растущее число компаний, хотя бы частично переходящих на самообеспечение, вызывает серьезную тревогу у крупных игроков энергетической промышленности. Регуляторы отрасли также обеспокоены, что энергетические компании окажутся без клиентов и средств для содержания дорогостоящих линий электропередач и электростанций.
Десятки тысяч домовладельцев в Японии переходят на самостоятельное снабжение электроэнергией, используя для этого водородные топливные элементы и солнечные батареи. Этот тренд отражает кризис доверия граждан к централизованной системе электроснабжения.
Два года назад катастрофа на АЭС «Фукусима» нанесла серьезный удар по основному способу производства электроэнергии в стране. Как утверждают в Sekisui House, крупнейшей японской компании по строительству домов на одну семью, более 80% ее домов оснащены сейчас технологиями производства солнечной энергии и топливными элементами.
Возможный отказ японцев от централизованной системы электроснабжения уже стал настоящим кошмаром для энергетиков. Ведущие энергетические компании Японии теряют миллионы долларов в год. Это происходит, по большей части, потому, что все 50 ядерных реакторов на атомных электростанциях закрылись в течение 14 месяцев после землетрясения и цунами в марте 2011 г.
Два из них впоследствии были перезапущены, но затем снова закрыты на плановый ремонт.
С тех пор энергетикам, импортирующим дорогостоящее топливо, приходилось неоднократно поднимать цены на электричество.
Рост тарифов и проблемы с ликвидацией последствий аварии на АЭС «Фукусима» подогрели интерес к поиску новых источников энергии. Как показывают опросы, большинство японцев выступают за полный отказ от использования ядерных реакторов. «Так как Япония — страна землетрясений, мы не можем полагаться на атомную энергию. Это страшно», — говорит Томоко Хагихара, служащий из Осаки, который планирует построить дом, оснащенный технологиями производства солнечной энергии и топливными элементами.
Новый тренд привел к росту прибыли технологических компаний. У производителя электроники Kyocera она поднялась во II квартале более чем в три раза благодаря увеличению продаж подразделения солнечной энергетики на 44%.
По данным на конец марта, топливные элементы в своих домах установили примерно 40 000 японцев.
Не так много, принимая во внимание размеры населения страны. Но спрос быстро растет. Крупнейший продавец топливных элементов Tokyo Gas заявляет, что получила 10 000 заказов в период с апреля по сентябрь.
Топливный элемент — устройство размером с небольшой холодильник. Оно устанавливается около дома и работает бесшумно. Устройство работает на обычном воздухе, в котором содержится и водород, и кислород. Оно не только производит электричество, но также используется для нагрева воды. Прибор не устаревает и может производить электричество до тех пор, пока в вашем распоряжении есть топливо и кислород.
Скептики утверждают, что тренд, который развивается благодаря субсидиям, а не рыночной экономике, не может быть стабильным. Они приводят в пример Германию, где субсидии на развитие солнечной энергии вынудили энергетические компании поднять тарифы. В Японии субсидии были введены сразу после цунами и покрывают примерно треть стоимости топливного элемента. Тарифы на солнечную энергию также субсидируются государством.
Субсидии частично перекладывают расходы на коммунальные услуги на налогоплательщиков. «Бремя увеличивается быстрыми темпами», — говорит профессор Токийского технологического института Такао Касиваги.
В период с апреля 2012 г. по март 2013 г. в Японии были установлены мощности по производству солнечной энергии на 4 ГВт. Это в три раза больше, чем годом ранее. Однако один ядерный реактор производит в год больше электроэнергии, чем все солнечные панели, взятые вместе, так как они работают только в темное время суток.
И все же тренд очевиден. «Разные силы стремятся к одной цели, — говорит Макото Таира, менеджер Tokyo Gas. — С одной стороны, есть правительство, заинтересованное в диверсификации источников энергии, с другой — население, которое больше не желает зависеть от централизованной системы».
Домик под солнцем на Северном мореВ Германии электроэнергия из альтернативных источников тоже очень популярна, причем физические лица производят больше «зеленого» электричества, чем компании.
По данным исследовательской компании trend:research, 35% всей производимой в стране из возобновляемых ресурсов электроэнергии приходится на домохозяйства, установившие солнечные батареи на крышах своих домов или покупающие биотопливо у окрестных фермеров, еще 25% — на фермеров и компании, специализирующиеся на биоэнергетике. Так, жители деревни Юнде девять лет назад построили завод по производству энергии из биологического топлива — органических удобрений и растений, который сегодня не только полностью обеспечивает их электроэнергией, но и позволяет продавать ее излишки. Жители Юнде также намерены использовать избыток энергии для зарядки электромобилей.
На четыре крупнейшие энергокомпании Германии — E.On, EnBW, RWE и Vattenfall — приходится всего 5% от совокупных «зеленых» мощностей, общий объем которых составляет 73 ГВт. Поддержка властями солнечной и ветряной энергетики с помощью субсидий повлияла на снижение спроса на энергию, производимую угольными и газовыми электростанциями, заявляли летом представители E.
On. Компания готова рассмотреть вопрос о закрытии или консервации тепловых электростанций в Европе.
План развития энергетического сектора Германии предусматривает, что к 2020 г. из возобновляемых ресурсов будет производиться не менее 35% всей электроэнергии в стране, а к 2050 г. — не менее 80%. Общее энергопотребление к середине века планируется сократить вполовину.
Ответные меры энергетиковЭнергетики не намерены сидеть сложа руки. По крайней мере, некоторые из них. Крупные компании в Германии активно наращивают капиталовложения в развитие нетрадиционной, особенно ветровой, энергетики.
В США Edison International, владеющая крупным производителем электроэнергии Southern California Edison, недавно приобрела SoCore Energy — чикагского разработчика солнечных панелей, устанавливаемых на крышах. Компания также стала инвестором Clean Power Finance, занимающейся финансированием проектов в области солнечной энергетики.
Производство электроэнергии становится более децентрализованным. «Мне нравится в этом участвовать», — говорит генеральный директор Edison Тед Кравер.
Использованы материалы WSJ
Дешевый, безопасный, экологичный, но редкий способ получения электричества в промышленных масштабах – Наука – Коммерсантъ
После Чернобыля мир не испугался и не прекратил строительство атомных электростанций. Мир решил, наверное, что это сработал специфически советский человеческий фактор. После катастрофы на АЭС «Фукусима» в Японии человечество осознало, что атомная энергия опасна даже в руках осторожных, ответственных, и технически продвинутых цивилизаций. Германия и другие страны ЕС уже думают о полном прекращении использования АЭС. Поэтому поиск новых, менее опасных источников энергии сейчас актуален как никогда. Одним из таких источников может стать тепло земли.
Сидим на грелке
Под наружной оболочкой Земли — земной корой — находится разогретая мантия, где, возможно, зарождаются вулканы (по другим теориям, вулканы зарождаются во внешней, расплавленной оболочке ядра). Горячая магма поднимается вверх по тектоническим трещинам и вступает в контакт с океанической водой, которая инфильтрируется из придонных областей океана в околомагматические зоны. Там вода нагревается, вбирает часть растворенных в магме газов — таких как сероводород и углекислый газ — и других химических веществ, захватывая и элементы из пород, сквозь которые она фильтруется. Увеличение содержания СО2 вызывает образование сильного адсорбента — кальциевого силикагеля, что ведет к изменению проницаемости водовмещающих комплексов и, в конечном счете, к тепловой и геохимической самоизоляции геотермальной системы. Считается, что наличие силикагеля обусловливает высокие концентрации разных веществ в термальных водах.
На континентах земная кора обычно очень мощная — до 70, иногда до 100 километров. Более древние магматические породы обычно перекрыты толстым осадочным чехлом, и магме его просто не прорвать. Там же, где земная кора тоньше — например, в зонах перехода от континентальной коры к океанической — магме, раскаленным газам и перегретому водяному пару легче выбраться на поверхность. Именно в таких районах случаются самые интересные геологические события наших дней — извержения вулканов, землетрясения, именно там фыркают и плюются гейзеры, дымят фумаролы, и именно там сравнительно легок доступ к подземным источникам тепла. Вообще-то наиболее активные проявления вулканизма отмечаются в областях, где кора тоньше всего — на дне океанов, в зонах срединно-океанических хребтов, но ни видеть, ни толком изучать, ни тем более использовать этот вулканизм мы пока не научились.
Основная часть территории России расположена на двух древних, 2,5 — 3,5 млрд лет, платформах (Восточно-Европейской и Сибирской). Между ними лежит сравнительно молодая (всего 250-400 млн лет), но тоже надежная Западно-Сибирская плита. Поэтому в России районы с тонкой корой находятся только на дальних окраинах — на Камчатке и Курильских островах, которые входят в зону активных геологических процессов. «В областях современного вулканизма формируются и геотермальные месторождения, — говорит доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией тепломассопереноса ИВиС ДВО РАН Алексей Кирюхин. — Условия их формирования могут быть разными. Довольно часто работает правило: чем больше и активнее вулкан, тем меньше шансов найти в его окрестностях геотермальное месторождение (пример — вулкан Ключевский), чем крупнее геотермальное месторождение, тем меньше шансов увидеть в его пределах большой вулкан (пример — Долина гейзеров в Калифорнии)».
Окраины Тихого океана образуют Тихоокеанское огненное кольцо. Огненное оно потому, что здесь сосредоточено большинство действующих вулканов. Здесь же происходит субдукция
Области современного активного вулканизма в основном сосредоточены в так называемом Тихоокеанском огненном кольце — это практически все окраины Тихого Океана, включая Камчатку, Курилы, Японию, Индонезию, Филиппины, Анды и Кордильеры, цепочку Алеутских островов и архипелаг Огненная Земля. Все эти территории относятся к зонам самой молодой, альпийской складчатости, и на окраинах материков подвержены процессу субдукции — поддвиганию океанической коры под континентальную. В процессе субдукции окраинные участки континентальной коры вздымаются, формируя горные хребты, а «ныряющая» фронтальная зона тонкой океанической коры плавится, давая «сырье» для современных вулканов.
