6095 просмотров

Статьи по теме

Новости партнёров

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:

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.

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. 

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»?

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 –

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).

Германия бьет рекорды в ″зеленой энергетике″: что за этим стоит? | Анализ событий в политической жизни и обществе Германии | DW

В саксонском городке Липпендорфе энергетический концерн EnBW на время вывел из эксплуатации блок угольной электростанции. Причина оказалась весьма необычной: обеспечивать его дальнейшую работу стало просто-напросто нерентабельно. Цены на квоты на выбросы углекислого газа продолжают расти, а при благоприятных погодных условиях все больше электроэнергии можно получать из альтернативных источников. Что касается последних, то первая половина 2019 года выдалась на редкость удачной: вначале было много ветреных, а затем солнечных дней.

Результат не заставил себя долго ждать: за шестимесячный период  в Германии возобновляемые источники (ВИЭ) впервые выработали больше энергии, чем угольные и атомные электростанции. Доля электроэнергии, произведенной из энергии солнца, ветра, биомассы и воды, составила 47,3%.

Акция протеста против угольной электростанции в Липпендорфе

На уголь и АЭС пришлось 43,4%, еще 9,3% электроэнергии было получено из газа, а остальные 0,4 процента — из других источников, в том числе, нефти. Такие данные в июле предоставил Институт солнечно-энергетических систем Общества имени Фраунгофера (Fraunhofer ISE).

Доля угля в энергобалансе ФРГ резко снижается

Сотрудник аналитического центра Agora Energiewende Фабиан Хайн (Fabian Hein), впрочем, подчеркивает, что такая ситуация сложилась лишь на данный момент и о долгосрочной тенденции пока говорить преждевременно. Первая половина 2019 года оказалась особо ветреной: в результате объемы электроэнергии, выработанной ветряками, выросли примерно на 20% по сравнению с тем же периодом 2018 года. Генерация электроэнергии с использованием солнечных батарей увеличилась на 6%, а на газовых ТЭС — на 10%.

Производство электроэнергии на угольных ТЭС обходится все дороже

Доля атомной энергетики в общем энергобалансе страны практически не изменилась, а угля — снизилась. По сравнению с первым полугодием 2018 года, из каменного угля произвели на 30%, а из бурого — на 20% меньше электроэнергии.

И это вполне объяснимо. Из-за растущих цен на эмиссионные квоты генерация электроэнергии из угля обходится концернам все дороже. Газовые электростанции также выбрасывают в атмосферу CO2, однако в меньших объемах, и работают более эффективно.

Выгодные газовые электростанции

Как сырье газ, как правило, дороже угля. Однако в первой половине 2019 года цены на газ в регионе были низкими, поэтому часть электростанций, работающих на голубом топливе, оказались более прибыльными. 29 июня 2019 года цена на газ на голландской торговой площадке TTF составляла около 10 евро за мегаватт-час, а годом ранее — почти 20 евро.

Как поясняют в Федеральном объединении предприятий энерго- и водоснабжения (BDEW), одной из причин падения цен стала сравнительно теплая зима, поэтому в хранилищах осталось еще много газа. Кроме того, в Европе появились несколько новых терминалов для приема сжиженного природного газа (СПГ).

При этом рост объемов электроэнергии, вырабатываемой из энергии солнца и ветра, и снижение мощности угольных электростанций привели к сокращению выбросов углекислого газа. По данным BDEW, в первой половине 2019 года этот показатель был примерно на 15% ниже, чем за аналогичный период 2018 года.

Несмотря на это, в объединении подчеркивают, что к 2030 году в Германии планируют довести долю «зеленого электричества» в энергобалансе до 65%. Этой цели можно будет достичь лишь при условии, что переход на альтернативные источники энергии будет осуществляться ускоренными темпами, уверены в BDEW.

______________

Подписывайтесь на наши каналы о России, Германии и Европе в | Twitter | Facebook | Youtube | Telegram

Смотрите также:

• Альтернативные ландшафты Германии

  Дисен-ам-Аммерзе (Бавария) • На прошлой июльской неделе мы опубликовали этот снимок из Баварии в нашей рубрике «Кадр за кадром» — причем, руководствуясь чисто эстетическими соображениями: не смогли пройти мимо столь живописного ландшафта. Публикация этого пейзажа с солнечными батареями вызвала оживленное обсуждение в соцсетях — о пользе и вреде возобновляемых источников энергии.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Лемвердер (Нижней Саксония) • Поэтому сегодня продолжим тему солнечных панелей и ветряков на немецких просторах. На возобновляемые источники в Германии уже приходится более 40 процентов всего объема вырабатываемой электроэнергии.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Ульм (Баден-Вюртемберг) • При этом официальная немецкая статистика в этих данных учитывает энергию ветра, солнца, воды, а также получаемую разными путями из биомассы и органической части домашних отходов.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Якобсдорф (Бранденбург) • В 2018 году на наземные (оншорные) и морские (офшорные) ветроэнергетические установки и парки в Германии пришлась почти половина всего объема произведенной возобновляемой энергии — 41 % и 8 % соответственно.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Пайц (Бранденбург) • Доля солнечных электростанций в этом возобновляемом энергетическом «коктейле» достигла 20 %.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Юнде (Нижняя Саксония) • Ровно столько же, то есть 20 % пришлось на использование биомассы в качестве альтернативного источника электрической энергии. Еще три процента дает использование органической части домашних отходов.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Хаймбах (Северный Рейн — Вестфалия) • Оставшиеся семь процентов возобновляемой энергии приходятся на ГЭС. Возможности для строительства гидроэлектростанций в Германии ограничены, но используются эти ресурсы уже очень давно. Эту электростанцию в регионе Айфель построили в 1905 году. Оснащенная современными турбинами, она исправно работает до сих пор.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Халлиг Хооге (Шлезвиг-Гольштейн) • Для полноты картины приведем расклад по всем источникам в Германии за 2018 год: АЭС — 13,3 %, бурый уголь — 24,1 %, каменный уголь — 14,0 %, природный газ — 7,4 %, ГЭС — 3,2 %, ветер — 20,2%, солнце — 8,5 %, биомасса — 8,3 %.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Гарцвайлер (Северный Рейн — Вестфалия) • В 2038 году в Германии намерены полностью отказаться от сжигания бурого угля для получения электроэнергии. Последний атомный реактор, согласно решению федерального правительства, должны вывести из эксплуатации в 2022 году. В прошлом году на АЭС и бурый уголь пришлось более 37 %, которые необходимо будет чем-то замещать.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Сиверсдорф (Бранденбург) • По данным на конец 2018 года в Германии насчитывалось более 29 тысяч наземных ветроэнергетических турбин. В прибрежных морских водах Германии расположено еще около 1350 ветряков, однако более четырех десятков из них еще не были подключены в энергетическую сеть.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Северное море (Шлезвиг-Гольштейн) • Серьезную проблему представляет необходимость строительства новых энергетических трасс для транспортировки энергии из северных регионов, где ветер дует чаще и сильнее (здесь много таких турбин), к потребителям в западные и южные части Германии.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Лебус (Бранденбург) • Эти планы вызывают протесты жителей в тех густонаселенных регионах, по которым линии электропередач должны проходить. В некоторых местах люди требуют убирать высоковольтные ЛЭП под землю.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Рюген (Мекленбург — Передняя Померания) • Планы установки новых ветроэнергетических турбин в разных регионах все чаще наталкиваются в Германии на сопротивление со стороны населения. Соответствующие судебные иски часто имеют успех, что уже заметно сказывается на годовых показателях роста отрасли — тем более, что подходящие места становится находить все труднее.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Вормс (Рейнланд-Пфальц) • Согласно данным службы Deutsche WindGuard, в 2018 году в Германии было введено в эксплуатацию всего 743 новых ветряка. При этом предыдущий 2017 год оказался рекордным в истории развития этого вида возобновляемой энергии в ФРГ: почти 1849 новых установок.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Дассов (Мекленбург — Передняя Померания) • Всего в Германии сейчас насчитывается около тысячи гражданских инициатив, выступающих против строительства новых ветряков. Их сторонники считают, что эти установки разрушают жизненное пространство птиц и летучих мышей, уродуют ландшафты, а инфразвук и прочий постоянный шум этих установок вредит здоровью людей, живущих по соседству.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Восточная Фризия (Нижняя Саксония) • Эти инициативы требуют, в частности, в качестве альтернативы рассматривать газовые и паровые электростанции, повышать эффективность угольных станций, а также пересмотреть решение парламента и правительства Германии об отказе от атомной энергии.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Зауэрланд (Северный Рейн — Вестфалия) • Представители отрасли обычно указывают на недоказанность негативного влияния инфразвука на здоровье. Что касается гибели птиц из-за ветровых установок, специалисты называют разные цифры, максимум — до 200 тысяч в год в целом по Германии. Для сравнения: в результате столкновений со стеклами окон и фасадов погибает около 18 миллионов птиц в год.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Сиверсдорф (Бранденбург) • Летучих мышей гибнет более 100 тысяч в год (по некоторым оценкам, втрое больше) — не только от столкновений с лопастями, но и из-за травм, получаемых в результате завихрений воздуха, когда они пролетают рядом. Много гибнет во время сезонной миграции. Эксперты требуют учитывать эти факторы — в частности, отключать ветряки в часы особой активности летучих мышей.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Бедбург-Хау (Северный Рейн — Вестфалия) • Правила выбора мест для ветряков регулируются земельными законами. Например, в Северном Рейне — Вестфалии минимальное расстояние до жилых построек составляет 1500 метров, в Тюрингии — 750 метров. В Баварии это расстояние вычисляется по формуле «Высота установки х 10», то есть, например, два километра между жилыми зданиями и двухсотметровым ветряком.

• Альтернативные ландшафты Германии

  Ренцов (Мекленбург — Передняя Померания) • Дискуссии о развитии возобновляемых источников энергии часто ведутся в Германии эмоционально и будут продолжаться в обозримом будущем. Чтобы повысить готовность населения видеть в окрестностях такие установки, предлагается, в частности, отчислять дополнительную часть доходов конкретным регионам на различные нужные и полезные для местных жителей проекты.

