Еда из воздуха. Финны предлагают производить продукты из воды, электричества и углекислоты

• Николай Воронин
• Корреспондент по вопросам науки и технологий

11 декабря 2018

Автор фото, Solar Foods

Так выглядит «еда из воздуха»

Можно ли производить еду прямо из воздуха? Революционная идея финских ученых звучит настолько амбициозно, что больше похожа на вымысел писателя-фантаста или сказку про скатерть-самобранку. Однако, с точки зрения науки, ничего фантастического в этом предложении нет.

Более того, соответствующие эксперименты уже проведены и завершились успешно, образцы продовольствия получены, а в 2021 году даже запланировано строительство первого завода по производству «воздушной еды».

За амбициозным проектом стоят команда исследователей из ЛТУ-Университета в Финляндии (бывший Лаппеенрантский технологический университет) и созданный ими стартап Solar Foods. Однако ученые скромно отмечают, что придумали только технологию, сама же идея родилась еще в 1960-е годы, на заре космической эры.

Советские и американские ученые думали, как обеспечить пропитанием людей, находящихся на орбите или совершающих долгие космические перелеты — то есть полностью оторванных от привычных нам способов добычи продовольствия.

Производство еды из воздуха рассматривалось в качестве одного из вариантов. Впрочем, на тот момент этот вариант был не слишком эффективным и крайне дорогостоящим, так что от него быстро отказались, и замысел остался нереализованным.

Только теперь, спустя более полувека, идея нашла свое практическое применение, только уже не в космосе, а на земле. И «воздушная еда» стала реальностью.

Но как это вообще возможно?

Атомный конструктор

Воздух, которым мы дышим, — это смесь газов: преимущественно азота (N), кислорода (O) и углекислого газа (CO2), а также растворенного в них водяного пара (h3O).

Но ровно из этих же элементов — углерод, водород, кислород и азот (в различных конфигурациях) — состоит и любой белок. Так что необходимое сырье для производства в воздухе есть — задача фактически сводится к тому, чтобы правильно сгруппировать атомы.

Все, что для этого нужно — электричество, чтобы разбить молекулы воды на составные части, и несколько бактерий, которые начинают размножаться, питаясь продуктами этой реакции.

«Этот процесс немного похож на выращивание дрожжей, — объясняет один из авторов технологии, профессор Юха-Пекка Питканен, — только вместо сахара тут — электричество и углекислый газ. При помощи электричества разбиваются молекулы водяного пара — и образуется водород, который является источником энергии для микроорганизмов. А CO2 — источник углерода. Из этих деталей бактерии производят белки, жиры, углеводы и даже витамины».

Автор фото, Solar Foods

Юха-Пекка Питканен — сотрудник ЛТУ-Университета в Финляндии и один из основателей Solar Foods

Понятно, что стоимость такого производства зависит в первую очередь от цены на электроэнергию. В Финляндии, где собираются построить первый завод, электричество недорогое. А углекислый газ можно даже не брать из воздуха, где его не так много, а использовать отходы производства биотоплива — заодно попутно снижая вредные выбросы.

Расчетная мощность завода — 1 млн тонн в год; этого хватит, чтобы обеспечить белком примерно 5 млн человек, то есть почти все население страны.

В будущем предложенная технология может помочь решить проблему голода в развивающихся странах (почти 800 млн человек в мире недоедает), поскольку не зависит от климата или типа почвы и позволяет производить еду в любых условиях — даже в пустыне или на Крайнем Севере.

Проект Solar Foods уже отобран для бизнес-инкубатора Европейского космического агентства — там тестируют возможность обеспечивать «воздушной едой» космические миссии на Марс.

Причем как в полете туда-обратно, так и на самой Красной планете: солнечного света там предостаточно, а атмосфера почти полностью состоит из углекислого газа. Впрочем, основная проблема состоит в отсутствии подтвержденных запасов воды.

Это вкусно?

По вкусу и по внешнему виду полученная еда напоминает обычную пшеничную муку. Это очень питательное вещество: примерно наполовину оно состоит из белков, еще на четверть — из углеводов, остальное — жиры и нуклеиновые кислоты.

Но остается главный вопрос: насколько это вкусно? По словам разработчиков, ответ на него не так важен, поскольку есть «воздушную еду» в сыром виде никто и не предлагает.