К зонам альпийской складчатости относятся также Альпы и Пиренеи, Крым, Кавказ, Памир, Гималаи. Многие вулканы здесь уже прошли активную стадию, и в породах, перекрывающих остывающую магму, происходят постмагматические процессы. В таких районах затухающего или «дремлющего» вулканизма — который проявляется не столько извержениями, сколько работой гейзеров, фумарол, грязевых вулканов — как раз и существует возможность получения электричества в промышленных масштабах. В других, менее активных, областях, впрочем, тоже можно использовать земное тепло. Даже в стабильных платформенных областях встречаются источники термальных вод, да и геотермический градиент может быть достаточно высоким.
Креативная, дешевая и чистая технология
Использовать геотермальное тепло можно по-разному. Во-первых, как древние римляне, можно непосредственно применять термальные воды для обогрева и ванн. Бесчисленные горячие источники в Европе ли, в Америке, на Филиппинах, — это проявления все тех же поствулканических процессов. В России тепло подземных вод используется для обогрева зданий и теплиц в Калининградской области, в Западной Сибири, в Краснодарском крае. Такое «прямое» использование тепла позволяет сэкономить и снизить нагрузку на окружающую среду.
Новозеландская геотермальная станция Ваиракеи открыта в 1958 году, первой после войны и второй в мире (самая первая построена в итальянском городе Лардерелло в 1904 году).
Фото: National Geographic/Getty Images/Fotobank
Можно использовать тепловые насосы, позволяющие обогревать или охлаждать жилые дома за счет разницы температур между воздухом и грунтом. А можно — в дополнение к простому обогреву — построить геотермальную электростанцию и получать очень дешевую электроэнергию. В зависимости от геологических условий, — то есть от температуры пород, наличия и состава воды в них — могут использоваться разные типы гидротермоэлектростанций.
В некоторых случаях геотермальная энергия позволяет убить сразу нескольких зайцев. Например, «Шеврон» использует для ее получения горячие воды, выкачиваемые из недр вместе с нефтью. На поверхности раскаленная смесь воды и пара отделяется от нефти, сепарируется, пар вращает турбины и дает электроэнергию, вода же закачивается обратно в породу. Это позволяет одновременно решить проблему токсичных сбросов и поддержать давление в нефтяном пласте, тем самым улучшая его нефтеотдачу и увеличивая срок использования скважины.
Геотермальная энергетика, новая отрасль на стыке нескольких наук и промышленности, привлекает внимание ученых и практиков разных специальностей. Одни задумываются, как добыть редкие и благородные металлы, растворенные в горячих подземных водах. Может быть, именно в фазе охлаждения этих вод когда-нибудь и удастся извлечь золото и платину.
Другие изобретают способы применения низкотемпературных вод. Главный инженер ОАО «Геотерм» Дмитрий Колесников считает, что вскоре будет разработана технология вторичного использования сепарата, то есть частично охлажденной воды: «Ее можно будет использовать на любых промышленных предприятиях, где есть горячие стоки. Больших мощностей ожидать не стоит, но, во-первых, горячая вода идет на второй цикл, то есть снижается непроизводственное использование энергии, а во-вторых, можно будет решать проблему энергоснабжения самого предприятия».
Россия отличается стабильностью
Геотермальная энергетика в России начала развиваться в 1960 годах. Тогда были построены первые — по сути, экспериментальные — электростанции. Паужетская ГеоЭС (11 МВт), на одноименном геотермальном месторождении была построена в 1967 году. «Эта электростанция служила как бы опытной площадкой, на ней опробовались технологии, испытывалась паро-водяная смесь», — рассказал Колесников. Неподалеку от нее расположены Мутновская ГеоЭС (50 МВт) и Верхне-Мутновская (12 МВт) ГеоЭС. На Курилах, на островах Кунашир и Итуруп, тоже работают две относительно небольшие ГеоЭС — 6 и 2,6 МВт. Собственно, этим недлинным списком и ограничивается действующая российская геотермальная энергетика.
Первая в России геотермальная электростанция — Паужетская — введена в эксплуатацию в 1966 году.
Фото: РИА НОВОСТИ
Не в силу политико-экономических или исторических причин, не потому, что за рубежом лучше головы или технологии, но исключительно из-за высокого уровня стабильности российского геологического устройства западные, восточные, юго-восточные и даже некоторые африканские страны оставили нас далеко позади в области геотермальной энергетики. В Исландии на геотермальных электростанциях получают 30% электроэнергии, на Филиппинах — более 25%, в Сальвадоре и Коста-Рике — около 15%, в Новой Зеландии и Никарагуа — 10%. В США доля «геотермального» электричества невелика, всего 0,3%, но по объемам выработки США опережают все остальные страны мира.
В США к широко известным геотермальным электростанциям в Калифорнии и Неваде в 2006 году добавилась маленькая, но необычная электростанция в самой что ни на есть глубокой американской глубинке — на Аляске, на курорте China Hot Springs. Хотя термальные источники там горячи для человека (74С), эта температура все же слишком низка для производства энергии по обычной технологии. Тем не менее, решение — применение бинарного цикла — было найдено: в теплообменнике природная вода отдает свое тепло специальному реагенту, который закипает даже при столь низкой температуре. Слегка охлажденная (примерно до 70 градусов) вода честно возвращается в исходный горизонт. За пять лет эксплуатации температура поступающей воды упала примерно на градус. Три генератора могут давать 650 кВт в час, что достаточно, например, для обслуживания целого поселка. Каждый генератор стоит около $800 000, и окупаемости за полгода ожидать не стоит. Но лет за 10 эти инвестиции окупятся даже при цене электричества в 6 центов за киловатт. Генератор, работающий на мазуте, «стоил» 30 центов за киловатт, так что разница очевидна.
А бинарная технология, использованная на Аляске, вообще-то изобретена в России еще в 1967 году, и использована на Паратунском геотермальном месторождении на Камчатке.
Экономика горячей воды
Как считает Дмитрий Колесников, преимущества геотермальной энергетики — в простоте процесса и дешевизне получаемой энергии. «Собственно, бурится скважина, из которой идет паро-водяная смесь, которая на станции сепарируется, пар вращает турбину, и дальше все работает как в обычной котельной», — объяснил он принцип работы.
Возле исландского города Гриндавика геотермальная электростанция совмещена со spa-курортом
Фото: AFP/EASTNEWS
Геотермальная энергия действительно обходится очень дешево, прежде всего за счет экономии на углеводородном сырье. Самое дорогое — это скважины и линии электропередач. Правда, там, где можно построить ГЭС, геотермальные электростанции будут не столь экономически привлекательными. Но в России мощнейшие ГЭС строились тогда, когда понятия частной собственности на землю не было. Сегодня, чтобы затопить гигантские территории, нужно будет их у кого-то выкупить, что сильно поднимет цену киловатт-часа. Да и землю жалко (поэтому современные ГЭС строятся в основном в горах, где площадь затопления минимальна). А вот при сравнении цены «геотермального» киловатт-часа с ценой электричества, вырабатываемого ТЭС, разница уже сегодня не в пользу углеводородной энергетики.
Экология соленой воды
Люди, которые занимаются геотермальной энергетикой, как-то с восхищением к ней относятся. Они понимают, что это сравнительно дешевый, сравнительно безопасный способ получения электроэнергии из возобновляемых источников. Тем не менее, как и во всех отраслях промышленности, здесь есть свои проблемы.
Да, углеводородного топлива на ГеоЭС нет, но проблема отходов существует. «Отходы» — это остывшая подземная вода, часто сильно соленая. Ее нельзя сбросить в ближайшую речку, она слишком токсична. Кроме того, при изъятии материала из недр обычно повышается сейсмическая активность, и из-за сейсмодислокаций приток пароводяной смеси на поверхность может вообще прекратиться. «Воды у нас (на Паужетской электростанции) — 1000 тонн в час, в идеале должен быть замкнутый цикл, на поверхность мы эту воду сливать не можем. Воду — сепарат — мы закачиваем обратно в пласт. Правда, не в то место, откуда мы ее берем, иначе мы быстро охладим «дающий» участок. Поэтому закачиваем не в него, а в соседние зоны», — объясняет Колесников.
В связи с высокой агрессивностью горячих подземных вод возникает проблема коррозии, износа оборудования. Но с коррозией, по мнению Колесникова, бороться можно — надо просто правильно подбирать материалы.
Геотермальную энергию добывать не всегда легко. Часто геотермальные месторождения находятся в труднодоступных местах или в зонах повышенной сейсмической активности. В сейсмически активных зонах постройка ГеоЭС не только сопряжена с угрозой для работников, но может оказаться экономически бессмысленной: при структурных подвижках геотермальное месторождение может просто исчезнуть или поменять режим так, что работа станции станет невыгодной.
Геотермы вообще недостаточно изучены. Поверхностные, более легкодоступные геотермы часто имеют довольно короткий срок жизни. Исследования же глубоко залегающих, более крупных геотермальных месторождений требуют больших средств. Пока российская экономика живет за счет высоких цен на углеводородное сырье, научные и практические работы по геотермам будут оставаться недофинансированными. Это приведет к тому, что Россия, некогда первой применившая бинарную технологию, вновь окажется в хвосте, как и со сланцевым газом.
«Хотим, не хотим, а развивать будем»
Вряд ли геотермальная энергия придет в каждый дом. В России, во всяком случае, не завтра. Низкотемпературные технологии получения электричества пока еще дороги, а самое главное — в платформенных областях, где проживает большая часть населения России, горячие напорные подземные воды редки. Поэтому в ближайшее время можно ожидать только развития применения тепловых насосов, которые позволяют напрямую использовать тепло земли.
Возможности для постройки ГеоТЭС, кроме Камчатки и Курил, существуют на Урале, в Краснодарском крае, на Ставрополье. Анализируются возможности строительства ГеоЭС в южных областях Западной Сибири. «А вообще, должна быть энергетическая стратегия по регионам, комплексный подход. Если есть возможность построить геотермальную электростанцию — надо строить: это и дешевая энергия, и отсутствие потребности в углеводородном сырье», — считает Колесников.
Алексей Кирюхин уверен, что геотермальную энергию можно получать всюду — вопрос в количестве и качестве. Но, конечно, для гидротермальных электростанций главным ограничивающим фактором еще долго будет служить строгая привязанность к источникам тепла.