  Автор: Максим Нелюбин

Откуда в доме тепло и свет? Почему нужно экономить электроэнергию

Нас с детства учили выключать свет, когда выходишь из комнаты, и отключать приборы из розетки, когда их не используешь, только не объясняют, почему. Электричество, горячая вода, отопление — незаменимые атрибуты современной жизни. Мы ежедневно пользуемся электроприборами, освещение делает наши дома и квартиры удобными и уютными, а улицы — безопасными, батареи согревают жилые пространства зимой, а без горячей воды сложно обойтись даже летом — вспомните, сколько дискомфорта приносит отключение горячей воды. Мы привыкли к этому, но мало кто задумывается, что свет и тепло — результат сложного процесса, который сильно нагружает природу и требует ресурсов в больших объемах.

Ничто в мире не исчезает в никуда и не появляется из ниоткуда. Так и у электричества, горячей воды и тепла есть источники. Это полезные ископаемые: уголь, газ, нефть и нефтепродукты, урановая руда, а также возобновляемые источники — ветер, вода, солнечный свет, приливы и отливы, биомасса и термальные источники. Прежде, чем свет и тепло достигнут наших домов, ресурсы проходят долгий путь. Сначала они добываются и доставляются на электростанцию. На электростанции из них вырабатывается энергия, которая передается и распределяется по территории и в конце концов доходит до нас.

Мы видим провода, по которым передается электричество, а откуда они тянутся,  знают далеко не все. Все, что происходит на электростанции, остается за границами нашего восприятия. Аналогично можно видеть часть труб, по которым течет горячая вода, но где же они берут начало? В централизованных котельных или на тех же электростанциях. Большинство электростанций, кроме электроэнергии, производят тепло — оно является побочным продуктом выработки энергии.

В России 57,7% электроэнергии производится на тепловых электростанциях (ТЭС). В процессе сгорания ископаемого топлива образуется тепловая энергия пара — она используется для отопления. Далее пар с высоким давлением приводит во вращение турбину. Турбина вращает магнит внутри генератора, который вырабатывает электроэнергию.

Фундамент этого процесса — источники первичной энергии. Это ископаемые виды органического топлива: нефть, уголь и природный газ. Чаще всего на ТЭС используются последние два.

Доля угля в топливно-энергетическом балансе России составляет 15%. Уголь — недорогой вид топлива и широко представлен в разных регионах. Кроме того, разведанные запасы угля больше, чем разведанные запасы природного газа. Но угольные ТЭС обладают более низким КПД по отпуску электроэнергии и быстрее изнашиваются.

В России природный газ составляет 40% первичной энергии. Газ доступен практически во всех промышленных зонах России и более эффективен экономически: электрический КПД современной газовой электростанции может достичь 60%, в то время как угольной — максимум 34%. Кроме того, газ — более чистое топливо: при его сгорании выделяется почти в два раза меньше углекислого газа, чем при сгорании угля.

В малой энергетике (например, в отдаленных регионах, которые не могут быть подключены к общей сети, или на отдельных объектах) чаще всего в виде топлива используются нефтепродукты — мазут и дизель. Дизельное топливо (солярка) — нефтепродукт, который образуется в результате перегонки нефти, но это дорогой и вредный для окружающей среды вид топлива. В середине двадцатого века на некоторых ТЭС активно использовали мазут — смесь тяжелых углеводородов, остаточный продукт перегонки нефти. Но сейчас в качестве основного топлива он не используется из-за высокой цены.  Что к лучшему — при сжигании мазута выделяется много оксида серы. 

Какой бы из видов топлива не использовался, при его сжигании на ТЭС выделяется углекислый газ и водяной пар. Серый дым, который поднимается из тонких труб ТЭС, — это продукты сгорания, включающие СО2 и массу других вредных элементов. Водяной пар можно увидеть над большими трубами — он так же, как и СО2, является парниковым газом, а значит, его выбросы способствуют изменению климата.

Каждый раз, включая свет или электроприборы, представьте себе картинку: у вас в доме горит свет, работает стиральная машина, заряжается телефон — а на другом конце электросети производится энергия, и парниковые газы поступают в атмосферу. Нас с детства учат выключать свет, когда выходишь из комнаты, и отключать приборы из розетки, когда их не используешь, только не объясняют, почему. Парниковые газы — одна из весомых причин приобрести такую привычку. А еще нефть, уголь, газ — исчерпаемые ресурсы, их запасы не смогут обеспечить энергией будущие поколения. Кроме того, с каждым расходуемым киловаттом энергии ресурсы исчезают из недр земли, а значит, разрушаются экосистемы.

В России 18,7% электроэнергии вырабатывается на атомных электростанциях (АЭС). В качестве топлива на них использует Уран-235, и на этих станциях установлен ядерный реактор. В остальной сам процесс выработки энергии похож на ТЭС, с единственным отличием на первом этапе — тепловая энергия образуется в результате распада Урана-235.

В отличие от ТЭС, при работе атомных электростанций (АЭС) не создаются выбросы вредных веществ в атмосферу. Атомные станции в Европе ежегодно помогают сократить выбросы на 700 млн тонн СО2, в России на 210 млн тонн СО2. Но в результате работы ядерного реактора образуются радиоактивные отходы. Часть из них перерабатывается для дальнейшего использования, остальное держат в специальных хранилищах, чтобы они не нанесли вред человеку и окружающей среде. То есть эти отходы будут накапливаться и храниться — по человеческим меркам — вечно.

Обеспечение безопасности на АЭС — очень сложный и важный момент. Малейшие нарушения чреваты тяжелыми последствиями, которые распространяются на большие территории и делают их не просто непригодными для жизни, но и опасными для здоровья. Есть печальные случаи — Чернобыль и Фукусима-1. Свести риски к минимуму, обеспечив безопасность работы АЭС на 100%, увы, невозможно. А радиацию человек нейтрализовать не способен.

17,7% электроэнергии в России производится на гидроэлектростанциях (ГЭС).

Гидроэнергетика в России хорошо развита, так как на территории страны много крупных рек. Это способ отказаться от «грязных» видов топлива там, где есть подходящие реки. В ходе выработки энергии на ГЭС не создается выбросов — это главное преимущество. Но и у этой системы есть свои минусы — строительство и эксплуатация ГЭС сильно изменяет речные экосистемы. 

Многие страны обеспокоены климатическими изменениями и поэтому стремятся отказаться от углеводородов в пользу возобновляемых источников энергии (ВИЭ), чтобы снизить выбросы парниковых газов. В России доля ВИЭ пока меньше 1%. 

Главное преимущество ВИЭ в том, что в результате их использования не создаются выбросы парниковых газов и вредных веществ, и они неиссякаемы. Но развитие ВИЭ тормозит ряд недостатков: многие зависят от метеорологических и климатических условий, большинство неконкурентоспособны, невозможна транспортировка такой энергии на дальние расстояния. 

По данным системного оператора единой электроэнергетической системы России, суммарная установленная электрическая мощность ветряных электростанций в стране составляет всего 0,08% от установленной мощности всех электростанций. Биоэнергетика — одно их самых перспективных направлений для России. Наибольшим потенциалом обладают сферы утилизации отходов — аграрного и деревообрабатывающего секторов и пищевой промышленности. На морских (приливных) электростанциях для производства электроэнергии используется движения волн, приливов и отливов. Единственная в России морская электростанция расположена в Мурманской области на берегу залива Кислая губа. Она была построена в рамках эксперимента и до сих пор функционирует в этом режиме. Солнечная энергетика в России развивается очень медленно, несмотря на то, что солнца здесь гораздо больше, чем во многих странах Европы, где солнечные батареи используются повсеместно. 

Но не все так солнечно и в области возобновляемой энергетики. У ветровых турбин много противников из-за их негативного воздействия на окружающую среду, в частности, из-за угрозы для птиц, а также высокого уровня шума. Производство солнечных батарей энергоемко, а процессы биоэнергетики могут нарушить минеральный баланс почвы. Это ставит под вопрос экологичность данных типов производства энергии.

Производство энергии, даже из возобновляемых источников, создает серьезные экологические проблемы. Поэтому необходимо разрабатывать новые способы ее получения — более безопасные и менее ресурсоемкие. Но пока экосистемы разрушаются, климат продолжает стремительно изменяться, запасы ресурсов сокращаются. Поэтому разумное использование энергии и бережное отношение к ней — это необходимость и привычка, которая поможет снизить вредное воздействие на окружающую среду. И она доступна каждому из нас.

Подготовила Татьяна Иванникова

Источники фото: PxHere, Wikimedia Commons (ПАО «Мосэнерго»/Анна Самарина; Trougnouf; Andshel)

Присоединяйтесь к онлайн-марафону «Позитивная энергия»!
Давайте вместе беречь энергию, устраивать цифровой детокс и использовать электротехнику с умом!

Присоединиться

Новый агротекстиль добывает электроэнергию из дождевых капель_Russian.news.cn

Ханчжоу, 10 июня /Синьхуа/ — Китайские исследователи объединили технологию трибоэлектрического наногенератора /TENG/ с агротекстителем для добычи электроэнергии из дождевых капель, предложив тем самым новый вариант обеспечения устойчивого электроснабжения для умного земледелия.

Интеллектуальному сельскому хозяйству нужно электричество для ведения в режиме реального времени мониторинга факторов, которые могут повлиять на рост урожая, таких как температура, влажность и свет. Однако прокладывать провода в полевых условиях трудно, а аккумуляторы имеют ограниченный срок действия и несут опасность для окружающей среды, отмечает исследователь из Чжэцзянского университета Пин Цзяньфэн.

Проливные дожди часто наносят серьезный ущерб сельскохозяйственному производству. Агротекстиль часто используют в теплицах для защиты посевов от дождя и палящего солнца. Пин Цзяньфэн с коллегами покрыл волокно двумя типами специальных материалов, превратив его в TENG-волокно.

Согласно исследовательской работе, опубликованной в журнале Nano Energy, TENG-волокно может быть вплетено в сетку или интегрировано в агротекстиль, благодаря чему можно будет одновременно защищать посевы и сельскохозяйственных животных, а также получать энергию от капель дождя.

TENG-волокно может генерировать напряжение 7,7 Вольта с эффективной длиной контакта 3 см.

По словам Пин Цзяньфэна, в будущем новый агротекстиль можно будет подключить к аккумуляторам для мониторинга энергообеспечения.

Трибоэлектрический наногенератор был разработан в 2012 году для преобразования различной механической энергии из среды обитания в электричество. Принцип его действия основывается на связи между трибоэлектрическим эффектом и электростатической индукцией.

