• การสร้างพลังงานไฟฟ้าคืออะไร?
• พลังงานไฟฟ้าเกิดขึ้นได้อย่างไร?
• ขั้นตอนของภาคไฟฟ้า
• ประเภทของการผลิตไฟฟ้า
• พลังงานหมุนเวียน

เราอธิบายว่าการผลิตไฟฟ้าคืออะไร ประเภท และวิธีผลิตไฟฟ้า นอกจากนี้ขั้นตอนของภาคการไฟฟ้า

ชีวิตประจำวันของเราส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับพลังงานไฟฟ้า

การสร้างพลังงานไฟฟ้าคืออะไร?

รุ่นของ พลังงานไฟฟ้า ประกอบด้วยชุดของ กระบวนการ ต่างกันที่สามารถผลิตได้ ไฟฟ้าหรืออะไรที่เหมือนกันก็แปลงร่างอื่นของ พลังงาน ที่มีอยู่ใน ธรรมชาติ (พลังงานเคมี, จลนศาสตร์, ความร้อน, แสงสว่าง, นิวเคลียร์เป็นต้น) ในพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานได้

ความสามารถในการผลิตไฟฟ้าเป็นหนึ่งในความกังวลหลักของ มนุษยชาติ ร่วมสมัยตั้งแต่มัน การบริโภค มันแพร่หลายและทำให้เป็นปกติตั้งแต่การค้นพบในศตวรรษที่ 19 จนถึงจุดที่ขาดไม่ได้ในชีวิตประจำวันของเรา บ้านเรา, อุตสาหกรรมแสงสว่างสาธารณะ แม้แต่เครื่องใช้ส่วนตัวของเรา ก็ขึ้นอยู่กับการจ่ายไฟฟ้าที่สม่ำเสมอและเสถียร

ดังนั้นการใช้พลังงานของโลกจึงเพิ่มขึ้น ในขณะที่ในปี 1900 การใช้พลังงานทั่วโลกมีเพียง 0.7 เทราวัตต์ (0.7 x 1,012 วัตต์) แล้วในปี 2548 คาดว่าจะมีการใช้พลังงานประมาณ 500 Exajoules (5 x 1020 J) เทียบเท่ากับ 138,900 Terawatts

ภาคอุตสาหกรรมเป็นผู้บริโภครายใหญ่ที่สุด ดังนั้นโลกที่พัฒนาแล้ว (โลกที่หนึ่งเรียกว่าโลกที่หนึ่ง) จึงมีส่วนรับผิดชอบต่อการบริโภคสูงสุด ตัวอย่างเช่น สหรัฐอเมริกาใช้พลังงาน 25% ของพลังงานที่ผลิตได้ทั่วโลก

ดังนั้น การค้นหาวิธีการใหม่และมีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อให้ได้มาซึ่งทรัพยากรทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจำนวนมหาศาลถูกลงทุน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาที่ผลกระทบจากสภาพภูมิอากาศของ อุตสาหกรรม และจากการเผาไหม้ พลังงานจากถ่านหิน มันไม่เพียงแต่ชัดเจนเท่านั้น แต่ยังน่าตกใจอีกด้วย

พลังงานไฟฟ้าเกิดขึ้นได้อย่างไร?

พลังงานประเภทต่างๆ สามารถใช้หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้

โดยทั่วไป ไฟฟ้าจะผลิตในโรงงานขนาดใหญ่ที่เรียกว่าโรงไฟฟ้าหรือโรงไฟฟ้า ซึ่งใช้ประโยชน์จาก .ประเภทต่างๆ วัตถุดิบ หรือกระบวนการทางธรรมชาติ "การผลิต" ไฟฟ้า

เพื่อการนี้ โรงไฟฟ้าส่วนใหญ่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ขนาดใหญ่ที่สร้าง กระแสสลับ. ประกอบด้วยม้วนซึ่งเป็นม้วนวัสดุขนาดใหญ่ที่หมุนได้ ตัวนำไฟฟ้า เรียงเป็นเกลียวและ a แม่เหล็ก ซึ่งยังคงคงที่

โดยการหมุนขดลวดภายในแม่เหล็กด้วยความเร็วสูง จะเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า: สนามแม่เหล็ก ผลลัพธ์ที่ได้จะระดมอิเล็กตรอนของวัสดุนำไฟฟ้า ทำให้เกิดกระแสพลังงานที่ต้อง "เตรียมพร้อม" สำหรับการกระจายผ่านชุดของหม้อแปลงไฟฟ้า