Даже если экономия на геотермальной электроэнергии окажется меньше ожидаемой, выигрыш для природы очевиден. Валентина Свалова из Института геоэкологии РАН в работе «Геотермальные ресурсы России и их комплексное использование» показала, что если за счет геотермальной энергетики удастся достичь выработки электричества в 7800 ГВт.ч, то это позволит сэкономить 15,4 млн баррелей нефти, что исключит выброс приблизительно 7 млн тонн СО2.
Возобновляемость и дешевизна делают геотермальную энергию крайне привлекательной. «Хотя геотермальные электростанции имеют более низкий потенциал, дают меньшую мощность, они не требуют использования углеводородного сырья, — повторяет Колесников. — Ситуация с нефтью понятна, цены будут только расти, поэтому, хотим мы или не хотим, а геотермальную энергетику развивать будем».
Суммарная мощность геотермальных электростанций
|
Татьяна Крупина
Электричество в нашей жизни
В настоящее время электроприборы в доме и на работе стали незаменимыми помощниками, создающими комфортные условия для человека. Однако не стоит забывать о том, что электрический ток может представлять угрозу и он безопасен до тех пор, пока находится под «замком» изоляции проводов.
Чтобы не попасть в беду, необходимо знать и соблюдать меры безопасности при использовании электроприборов, а также правила действий при возникновении чрезвычайных ситуаций, связанных с электричеством.
Предлагаем вашему вниманию материалы тематического занятия «Электричество вокруг нас».
Автор: Егоров Сергей Валерьевич
Рекомендации по работе с презентацией к классному часу «Электричество в нашей жизни»
для обучающихся 9–11-х классов
Вариант проведения занятия [PDF] [DOCX]
Презентация [PDF] [PPTX]
Цель: формирование ценности здорового и безопасного образа жизни.
Задачи:
- расширить представление учащихся об электроэнергетике;
- сформировать устойчивые навыки электробезопасности;
- развить ответственное отношение за свою жизнь и здоровье.
Методический материал носит рекомендательный характер; учитель, принимая во внимание особенности каждого класса, может варьировать вопросы, их количество, менять этапы занятия.
Учитель:
— Что общего между изображениями на слайде?
— Попробуйте сформулировать тему классного часа. (Тема «Электричество в нашей жизни»).
— Какие ещё сферы вашей жизни связаны с электричеством?
Для учителя:
Электричество даёт нам свет, тепло, приводит в движение различные механизмы, позволяет играть в компьютерные игры, готовить вкусную еду, запускает аттракционы и умеет ещё многое другое.
Тема классного часа:
«Электричество в нашей жизни».
Как и откуда к нам поступает электричество?
Учитель: изучите схему.
— К какому виду электростанций относятся источники получения электричества на слайде?
— Какие ещё электростанции и виды промышленной энергетики существуют в мире?
— Попробуйте перечислить, а далее аргументировать плюсы и минусы различных видов получения электричества.
Для учителя:
На слайде: теплоэлектростанция и гидроэлектростанция.
Электростанции и виды промышленной энергетики:
— Ядерная энергетика (атомные электростанции (АЭС).
— Ветроэнергетика – использование кинетической энергии ветра для получения электроэнергии.
— Гелиоэнергетика – получение электричества из энергии солнечных лучей.
— Геотермальная энергетика – использование естественного тепла Земли для выработки электрической энергии.
— Водородная энергетика – использование водорода в качестве энергетического топлива.
— Приливная энергетика – использует энергию морских приливов.
— Волновая энергетика – использует энергию волн.
Учитель: Для того чтобы потребители получили электричество, его нужно передавать наименее энергозатратно и безопасно. Ознакомьтесь со схемой и, используя знания курса физики, попробуйте порассуждать.
— Для чего необходимы электроподстанции?
— Кто входит в число потребителей электричества?
Для учителя:
Подстанция, на которой стоят повышающие трансформаторы, увеличивает электрическое напряжение при соответствующем снижении значения силы тока, в то время как понижающая подстанция уменьшает выходное напряжение при пропорциональном увеличении силы тока. Основная же причина повышения напряжения состоит в том, что, чем выше напряжение, тем большую мощность и на большее расстояние можно передать по линии электропередачи.
Учитель: В московском регионе электрораспределением занимается ПАО «МОЭСК» (Публичное акционерное общество «Московская объединённая электросетевая компания»).
Ознакомьтесь с роликом сайта ПАО «МОЭСК» и ответьте на вопросы.
— Какие основные виды деятельности оказывает ПАО «МОЭСК»?
— Приходилось ли вам, вашим родителям или знакомым прибегать к помощи ПАО «МОЭСК»? Расскажите, как это произошло.
Для учителя:
ПАО «МОЭСК» оказывает услуги по передаче электрической энергии и технологическому присоединению потребителей к электрическим сетям на территории Москвы и Московской области. Территория обслуживания – 46 892 кв. км. Число клиентов компании превышает 17 млн человек, что составляет более 96 % потребителей города Москвы и 95 % Московской области.
Миссия общества: ПАО «МОЭСК», осуществляя электроснабжение столичного региона Российской Федерации, стремится обеспечить максимальный уровень надёжности и доступности распределительной сетевой инфраструктуры, используя энергоэффективные технологии и инновации, придерживаясь мировых стандартов качества предоставляемых услуг и лучшей практики корпоративного управления.
Учитель: Электроприборы, которыми вы пользуетесь дома и в школе, электрические сети и подстанции, мимо которых вы проходите во дворе и на улице, при нормальной, штатной работе безопасны.
При неправильном использовании электроприборов и нахождении на запрещённых территориях электроустановок, а также неправильных действиях при возникновении чрезвычайной ситуации с обрывом электропроводов возникает реальная угроза для жизни и здоровья человека – электротравма. Она приводит к нарушению нормальной деятельности сердечно-сосудистой и нервной системы, нарушению дыхания, а также возникновению ожогов, в том числе со смертельным исходом.
Учитель. Ответьте на вопросы. Сталкивались ли вы:
— с неисправными электрическими приборами или оборудованием;
— с нарушениями при использовании электроприборов;
— с нарушением правил нахождения рядом с электроустановками, которые привели или могли привести к несчастному случаю?
Порассуждайте и попробуйте назвать причины случившегося.
Справочные материалы для учителя: Поражение электрическим током (электротравма).
Учитель6 Назовите причины получения электротравмы, используя знания курсов физики, технологии.
Для учителя:
— Повреждение изоляции провода или повреждение розетки.
— Вода является хорошим проводником электричества.
— Повреждение розетки, вилки.
— Возможно замыкание на токопроводящую поверхность прибора или возгорание прибора.
— При соприкосновении с токопроводящими деталями.
— Большая влажность, наличие ёмкостей с водой, влажный пол (вода является хорошим проводником электричества).
Учитель: Безопасным считается напряжение 12 вольт (аккумуляторы большинства автомобилей). Наибольшее распространение в промышленности, сельском хозяйстве и в быту получили электрические сети напряжением 220 и 380 вольт. Это напряжение экономически выгодно, но очень опасно для человека.
Аргументируйте, чем опасны для каждого персонажа ситуации на слайде. Почему?
Для учителя: Правила нахождения вблизи энергообъектов:
— Не касайтесь оборванных висящих или лежащих на земле проводов и не подходите к ним ближе, чем на 10 метров. (Вы можете попасть в шаговое напряжение).
— Не влезайте на опоры высоковольтных линий электропередачи, не играйте под ними, не разводите костры, не делайте на провода набросы предметов, не запускайте под проводами воздушных змеев.
— Не открывайте трансформаторные будки, электрощитовые и другие электротехнические помещения, не трогайте руками электрооборудование, провода.
— Заметив оборванный провод, незакрытые или повреждённые двери трансформаторных будок или электрических щитов, немедленно сообщите об этом взрослым.
— Не рыбачьте под проводами линии электропередачи. (Многие удочки – отличные проводники электричества).
Учитель: Несмотря на соблюдение правил безопасности, вокруг нас возможно возникновение нестандартных ситуаций, которые могут привести к несчастным случаям. Одной из возможных ситуаций является обрыв электропроводов после падения на них деревьев или больших веток после стихийных бедствий.
Если вы оказались рядом с оборванным высоковольтным проводом, удар током можно получить, находясь и в нескольких метрах от него, за счет шагового напряжения.
Выполните задание.
Составьте справочный материал о шаговом напряжении, используя материалы.
В материале должны отражаться ответы на вопросы:
— Что из себя представляет шаговое напряжение?
— Чем оно опасно для человека?
— Как нужно передвигаться при воздействии на вас шагового напряжения?
Выберите знак препинания для фразы. Аргументируйте свой ответ.
Полезная информация.
Учитель. При возникновении несчастного случая, обязательным условием является вызов служб экстренной помощи.
Полезные электронные ресурсы:
— ПАО «Московская объединённая электросетевая компания»;
— ПАО «Россети»;
— Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России);
— Городской методический центр Департамента образования города Москвы (ГМЦ ДОгМ);
— Библиотека Московской электронной школы (МЭШ).
Действия в случае отключения электричества
В электросети время от времени имеют место плановые и аварийные отключения электроэнергии. На время плановых отключений выключите и отсоедините от сети все чувствительные электронные устройства. Исключением являются устройства сигнализации, которые как правило, снабжены аккумуляторами и должны продолжать работать также и во время отключения электричества.
Сообщите об отключении питания через приложение MARU на maru.elektrilevi.ee или по телефону 1343.
При несчастном случае с электричеством звоните по номеру 112.
Мы сообщаем Вам обо всех известных нам неисправностях через приложение MARU и по SMS. Мы также добавим в сообщение информацию о приблизительном времени устранения неисправности. Если Вы уже получили уведомление по SMS или в MARU, то Вам не нужно дополнительно сообщать нам о неисправности. Вы также можете получить дополнительную информацию об отключениях при помощи карты перебоев.
Просмотреть карту отключенийЧто делать, если пропало электричество?
Определите степень отключения электроэнергии
Проверьте, отключилось ли электричество только в одном светильнике или во всем доме.
See if you have received a failure message from Elektrilevi in the MARU application and/or by SMS to your phone.
Мы отправим Вам сообщение в течение 10-15 минут после того, как нам станет известно о неполадке.
Убедитесь, что электросчетчик работает и предохранители включены
Убедитесь в том, что табло счетчика работает и все предохранители включены.
Подробнее о шагахВНИМАНИЕ!