Когда капля дождя или волна ударяется о поверхность, происходит абсолютный неупругий удар. Количество энергии, генерируемой им, можно оценить с помощью механико-электрической модели. Например, когда капля дождя ударяется о полимерную поверхность, полимер начинает вибрировать, и встроенные в него электроды начинают восстанавливать электрические заряды, генерируемые этими колебаниями.

Море энергии. Как добывают электричество в океане — ЖЖ

Честно говоря, тема альтернативных источников энергии меня мало интересует. Ну, вот не интересно, и всё.

Но, интересует-не интересует, хочу-не хочу, тема эта мало интересуется моими желаниями и настырно о себе напоминает. Был в Европе, так там ветряков натыкали, глаз некуда кинуть, чтобы за ветряк не зацепиться. И мало того, что весь берег утыкали, полезли и в море ставить свои мельницы.

Копенгаген. И это ещё мало.

В тех же районах.

Дома вижу, что всё чаще и чаще на крышах домов устанавливают солнечные панели. А по дорогам забегали машинки-электрички.

Ну, и специализированные сайты не отстают, подбрасывают темы…на эту тему. И одна такая тема меня всё таки заинтересовала. Как получают энергию из моря.

Сама идея использовать море в качестве источника энергии не нова. Даже скажем так, очень старая тема. Вот только надлежащего развития не получала. Трудности были и преграды. Но ломают потихоньку преграды и преодолевают трудности. А тема старая настолько, что ещё в 1799 году был получен первый патент на устройство, предназначенное для получения электроэнергии с использованием морских волн.

По оценочным данным мировой потенциал волновой энергии оценивается в 2 ТВт. Ну, так и почему использование моря значительно отстаёт от использования энергии Солнца и ветра?

Дэйв Левитан написал большой обзор ( Здесь ) о текущем состоянии дел в сфере волноэнергетики. Ему удалось немного прояснить, почему прогресс в этой сфере движется настолько медленно.

Далее следуют моменты его обзора, которые следует выделить особо.

1. Океан — жесткая среда для машинного оборудования, поэтому затраты на его создание намного выше, чем если бы речь шла об оборудовании, работающем на земле. Соленая вода разъедает все предметы, волны могут быть по-настоящему жестокими. Посылать людей для починки оборудования стоит очень дорого. К примеру, строительство и содержание ветровой электростанции на берегу намного дешевле, чем строительство и содержание такой электростанции в море.

2.Исследования и разработки в области волновой энергетики просто не являлись приоритетными. Солнечной и ветровой энергетике уделялось гораздо больше внимания.

3.Несмотря на сложности, в волноэнергетике есть и успехи. Например, идут программы предварительных исследований в Португалии, Шотландии, Австралии и других странах. Дела могут пойти лучше, если созданные прототипы волновых устройств покажут, что могут действительно хорошо работать. Иногда больше времени требуется на изобретение правильной формулы, чем на разработку реализующего ее устройства.

4.При этом есть повод и для пессимизма. Если не будет найден способ снизить стоимость, не будет смысла строить станции по производству волновой энергии в тех местах, где дешевле построить станции производства ветряной или солнечной энергии.

Многие эксперты в области волновой энергетики говорят, что эта область науки сейчас находится примерно на том уровне, на каком ветровая энергетика была десятилетия назад. Тогда инженеры еще не разработали оптимальный вид ветряных турбин, но десятилетия научных изысканий привели к тому, что были разработаны более изощренные виды турбин. В области волновой энергетики научные исследования усилились в 1970х годах после введения арабскими странами эмбарго на арабскую нефть, но с того времени волновая энергетика отошла на второй план, если сравнивать с солнечной и ветряной энергией.

Отсюда.

Ещё на эту тему:

Скрытый клад

В океанах кипит энергия. Сила прилива передвигает огромные массы воды. Сильные ветры вызывают большие волны. Почти 90% мировой энергии ветра содержится в турбулентности над поверхностью морских вод. Ветер, волны и течения вместе взятые содержат в 300 раз больше энергии, чем потребляется человечеством в настоящий момент. Долгое время это изобилие не было использовано. В последние годы, однако, мы начинаем приручать эту энергию. Построены первые морские ветряные электростанции. Сотни генераторов строятся, чтобы конвертировать энергию морских течений и волн в электричество. Основными видами морской возобновляемой энергии являются:

· Энергия ветра

· Энергия волн

· Энергия прилива

· Энергия морских течений

· Энергия, получаемая из-за различий температур на различных глубинах океана (преобразование тепловой энергии океана в электрическую — OTEC),

· Энергия, получаемая из-за различий содержания соли в соленой и пресной воде (осмотическая энергия).

Теоретически эти источники энергии могут удовлетворить потребности всей человеческой расы. Однако, только часть из этого потенциала можно использовать: разработка многих морских районов, таких как глубокая часть морей, практически недостижима, стоимость прокладки кабеля делает такие проекты нерентабельными.

Многие потенциальные места в прибрежных районах также не могут быть использованы, так как они либо отведены под рыболовство, либо под судоходство, либо защищены законом. Тем не менее, эти виды возобновляемой энергии все же могут удовлетворить значительную долю потребностей человечества в электроэнергии в будущем.

Некоторые технологии уже используются вовсю и вырабатывают энергию. Например, основанные на принципе «коле​**ющегося тела».

Волновые электростанции этого типа используют движение океанских волн для генерации электричества. В них используются полуогружные генераторы, на которых буек двигается вверх-вниз либо из стороны в сторону. Другие системы такого типа состоят из подвижных компонентов, которые двигаются относительно друг друга, создавая гидравлическое давление в масле. Масло, в свою очередь, приводит в движение турбину. Система ‘Pelamis’, первая в мире волновая электростанция, была установлена в 2008 году вблизи побережья Португалии и соединена с электролинией подводным кабелем. Подобные станции планируются к постройке в Испании и Португалии.

Ещё примеры.

Ну, а мне стала интересна такая концепция — WaveRoller.

Один финский дайвер, по имени Райно Койвусаари, ныряя в местах кораблекрушений, однажды заметил, как под действием волны лист обшивки судна колебался. Многие такое видели, и не обязательно лист обшивки судна. Но видеть то, видели, а вот как к делу приспособить то? Вот, что значит особый склад мозгов. А Райно вот додумался.

И пошло дело. Прототипы, эксперименты. Понятно, что не один, времена героев -одиночек прошли.

Вот так это выглядит:

Как работает?

Волна туда-сюда, шатает плавник.

WaveRoller ведет себя по существу таким же образом, как плоской части затонувшего судна, что наблюдается Rauno. Назад и вперед движение воды обусловлено волновой волной и приводит композитные панели в движение. Для того, чтобы максимально увеличить энергию, WaveRoller панель может абсорбировать от волн, устройство устанавливается под водой на глубине около 8 — 20 метров, где волна всплеска является самым мощным. Панель охватывает почти всю глубину толщи воды с морского дна, не нарушая поверхность. Это гарантирует, что панель не выступает на морской пейзаж и препятствует созданию материальных неэффективностью, которые поставили бы дополнительную нагрузку на структуру.

По мере того как панель движется и WaveRoller поглощает энергию от океанских волн, гидравлические поршневые насосы, прикрепленные к панели насоса гидравлической жидкости внутри замкнутого гидравлического контура. Все элементы гидравлического контура заключены внутри герметичного структуры внутри устройства и не подвержены воздействию морской среды. Следовательно, нет никакого риска утечки в океан. Жидкости высокого давления подают в гидравлический двигатель, который приводит в действие электрогенератор. Электрический выход из этой электростанции возобновляемых источников энергии волны затем подключается к электрической сети через подводному кабелю.

Выходная мощность от одного устройства WaveRoller, или другими словами выходе из одной панели, колеблется в пределах от 500 до 1000 кВт.

Эксплуатация и техническое обслуживание:

Поскольку WaveRoller не требует какого-либо топлива, основными факторами затрат в течение жизненного цикла проекта являются эксплуатация и техническое обслуживание. WaveRoller решает эти проблемы с помощью смарт-дизайн, который сочетает в себе проверенную технологию подводных лодок с удаленными системами мониторинга и контроля состояния.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ВСЕГДА НА ПОВЕРХНОСТИ: Блоки WaveRoller могут плавать без какой-либо внешней поддержки. Эта особенность делает его относительно дешевым и легко буксировать устройств и с сайта проекта. Мы используем блоки затоплением балластные цистерны с водой — в результате чего устройство, чтобы погрузить на морское дно, где оно может начаться нормальные операции.

Для обслуживания или технического обслуживания, мы просто нагнетаем воздух обратно к балластных танков, так что блок WaveRoller может подняться на поверхность. Операторы могут затем получить доступ к деталям машины непосредственно на месте или буксировать устройство в подходящее место для более тесной работы по техническому обслуживанию. Эта интеллектуальная конструкция также позволяет решить очень важный вопрос здоровья и безопасности.

ДИСТАНЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ И СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ: Блок WaveRoller проконтролировано удаленно, что позволяет получить доступ к данным производительность устройства и состояние в реальном времени от нескольких местах по всему земному шару. Эти данные собираются с помощью массива датчиков, расположенных внутри устройства. Кроме контроля качества выходной мощности, дистанционный мониторинг позволяет получать данные об условиях внутри устройства и поведение отдельных его компонентов. Данные о производительности и состояние служат для многих целей.

Для того, чтобы выявить любые потенциальные недостатки или потребности в техническом обслуживании.

Чтобы настроить WaveRoller реагировать на состояние моря и обеспечить оптимальную выходную мощность преобладающих условий волны.

Для сбора данных для долгосрочного анализа производительности.

Для того, чтобы предоставить данные для входов R & D для будущих поколений WaveRoller.

Что делается сейчас?

А сейчас эти парни из AW Energy получили одобрение и сертификат безопасности Регистра Ллойда, и начнут устанавливать первые панели в коммерческих целях.

Также они привлекли инвестиций на 10 миллионов евро.

Первая, пилотная электростанция 3Х100 кВт была построена в 2012 году.

Устанавливать начнут в Португалии и пока маленькие. Но в планах развернуть подводный парк с мощностью в 5,6 мегаватт,опирающийся на 16 панелей.

Вот как -то так. Удачи парням.

Читать в блоге автора: http://gruppman.livejournal.com/152152.html

Как работает гидроэлектростанция? Просто как дважды два

При этом этот ресурс возобновляемый. Развитием гидроэнергетики в стране в основном занимается компания «РусГидро» — ей принадлежат более 90 объектов возобновляемой энергетики. РусГидро управляет самой мощной в России Саяно-Шушенской ГЭС, девятью станциями Волжско-Камского каскада. Кроме того, у РусГидро несколько мощных ГЭС на Дальнем Востоке (Бурейская, Зейская, Колымская), а также несколько десятков гидростанций на Северном Кавказе и др.