«Это ингредиент — такой же, как мука, соевый протеин или белок молочной сыворотки, — поясняет профессор Питканен. — Он не предназначен для употребления в сыром виде. Из него можно и нужно делать готовые продукты. Хоть хлеб, хоть сосиски. Своего ярко выраженного вкуса у этой еды нет, он довольно нейтральный».

Так что соль, сахар и другие ингредиенты в теории позволят производить из искусственного протеина хоть закуски, хоть десерты, хоть основные блюда, как сейчас происходит с мукой.

Автор фото, Solar Foods

Такую еду можно производить и в космосе

Ученый подчеркивает: у искусственного протеина нет задачи полностью заменить привычную нам пищу. Но в долгосрочной перспективе — с учетом борьбы с изменением климата — Solar Foods должна стать основным источником белка для горячей еды.

Со временем это поможет почти полностью отказаться от животноводства, одного из основных источников выбросов углекислого газа, и частично от земледелия — главной причины вырубки лесов.

А для начала им можно хотя бы заменить животный корм. Хотя 6 евро за кило для животного корма — дороговато. Тот же соевый протеин стоит в несколько раз дешевле. Впрочем, по мере роста производства и в местах, где дешевая солнечная энергия, себестоимость будет снижаться.

Бактерии на ужин?

Запатентовать саму технологию производства еды из воздуха невозможно, так что в теории этим может заниматься кто угодно, без всякой лицензии.

Единственное, на что можно получить патент — это на производство конкретных микроорганизмов. Ведь в конечном счете получаемый продукт — это не просто искусственный абстрактный белок с добавлением углеводов. Это вполне себе живые бактерии.

И тут возникает другой важный вопрос — психологический. Не секрет, что регулярно звучащие в последнее время призывы экологов употреблять в пищу насекомых, мягко говоря, не вызывают особого энтузиазма в цивилизованных странах. Готовы ли мы ежедневно питаться на завтрак, обед и ужин бактериями?

Однако нужно вспомнить, что, строго говоря, мы и так ежедневно едим бактерии — причем в огромном количестве. Дрожжи, кисломолочные и широко разрекламированные бифидобактерии — и множество других. И даже не задумываемся об этом.

Автор фото, Getty Images

Любите кисломолочные продукты? Значит, любите и молочнокислые бактерии

«Конечно, у слова «бактерии» есть неприятные ассоциации, — согласен профессор Питканен, — но есть ведь не только плохие бактерии, но и хорошие, очень полезные, даже необходимые. Да что говорить, человек почти наполовину состоит из бактериальных клеток».

Более того, поскольку бактерии не относятся ни к растениям, ни к животным, то еду из воздуха можно считать даже не вегетарианской, а вполне себе веганской.

«Мне лично многие говорили, что скорее будут есть бактерии, чем насекомых, — улыбается Питканен. — Так что основной вопрос, на который предстоит найти ответ — это каким будет конечный продукт, чтобы люди захотели его есть? Он должен быть вкусным, что бы это ни было. Вкусным, доступным по цене и удобным».

«В конце концов, забота о природе — обычно не самое главное, о чем думают люди, когда выбирают себе ужин», — говорит он.

Электричество не перешло в качество – Газета Коммерсантъ № 223 (6703) от 04.12.2019

В прокат выходит «Война токов» Альфонсо Гомеса-Рехона — фильм о борьбе Томаса Эдисона и Джорджа Вестингауза за то, какой вид электрического тока будет использоваться в США. В этом противостоянии победил Вестингауз, а вот так ли уж выиграли зрители от того, что картина после долгих проволочек все-таки вышла на экраны, Юлия Шагельман сомневается.

Действие фильма охватывает время с 1880 по 1893 год, но на самом деле «война токов» продолжалась век с лишним: лишь в 2007 году в Нью-Йорке был символически перерезан последний работающий кабель постоянного тока и город окончательно перешел на переменный. История производства и выпуска в прокат картины оказалась чуть покороче, но тоже длинной и сложной.