Если от каких-либо электрических приборов (проводов, розеток или выключателей) идет дым или распространяется необычный запах, отключите электричество во всем доме. Ни в коем случае не тушите горящие электрические провода водой.
О вызванном электричеством несчастном случае необходимо немедленно сообщить по номеру 112, независимо от состояния потерпевшего. Состояние человека, пораженного электрическим током, может быстро ухудшиться. Необходимо помнить, что к попавшему под напряжение человеку нельзя прикасаться. Пострадавший будет находиться под напряжением, пока он соединен с электрическим контуром. Отключите электричество.
Упавшие электрические провода могут быть опасными для жизни, поэтому ни в коем случае к ним нельзя приближаться или прикасаться. Кроме того нельзя прикасаться к упавшим на линию деревьям или ветвям — ствол и ветви всегда содержат определенное количество воды, поэтому они являются хорошими проводниками электричества. Прикосновение к ним может привести к печальным последствиям. Сообщите нам о порванных линиях по аварийному телефону.
Что делать, если надвигается шторм?
Во время шторма вероятность отключения электроэнергии повышается, поскольку сильный ветер ломает деревья и срывает провода. Это, в свою очередь, может привести к отключению электричества.
Подготовка к штормовой погоде Ознакомится с зонами затопленияЧто делать, если пропало электричество?
Проверьте, отключилось ли электричество только в одном светильнике или во всем доме.
При отключении электричества определите степень неполадки — пропало ли электричество только в одном светильнике, одной комнате, одной квартире или во всем доме?
Мы отправим сообщение в течение 10-15 минут после обнаружения неисправности. В случае неисправности в электросети мы отправим Вам уведомление через приложение MARU и/или SMS-сообщение в течение 10-15 минут после получения информации о неисправности. Мы также добавим в сообщение информацию о приблизительном времени устранения неисправности.
Приложение MARU можно найти здесь »
Услуга SMS о перебоях является автоматической для бытовых клиентов, отдельно заказывать ее не нужно. Если по какой-то причине Вы не получаете сообщения SMS, то проверьте свои контактные данные здесь ». При желании Вы также можете заказать услугу SMS на номер телефона близкого человека или члена семьи. Закажите бесплатную услугу здесь ».
Убедитесь в том, что табло счетчика работает и все предохранители включены.
Иногда случается, что счетчик по какой-либо причине выключился, или какое-либо устройство или светильник выключил предохранитель. Осмотрите электрический счетчик и убедитесь в том, что табло работает и все предохранители включены.
Подготовка к штормовой погоде
Ознакомится с зонами затопления
На картах зон наводнений Вы сможете увидеть, грозит ли Вашему дому опасность остаться без электричества в случае наводнения. Карты составлены на основе данных базовых карт Земельного департамента по городам Таллинн, Пярну и Курессааре.
Что делать, если сеть Elektrilevi находится в рабочем состоянии, но в моем доме все еще нет электричества?
Если сеть Elektrilevi работает, то причиной сбоя может быть неисправность в электрической системе Вашей квартиры или дома. В случае такой неисправности проверьте автоматические выключатели, счетчик, а также главный предохранитель и закажите работы по устранению неисправности в фирме, выполняющей электроработы. О неисправности в электросистеме многоквартирного дома сообщите управляющему дома, который закажет соответствующие электроработы. Если для выполнения работ требуется устранение пломб или отключение питания во внешней линии, следует обратиться в Elektrilevi. При желании Вы можете заказать все работы по устранению неисправностей в электрической системе дома у Elektrilevi в виде платной услуги.
Помните, что в случае неисправностей в домашней электрической системе самое главное – это обеспечить безопасность.
Где находится граница между электрической системой моего дома и внешней сетью?
Граница между внутренней и внешней сетью находится в пункте подключения. Elektrilevi отвечает за устранение неисправностей во внешней электросети, расположенной за пределами Вашей точки подключения. Если неисправность обнаружена в электрической системе Вашего дома, то ремонтные работы следует заказать у фирмы, выполняющей электроработы, или, в качестве платной услуги, у Elektrilevi.
При сооружении сетевого соединения, как правило, пункт подключения устанавливают на границе участка, но он может также находиться, например, на стене здания, в электрическом щите на улице или на мачте линии электропередачи. Точное местоположение Вашей точки подключения указано в сетевом договоре.
Как узнать, включен ли счетчик?
Счетчик расположен в электрическом щите. Если пункт подключения находится в щите подключения (в электрическом щите) на улице, следует осмотреть расположенные там счетчик и главный предохранитель. Наиболее распространенные счетчики имеют экран, отображающий цифровые показания. Если на счетчике не видно цифр, т. е. экран темный, необходимо проверить, включен ли главный предохранитель. Если на экране отображаются цифры, попробуйте включить счетчик с кнопки выключения на счетчике.
О выключении счетчика с удаленным считыванием сигнализирует мигающий квадрат на левой стороне экрана. Для включения счетчика:
Что такое главный предохранитель и кто может его включить?
Если на счетчике не видно цифр, т. е. экран темный, необходимо проверить, включен ли главный предохранитель. Главный предохранитель можно узнать по опломбированному кожуху. Кнопка включения предохранителя находится снаружи кожуха. Вы сами можете включить отключившийся главный предохранитель. Важно знать! Отключение главного предохранителя чаще всего вызвано коротким замыканием или перегрузкой в месте потребления, а не плановыми отключениями или неисправностями во внешней сети. Вы сами можете включить отключившийся главный предохранитель или заказать замену плавкого предохранителя в выполняющей электроработы фирме.
Если главный предохранитель исправен, а экран счетчика по-прежнему «темный», то Вам потребуется помощь профессионального электрика. Для восстановления электроснабжения обратитесь в выполняющую электроработы фирму, которая определит причину неисправности и найдет решение проблемы.
Как проверить автоматические защитные выключатели?
Назначение автоматических выключателей и пробок состоит в защите электрической системы места потребления от перегрузок или короткого замыкания. В случае перегрузки или короткого замыкания в точке потребления защитный выключатель или пробка отключает электричество.
Если защитные выключатели выключились, то Вы можете самостоятельно включить их на щите или вызвать для проверки предохранителей квалифицированного электрика.
Открывая дверцу электрической щита, не прикасайтесь к ее содержимому! Самое главное — обеспечить безопасность.
— если кнопка находится в нижнем положении «внизу», то есть в положении «0» или „off«, то предохранитель отключен.
— если кнопка находится в положении «наверху», то есть в положении «1» или „on«, то предохранитель включен.
Как проверить предохранители в многоквартирном доме?
Откройте распределительный щит, который, как правило, находится на лестничной клетке, но может быть расположен и в квартире. В распределительном щите находятся предохранители квартиры. Существует два типа таких предохранителей – групповые предохранители (защитные переключатели или плавкие предохранители) и главный предохранитель (или главный переключатель).
Плавкий предохранитель перегорел, если не видно металлического контрольного наконечника. На иллюстрации показано, как выглядят исправный и неисправный плавкие предохранители.
Рекомендуется приобрести в магазине электротоваров и иметь про запас некоторые исправные плавкие предохранители, чтобы при необходимости быстро заменить сгоревший предохранитель. Если замененный предохранитель также перегорает, то речь идет о коротком замыкании в принадлежащей Вам электрической системе. В таком случае следует вызвать электрика из выполняющей электроработы фирмы, который устранит причину неисправности.
Групповой предохранитель может быть одним или несколькими автоматическими выключателями. Если предохранитель выключен (рычажок находится в положении „OFF«), для начала попробуйте его включить. Если предохранитель находится в промежуточном положении, сначала переведите рычажок в положение („OFF«) а затем попробуйте снова включить предохранитель. Положения рычажка также могут быть обозначены символами I (включено) и 0 (выключено). Если предохранитель снова отключается, необходимо вызвать электрика.
Главный предохранитель может быть плавким предохранителем или защитным переключателем. Проверить главный предохранитель можно точно таким же образом, как групповые предохранители. Убедитесь в том, что плавкий предохранитель исправен или переключатель включен. Действуйте так же, как было описано выше в отношении групповых предохранителей.
Для выполнения работ с главным предохранителем требуется удаление пломбы. Для этого следует вызвать специалистов Elektrilevi.
Управляющий или владелец могут проверить, исправны ли групповые предохранители и главный предохранитель, расположенные в главном щите здания.
Если предохранители отключены или в пункте подключения заметна какая-либо неисправность, управляющий вызовет специалистов из фирмы, выполняющей электроработы. Для удаления пломб следует связаться с Elektrilevi и заказать соответствующую услугу.
Как проверить предохранители в частном доме?
Выполняя проверку, следует начать с расположенного в доме (как правило) главного щита или со щита со счетчиком (в случае более старых домов).В главном щите находятся групповые предохранители (защитные переключатели или плавкие предохранители). Иногда в этом же щите может находиться и главный предохранитель.
Плавкий предохранитель перегорел, если не видно металлического контрольного наконечника. На иллюстрации показано, как выглядят исправный и неисправный плавкие предохранители.
Рекомендуется приобрести в магазине электротоваров и иметь про запас некоторые исправные плавкие предохранители, чтобы при необходимости быстро заменить сгоревший предохранитель. Если замененный предохранитель также перегорает, то речь идет о коротком замыкании в принадлежащей Вам электрической системе. В таком случае следует вызвать электрика из выполняющей электроработы фирмы, который устранит причину неисправности.
Групповой предохранитель может быть одним или несколькими автоматическими выключателями. Если предохранитель выключен (переключатель находится в положении „OFF«), для начала попробуйте его включить. Если предохранитель находится в промежуточном положении, сначала переведите рычажок в положение („OFF«) а затем попробуйте снова включить предохранитель. Положения рычажка также могут быть обозначены символами I (включено) и 0 (выключено). Если предохранитель снова отключается, необходимо вызвать электрика.
Главный предохранитель часто расположен в щите подключения, находящемся за пределами дома (хотя может находиться и в одном щите с групповыми предохранителями). Главный предохранитель может быть плавким предохранителем или защитным переключателем.
Если включение главного предохранителя (или замена плавкого главного предохранителя) не помогли, действуйте так же, как в случае с групповыми предохранителями.
Для выполнения работ с главным предохранителем требуется удаление пломбы. Для этого следует вызвать специалистов Elektrilevi.