.

Шаг 1. Создать напор.

Гидроэлектростанции (ГЭС) обычно строят там, где много воды и есть перепад высот. Мог бы подойти водопад, где вода стремительно летит вниз и создает большой напор. Но не везде, где нужны гидростанции, есть водопады. Поэтому люди придумали, как использовать более спокойную воду для выработки энергии. Они сами создают перепады уровней воды с помощью плотин.

Для этого реку перегораживают, то есть поперек реки возводят высокую стенку – плотину, которая подпирает воду. За счет нее вода с одной стороны (энергетики называют ее верхним бьефом) копится и поднимается, с другой (в нижнем бьефе) – сохраняется на низком уровне. Разницу между уровнями называют напором.

Уровень верхнего бьефа для каждой плотины разный и колеблется в течение года. К началу половодья гидроэнергетики опустошают водохранилища своих ГЭС, чтобы встретить «большую воду». В период половодья и паводков уровень воды повышается, чтобы к осени достигнуть максимально возможных значений. А зимой, когда естественный приток реки снижается, вода, накопленная в водохранилище, используется для различных нужд, в том числе и выработки электроэнергии. Иногда к ГЭС притекает слишком много воды, излишки которой надо сливать. Для этого на каждом гидроузле есть специальное сооружение, называемое водосбросом. Когда он открыт еще говорят, что на ГЭС холостые сбросы.

Шаг 2. Найти энергию.

Вода, находящаяся в верхнем бьефе, обладает потенциальной энергией, которую человечество научилось превращать в электрическую. Для этого нужно воду из верхнего бьефа по специальным водоводам подать к гидроагрегатам, которые, пропустив через себя воду, сделают всю работу за вас.

Гидроагрегат – это такое устройство, состоящее из турбины, генератора и вала их соединяющего. Чем больше напор, тем больше гидроагрегат может выработать энергии.

Шаг 3. Превратить потенциальную энергию в электрическую.

Гидротурбины располагаются в здании ГЭС. Они бывают разные по конструкции, но принцип действия у них похож. Вода, под напором, созданным плотиной давит на лопасти и раскручивает турбину. Вращение с помощью вала передается на гидрогенератор – устройство, которое вырабатывает электроэнергию.

А как же вода? А с ней ничего не случается! Раскрутив турбину, она целая и невредимая поступает в нижний бьеф.

Шаг 4. Преобразовать энергию.

С генератора по специальным токопроводам энергия поступает на трансформаторы для повышения напряжения и уменьшения силы тока. Это необходимо для уменьшения потерь при передаче электроэнергии. Оттуда энергия поступает на распределительное устройство, после чего передается по проводам в энергосистему . Все вместе это называется схемой выдачи мощности.

Шаг 5. Передать энергию.

В нашей стране существуют разные энергосистемы. Есть Единая энергосистема России (ЕЭС), которая объединяет 79 регионов. И энергия большинства ГЭС и других электростанций этих регионов поступает именно в ЕЭС. Но на Дальнем Востоке и Севере есть изолированные энергосистемы, где электростанция питает энрегосистему региона, не связанную с ЕЭС. Например, Колымская и Усть-Среднеканская ГЭС в Магаданской области обеспечивают до 95% потребностей региона в электроэнергии.

Внутри энергосистем энергия передается по линиям электропередач (ЛЭП), еще их называют высоковольтными линиями (ВЛ). Они позволяют передать электроэнергию на большие нрасстояния. Чем больше напряжение — тем дальше расстояние на которое может быть передана электроэнергия

Шаг 6. Подготовить энергию для конкретного потребителя.

По высоковольтным линиям течет ток очень высокого напряжения (до 500 киловольт), которое подходит не всем. Поэтому, прежде чем попасть в каждую квартиру, энергия вновь проходит преобразование на специальных подстанциях и трансформаторных пунктах, где напряжение преобразуется в относительно безопасные 380В и затем раздается по квартирам в виде однофазного напряжения 220 В.

Электроэнергия в США — Управление энергетической информации США (EIA)

Электроэнергия в США производится (генерируется) с использованием различных источников энергии и технологий

Соединенные Штаты используют множество различных источников энергии и технологий для производства электроэнергии. Источники и технологии менялись с течением времени, и некоторые из них используются чаще, чем другие.

Три основных категории энергии для производства электроэнергии — это ископаемое топливо (уголь, природный газ и нефть), ядерная энергия и возобновляемые источники энергии.Большая часть электроэнергии вырабатывается паровыми турбинами с использованием ископаемого топлива, ядерной энергии, биомассы, геотермальной и солнечной тепловой энергии. Другие основные технологии производства электроэнергии включают газовые турбины, гидротурбины, ветряные турбины и солнечные фотоэлектрические установки.

Нажмите для увеличения

Ископаемое топливо — крупнейший источник энергии для производства электроэнергии

Природный газ был крупнейшим источником U — около 40%.S. Производство электроэнергии в 2020 году. Природный газ используется в паровых турбинах и газовых турбинах для выработки электроэнергии.

был третьим по величине источником энергии для производства электроэнергии в США в 2020 году — около 19%. Почти все угольные электростанции используют паровые турбины. Несколько угольных электростанций преобразуют уголь в газ для использования в газовой турбине для выработки электроэнергии.

Нефть была источником менее 1% выработки электроэнергии в США в 2020 году. Остаточное жидкое топливо и нефтяной кокс используются в паровых турбинах.Дистиллятное или дизельное топливо используется в дизельных генераторах. Остаточное жидкое топливо и дистилляты также можно сжигать в газовых турбинах.

Ядерная энергия обеспечивает пятую часть электроэнергии США

Ядерная энергия была источником около 20% выработки электроэнергии в США в 2020 году. Атомные электростанции используют паровые турбины для производства электроэнергии за счет ядерного деления.

Возобновляемые источники энергии обеспечивают растущую долю электроэнергии в США

Многие возобновляемые источники энергии используются для выработки электроэнергии и являются источником около 20% всего U.С. Производство электроэнергии в 2020 году.

Гидроэлектростанции произвели около 7,3% от общего объема производства электроэнергии в США и около 37% электроэнергии из возобновляемых источников энергии в 2020 году. ¹ Гидроэлектростанции используют проточную воду для вращения турбины, подключенной к генератору.

Энергия ветра была источником около 8,4% от общего объема производства электроэнергии в США и около 43% электроэнергии из возобновляемых источников в 2020 году. Ветровые турбины преобразуют энергию ветра в электричество.

Биомасса была источником около 1,4% от общего объема производства электроэнергии в США в 2020 году. Биомасса сжигается непосредственно на пароэлектрических электростанциях или может быть преобразована в газ, который можно сжигать в парогенераторах, газовых турбинах или внутреннем сгорании. двигатели-генераторы.

Солнечная энергия обеспечила около 2,3% всей электроэнергии США в 2020 году. Фотоэлектрическая (PV) и солнечно-тепловая энергия — два основных типа технологий производства солнечной электроэнергии. Преобразование PV производит электричество непосредственно из солнечного света в фотоэлектрических элементах.В большинстве гелиотермических систем для выработки электроэнергии используются паровые турбины.

Геотермальные электростанции произвели около 0,5% от общего объема производства электроэнергии в США в 2020 году. Геотермальные электростанции используют паровые турбины для выработки электроэнергии.

¹ Включая обычные гидроэлектростанции.

Последнее обновление: 18 марта 2021 г.

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 электроэнергию 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.

, а также PHEV, работающие в полностью электрическом режиме, не производят выхлопных газов. Однако существуют 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.Администрация 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 непосредственно 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 высоковольтных электропередач 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).

Подключаемые к электросети автомобили 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 создавать небольшую потребность в дополнительных мощностях или вовсе не нуждаться в них.

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 предоставить возможность контролировать и защищать жилую распределительную инфраструктуру от любых негативных воздействий из-за увеличения спроса на электроэнергию со стороны транспортных средств, поскольку они способствуют зарядке в непиковые периоды и сокращают расходы 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 панели на крыше, могут как обеспечивать чистую энергию для транспортных средств, так и снижать 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 непикового времени. «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.

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.Электричество, когда мы вернемся к основам и ближе познакомимся с электричеством, которое питает нашу жизнь.

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!

Чтобы вы щелкнули выключателем или нажали кнопку «включения», за кулисами усиленно работает электричество. Давайте посмотрим, как электричество проходит от электростанции к вам.

Электроэнергия начинается с одного из трех основных видов топлива: ископаемого топлива (например, угля, нефти и природного газа), ядерной энергии и возобновляемых источников энергии (например, ветра, солнца и гидроэнергии).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 энергосистеме, 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 школьном проекте по химии!

Требуется небольшое электрическое усиление? Дружелюбный техник в Mr.Электрик готов помочь. График и встреча с нами сегодня!

Plus, вы хотите узнать больше о том, как все работает? Посмотрите 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 конкретной теме, указанной выше.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.

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 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 получены из отчета о состоянии энергетического рынка за 2014 год, Австралийского регулятора энергетики, данных WA за 2012 год от Грега Рутвена, 2012 год, брифинга «Заявление о возможностях» перед запуском, Независимого оператора рынка за 2012 год и NT FY13; данные Ассоциации энергоснабжения Австралии 2012 г., Электричество Газ Австралия 2014 г.

Как работает: производство электроэнергии

Вы когда-нибудь задумывались, что значит иметь «умный дом» или «подключенный дом»? Давайте посмотрим, как эта технология может изменить вашу повседневную жизнь дома.

Трудно представить, что чуть более 100 лет назад электричество не было открыто, и людям приходилось полагаться на сжигание дров или угля, чтобы обогревать свои дома и готовить обед.

Сегодня нам повезло, что энергия доставляется к нам одним щелчком выключателя, но многие из нас могут не понимать, как работает электричество или откуда оно берется.

Мы собираемся разбить его для вас, чтобы вы могли лучше понять, откуда берется электричество и как оно питает ваши дома.

Что такое электричество?

Электричество начинается с атомов, которые представляют собой крошечные частицы, состоящие из еще более мелких элементов, называемых протонами, электронами и нейтронами.

Когда электрические и магнитные силы перемещаются от одного атома к другому, образуется электрический ток. На электростанциях вращающиеся турбины заставляют двигаться электроны, которые генерируют электричество.