Работа над сценарием заняла у его автора Майкла Митника более десяти лет, причем изначально он сочинял мюзикл. Пожалуй, даже обидно, что в фильм в итоге не вошла песня, в которой, по словам Митника, «Эдисон пытается запугать толпу, чтобы люди выбрали его электричество, убивая током лошадь при помощи генератора Вестингауза», и вообще никто не поет. В 2011 году текст, уже без музыкальных номеров, попал в знаменитый черный список лучших неснятых сценариев, где его и нашел Тимур Бекмамбетов, который впоследствии стал продюсером картины, а режиссером был выбран Альберто Гомес-Рехон. Кроме того, продюсировать «Войну токов» взялась The Weinstein Company, а значит, пошли разговоры о грядущих «Оскарах», в получении которых недоброй памяти Харви Вайнштейн был большим специалистом. Фильм так торопились доделать к наградному сезону 2017 года, что на кинофестивале в Торонто критикам и зрителям предъявили незаконченный вариант. Разгромные отзывы похоронили оскаровские амбиции картины, потом компания Вайнштейна обанкротилась, и лента легла на полку. И вот два года спустя после того, как был улажен вопрос с правами, а Гомес-Рехон перемонтировал фильм, он наконец дошел до кинотеатров.

1880 год. Знаменитый изобретатель Томас Алва Эдисон (Бенедикт Камбербэтч) представляет инвесторам свою новейшую разработку — электрическую лампочку, а также обещает осветить города и веси Америки с помощью своей системы постоянного тока. Джордж Вестингауз (Майкл Шеннон), промышленник и тоже инноватор (он, например, придумал тормоза для поездов), поначалу вовсе не собирается с Эдисоном конкурировать, напротив, хочет предложить ему сотрудничество, но тот отчего-то ему хамит на ровном месте. Тогда Вестингауз решает дать сдачи, но другим способом: он патентует систему переменного тока и предлагает ее мэриям и предприятиям по всей стране вместо эдисоновской. Она удобнее, дешевле, за ней будущее, и это постепенно становится понятно всем. Кроме Эдисона.

Ничем, кроме дурного характера, это объяснить невозможно, но авторы картины не особо и пытаются. Весь труд они перекладывают на плечи Камбербэтча, который старательно изображает перепады настроения своего героя, брызжет слюной на сотрудников и выразительно страдает по безвременно умершей жене (Таппенс Мидлтон), чтобы показать, что Эдисон тоже человек. Параллельно он строит козни Вестингаузу, пытаясь убедить почтеннейшую публику, что переменный ток убивает людей. Как назло, переменный ток никого не убивает, поэтому Эдисону приходится самому показательно умерщвлять кошек, собак, свиней и лошадей (по счастью, за кадром), а также приложить руку к изобретению электрического стула, вопреки своим принципам не делать никаких устройств, способных кого-то лишить жизни.

По контрасту Вестингауз выглядит человеком спокойным, взвешенным и отменно скучным, тем более что никаких отличительных черт, кроме усов и бакенбардов, ему не придумали, а Шеннон явно не очень комфортно себя ощущает в редкой для него положительной роли. Третий участник противостояния — Никола Тесла (Николас Холт), чья задача — носить экстравагантные костюмы (это получается отлично) и быть гениальнее всех остальных, вместе взятых (а вот это уже не очень).

Персонажи вышли настолько неравнозначными, что никакой «войны» между ними в итоге не получается, а итоговый результат похож на красиво проиллюстрированную и при этом значительно сокращенную статью в «Википедии» с парой экскурсов в электрофизику. Но даже красивая картинка (оператор Чон Джон Хун) и модный электронный саундтрек не могут скрыть того факта, что в этой истории про электрические токи отчаянно не хватает напряжения.

Памятка «Оказание первой помощь при поражении электрическим током»

Как оказать первую помощь при поражении электрическим током

Поражение электротоком – это тот случай, когда человека обязательно нужно показать мед.работникам, даже если была грамотно оказана доврачебная помощь.

Ток может поразить внутренние органы, например, сердце или легкие, но сразу это заметно не будет, а проблемы проявятся позже. По этой же причине после сильного удара тока нужно постоянно наблюдать пострадавшего, проверять его самочувствие, при необходимости – немедленно показывать мед. персоналу.

Однако в наших силах принять меры по сохранению здоровья человека, по спасению его жизни после удара током, пока на место происшествия не прибыла скорая мед.помощь.