Если в главном щите и в щите подключения частного дома все в порядке, есть основания подозревать наличие неисправности в распределительной сети. Позвоните в Elektrilevi по телефону 1343.
Дом без счетов за электричество
Представьте будущее без счетов за электричество. Дом полностью обеспечивает себя энергией с помощью солнца, ветра и тепла из недр земли. И это возможно даже на севере Финляндии.
Дом нулевой энергии, или, так называемый, активный дом, сам производит столько энергии, сколько потребляет. Годовой расход энергии — круглый ноль. Выработанные летом излишки энергии продаются электросетям, через которые зимой покупается необходимое количество электричества.
Северный климат создает свои сложности для строительства активных домов. Длинные, темные и холодные зимы требуют наличия хорошо спланированной системы рекуперации энергии, теплоизоляционного оборудования и качественных гидроизоляционных материалов.
Несмотря ни на что, строительство активных домов возможно благодаря новым строительным материалам, современным технологиям и активной научно-исследовательской работе. Этим вопросом занимаются десятки университетов из разных стран мира, в том числе и финский университет Аалто.
Эффективность предлагаемых решений сначала тестируют на экспериментальных домах. Первый финский экспериментальный дом под названием «Луукку» (люк) был спроектирован студентами архитектурного факультета университета Аалто.
Дом — электростанция
Активный дом производит необходимую ему энергию с помощью геотермального тепла, а также солнечной и ветровой энергии. Активному дому вовсе не обязательно выделяться на фоне других уличных зданий, потому что всю необходимую технику можно незаметно интегрировать в конструкции.
Проектирование начинается с выбора подходящего места, где будет построен дом. Например, для рекуперации солнечной энергии поблизости не должно быть большого количества деревьев, отбрасывающих тень, а окна лучше всего обращать на юг.
Расход энергии доведен до минимума
С точки зрения эффективности, важно позаботиться и о минимизации объемов энергопотребления. Это не означает того, что жильцу придется отказываться от удобств — в активном доме можно жить, как в любом другом доме.
Расход снижается за счет технических решений. Дом строится плотным с высокой теплоизоляцией. В нем устанавливается мощная вентиляционная система, к которой подсоединяется система вторичного использования отходящего тепла. Свежий внутренний воздух, ко всему прочему, улучшает комфорт.
Дом с предельно простой архитектурной формой легко сделать энергоэффективным, по той причине, что отсутствие лишних выступов позволяет минимизировать потерю тепла. Строительство активных домов, таким образом, хорошо сочетается с финскими функциональными архитектурными традициями.
Техника уже применяется
В Финляндии уже есть активные дома — один из них был построен в городе Куопио, что в центральной части страны. Второй дом находится в Ярвенпяя, недалеко от Хельсинки.
Дом в Куопио — это студенческое общежитие с 47 квартирами. В пользовании жильцов имеются тренажерный зал, а также паровая и инфракрасная сауна. Дом сам производит потребляемую энергию с помощью солнечных батарей и системы геотермального отопления.
Активный многоэтажный дом в Ярвенпяя построили летом 2011 года. В нем 44 квартиры для пожилых людей. В доме функционирует система геотермального отопления. Солнечные батареи, в свою очередь, нагревают воду и снабжают дом электричеством. Даже энергия торможения лифтов используется для выработки электричества.
Вентиляционная система собирает почти 80 % тепловой энергии для вторичного отопления. По сделанным подсчетам, дом в Ярвенпяя производит даже больше энергии, чем расходует. Таким образом, речь идет, судя по всему, о первом в Финляндии активном доме с плюсовой энергией. Сегодня компания. построившая дом в Ярвенпяя. гордится результатами своей работы: несколько лет эксплуатации доказали , что технология эффективна.
В Финляндии уже вполне возможно заказать себе постройку частного активного дома. Еще на жилищной ярмарке в Тампере летом 2012 года была представлена модель активного дома, готовая к широкой продаже. Дом, получивший название «Лантти» (монета), сконструирован на основе опыта эксплуатации дома «Луукку» университета Аалто.
Общие цели обязывают
Расход энергии на жилье составляет около 40 % от всей энергетической потребности ЕС. Это значит, что страны могли бы остановить климатические изменения за счет эффективного использования активных домов.
В мае 2010 года была принята директива об энергетически эффективном строительстве, согласно которой, страны ЕС обязуются выполнить минимальные требования по строительству активных домов к 2020 году.
В основе статьи использован интервью архитектора Киммо Люлюкангаса, который специализируется на строительстве домов с нулевым потреблением внешних источников энергии.
Текст: Ханни Хювяринен
Как производится электричество? | Как работает электричество?
Какие источники питания зеленые?
Энергия, вырабатываемая из возобновляемых источников, таких как гидро-, ветровая, солнечная и геотермальная энергия, является зеленой. В отличие от ископаемого топлива эти источники энергии не истощают природные ресурсы. Они также являются более чистыми источниками энергии, которые не загрязняют окружающую среду выбросами углерода.
Хотя возобновляемые источники энергии лучше для здоровья нашей планеты, они обычно стоят больше, чем другие источники энергии, поэтому большая часть нашей электроэнергии не вырабатывается из зеленых источников.
Продукт JustGreen Power компанииJust Energy позволяет гарантировать, что до 100% потребляемой вами электроэнергии вырабатывается из возобновляемых источников.
Узнать больше
Ежегодное раскрытие экологической информации
Ежеквартальное раскрытие экологической информации
Хотя варианты зеленой энергии Just Energy доступны на большинстве рынков, которые мы обслуживаем, они пока доступны не на всех наших рынках. Посмотрите, на каких рынках мы в настоящее время предлагаем варианты зеленой энергии.
Хотите узнать больше об электричестве? Ознакомьтесь с нашей серией обучающих статей с часто задаваемыми вопросами об электричестве.
Раскрытие экологической информации
Заявление об охране окружающей среды штата Иллинойс
Заявление об охране окружающей среды штата Делавэр
Источники: «Электричество — вторичный источник энергии». Университет Лихай,
1. «Электроэнергия — вторичный источник энергии». Университет Лихай, http://www.ei.lehigh.edu/learners/energy/readings/electricity.pdf
2. «Наука об электричестве». Факторы, влияющие на цены на бензин — объяснение энергии, ваше руководство по пониманию энергетики — Управление энергетической информации, www.eia.gov/energyexplained/electricity/the-science-of-electricity.php
3. «Уголь и электричество». Всемирная угольная ассоциация, 17 апреля 2018 г., www.worldcoal.org/coal/uses-coal/coal-electricity
4. «Как электроэнергия доставляется потребителям». Факторы, влияющие на цены на бензин — объяснение энергии, ваш путеводитель по энергетике — Управление энергетической информации, www.eia.gov/energyexplained/electricity/delivery-to-consumers.php
5. Перлман, Ховард и Геологическая служба США. «Гидроэнергетика: как это работает». Адгезионные и когезионные свойства воды, Школа водных наук Геологической службы США, water.usgs.gov/edu/hyhowworks.html.
6. «Электросчетчики». Министерство энергетики, www.energy.gov/energysaver/appliances-and-electronics/electric-meters.
Что такое электричество?
Вы могли задаваться вопросом в тот или иной момент; что такое на самом деле электричество?
Трудно сбежать; смотрите ли вы на природу и наблюдаете, как надвигается гроза с ее красивыми, но мощными ударами молний.Или вы просто идете на кухню, включаете свет и открываете холодильник; электричество — это часть нашей повседневной жизни.
Но чтобы по-настоящему понять, что такое электричество, нам нужно взглянуть на науку, лежащую в основе его на атомном уровне.
Все начинается с атомов
Атомы — это маленькие частицы, проще говоря, они являются основными строительными блоками всего, что нас окружает, будь то наши стулья, столы или даже наше собственное тело. Атомы состоят из еще более мелких элементов, называемых протонами, электронами и нейтронами.
Когда электрические и магнитные силы перемещают электроны от одного атома к другому, образуется электрический ток.
Посмотрите это видео, чтобы увидеть электроны в действии.
Как производится электричество?
Во-первых, для выработки электроэнергии вам понадобится источник топлива, например уголь, газ, гидроэнергия или ветер.
В Австралии большая часть нашей электроэнергии вырабатывается из традиционных видов топлива, таких как уголь и природный газ, при этом около 14 процентов приходится на возобновляемые источники энергии. 1
Независимо от выбранного топлива, большинство генераторов работают по одному и тому же проверенному принципу: поверните турбину так, чтобы она вращала магниты, окруженные медной проволокой, чтобы получить поток электронов через атомы, который, в свою очередь, вырабатывает электричество.
Уголь и газ работают аналогично; они оба сжигаются, чтобы нагреть воду, которая создает пар и вращает турбину.
Возобновляемые источники энергии, такие как гидроэнергетика и ветер, работают несколько иначе: вода или ветер используются для вращения турбины и выработки электроэнергии.
Солнечные фотоэлектрические панели снова используют другой подход: они вырабатывают электроэнергию, преобразуя солнечное излучение в электричество с помощью полупроводников.
Электростанции перерабатывают топливо в электричество
Уголь и газ сжигаются для нагрева воды и превращения ее в пар.
Затем пар под очень высоким давлением используется для вращения турбины.
Вращающаяся турбина заставляет большие магниты вращаться внутри катушек из медной проволоки — это называется генератором.
Движущиеся магниты заставляют электроны в проводах перемещаться из одного места в другое, создавая электрический ток и производя электричество.
Электроэнергия уходит в сеть
В Австралии мы получаем электроэнергию через сложную сетевую сеть.
Электричество оставляет генераторы и перемещается по проводам в сетевой сети к домам и предприятиям по всей стране. К тому времени, когда электричество дойдет до вас, оно, скорее всего, пройдет сотни километров по сети.
Национальный рынок электроэнергии Австралии или NEM является крупнейшей объединенной энергосистемой в мире.
Интересует, как вы используете энергию дома? Если у вас есть цифровой интеллектуальный счетчик, вы можете отслеживать его использование через Моя учетная запись или через приложение Origin.