Чтобы объяснить это подробнее, посмотрите это видео.

Что такое электричество?

Как вырабатывается электроэнергия

Для выработки электроэнергии нам в первую очередь нужен источник топлива.

Источники топлива включают уголь, газ, гидроэнергетику, геотермальную, ветровую и солнечную энергию. Уголь и газ используют один и тот же принцип для выработки электричества — они вращают турбину так, что она вращает магниты, окруженные медной проволокой, чтобы создать поток электронов через атомы, создавая электричество.

Здесь вы можете узнать, как электричество попадает в ваш дом.

Источники топлива объяснены

Чтобы турбины вращались, нам нужен источник топлива. В Австралии большая часть электроэнергии поставляется с традиционными видами топлива, такими как уголь и природный газ.Мы также используем возобновляемые источники энергии для производства электроэнергии, и здесь, в Австралии, на ее долю приходится около 14 процентов производимой электроэнергии.

Традиционные источники: уголь и газ

Уголь и газ производят электричество аналогичным образом. Оба этих источника топлива сжигаются для нагрева воды. Затем вода создает пар, который вращает турбину, вырабатывая электричество.

Возобновляемые источники: гидроэнергетика и ветер

Возобновляемые источники энергии, такие как ветер и гидроэнергетика, работают по-разному.Вода от гидроэнергетики и ветер, генерируемый ветровой энергией, используются для вращения турбины и выработки электроэнергии.

Возобновляемый источник: солнечная энергия

Солнечные фотоэлектрические панели преобразуют солнечное излучение в электричество с помощью полупроводников, которые генерируют электроэнергию. Ряд австралийцев переходят на солнечную энергию, поскольку она может обеспечить более экологичный и возобновляемый источник энергии.

Если вы заинтересованы в изучении вариантов энергоснабжения своего дома, вы можете сравнить тарифные планы Origin на электроэнергию и увидеть ориентировочную стоимость использования.

Как в вашем штате вырабатывается электроэнергия?

Этот интерактив был обновлен в 2020 году. Посетите эту страницу, чтобы увидеть последние.

В целом, ископаемое топливо по-прежнему доминирует в производстве электроэнергии в Соединенных Штатах. Но переход с угля на природный газ помог снизить выбросы углекислого газа и другие загрязнения. В прошлом году уголь был основным источником производства электроэнергии для 18 штатов по сравнению с 32 штатами в 2001 году.

Главный источник производства электроэнергии в каждом штате

Но эксперты предупреждают, что одного перехода на природный газ недостаточно для сокращения выбросов и предотвращения опасного глобального потепления.

«Переход с угля на газ — это хорошо в краткосрочной перспективе, но не в долгосрочной перспективе», — сказал Северин Боренштейн, директор Института энергетики Калифорнийского университета в школе бизнеса Haas в Беркли.«Газ по-прежнему производит много парниковых газов. Мы не можем оставаться на газе и решить эту проблему. В конечном итоге нам придется перейти к источникам с гораздо меньшим или нулевым содержанием углерода ».

Мы составили схему производства электроэнергии в каждом штате в период с 2001 по 2017 год, используя данные Управления энергетической информации США. Прокрутите вниз или перейдите к своему состоянию:

В 2001 году уголь служил топливом для более чем половины электроэнергии, производимой в Алабаме, но с тех пор несколько стареющих угольных электростанций штата были закрыты или перешли на сжигание более дешевого природного газа.К 2017 году основным источником электроэнергии в штате был природный газ, за ​​которым следовала атомная энергия. Уголь занял третье место, обеспечивая чуть менее четверти выработки электроэнергии в штате.

Алабама вырабатывает больше электроэнергии, чем потребляет, и обычно отправляет около одной трети своей продукции в соседние штаты.

Природный газ был основным источником электроэнергии на Аляске с 2001 года, но за это время доля гидроэлектроэнергии увеличилась.Государство стремится к 2025 году получать 50 процентов своей электроэнергии из возобновляемых источников, но эта цель является добровольной и не имеет юридического значения.

Аляска имеет свою собственную электрическую сеть, а это означает, что «какая бы электроэнергия ни была произведена, они потребляют то, что они потребляют», — сказал Гленн МакГрат, аналитик энергетических систем Управления энергетической информации. «Это настолько изолированно, насколько это возможно».

Многие сельские районы Аляски вообще не подключены к основной сети и используют дизельные генераторы для выработки электроэнергии.

был основным источником выработки электроэнергии в Аризоне до 2016 года, когда природный газ производил больше энергии. В прошлом году природный газ, атомная энергия и уголь обеспечивали чуть менее трети электроэнергии, производимой в штате.

Но ожидается, что угольная энергетика продолжит снижаться. Государственная генерирующая станция навахо, крупнейшая угольная электростанция на Западе, должна быть закрыта в 2019 году, в основном из-за конкуренции со стороны более дешевого природного газа.

Аризона поставляет электроэнергию на весь Юго-Запад. Штат обладает богатым солнечным потенциалом и потребует, чтобы коммунальные предприятия получали 15 процентов своей электроэнергии из возобновляемых источников к 2025 году. В ноябре избиратели отклонили инициативу голосования, которая повысила бы эту цель до более амбициозных 50 процентов к 2035 году.

был основным источником электроэнергии, производимой в Арканзасе каждый год в период с 2001 по 2017 год, но его доля в генерации в течение этого времени медленно снижалась.В то же время объем природного газа вырос и обеспечил более четверти электроэнергии, произведенной в штате в прошлом году, по сравнению с 6 процентами в 2001 году.

Арканзас производит больше электроэнергии, чем потребляет, и экспортирует электроэнергию в соседние штаты.

Природный газ является основным источником электроэнергии в Калифорнии с 2001 года. Но половина электроэнергии, произведенной в штате в прошлом году, была получена из возобновляемых источников, включая солнечную, ветровую, геотермальную и гидроэлектроэнергетику.

Электроэнергетика, объем которой сократился в период с 2014 по 2015 год из-за засухи, в прошлом году снова вырос, обеспечивая наибольшую долю возобновляемой генерации в штате. Солнечная энергия быстро выросла за последние пять лет, в основном из-за государственной политики, такой как агрессивный стандарт возобновляемой энергии. В этом году Калифорния обязалась к 2045 году получать всю свою электроэнергию из источников с нулевым выбросом углерода.

В прошлом году около четверти электроэнергии, потребляемой в штате, в том числе вырабатываемой за счет угля, поступало из-за пределов его границ.(Импорт не показан на графике выше.) Но Калифорния планирует прекратить покупать электроэнергию у угольных электростанций в Юте и других штатах.

Подавляющее большинство электроэнергии, производимой в Колорадо, производится из ископаемых источников топлива: около половины из угля и четверть из природного газа. Но за последнее десятилетие ветроэнергетика набирала обороты. В прошлом году ветер был третьим по величине источником электроэнергии, производимым в Колорадо, на его долю приходилась почти пятая часть выработки в штате.

Колорадо установило требование, чтобы к 2020 году 30 процентов электроэнергии, продаваемой коммунальными предприятиями, поступало из возобновляемых источников.

Ядерная энергия и природный газ обеспечивали подавляющее большинство электроэнергии, произведенной в Коннектикуте в период с 2001 по 2017 год. За это время наблюдался рост производства электроэнергии на природном газе, на долю которого в прошлом году приходилось почти половину выработки электроэнергии в штате по сравнению с почти 13%. двумя десятилетиями ранее.В штате почти полностью исчезла угольная генерация, и последняя оставшаяся угольная электростанция Коннектикута, Бриджпорт-Харбор, должна быть закрыта в 2021 году.

В 2017 году пять процентов электроэнергии, произведенной в Коннектикуте, было произведено из возобновляемых источников. В этом году штат расширил свой стандарт возобновляемой энергии, потребовав, чтобы коммунальные предприятия получали 40 процентов электроэнергии, которую они продают потребителям, из возобновляемых источников к 2030 году.

Природный газ заменил уголь в качестве основного источника электроэнергии, производимой в Делавэре в 2010 году, и с тех пор доля угля в выработке электроэнергии резко снизилась.На уголь приходилось 70 процентов электроэнергии, производимой в Делавэре в 2008 году, на пиковом уровне, но чуть меньше 5 процентов к 2017 году. За тот же период доля природного газа в выработке электроэнергии увеличилась более чем в четыре раза.

Частично благодаря этому сдвигу выбросы углекислого газа в электроэнергетическом секторе штата снизились за последнее десятилетие. Делавэр потребует, чтобы к 2025 году коммунальные предприятия получали 25 процентов электроэнергии из возобновляемых источников.

По данным E.Я. Остальное поступает из соседних государств через региональную сеть. (Импорт не показан в таблице выше.)

В 2001 году более трети электроэнергии, производимой во Флориде, приходилось на сжигание угля, но два года спустя природный газ превзошел уголь в качестве основного источника выработки электроэнергии в штате и продолжал увеличивать свою долю в структуре электроэнергетики штата. К 2017 году природный газ составлял две трети производства электроэнергии Флориды, что более чем вдвое превышало средний показатель по стране.

Флорида является вторым по величине производителем электроэнергии в стране после Техаса, но по-прежнему полагается на импорт из соседних штатов для удовлетворения потребительского спроса.

Несмотря на свое прозвище, Солнечный штат вырабатывает очень мало энергии за счет солнечной энергии и не требует возобновляемых источников энергии.

Уголь обеспечивал большую часть выработки электроэнергии в Грузии в 2000-е годы, но его объем снизился по мере увеличения выработки природного газа.В последние годы доля угольной генерации резко упала, поскольку несколько устаревающих угольных электростанций были выведены из эксплуатации.

Коммунальные предприятия штата находятся в процессе строительства двух новых ядерных реакторов, это единственные новые ядерные проекты, строящиеся в стране.

Около десятой части выработки электроэнергии в Грузии в прошлом году приходилось на возобновляемые источники, в основном из биомассы и гидроэлектроэнергии. Но солнечная энергия в штате быстро растет.Джорджия не предъявляет каких-либо требований к возобновляемым источникам энергии в масштабе штата, но город Атланта разрабатывает план по обеспечению всей своей электроэнергии из возобновляемых источников к 2035 году.

Гавайи в последние два десятилетия в значительной степени полагались на импортную нефть для производства электроэнергии. Но у штата есть смелый план — к 2045 году вырабатывать всю свою энергию из местных возобновляемых источников.