ปัญหาอยู่ที่ว่าจะทำให้คอยล์หมุนด้วยความเร็วสูงและสม่ำเสมอได้อย่างไร ในการทดลองที่ดำเนินการในศตวรรษที่ 19 กับไฟฟ้า มันถูกสร้างขึ้นโดยการถีบจักรยาน ซึ่งผลิตได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น แน่นอน

ในกรณีของโรงไฟฟ้า จำเป็นต้องมีสิ่งที่ซับซ้อนกว่านั้นมาก: กังหันซึ่งเป็นอุปกรณ์หมุนที่สามารถส่งผ่านได้ พลังงานกล สู่ขดลวดทำให้หมุนจากการใช้แรงอื่น

ตัวอย่างเช่น คุณสามารถใช้น้ำที่ตกลงมาในน้ำตก หรือลมที่พัดตลอดเวลา หรือในกรณีส่วนใหญ่ ไอน้ำ ปริมาณน้ำเดือดที่ดีเพิ่มขึ้นซึ่งจำเป็นต้องสร้างปริมาณคงที่ ความร้อนโดย การเผาไหม้ ของวัสดุประเภทต่างๆ

ดังจะเห็นได้ว่ากระบวนการสร้างพลังงานไฟฟ้าที่สมบูรณ์นั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าการแปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานแคลอรี่ (การเผาไหม้) เพื่อแปลงเป็นจลนศาสตร์และกลไกในภายหลัง (โดยการระดมกังหัน) และต่อมาเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า นั่นคือ , , ไฟฟ้า.

ขั้นตอนของภาคไฟฟ้า

ไฟฟ้าจำหน่ายผ่านสายไฟฟ้า

ภาคไฟฟ้าเป็นภาคที่รับผิดชอบวงจรการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดตั้งแต่เริ่มก่อตั้งจนถึงการบริโภคในแต่ละบ้านของเราเป็นต้น วงจรการผลิตพลังงานทั้งหมดในภาคนี้เกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้:

• รุ่น. ขั้นตอนแรกตามหลักเหตุผลประกอบด้วยการได้รับกระแสไฟฟ้าผ่านวิธีการที่มีอยู่ในโรงไฟฟ้าประเภทใดก็ได้ที่มีอยู่
• การแปลงร่าง เมื่อได้รับไฟฟ้าแล้ว มักจะต้องผ่านกระบวนการแปรรูปที่เตรียมสำหรับการขนส่งตามโครงข่ายไฟฟ้า เนื่องจากไฟฟ้าซึ่งแตกต่างจากผลิตภัณฑ์และสินค้าอื่นๆ ไม่สามารถเก็บไว้ใช้ในภายหลังได้ แต่ต้องส่งไฟฟ้าทันที

รับผิดชอบในเรื่องนี้สถานีย่อยหรือโรงงานหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับโรงไฟฟ้าและศูนย์การเปลี่ยนแปลงใกล้กับโรงไฟฟ้า ประชากร ผู้บริโภค เนื่องจากภารกิจคือการปรับแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้ไฟฟ้าสามารถขนส่งได้ (ไฟฟ้าแรงสูง) และบริโภคได้ (แรงดันต่ำ)

• การกระจาย. ในที่สุด ไฟฟ้าจะต้องถูกส่งไปยังบ้านของเราหรือให้กับอุตสาหกรรมที่ใช้ไฟฟ้าผ่านเครือข่ายสายไฟที่เรียกว่าสายไฟ ซึ่งปกติแล้วบริษัทจำหน่ายและการตลาดต่างๆ จะจัดการไฟฟ้า
• การบริโภค. สุดท้าย ครัวเรือนสำหรับผู้บริโภคหรือโรงงานอุตสาหกรรมแต่ละแห่งมีการติดตั้งลิงก์ ซึ่งเชื่อมโยงเครือข่ายการจัดจำหน่ายกับสิ่งอำนวยความสะดวกภายในอาคาร ทำให้สามารถแสดงพลังงานได้ทุกที่ที่เราต้องการ