Список литературы
Согласно анализу от Origin Energy, данные включают всю Австралию: национальный рынок электроэнергии (QLD, NSW, Vic, SA, TAS), а также Западную Австралию и Северную территорию, но не включают Mt Isa.Данные встроенной генерации взяты из отчета о состоянии энергетического рынка за 2014 г., Австралийского регулятора энергетики, данных WA за 2012 г. от Грега Рутвена, 2012 г., брифинга «Заявление о возможностях» перед запуском, Независимого оператора рынка за 2012 г. и NT FY13; данные Ассоциации энергоснабжения Австралии 2012 г., Электричество Газ Австралия 2014 г.
Как производится электроэнергия? | Mr. Electric
Каждый из нас зависит от электричества, чтобы беспрепятственно проживать свой день. Наши сотовые телефоны, ноутбуки и бесчисленное множество других устройств работают на электроэнергии.Наша потребность в электричестве очевидна и особенно очевидна, когда что-то идет не так, что наиболее вероятно, когда вы звоните нам!
Вы знаете, что вам нужно электричество, но знаете ли вы, что это такое на самом деле и как оно производится? Присоединяйтесь к Mr. Electric, чтобы вернуться к основам и поближе познакомиться с электричеством, которое питает нашу жизнь.
Что такое электричество?Прежде чем углубляться в то, как производится электричество, давайте начнем с небольшого «Электричество 101.Проще говоря, электричество — это поток электронов из одного места в другое, а точнее — по цепи.
Вы, вероятно, можете вспомнить свой школьный урок химии (с нежностью или отвращением — между ними не так уж много!), Где вы узнали об атомах или «строительных блоках жизни». Электроны — это отрицательно заряженные субатомные частицы. Если один из этих электронов освобожден от атома и вынужден двигаться, будет произведено электричество.
Наиболее удаленные электроны или валентные электроны требуют наименьшего количества силы для освобождения от атома.Когда свободные электроны находят новые атомы, чтобы зацепиться за них, они «выбивают» существующий электрон, и процесс начинается заново, производя электрический ток.
Такие элементы, как медь, серебро и золото, имеют очень подвижные электроны, что означает, что эти элементы являются отличными проводниками электричества. Эти знания играют важную роль в производстве нашей электроэнергии!
Как производится?Чтобы вы щелкнули выключателем или нажали кнопку включения, за кулисами усиленно работает электричество.Давайте посмотрим, как электричество проходит от электростанции к вам.
Электроэнергетика начинается с одного из трех основных видов топлива: ископаемое топливо (например, уголь, нефть и природный газ), ядерная энергия и возобновляемые источники энергии (например, ветровая, солнечная и гидроэнергетика). Это топливо создает пар или жидкость, которая приводит в движение турбину, которая вращает магнит в генераторе. Это движение заставляет эти электроны двигаться, что производит электричество!
Но это еще не все — этому электрическому току еще предстоит пройти долгий путь, чтобы добраться до вас.Как только генератор вырабатывает электрический ток, он передается по толстым проводам к трансформаторам, которые усиливают напряжение. Это высоковольтное электричество передается в электросеть. Одна в электросети, электричество перемещается на разные подстанции, которые снижают напряжение для использования в больших помещениях, таких как фабрики.
Для того, чтобы электричество действительно доставлялось к вам, оно распределяется по местным трансформаторам по линиям электропередач, которые либо проложены под землей, либо смонтированы. Эти местные трансформаторы дополнительно снижают напряжение, поэтому вы безопасно получаете электроэнергию.Когда он, наконец, прибывает в ваш дом, и вы щелкаете этим переключателем или нажимаете кнопку «включения», вы замыкаете цепь, и электричество течет.
Вот и все! Теперь, когда вы хорошо знакомы с основами электричества и того, как оно доходит до вас, вы готовы решать любые возникающие у вас вопросы, связанные с электричеством, которые могут пригодиться вашим детям в школьном проекте по химии!
Требуется небольшое электрическое усиление? Дружелюбный техник из Mr. Electric готов помочь.График и встреча с нами сегодня!
Плюс, вы хотите узнать больше о том, как это работает? Прочтите этот блог нашего коллеги по бренду Neighborly, Mr. Appliance, о том, как ваш холодильник остается холодным.
Ищете специалиста по обслуживанию? Посетите GetNeighborly.com, чтобы найти решение для ремонта вашего дома.
Этот блог предоставляется компанией Mr. Electric только в образовательных целях, чтобы дать читателю общую информацию и общее понимание по указанной выше конкретной теме.Блог не должен использоваться в качестве замены лицензированного специалиста-электрика в вашем штате или регионе. Перед выполнением любого домашнего проекта сверьтесь с законами города и штата.
Как производится электричество? | Sciencing
Электричество — один из самых популярных даров природы. Обучение тому, как управлять и использовать этот природный элемент, радикально изменило наш повседневный образ жизни бесчисленным множеством способов. В этой статье обсуждается основной процесс, лежащий в основе того, как работает электричество и как оно производится.
Идентификация
Электричество — один из наших основных элементов, который всегда присутствовал на нашей планете. Только в конце 19 века ученые открыли, как использовать этот источник энергии. Природные металлы, такие как алюминий, медь, серебро и золото, являются материалами, которые естественным образом проводят электрический ток при наличии правильных механизмов. Причина этого кроется в том, как устроены их атомы. Электричество возникает, когда электроны, окружающие ядро атома, стимулируются.Электроны состоят из энергии, поэтому любое приложенное перемешивание вызывает рассеивание этой энергии. Атомы металлов являются хорошими проводниками, потому что их ядра слабо удерживают удаленные электроны, что облегчает стимуляцию этих электронов. У таких материалов, как стекло и дерево, есть ядра, которые удерживают их электроны, поэтому эти материалы плохо проводят электричество.
Функция
Для подачи электричества необходимо создать и поддерживать ток.Делается это с помощью генераторного устройства. Генераторы — это то, что стимулирует и движет электроны. Фактически, этот процесс генерирования энергии создает все больше и больше того же самого. После прохождения тока энергии или электричества устройства, называемые трансформаторами, отвечают за направление потока, чтобы его можно было использовать в той или иной форме. Электрический ток наиболее эффективно проходит по алюминиевой или медной проводке. В этом случае генераторный механизм действует как магнитная сила, которая побуждает электронные токи проходить по проводке.Так производится электричество.
Типы
В массовом масштабе существует несколько способов производства электричества, многие из которых полагаются на пар в качестве источника кинетической энергии. Машины, называемые турбинами, состоят из большого провода, заключенного в магнитный кожух, и вращаются за счет кинетической энергии, генерируемой паром. Когда турбина вращается, магнитные силы стимулируют электроны провода, что вызывает образование электрических токов. Затем трансформаторы используются для регулирования потока тока к электростанции и от нее.Пар, необходимый для привода этих турбин, может быть получен путем сжигания ископаемого топлива, такого как нефть, газ и уголь, или с помощью ядерной энергии путем расщепления уранового материала. В обоих случаях тепло создается как средство для конденсации большого количества воды в пар. Другие методы запуска турбины используют ветер, природный газ или просто воду, чтобы обеспечить физическую силу, необходимую для вращения турбины. .
История
Первый документально подтвержденный случай производства электричества был зарегистрирован в середине 18 века Бенджамином Франклином и Уильямом Ватсоном.Известный эксперимент Франклина с использованием воздушного змея и ключа во время грозы привел к изобретению громоотвода. Франклину также приписывают определение положительного и отрицательного потенциалов в электрических токах. Дальнейшее изучение этого явления было предпринято Майклом Фарадеем, Алессандро Вольта, Луиджи Гальвани, Андре-Мари Ампере и Георгом Симоном Ом. Эта группа ученых была ответственна за создание основы для измерения электричества, что положило начало современной электротехнике.За последующим изобретением Томасом Эдисоном лампочки последовало создание в 1882 году первой коммерческой электростанции на Манхэттене, штат Нью-Йорк. из-за которого он производится, вносит значительный вклад в нашу проблему глобального потепления. Накопленный эффект от сжигания ископаемого топлива напрямую увеличивает тепловой фактор, влияющий на нашу глобальную температуру.Двуокись углерода, газы, выделяемые при сжигании ископаемого топлива, являются наиболее опасными загрязнителями. К счастью, для замены ископаемого топлива при производстве электроэнергии разрабатываются новые технологии, в которых используются более чистые источники энергии.
Как работает электричество? | Учебный ресурс
Электричество связывает нашу повседневную жизнь. Но как работает электричество, кроме включения и выключения щелчков?
Многие из нас знакомы с такими связанными с электричеством терминами, как электроны, омы и Бенджамин Франклин, но это еще не все.Давайте посмотрим, как производится электричество, и разберемся, как оно работает.
Как работает электричество?На самом фундаментальном уровне, электричество — это движение электронов между атомами. Длинный ряд электронов сталкивается друг с другом, создавая электрический поток. Однако нам нужно перейти на атомарный уровень, чтобы лучше понять, как на самом деле работает электричество.
Все об атомахАтомы — это крохотные строительные блоки вселенной — все во вселенной состоит из атомов, и каждый из них имеет размер в одну десятую миллионной доли миллиметра в поперечнике (0.0000001 мм). Чтобы дать вам представление о том, насколько это крошечный, булавочная головка, по оценкам, состоит из пяти миллионов атомов.
Внутри каждого атома есть ядро, состоящее из протонов и нейтронов, вращающихся вокруг электронов. Эти электроны удерживаются на месте за счет электрической силы и размещаются в оболочках, называемых внутренней и внешней оболочками. Считается, что во Вселенной одинаковое количество протонов и электронов.
Протоны несут положительный заряд (+), а электроны — отрицательный заряд (-) — знаки, которые мы привыкли видеть на батареях.Протоны и электроны имеют электрический заряд, и этот заряд одинаков для обоих. Их тянет друг к другу — как пела Паула Абдул, противоположности притягиваются. Бенджамин Франклин открыл электрический заряд и назвал положительный и отрицательный заряды.
Электроны движутся на постоянном расстоянии от ядра, удерживаются на орбите своей оболочки под действием электрической силы. В этом состоянии атом находится в равновесии. Электроны внутренней оболочки сильно притягиваются к протонам, но электроны внешней оболочки могут перемещаться.Если вы приложите достаточную силу к электрону внешней оболочки, его можно толкнуть к другому атому. Эти смещающиеся электроны создают электричество.