В прошлом году на долю возобновляемых источников энергии приходилось четверть электроэнергии, производимой на Гавайях, по сравнению с менее чем одной десятой в 2001 году.Производство солнечной энергии, в основном из небольших крышных панелей, быстро выросло в штате за последние пять лет.

Гидроэнергетика долгое время преобладала в структуре генерирующих мощностей Айдахо. Но в последние годы его доля снизилась, отчасти из-за засухи. Штат по-прежнему производит большую часть электроэнергии из возобновляемых источников: в прошлом году ветряная энергия вырабатывала 15 процентов электроэнергии в штате по сравнению с менее чем 2 процентами десять лет назад.Солнечная энергия, хотя и остается небольшой, в период с 2016 по 2017 год резко выросла.

Айдахо в значительной степени зависит от импорта электроэнергии из других штатов. В то время как уголь составляет лишь часть производства внутри штата, в конечном итоге, по данным E.I.A., «около трети электроэнергии, потребляемой в Айдахо, вырабатывается угольными электростанциями, расположенными в других штатах». (Данные импорта не показаны на диаграмме выше.)

Атомная энергия — главный источник электроэнергии в штате Иллинойс.Он обеспечивает более половины электроэнергии, производимой в штате в течение почти двух десятилетий. Уголь также является важным источником энергии для государства — даже превосходя ядерный как источник энергии высшего качества дважды за последнее десятилетие, в 2004 и снова в 2008 году — но его доля снизилась в последние годы, поскольку старые электростанции были выведены из эксплуатации или преобразованы для сжигания природного газа. Как природный газ, так и энергия ветра увеличились за последнее десятилетие.

Иллинойс производит «значительно больше» электроэнергии, чем потребляет в штате, согласно данным E.Я. Он отправляет излишки в государства Средней Атлантики и Среднего Запада через региональные сети.

Уголь вырабатывает большую часть электроэнергии, производимой в Индиане в течение почти двух десятилетий, но в последние годы природный газ и энергия ветра получили широкое распространение. В 2001 году на природный газ приходилось 2 процента выработки электроэнергии в штате, но в 2017 году он вырос до почти 20 процентов.

Законодательное собрание штата Индиана установило добровольный стандарт чистой энергии в 2011 году, который поощряет электроэнергетические компании получать все больше энергии из возобновляемых и других альтернативных источников энергии.Однако, по данным E.I.A., в прошлом году в программе не участвовали коммунальные предприятия Индианы.

За последнее десятилетие в Айове произошел взрывной рост энергии ветра. Ветер обеспечивал лишь 1 процент электроэнергии, производимой в штате в 2001 году, но вырос почти до 40 процентов к 2017 году. Айова по-прежнему производит почти половину своей электроэнергии из угля, но доля угля в генерации снизилась с 2010 года.

В абсолютном выражении штат, один из самых ветреных в стране, был третьим по величине производителем энергии ветра в прошлом году после Техаса и Оклахомы.Айова производит больше энергии, чем потребляет, отправляя излишки в соседние штаты.

Айова в 1983 году стала первым штатом, принявшим закон, требующий от коммунальных предприятий получать некоторое количество электроэнергии из возобновляемых источников, но штат не обновил свои стандарты.

Как и во многих штатах Великих равнин, в Канзасе за последнее десятилетие наблюдался значительный рост ветроэнергетики. Доля электроэнергии, вырабатываемой за счет ветра, с 2010 года увеличилась в пять раз.

В 2009 году законодательный орган Канзаса принял стандарт возобновляемой энергии, требующий от коммунальных предприятий получать все большее количество электроэнергии из ветряных, солнечных и других возобновляемых источников — до 20 процентов к 2020 году. Но губернатор Сэм Браунбэк и законодатели штата смягчили эту меру в 2015 году. , сделав цель добровольной после того, как консервативные группы, связанные с промышленным конгломератом Koch Industries, выступили против более строгих стандартов.

по-прежнему обеспечивает подавляющее большинство электроэнергии, производимой в Кентукки, штате, давно занимающемся добычей угля.В прошлом году уголь был источником почти 80 процентов государственной генерации, но на протяжении большей части последних двух десятилетий это число колебалось ближе к 90 процентам.

С 2014 года ряд старых угольных электростанций Кентукки был остановлен или переоборудован для сжигания природного газа, который обеспечивал 13 процентов выработки электроэнергии в штате в 2017 году.

Природный газ обеспечивает большую часть производства электроэнергии в Луизиане, входящей в пятерку крупнейших производителей природного газа в стране.В прошлом году на газ приходилось 60 процентов электроэнергии, производимой в штате, по сравнению с 46 процентами в 2001 году. За это время объем угольной генерации снизился, опустившись со второго по величине источника энергии в штате на третье место. .

Луизиана также получает электричество из соседних штатов. (Импорт не указан в таблице выше.)

Мэн «лидирует в Новой Англии по производству ветровой энергии», согласно E.Я. В прошлом году ветер поставлял пятую часть электроэнергии, производимой в штате. Электроэнергия и энергия биомассы, получаемая при сжигании древесины и других органических материалов, были следующими по величине источниками генерации.

С 2000 года государство требует, чтобы поставщики электроэнергии получали 30 процентов электроэнергии, которую они продают потребителям, из существующих возобновляемых источников. Ожидалось, что в 2017 году коммунальные предприятия получат 10 процентов от новых возобновляемых источников. У государства есть отдельные цели по развитию ветроэнергетики.

Общее количество электроэнергии, производимой в штате Мэн, снизилось с 2010 года, особенно за счет природного газа, и штат все больше полагается на импорт энергии из Канады. (Импорт не включен в таблицу выше.)

Угольная энергетика в Мэриленде снижалась в течение десяти лет и обеспечивала менее половины электроэнергии, производимой в штате с 2012 года. За это время увеличилась доля электроэнергии, вырабатываемой атомной энергетикой и природным газом.

Производство солнечной энергии, хотя и невелико, за последние несколько лет быстро выросло. С 2004 года государство требует, чтобы все большее количество электроэнергии, продаваемой коммунальными предприятиями, поступало из возобновляемых источников, с целью достичь 25 процентов к 2020 году.

Мэриленд потребляет больше электроэнергии, чем производит, и импортирует почти половину своей энергии из других среднеатлантических штатов через региональную сеть.(Импорт не включен в таблицу выше.)

За последние два десятилетия доля природного газа в производстве электроэнергии в Массачусетсе увеличилась более чем вдвое. Производство угля и нефти резко упало в тот же период, а последняя крупная угольная электростанция в штате была закрыта в прошлом году. С 2013 года в штате резко возросло количество энергии, вырабатываемой за счет солнечной энергии.

В этом году штат ужесточил свои полномочия для коммунальных предприятий по продаже электроэнергии из возобновляемых источников, повысив требование до 35 процентов от общего объема продаж к 2030 году.Новое законодательство также поощряет развитие морской ветроэнергетики.

Массачусетс потребляет больше электроэнергии, чем производит в штате, а остаток получает от близлежащих штатов через региональную сеть. (Импорт не показан на диаграмме выше).

оставался основным источником электроэнергии, производимой в Мичигане в прошлом году, но его доля в генерации снизилась с немногим более 60 процентов в 2001 году до чуть менее 40 процентов в 2017 году.За тот же период доля природного газа в выработке электроэнергии почти удвоилась. Ветер, основной возобновляемый источник энергии в Мичигане, в прошлом году обеспечил почти 5 процентов электроэнергии, произведенной в штате.

В 2008 году штат Мичиган потребовал, чтобы коммунальные предприятия и другие поставщики электроэнергии получали к 2015 году не менее 10 процентов электроэнергии, которую они продают потребителям, из возобновляемых источников. Эта цель была достигнута, а к 2021 году она была увеличена до 15 процентов.

Уголь был основным источником электроэнергии, производимой в Миннесоте в течение последних двух десятилетий.Но доля угольной генерации снизилась в период с 2001 по 2017 год по мере роста ветровой и газовой генерации.

Штат требует, чтобы коммунальные предприятия постепенно продавали увеличивающееся количество электроэнергии из возобновляемых источников, при этом к 2025 году требуется 25 процентов от общего объема продаж.

В прошлом году на природный газ приходилось более трех четвертей электроэнергии, произведенной в Миссисипи. Уголь, когда-то являвшийся основным источником электроэнергии в штате, за последнее десятилетие сократился из-за более дешевого природного газа.Уголь обеспечивал 36 процентов электроэнергии, произведенной в штате в 2001 году, но только 8 процентов в 2017 году.

Структура производства электроэнергии в штате Миссури практически не изменилась за почти два десятилетия. Уголь обеспечивал подавляющую часть электроэнергии, производимой в штате в период с 2001 по 2017 год, и лишь немного снизился за это время, поскольку старые угольные электростанции отключились или перешли на сжигание природного газа.

Миссури потребует, чтобы коммунальные предприятия к 2021 году получали не менее 15 процентов электроэнергии, которую они продают, из возобновляемых источников, в том числе небольшую часть из солнечной энергии.

Уголь был основным источником электроэнергии, производимой в Монтане в течение почти двух десятилетий, но его доля в выработке электроэнергии снизилась с 70 процентов в 2001 году до чуть менее 50 процентов в прошлом году. Гидроэнергетика, второй по величине источник электроэнергии в штате, увеличила свою долю за это время почти до 40 процентов, а энергия ветра выросла до 8 процентов от выработки внутри штата.

был основным источником электроэнергии, производимой в Небраске в течение почти двух десятилетий, но его доля в производстве несколько снизилась в период с 2001 по 2017 год. Ядерная энергия обеспечивала в среднем 25 процентов выработки электроэнергии в штате в течение этого времени, но ее доля варьировалась из года в год. году.

Wind увеличивал свою долю в общем объеме производства за последнее десятилетие, на него приходилось 15 процентов электроэнергии, произведенной в штате в прошлом году.По данным E.I.A., Небраска имеет потенциал для значительно большего количества ветровой энергии.

Природный газ вытеснил уголь в качестве основного источника электроэнергии в Неваде в 2005 году. Крупнейшая угольная электростанция штата Мохаве была отключена в конце того же года, что еще больше снизило роль угля в структуре электроэнергетики штата. С тех пор многие угольные генераторы в Неваде закрылись из-за конкуренции со стороны дешевого природного газа и законов штата, требующих развития возобновляемых источников энергии.