ประเภทของการผลิตไฟฟ้า

พลังงานลมมีราคาไม่แพงและปลอดภัยสำหรับการผลิตไฟฟ้า

โดยปกติแล้ว การผลิตไฟฟ้าจะจำแนกตามประเภทของโรงไฟฟ้าที่ผลิตไฟฟ้า หรือสิ่งที่เหมือนกันตามขั้นตอนเฉพาะที่เราอธิบายไว้ก่อนหน้านี้ คือการระดมกังหันเพื่อหมุนคอยล์ที่ในทางกลับกัน เวลาทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ดังนั้นเราจึงมี:

• พลังงานเทอร์โมอิเล็กทริก พลังงานจากถ่านหิน. โรงไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริก คือ โรงไฟฟ้าที่ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อน การต้มน้ำปริมาณมาก หรือการให้ความร้อนแก่ก๊าซอื่นๆ ในทำนองเดียวกัน ด้วยการเผาไหม้ของวัสดุต่างๆ โดยธรรมชาติ (ถ่านหิน, ปิโตรเลียม, ก๊าซธรรมชาติ หรือเชื้อเพลิงฟอสซิลอื่นๆ) ในหม้อไอน้ำภายใน ในกรณีเหล่านี้ ก๊าซที่ขยายตัวมีหน้าที่ในการเคลื่อนย้ายกังหัน และจากนั้นก็จะถูกทำให้เย็นลงเพื่อให้สามารถวนซ้ำได้
• พลังงานเทอร์โมนิวเคลียร์ หลักการทำงานของพลังงานเทอร์โมนิวเคลียร์ไม่แตกต่างไปจากเทอร์โมอิเล็กทริก ยกเว้นความร้อนที่จำเป็นในการหมุนกังหันนั้นได้มาด้วยวิธีต่างๆ กระบวนการทางเคมี การแยกตัวของ อะตอม หนัก นั่นคือ การทิ้งระเบิดนิวเคลียสของอะตอมบางอย่าง องค์ประกอบเพื่อบังคับให้พวกมันกลายเป็นองค์ประกอบที่เบากว่าและปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล ในพืชเหล่านี้ เรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์ ตรรกะเดียวกันกับ ระเบิดปรมาณูแต่นำไปใช้เพื่อความสงบสุข ข้อเสียคือทำให้เกิดกากกัมมันตภาพรังสีที่จัดการได้ยากและมีพิษสูง
• พลังงานความร้อนใต้พิภพ. อีกครั้ง ในกรณีนี้ การทำงานของโรงไฟฟ้าเป็นไปตามรูปแบบเทอร์โมอิเล็กทริก แต่ไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงหรือหม้อไอน้ำ เนื่องจากใช้ความร้อนภายในของโรงไฟฟ้า เปลือกโลก. สำหรับสิ่งนี้ จำเป็นต้องมีตำแหน่งการแปรสัณฐานที่เหมาะสม กล่าวคือ พื้นที่ที่มีการแปรสัณฐานซึ่งทำให้น้ำสามารถไหลลงสู่ส่วนลึกของโลก และใช้ประโยชน์จากไอน้ำที่ได้ในการขับเคลื่อนกังหันไฟฟ้า
• พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ เช่นเดียวกับกรณีก่อนหน้านี้ โรงไฟฟ้าประเภทนี้ใช้ประโยชน์จาก แสงแดด, การโฟกัสและการทำให้เข้มข้นโดยใช้ระบบที่ซับซ้อนของกระจก, เพื่อให้ความร้อนกับของเหลวที่ อุณหภูมิ ระหว่าง 300 ถึง 1,000 ° C และเริ่มกระบวนการสร้างเทอร์โมอิเล็กทริก
• พลังงานโซลาร์เซลล์ พลังงานประเภทนี้ได้มาจากการใช้ประโยชน์จากแสงแดดเช่นกัน แต่ในอีกความหมายหนึ่งคือ โดยใช้เซลล์สุริยะขนาดใหญ่ซึ่งประกอบด้วยไดโอดที่ไวต่อแสงแดด ซึ่งสร้างความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นเล็กน้อยที่ปลาย ไซต์ขนาดใหญ่จำเป็นสำหรับสิ่งเหล่านี้ แผงโซลาร์เซลล์ เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าแต่ในขณะเดียวกันก็ทำโดยไม่ต้องใช้วัตถุดิบและไม่มี ทำให้เกิดมลพิษ มากเกินไป สิ่งแวดล้อม.
• ไฟฟ้าพลังน้ำ. ในกรณีนี้ กังหันไฟฟ้าของโรงงานผลิตไฟฟ้าจะไม่เคลื่อนที่โดยการกระทำของความร้อน แต่เกิดจากการใช้ประโยชน์จากพลังงานกลของน้ำตก ด้วยเหตุผลดังกล่าว a ภูมิประเทศ เฉพาะสำหรับเรื่องนี้ เช่น ต้อกระจก น้ำตก แม่น้ำขนาดใหญ่ หรือแหล่งน้ำที่สามารถฝังเขื่อนหรือ เขื่อน. นอกเหนือจากการดัดแปลงที่โหดร้ายของแหล่งน้ำเหล่านี้และ ระบบนิเวศ ของตัวเองมันเป็นรูปแบบของ พลังงานสะอาด,ถูกและปลอดภัย
• พลังงานน้ำทะเล หรือคลื่นพลัง นี่คือชื่อที่พืชตั้งไว้เพื่อรับพลังงานไฟฟ้าจากกระแสน้ำหรือคลื่นทะเล ผ่านสิ่งอำนวยความสะดวกริมชายฝั่งที่ใช้ประโยชน์จากการดันน้ำเพื่อขับเคลื่อนกังหันโดยใช้อุปกรณ์ลอยน้ำ อย่างไรก็ตาม พวกมันไม่ได้ทรงพลังและไม่ใช่วิธีหาพลังงานที่ทำกำไรได้มากนัก อย่างน้อยก็ชั่วขณะหนึ่ง
• พลังงานลม. หากในกรณีก่อนหน้านี้ใช้ประโยชน์จากการเคลื่อนที่ตามธรรมชาติของน้ำ ในโรงไฟฟ้าพลังงานลม จะใช้พลังลมโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน ภูมิภาค โดยจะมีลมพัดตลอดเวลา เช่น บริเวณชายฝั่ง ที่ราบใหญ่ หรือที่ใกล้เคียง สำหรับสิ่งนี้ พวกมันมีใบพัดขนาดยักษ์ทั้งหมด ซึ่งไวต่อกระแสลม ซึ่งเมื่อเคลื่อนที่จะส่งพลังงานกลไปยังกังหันไฟฟ้า เป็นรูปแบบการผลิตไฟฟ้าที่มีราคาไม่แพงและปลอดภัย แต่น่าเสียดายที่ประสิทธิภาพน้อยมากและมีค่าใช้จ่ายที่สำคัญในแง่ของการจัดสวน