Мы используем это движение заряженных частиц — электрический заряд — с помощью проводников, таких как медная проволока, которые посылают электрический ток от источника энергии к тому, что мы хотим питать. Электроны не движутся по проводу; они сталкиваются друг с другом, передавая электрический заряд, и электричество течет, когда мы составляем полную электрическую цепь.Этот процесс дает нам электрический ток для питания наших светильников, стиральных машин и многого другого.
Статическое электричествоСтатическое электричество возвращает нас к Бенджамину Франклину и его знаменитому эксперименту 1752 года. Он запустил воздушный змей во время грозы, чтобы улавливать электрическую энергию — вы не должны этого делать ни при каких обстоятельствах — и молния ударила в воздушный змей и полетела на Землю. . К счастью, Франклин был хорошо изолирован, и он пришел к выводу, что статическое электричество неба стало током во время его эксперимента.
Статическое электричество повсюду вокруг нас . Когда вы натираете шар о джемпер, он прилипает. Это движение выталкивает свободные электроны от вашей перемычки, которая теперь заряжена положительно, к воздушному шару, заряженному отрицательно. Противоположности притягиваются, и поэтому два материала слипаются.
AC / DCДва титана в истории электричества — Томас Эдисон и Никола Тесла. Они сражались в так называемой Войне Токов . Эдисон разработал постоянный ток, или DC, который течет в одном направлении и который трудно преобразовать в более высокие или более низкие напряжения.
Никола Тесла предложил в качестве лекарства переменный ток (AC). Переменный ток быстро меняет направление. В США это происходит 60 раз в секунду. Трансформатор помогает легко изменять напряжение в системах переменного тока.
В 19 веке преобладал переменный ток, но в последнее время вернулся. В компьютерах и электромобилях используется постоянный ток, а современные технологии позволяют изменять напряжение. Постоянный ток является постоянным, поэтому электричество можно транспортировать на большие расстояния по высоковольтным линиям электропередачи с меньшими потерями мощности.
Как производится электричество и из чего оно сделано?Теперь, когда мы знаем, как работает электричество, мы можем посмотреть, как оно производится.
Когда мы перемещаем электроны, мы получаем электрическую энергию. Электричество — это название, которое мы даем типу энергии, получаемой из этой электрической энергии.
Как правило, электричество производится на электростанциях, а в последнее время — в возобновляемых формах, таких как ветряные турбины, солнечные батареи и гидроэнергетика.Независимо от источников энергии, для производства электричества с помощью электрогенераторов используется один и тот же метод:
Магниты + медная проволока + вращательное движение = электрический ток
На электростанцияхустановлены огромные паровые турбины, которые очень быстро вращают большие магниты в катушках из медной проволоки, называемых генераторами. Будь то ядерная энергия, гидроэлектроэнергия или солнечная энергия, турбогенераторы вращают магниты.
Мы используем медный провод из-за его способности хорошо проводить электричество.В медной проводке используются изоляторы, такие как резина, для размещения провода в кабелях, поэтому мы не получаем поражения электрическим током.
Вернуться к электростанции. Быстро вращающиеся магниты толкают электроны, создавая магнитное поле и поток электронов, движущихся по медному проводу. Ток идет к линиям электропередачи и электрическим подстанциям, а затем к нашим домам и предприятиям.
Этот поток электронов составляет электричество.
Как измеряется энергия? В каких единицах?Мы измеряем электроэнергию и электрические единицы, используя несколько взаимосвязанных систем.Полезная аналогия — представить электрическую цепь как замкнутый контур водопроводных труб.
Первое измерение, которое следует учитывать, — это ампер или ампер (A). Эта единица измерения электрического тока в Международной системе единиц (СИ). Ампер — это постоянный ток или количество электронов, протекающих по цепи, или наша вода, протекающая по трубе.
Ом (Ом) — это то, как мы измеряем электрическое сопротивление. Медный провод является хорошим проводником и имеет небольшое сопротивление, поэтому он обеспечивает легкий поток электронов и имеет низкое значение сопротивления (0.0000017 Ом). Думайте об омах как о диаметре водопроводных труб в вашем контуре.
Вольт (В) — это величина силы, которая толкает электроны через электрическую цепь, также известная как разность электрических потенциалов. Напряжение — это потенциал движения энергии. Снова возьмем пример с водопроводной трубой: чем выше давление, тем выше напряжение.
Все эти блоки связаны между собой. Один ампер равен величине тока, создаваемого силой в один вольт, действующей через сопротивление в один ом.
Ватт (Вт) — это мера мощности, скорость выполнения работы, названная в честь шотландского изобретателя Джеймса Ватта. Мы привыкли видеть их на лампах, которые были изобретены Томасом Эдисоном. Более яркая лампочка требует большей мощности, следовательно, ее более высокая мощность. Лампочка мощностью в один ватт каждую секунду преобразует один джоуль электрической энергии.
Наконец, у нас есть кулоны, которые являются единицей измерения заряда в системе СИ. Академия Хана определяет кулоны как количество заряда, протекающего при токе 1 ампер.
Например:
1 ампер = 1 кулон в секунду
или
1 кулон = 1 ампер⋅секунда
Почему электроэнергия важна?Электричество является важным видом энергии на протяжении всей нашей жизни , и мы все больше зависим от электроэнергии. Отопление, освещение и бытовые приборы работают на электричестве, и скоро электромобили с электродвигателями станут гораздо более распространенным явлением во всем мире.
Если мы можем достаточно быстро вращать магниты вокруг медного провода в генераторах, мы можем производить электричество. Ветровые турбины, гидроэлектростанции, паровые геотермальные электростанции и другие возобновляемые источники энергии означают, что если мы сделаем электричество нашим основным источником энергии, мы сможем создавать чистую энергию на протяжении тысячелетий.
Откуда у меня электричество?Вы можете узнать, откуда поступает ваша электроэнергия, обратившись к поставщику энергии.В Соединенных Штатах ископаемое топливо — уголь, природный газ и нефть — являются тремя основными источниками производства электроэнергии. Атомные электростанции, энергия ветра, биомасса и гидроэлектростанции также производят электроэнергию.
Почему электричество не является источником энергии?Электричество — это способ транспортировки энергии из одного места в другое; Сам по себе он не является источником энергии и считается вторичным источником энергии.
Ископаемое топливо, ядерная энергия или возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра или солнечная энергия, приводят в действие турбины и генераторы, которые вырабатывают электричество, являющееся энергоносителем.Когда электричество генерируется и транспортируется, его энергия преобразуется в другие формы энергии — например, в механическую энергию, такую как электродвигатель в электромобиле.
Использование электроэнергииВ каждом доме есть широкий выбор электроприборов различной мощности и напряжения. Все они полны электрических компонентов, от резисторов до конденсаторов и транзисторов. Но сколько электроэнергии они потребляют, и во что это обходится вам как потребителю?
Вы всегда можете снизить свои счета, сменив текущего поставщика электроэнергии.Они также могут помочь вам выбрать, какой источник топлива вы предпочитаете. Станции, работающие на ископаемом топливе, производят углекислый газ, выделяя вредные выбросы в атмосферу.
Лучший способ определить, сколько электроэнергии потребляет прибор, — это посмотреть, сколько энергии он потребляет в ваттах. Для жителей США этот калькулятор энергии прибора может дать оценку стоимости эксплуатации каждого прибора.
Сколько электроэнергии потребляет телевизор?Количество электроэнергии, потребляемой вашим телевизором, обычно зависит от размера его экрана.Вот некоторые приблизительные значения:
- 22 ″ LED-телевизор: 17 Вт
- Светодиодный телевизор 42 ″: 58 Вт
- Светодиодный телевизор 65 ″: 120 Вт
Содержание 42-дюймового LED-телевизора в течение четырех часов стоит около трех центов в день, исходя из цены 12 центов за киловатт-час.
Сколько электроэнергии потребляет компьютер?Существует множество типов компьютеров, большинство из которых потребляет от 60 до 300 Вт. Вот несколько примеров использования электроэнергии:
- Chromebook: 45 Вт
- Amazon Echo Dot: 2 Вт
- Playstation 4: 300 Вт
Поддержание Playstation 4 в течение четырех часов стоит около 14 центов в день, исходя из цены в двенадцать центов за киловатт-час.
Сколько электроэнергии потребляет электрическая лампочка?Энергопотребление лампочки показать проще: поищите количество ватт на упаковке. Поддержание 100-ваттной лампочки в течение четырех часов стоит около пяти центов в день, исходя из цены 12 центов за киловатт-час.
Сколько электроэнергии потребляет духовка?Духовки бывают всех форм и размеров, и блюда требуют разной температуры и продолжительности приготовления.Большая часть приготовления осуществляется при температуре 300–425 градусов по Фаренгейту (150–220 по Цельсию), и большинство духовок потребляет от 1000 до 5000 Вт, при этом средняя современная духовка потребляет около 2400 Вт.
Поддержание печи мощностью 2500 Вт в течение часа стоит около 30 центов, исходя из цены 12 центов за киловатт-час.
Сколько электроэнергии потребляет переменный ток?Кондиционеры бывают самых разных конфигураций. Общее использование зависит от наружной температуры, желаемой внутренней температуры, количества комнат, изоляции, модели переменного тока и многого другого.В квартире в Нью-Йорке не будет такой же потребности в кондиционировании, как в доме в Лос-Анджелесе.
Средний центральный блок переменного тока, работающий девять часов в день в летние месяцы, может потреблять от 3000 до 5000 Вт электроэнергии. При мощности 4000 Вт это означает, что каждый час работы блока переменного тока стоит 48 центов, исходя из цены 12 центов за киловатт-час.
Сколько электроэнергии потребляет сушилка?Сушилка для белья имеет широкий диапазон потребляемой мощности от 1800 до 5000 Вт. Средняя машина потребляет около 3000 Вт.Использование блока мощностью 4000 Вт стоит 36 центов за час работы, исходя из цены 12 центов за киловатт-час.
Диммеры потребляют меньше электроэнергии?Короткий ответ — да. Современные диммеры потребляют меньше электроэнергии. Старые диммеры добавляли бы сопротивление цепи, и вместо того, чтобы создавать свет, электричество генерировало больше тепла.
Современные диммеры используют переключатель TRIAC для отключения и включения электричества сотни раз в секунду. Количество энергии, достигающей лампочки, меньше, что делает ее более тусклой и потребляет меньше электроэнергии.