В прошлом году природный газ обеспечивал почти 70 процентов электроэнергии, производимой в штате, за ним следовала солнечная энергия, которая обеспечивала 12 процентов выработки в штате. До недавнего времени Невада требовала, чтобы 25 процентов электроэнергии, продаваемой коммунальными предприятиями штата, поступало из возобновляемых источников к 2025 году. В ноябре жители Невады проголосовали за повышение этого требования до 50 процентов к 2030 году.

Основная часть электроэнергии, производимой в Нью-Гэмпшире, поступает от атомной электростанции Сибрук, крупнейшего реактора в Новой Англии.Природный газ обеспечивает около пятой части электроэнергии, производимой в штате с начала 2000-х годов, когда начали работать две новые генерирующие станции. Доля электроэнергии Нью-Гэмпшира, вырабатываемой из угля, за последние два десятилетия сократилась с 25 процентов в 2001 году до менее 2 процентов в 2017 году.

Штат требует, чтобы коммунальные предприятия получали 25 процентов электроэнергии, которую они продают потребителям, из возобновляемых источников к 2025 году. Два основных источника возобновляемой энергии в штате — это биомасса, или энергия, получаемая от сжигания древесины и других органических веществ, и гидроэлектроэнергия. власть.

Нью-Гэмпшир производит больше электроэнергии, чем потребляется в штате, и отправляет около половины в соседние штаты через региональную электрическую сеть Новой Англии. (Экспорт не включен в приведенную выше таблицу.)

Атомная энергия была основным источником электроэнергии в Нью-Джерси до недавнего времени, когда ее вытеснил природный газ. В прошлом году природный газ составлял почти половину выработки электроэнергии в штате, а ядерная энергия — 45 процентов.Солнечная энергия обеспечивала 4% электроэнергии штата.

В этом году штат Нью-Джерси повысил свой стандарт возобновляемой энергии и потребовал, чтобы 21 процент электроэнергии, продаваемой в штате, поступал из возобновляемых источников к 2021 году, с увеличением этого требования до 35 процентов к 2025 году и до 50 процентов к 2030 году. для дальнейшего сокращения выбросов углерода, штат также принял закон для поддержки своих атомных станций, которые в настоящее время обеспечивают большую часть энергии с нулевым уровнем выбросов.

Государство получает часть потребляемой энергии через региональную сеть Срединно-Атлантического океана. (Импорт не включен в таблицу выше.)

был основным источником производства электроэнергии в Нью-Мексико на протяжении почти двух десятилетий. Но угольная энергия снизилась с 2004 года «в ответ на ужесточение требований к качеству воздуха, более дешевый природный газ и решение Калифорнии в 2014 году прекратить закупку электроэнергии, вырабатываемой из угля» в соседних штатах, согласно данным E.Я.

На природный газ, ветер и солнечную энергию приходилось немногим менее половины электроэнергии, произведенной в Нью-Мексико в прошлом году, по сравнению с 15 процентами двумя десятилетиями ранее. Штат потребует, чтобы коммунальные предприятия получали 20 процентов электроэнергии, которую они продают, за счет возобновляемых источников энергии к 2020 году. Нью-Мексико также стремится увеличить производство из источников с нулевым выбросом углерода, поскольку он отправляет значительный объем электроэнергии в Калифорнию, штат с одними из самых строгих политика в области возобновляемых источников энергии в стране.

Природный газ и атомная энергия обеспечивали большую часть электроэнергии, производимой в Нью-Йорке в течение почти двух десятилетий, и их доля увеличилась по мере сокращения использования угля в штате. За последнее десятилетие Нью-Йорк также производил около пятой части своей электроэнергии за счет гидроэнергетики, крупнейшего в штате источника возобновляемой энергии.

Штат потребует, чтобы коммунальные предприятия получали 50 процентов электроэнергии, которую они продают потребителям, из возобновляемых источников к 2030 году. Это амбициозная цель, направленная на существенное сокращение выбросов парниковых газов.Ветровая и солнечная энергия составляют небольшую, но растущую часть производства электроэнергии в Нью-Йорке, вместе обеспечивая чуть более 4 процентов электроэнергии штата в прошлом году.

Нью-Йорк, как правило, потребляет больше энергии, чем создает, и импортирует часть электроэнергии из соседних штатов и Канады. (Импорт электроэнергии не включен в таблицу выше.)

Coal обеспечивала большую часть выработки электроэнергии в Северной Каролине в период с 2001 по 2011 год.Но почти 30 угольных энергоблоков в штате были остановлены в течение следующих шести лет, и к 2017 году выработка угля упала ниже уровня ядерной энергии и мощности, производимой на природном газе. Производство природного газа увеличилось после национального бума гидроразрыва пласта в конце 2000-х годов и стало вторым по величине источником производства электроэнергии в штате в 2016 году.

Северная Каролина в настоящее время является единственным южным штатом со значительной выработкой солнечной энергии. Уникальное осуществление государством принятого на протяжении десятилетий федерального закона — Закона о политике регулирования коммунальных предприятий 1978 года — способствовало развитию солнечной энергетики в масштабах коммунальных предприятий.Северная Каролина также установила требование, чтобы к 2021 году коммунальные предприятия получали 12,5% электроэнергии, которую они продают потребителям, из возобновляемых источников энергии.

Как и во многих штатах Великих равнин, за последнее десятилетие в Северной Дакоте начался рост ветровой энергии. В прошлом году ветер вырабатывал более четверти электроэнергии, производимой в штате, по сравнению с менее чем 2 процентами десятилетием ранее.

В 2007 году Законодательный орган Северной Дакоты поставил перед коммунальными предприятиями добровольную цель: к 2015 году получать 10 процентов электроэнергии, продаваемой потребителям, из возобновляемых или переработанных источников энергии.По мнению аналитиков, эта цель была достигнута и даже превзойдена.

Северная Дакота производит больше электроэнергии, чем потребляется в штате, и примерно половина ее отправляется соседям. (Экспорт не показан выше.)

был основным источником электроэнергии, производимой в Огайо в течение почти двух десятилетий, но его доля в выработке электроэнергии снижалась с 2011 года, поскольку несколько угольных электростанций штата были закрыты.За тот же период доля природного газа в структуре производства электроэнергии в Огайо увеличилась.

Ветер в настоящее время является основным источником возобновляемой энергии в штате, хотя в прошлом году он обеспечил лишь около 1 процента электроэнергии, произведенной в Огайо. Однако государство хочет расширить это. К концу 2026 года коммунальные предприятия должны будут получать не менее 12,5% электроэнергии, которую они продают потребителям, из возобновляемых источников.

Основная часть выработки электроэнергии в Оклахоме на протяжении большей части последних двух десятилетий приходилась на природный газ и уголь, причем эти два источника часто конкурировали за право быть основным источником электроэнергии в штате.Но в 2016 году ветер обогнал уголь как второй по величине источник электроэнергии, производимый в штате.

В прошлом году штат уступал только Техасу по общему объему выработки электроэнергии с помощью ветра.

В 2010 году Оклахома потребовала, чтобы к 2015 году 15 процентов ее генерирующих мощностей приходилось на возобновляемые источники. Власти также указали, что природный газ является предпочтительным выбором для новых проектов использования ископаемого топлива. К 2012 году штат превысил план по возобновляемым источникам энергии.

Большая часть электроэнергии, производимой в Орегоне в любой год, приходится на гидроэнергетику, но доля, производимая за счет воды, колеблется в зависимости от количества осадков. Мощность природного газа обычно увеличивается в засушливые годы и уменьшается в годы с достаточным количеством гидроэлектроэнергии.

За последнее десятилетие ветроэнергетика стала третьим по величине источником электроэнергии в штате.Стремясь стимулировать увеличение количества возобновляемых источников энергии, не связанных с гидроэнергетикой, Орегон потребует от своих крупнейших коммунальных предприятий к 2040 году получать 50 процентов электроэнергии, которую они продают, из новых возобновляемых источников энергии. старая гидроэнергетика.

обеспечивал основную часть электроэнергии, производимой в Пенсильвании до 2014 года, когда она впервые упала ниже уровня ядерной энергии.Доля угольной генерации в штате уменьшилась после бума гидроразрыва пласта в конце 2000-х, когда стареющие угольные электростанции закрылись из-за конкуренции со стороны более дешевого природного газа.

В прошлом году ядерная энергия была основным источником электроэнергии, производимой в Пенсильвании. Но природный газ оказывает экономическое давление и на ядерные генераторы государства: один реактор должен быть остановлен в 2019 году. Сторонники ядерной энергетики, заявляя, что потеря этой безэмиссионной электроэнергии является плохой новостью для изменения климата, обратились за государственными субсидиями. для ядерной энергетики.

Пенсильвания потребует, чтобы к 2021 году 18 процентов электроэнергии, которую коммунальные предприятия продают потребителям, приходилось на возобновляемые и альтернативные источники энергии, при этом не менее 0,5 процента приходилось на солнечную энергию. В прошлом году возобновляемые источники энергии составили около 5 процентов производства в штате.

Пенсильвания — третий по величине производитель электроэнергии в стране после Техаса и Флориды. Штат является крупным поставщиком энергии в Среднеатлантический регион.

Природный газ преобладает в производстве электроэнергии в Род-Айленде, но энергия ветра и солнца, хотя и остается небольшой, в последние годы быстро растет.

Род-Айленд потребует, чтобы поставщики электроэнергии получали почти две пятых электроэнергии, которую они продают потребителям, из возобновляемых источников к 2035 году. Штат потребляет больше электроэнергии, чем производит, а остальную часть получает от соседних штатов.(Импорт не включен в таблицу выше.)

Большая часть электроэнергии, вырабатываемой в Южной Каролине, вырабатывается атомной энергетикой, при этом уголь и природный газ занимают второе и третье места соответственно. Доля угля в выработке электроэнергии за последнее десятилетие снизилась по мере увеличения выработки электроэнергии из природного газа.

Южная Каролина производит больше энергии, чем потребляет, и отправляет излишки в соседние штаты.

Гидроэнергетика поставляла большую часть электроэнергии, производимой в Южной Дакоте на протяжении большей части последних двух десятилетий, но угольная генерация превзошла гидроэлектроэнергию в течение трех лет: 2001, 2004 и 2008 годов. С тех пор доля угля в структуре генерации штата уменьшилась, в то время как увеличилась доля ветроэнергетики.

В прошлом году ветер был вторым по величине источником электроэнергии, производимой в Южной Дакоте, на него приходилась почти треть выработки в штате.