พลังงานหมุนเวียน

การรับไฟฟ้าเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและมีความต้องการสูง ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบดั้งเดิม เช่น เชื้อเพลิงฟอสซิล นอกจากนี้ ในกรณีหลัง เชื้อเพลิงที่มีอยู่มีปริมาณสำรองที่จำกัด เนื่องจากถ่านหินและน้ำมันมีแหล่งกำเนิดทางธรณีวิทยาที่ช้าและยาวนานมาก ซึ่งทำให้เราไม่สามารถเติมสต็อกของดาวเคราะห์ในอัตราเดียวกับที่เราบริโภคเข้าไป

ด้วยเหตุผลนี้ ความพยายามหลายอย่างของภาคพลังงานจึงถูกลงทุนในการค้นหาแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่เป็นไปได้ หรือในการปรับปรุงแหล่งที่มีอยู่แล้ว เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ ไฟฟ้าพลังน้ำ และพลังงานความร้อนใต้พิภพ

อย่างไรก็ตาม ความหวังอันยิ่งใหญ่ของมนุษยชาติในด้านพลังงานชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่อะตอมฟิวชันจะเป็นแหล่งพลังงานที่ปลอดภัย เชื่อถือได้ ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ และนำกลับมาใช้ใหม่ได้: อะตอมของไฮโดรเจนถูกนำไปใช้ ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในโลก จักรวาลและผสานกันเพื่อสร้างพลังงานจำนวนมหาศาล เหมือนกับที่เกิดขึ้นในหัวใจของ ดวงดาว ในพื้นที่

น่าเสียดายที่ความสุข เทคโนโลยี มันยังห่างไกลจากที่เราเอื้อมถึง ดังนั้นมนุษยชาติจะต้องพยายามมากขึ้นในการปรับการใช้พลังงานให้เข้ากับความเป็นไปได้ของโลก หรือไม่ก็เสี่ยงที่จะทำลายมันให้หมดสิ้นในความปรารถนาของเราสำหรับพลังงานไฟฟ้าที่ไม่มีที่สิ้นสุด