Сколько электроэнергии я использую?Чтобы решить эту проблему, вам нужно изучить несколько ваших предыдущих счетов за электроэнергию. Использование электроэнергии зависит от времени года, погоды и многих других факторов.
Проверьте расчетный период, а также использованную энергию в своем счете за электроэнергию. Также должен быть раздел под названием «Использование». Он должен быть указан в использованных киловатт-часах (кВтч) и показывать, сколько стоит каждый киловатт-час.
Если вы хотите подсчитать, сколько электроэнергии вы используете на каждом приборе, возьмите его мощность и умножьте на количество часов, которое вы используете каждый день.
Каково среднее потребление электроэнергии в домах?По данным Управления энергетической информации США, среднее годовое потребление электроэнергии потребителем коммунальных услуг в США в 2019 году составило 10 649 киловатт-часов (кВтч), в среднем около 877 кВтч в месяц.
Луизиана была самой высокой с годовым потреблением электроэнергии 14 787 кВтч на бытового потребителя, а Гавайи самым низким — 6 296 кВтч.
Напротив, в 2018 году средний показатель U.K. Годовое потребление электроэнергии на одного бытового потребителя колебалось в пределах 3 231–4 153 кВтч.
Электроэнергетические работы для всех насЭлектричество — это вторичный источник энергии, созданный на атомном уровне благодаря притяжению протонов и электронов. Он генерируется, когда мы перемещаем электроны. Когда мы перемещаем эту энергию по проводящим проводам, электричество попадает в наши дома и на предприятия. Мы преобразуем электрическую энергию в полезную механическую энергию, чтобы приводить в действие машины, улучшая нашу повседневную жизнь.
Вам предоставил amigoenergy
Все изображения лицензированы Adobe Stock.
Рекомендуемое изображение:
Как производится электричество | Endesa
А ветер? Откуда это взялось?
Возможно, мы никогда об этом не думали. Солнце оказывает на наш мир ряд эффектов, и одно из них — ветер. Между 1% и 2% солнечной радиации , поглощаемой планетой, в конечном итоге превращается в ветер. Это связано с тем, что земная кора передает в воздух большее количество солнечной энергии, заставляя его нагреваться, становиться менее объемным и расширяться.В то же время самый холодный и тяжелый воздух, исходящий из морей, рек и океанов, приходит в движение, чтобы занять место, оставленное теплым воздухом. Эти колебания создают движущийся воздух, а ветер — не что иное, как движущийся воздух.
Каждая масса воздуха, которая перемещается из областей с высоким атмосферным давлением в области с более низким давлением со скоростью, пропорциональной разнице давлений между обеими областями (чем больше разница, тем сильнее дует ветер), считается ветром.
А солнце? Как он превращается в электричество?Энергия солнца исходит от солнечного света и тепла.Чтобы преобразовать их в энергию, необходимы листы полупроводникового металла: фотоэлементы , .
Эти элементы покрыты прозрачным стеклом, которое пропускает излучение и минимизирует потери тепла, и имеют один или несколько слоев полупроводникового материала. Благодаря этим элементам они могут управлять всей солнечной энергией.
Все чаще можно увидеть солнечные батареи на крышах домов и построек. Эти панели полностью сформированы этими фотоэлектрическими элементами.
Говорят, что установка дорогая, но данные показывают, что покупка окупается , с экономией около 30% потребления, что в долгосрочной перспективе (25 лет) означает оплату от 20000 евро до евро. На 30 000 меньше, что делает его очень ценным в среднесрочной и долгосрочной перспективе.Еще одним преимуществом является то, что они не требуют особого ухода.
А как работает солнечная панель?
В основном через солнечные лучи. Они состоят из фотонов , которые достигают фотоэлектрических элементов пластины, создавая между ними электрическое поле и, таким образом, электрическую цепь. Чем ярче свет, тем больше ток электричества.
Фотоэлектрические элементы отвечают за преобразование солнечного света в электричество в форме постоянного тока с градуировкой от 380 до 800 вольт.Полученный результат можно улучшить с помощью инвертора, который отвечает за преобразование этой энергии в переменный ток , который мы используем в наших домах.
Наконец, этот переменный ток проходит через счетчик, который измеряет его и подает в общую электрическую сеть.
Центр обработки данных по альтернативным видам топлива: производство и распределение электроэнергии
Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) и полностью электрические транспортные средства (EV) — собирательно именуемые подзаряжаемыми электромобилями (PEV) — накапливают электричество в батареях для питания одного или нескольких электродвигателей.Батареи заряжаются в основном путем подключения к внешним источникам электроэнергии, произведенной из природного газа, угля, ядерной энергии, энергии ветра, гидроэнергии и солнечной энергии.
Электромобили, а также PHEV, работающие в полностью электрическом режиме, не производят выхлопных газов. Однако есть выбросы, связанные с производством большей части электроэнергии в Соединенных Штатах. См. Раздел о выбросах для получения дополнительной информации о местных источниках электроэнергии и выбросах.
Производство
По данным U.По данным Управления энергетической информации США, большая часть электроэнергии в стране в 2019 году была произведена за счет природного газа, угля и ядерной энергии.
Электроэнергия также производится из возобновляемых источников, таких как гидроэнергия, биомасса, ветер, геотермальная энергия и солнечная энергия. В совокупности возобновляемые источники энергии произвели около 17% электроэнергии страны в 2019 году.
За исключением фотоэлектрической (PV) генерации, первичные источники энергии используются прямо или косвенно для перемещения лопаток турбины, подключенной к электрическому генератору.Турбогенератор преобразует механическую энергию в электрическую. В случае природного газа, угля, ядерного деления, биомассы, нефти, геотермальной энергии и солнечной энергии выделяемое тепло используется для создания пара, который перемещает лопасти турбины. В случае ветроэнергетики и гидроэнергетики лопасти турбины перемещаются непосредственно потоком ветра и воды соответственно. Солнечные фотоэлектрические панели преобразуют солнечный свет напрямую в электричество с помощью полупроводников.
Количество энергии, производимой каждым источником, зависит от сочетания видов топлива и источников энергии, используемых в вашем районе.Чтобы узнать больше, см. Раздел о выбросах. Узнайте больше о производстве электроэнергии в Управлении энергетической информации Министерства энергетики США.
Передача и распределение электроэнергии
Электроэнергия в Соединенных Штатах часто перемещается на большие расстояния от генерирующих объектов до местных распределительных подстанций через сеть передачи высоковольтных линий протяженностью почти 160 000 миль. Генерирующие объекты обеспечивают энергоснабжение сети при низком напряжении от 480 вольт (В) на малых генерирующих объектах до 22 киловольт (кВ) на более крупных электростанциях.Когда электричество покидает генерирующую установку, напряжение повышается или «повышается» с помощью трансформатора (типичные диапазоны от 115 кВ до 765 кВ), чтобы минимизировать потери мощности на больших расстояниях. Поскольку электричество передается через сеть и поступает в зоны нагрузки, напряжение понижается трансформаторами подстанции (диапазоны от 69 кВ до 4,16 кВ). Чтобы подготовиться к подключению клиентов, напряжение снова снижается (бытовые клиенты используют 120/240 В; коммерческие и промышленные клиенты обычно используют 208/120 В или 480/277 В).
Автомобили с розеткой и электрическая инфраструктура
Полностью электрические автомобили и гибридные электромобили с подзарядкой от электросети представляют собой новый спрос на электроэнергию, но они вряд ли в ближайшем будущем перегрузят большую часть наших существующих генерирующих ресурсов. Значительное увеличение количества этих транспортных средств в Соединенных Штатах не обязательно потребует добавления новых мощностей по выработке электроэнергии в зависимости от того, когда, где и на каком уровне мощности заряжаются транспортные средства.
Спрос на электроэнергию растет и падает в зависимости от времени суток и времени года. Мощности по производству, передаче и распределению электроэнергии должны удовлетворять спрос в периоды пикового использования; но большую часть времени электроэнергетическая инфраструктура не работает на полную мощность. В результате электромобили и PHEV могут практически не создавать необходимости в дополнительных мощностях.
Согласно исследованию Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, существующая электроэнергетическая инфраструктура США обладает достаточной мощностью, чтобы удовлетворить около 73% потребностей в энергии легковых автомобилей страны.Согласно моделям развертывания, разработанным исследователями из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), разнообразие бытовых электрических нагрузок и электрических нагрузок должно позволить введение и рост рынка PEV при расширении сетей «умных сетей». Интеллектуальные сетевые сети обеспечивают двустороннюю связь между коммунальным предприятием и его потребителями, а также контроль линий электропередачи с помощью интеллектуальных счетчиков, интеллектуальных приборов, возобновляемых источников энергии и энергоэффективных ресурсов. Интеллектуальные сетевые сети могут обеспечить возможность мониторинга и защиты жилой распределительной инфраструктуры от любых негативных воздействий из-за увеличения спроса на электроэнергию со стороны транспортных средств, поскольку они способствуют зарядке в непиковые периоды и сокращают затраты для коммунальных предприятий, операторов сетей и потребителей.
Анализ NREL также продемонстрировал потенциал синергии между PEV и распределенными источниками возобновляемой энергии. Например, маломасштабные возобновляемые источники энергии, такие как солнечные батареи на крыше, могут как обеспечить чистую энергию для транспортных средств, так и снизить спрос на распределительную инфраструктуру за счет выработки электроэнергии вблизи точки использования.
Коммунальные предприятия, производители транспортных средств, производители зарядного оборудования и исследователи работают над тем, чтобы обеспечить плавную интеграцию PEV в U.S. электроэнергетическая инфраструктура. Некоторые коммунальные предприятия предлагают более низкие тарифы в непиковое время, чтобы стимулировать зарядку бытовых транспортных средств, когда спрос на электроэнергию самый низкий. Транспортные средства и многие типы зарядного оборудования (также известного как оборудование для подачи электромобилей или EVSE) можно запрограммировать так, чтобы зарядка была отложена до непиковых периодов. «Умные» модели даже способны связываться с сетью, агрегаторами нагрузки или владельцами объектов / домов, что позволяет им автоматически взимать плату, когда спрос на электроэнергию и цены на нее наиболее благоприятны; например, когда цены самые низкие, соответствуют потребностям местного распределения (например, температурным ограничениям) или соответствуют требованиям возобновляемой генерации.
.