Южная Дакота экспортирует электроэнергию в штаты Центральной и Западной части США.

Coal поставляла большую часть электроэнергии, произведенной в Теннесси в период с 2001 по 2016 год, но ее доля в генерации начала снижаться около десяти лет назад, когда доля электроэнергии на природном газе увеличилась. В прошлом году угольная генерация опустилась ниже атомной энергии впервые почти за два десятилетия.

Теннесси потребляет больше электроэнергии, чем производит, и компенсирует дефицит электричеством из близлежащих штатов.(Импорт не включен в таблицу выше.)

Техас производит больше электроэнергии, чем любой другой штат, и природный газ является ее основным источником энергии с 2001 года, а уголь находится на втором месте. Но доля угольной генерации снизилась по мере роста ветроэнергетики. В 2014 году ветер обогнал атомную энергетику и стал третьим по величине источником электроэнергии, производимым в штате. Техас в целом производит больше энергии из ветра, чем любой другой штат, при этом Оклахома и Айова занимают второе и третье места.

Техас принял требование о возобновляемых источниках энергии в 1999 году, требуя от штата установить 10 000 мегаватт возобновляемых источников энергии к 2025 году. Эта цель уже достигнута.

Большая часть электроэнергии, производимой в Юте, производится из угля, но доля угля снизилась за последние несколько лет по мере увеличения объемов природного газа.

Штат производит больше энергии, чем потребляет, и отправляет излишки в соседние штаты, такие как Калифорния.По крайней мере, одна электростанция в Юте переходит с угля на природный газ, чтобы соответствовать более строгим экологическим нормам Калифорнии.

В 2016 году солнечная энергия стала крупнейшим источником возобновляемой энергии в штате, а в прошлом году ее доля снова увеличилась. Юта поставила перед коммунальными предприятиями цель к 2025 году получать 20 процентов электроэнергии, которую они продают, из возобновляемых источников.

Большая часть электроэнергии, производимой в Вермонте, производилась на атомной электростанции до 2014 года, когда была закрыта единственная в штате атомная электростанция Vermont Yankee.С тех пор почти вся электроэнергия, производимая в штате, поступает из возобновляемых источников, включая гидроэнергетику, биомассу, ветер и солнце. Но абсолютная генерирующая мощность Вермонта существенно снизилась.

Вермонт импортирует большую часть электроэнергии из близлежащих штатов и Канады. По данным E.I.A., в прошлом году собственная генерация штата «обеспечивала лишь около двух пятых электроэнергии, потребляемой в Вермонте».

Амбициозная цель Вермонта в области возобновляемых источников энергии требует, чтобы к 2032 году 75 процентов электроэнергии, продаваемой в штате, поступало из возобновляемых источников, в том числе 10 процентов из небольших внутренних источников.

Уголь был основным источником электроэнергии, производимой в Вирджинии в период с 2001 по 2008 год, когда его доля начала снижаться. Производство природного газа в штате увеличилось после бума гидроразрыва пласта в конце 2000-х годов, и в 2015 году оно стало основным источником выработки электроэнергии в штате. За последние два десятилетия ядерная генерация в среднем обеспечивала чуть более трети электроэнергии Вирджинии. .

Вирджиния потребляет больше электроэнергии, чем производит, поэтому получает дополнительную электроэнергию из близлежащих штатов через региональную сеть Срединно-Атлантического океана.Штат поставил перед коммунальными предприятиями добровольную цель — к 2025 году получать 15 процентов электроэнергии, которую они продают, из возобновляемых источников.

Гидроэнергетика поставляет большую часть электроэнергии, производимой в Вашингтоне каждый год с 2001 года, но ее доля в выработке штата колеблется в зависимости от количества осадков. Уголь, природный газ, атомная энергия и энергия ветра чередовались в качестве второго по величине источника электроэнергии, производимой в штате на протяжении большей части последних двух десятилетий.

Вашингтон производит больше электроэнергии, чем потребляет, и экспортирует электроэнергию в Канаду и другие западные штаты. Штат потребует, чтобы его более крупные коммунальные предприятия к 2020 году получали 15 процентов продаж электроэнергии из новых возобновляемых источников.

Уголь доминирует в структуре производства электроэнергии Западной Вирджинии, обеспечивая более 90 процентов электроэнергии, производимой в штате каждый год в течение почти двух десятилетий.В период с 2001 по 2017 год гидроэнергетика обеспечивала небольшую часть выработки внутри штата. В последние годы доля ветра и природного газа увеличилась, но на каждый из этих источников приходилось лишь около 2 процентов электроэнергии, произведенной в штате в прошлом году.

После нескольких лет лоббирования консервативных групп Западная Вирджиния стала первым штатом, отменившим свой стандарт возобновляемой энергии в 2015 году. Закон требовал, чтобы коммунальные предприятия получали 25 процентов своей электроэнергии из альтернативных и возобновляемых источников энергии к 2025 году.Противники стандарта заявили, что он наносит ущерб рабочим местам в угле и повышает тарифы на электроэнергию, в то время как сторонники говорят, что он поможет диверсифицировать государственный электроэнергетический сектор в то время, когда национальный рынок угля находится в упадке.

Западная Вирджиния вырабатывает больше электроэнергии, чем потребляет, и поставляет около половины своей энергии в другие среднеатлантические штаты через общую региональную сеть. (Экспорт не показан в приведенной выше таблице.)

Большая часть электроэнергии, производимой в Висконсине, производится из угля, но производство природного газа увеличилось за последние три года.Энергия ветра прочно обосновалась в штате десять лет назад и постепенно увеличивала свою долю в производстве электроэнергии.

Висконсин потребовал от своих коммунальных предприятий получать 10 процентов электроэнергии, продаваемой в штате, из возобновляемых источников к концу 2015 года. Эта цель была достигнута на два года раньше запланированного срока.

Подавляющее большинство электроэнергии, вырабатываемой в Вайоминге, производится из угля, но за последнее десятилетие ветроэнергетика получила широкое распространение.В прошлом году ветер обеспечивал почти десятую часть электроэнергии, производимой в штате.

Из-за своего небольшого населения Вайоминг производит гораздо больше энергии, чем потребляет, и отправляет около 60 процентов энергии в соседние штаты.

Гидроэлектроэнергия: как это работает

• Школа водных наук ГЛАВНАЯ • Темы водопользования •

Падающая вода производит гидроэлектроэнергию.

Кредит: Управление долины Теннесси

Так как же нам получить электричество из воды? Фактически, гидроэлектростанции и угольные электростанции производят электроэнергию одинаковым образом.В обоих случаях источник энергии используется для вращения пропеллероподобной детали, называемой турбиной, которая затем вращает металлический вал в электрическом генераторе, который является двигателем, вырабатывающим электричество. На угольной электростанции пар вращает лопасти турбины; тогда как гидроэлектростанция использует падающую воду для вращения турбины. Результаты такие же.

Взгляните на эту схему (любезно предоставленную Управлением долины Теннесси) гидроэлектростанции, чтобы увидеть подробности:

Теория состоит в том, чтобы построить плотину на большой реке , которая имеет большой перепад высот (в Канзасе или Флориде не так много гидроэлектростанций).Плотина хранит много воды позади себя в резервуаре . У подножия стены дамбы находится водозабор. Гравитация заставляет его проваливаться через напорный водовод внутри дамбы. В конце напорного водовода находится пропеллер турбины, который вращается движущейся водой. Вал турбины идет вверх в генератор, который производит мощность. К генератору подключены линии электропередач, по которым электричество доставляется в ваш дом и в мой. Вода проходит мимо гребного винта через отводной канал в реку мимо плотины.Кстати, играть в воде прямо под плотиной, когда выходит вода, — не лучшая идея!

Турбина и генератор вырабатывают электроэнергию

Схема гидроэлектрической турбины и генератора.

Источник: Инженерный корпус армии США

Что касается того, как работает этот генератор, Инженерный корпус объясняет это следующим образом:
«Гидравлическая турбина преобразует энергию текущей воды в механическую энергию.Гидроэлектрический генератор преобразует эту механическую энергию в электричество. Работа генератора основана на принципах, открытых Фарадеем. Он обнаружил, что когда магнит проходит мимо проводника, он заставляет течь электричество. В большом генераторе электромагниты создаются путем циркуляции постоянного тока через петли из проволоки, намотанные на стопки пластин из магнитной стали. Они называются полевыми полюсами и устанавливаются по периметру ротора. Ротор прикреплен к валу турбины и вращается с фиксированной скоростью.Когда ротор вращается, полюса поля (электромагниты) проходят мимо проводников, установленных в статоре. Это, в свою очередь, вызывает прохождение электричества и повышение напряжения на выходных клеммах генератора ».

Накопитель: повторное использование воды для пикового спроса на электроэнергию

Спрос на электроэнергию не «плоский», а постоянный. Спрос повышается и понижается в течение дня, и за ночь потребность в электричестве в домах, на предприятиях и других объектах снижается.Например, здесь, в Атланте, штат Джорджия, в 17:00 в жаркий августовский выходной день можно поспорить, что существует огромный спрос на электричество для работы миллионов кондиционеров! Но 12 часов спустя, в 5:00 … не так уж и много. Гидроэлектростанции более эффективны в обеспечении пиковой потребности в энергии в течение коротких периодов времени, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе и атомные электростанции, и один из способов сделать это — использовать «гидроаккумулирующие станции», которые повторно используют одну и ту же воду более одного раза.

Насосное накопление — это метод сохранения воды в резерве на период пиковой нагрузки за счет перекачки воды, которая уже прошла через турбины, в резервный бассейн над электростанцией в то время, когда потребность потребителей в энергии низка, например, во время Середина ночи.Затем воде позволяют течь обратно через турбогенераторы в периоды, когда потребность высока и на систему ложится большая нагрузка.

Насосный накопитель: повторное использование воды для пикового спроса на электроэнергию

Резервуар действует как батарея, накапливая энергию в виде воды, когда потребности в ней низкие, и вырабатывая максимальную мощность в периоды суточных и сезонных пиковых нагрузок. Преимущество гидроаккумулирующего оборудования заключается в том, что гидроагрегаты могут быстро запускаться и быстро регулировать мощность.Они работают эффективно при использовании в течение одного или нескольких часов. Поскольку гидроаккумуляторы относительно малы, затраты на строительство обычно невысоки по сравнению с обычными гидроэнергетическими сооружениями.