Алгоритм действий при оказании помощи пораженному электрическим током

Как можно быстрее вызовите мед.бригаду и приступайте к спасению человека. Лучше, если несколько человек будут заниматься этим одновременно. Алгоритм ваших действий:

1. Если это возможно – сразу отключите электроустановку, до части которой дотронулся пострадавший. Нужно как можно скорее прекратить воздействие тока на него. От того, как долго ток будет действовать, будут зависеть и последствия. Самостоятельно разжать руку или отойти, когда бьет ток, человеку может быть очень сложно или невозможно, поэтому требуется срочная посторонняя помощь.

2. Когда отключить установку нет возможности, а человек держится за край кабеля или провода, кабель можно отрубить топором или другим подобным инструментом. У топора должна быть изолированная ручка – деревянная или пластиковая. Она обязательно должна быть сухой.

3. В электроустановках до 1000 Вольт допускается применение подручных средств (все они должны быть сухими и изолированными). Чтобы оттянуть человека, можно использовать деревянные палки, доски, сухие канаты. При условии, что у пораженного сухая одежда, можно потянуть за нее. При этом нужно быть внимательными и соблюдать меры предосторожности, заботиться о собственной безопасности: не прикасаться к самому человеку, его голой коже, а также к каким-либо предметам из металла и мокрым вещам.

4. В электроустановках выше 1000 Вольт уже должны использоваться специальные инструменты и средства защиты: диэлектрические перчатки, ботинки или галоши, а также изолирующие штанги и щипцы.

Средства защиты от воздействия электрического тока

1. Под упавшего пораженного следует подложить сухую деревянную доску или фанеру.

2. Проверить наличие пульса и на запястье, и на шее.

3. Проверить зрачки: слишком широкие зрачки будут указывать на то, что кровоснабжение мозга пострадавшего сильно ухудшилось.

Далее действия зависят от того, в каком состоянии оказался человек после воздействия тока.

Оказание первой помощи при поражении электрическим током

Самые простые меры принимаются, если он в сознании. Пораженному нужно обеспечить покой. Пока вы дожидаетесь мед.помощи, уложите его как можно удобнее, укройте одеялом, постоянно проверяйте дыхание и пульс. При наличии ожогов, ушибов или переломов требуется оказание соответствующей доврачебной помощи. Если ничего подобного не обнаружено, не пытайтесь давать пострадавшему какие-то мед.препараты.

Человеку, потерявшему сознание, также нужен покой. Важно проверить, дышит ли он при этом. Необходимо уложить его на мягкую подстилку, расстегнуть на нем одежду, чтобы она не мешала дыханию, обеспечить доступ кислорода. Также меры спасения включают себя очищение рта: в его полости может скопиться кровь и слизь. До приезда мед.бригады нужно постараться согреть пострадавшего, а также следить за состоянием его дыхания.

Алгоритм действий включает в себя искусственное дыхание и непрямой массаж сердца, если пострадавший не подает признаков жизни или дышит прерывисто. Перед тем, как начать эти процедуры, как и в предыдущем случае, нужно освободить пораженного от стесняющей одежды, а также очистить его ротовую полость. Продолжать делать искусственное дыхание и массаж нужно до тех пор, пока человек не придет в себя или не приедет мед.персонал.

Тарифы на электроэнергию для украинцев в 2,5 раза ниже, чем в России и Беларуси — Минэнерго | Громадское телевидение

Об этом сообщил министр энергетики и угольной промышленности Игорь Насалик во время заседания правительства 26 июня.

«Украинское население платит за электроэнергию в 2,5 раза меньше, чем в России, и в 2,6 раза меньше, чем в Беларуси», — заявил Насалик.

По его словам, это стало результатом государственной политики, направленной на снижение тарифов и социальную защиту населения. В частности, тарифы для граждан на электричество не повышались в течение последних трех лет.

Согласно принятому депутатами закону, 1 июля 2019 года в Украине должны запустить новый рынок электроэнергии. Этот рынок предполагает введение новой модели взаимоотношений между поставщиками и потребителями электроэнергии. В частности, ликвидируется единственный покупатель и продавец электроэнергии — Энергорынок. Зато продавать электроэнергию должны в соответствии с двусторонними соглашениями между производителями и поставщиками или потребителями. Также вводятся биржи по продаже электроэнергии: рынок на сутки вперед, рынок продажи электричества в пределах суток, а также балансирующий рынок.

Новый рынок электроэнергии предполагает обособление деятельности по распределению и поставке электроэнергии. Это означает, что облэнерго теперь не смогут распределять электроэнергию и поставлять ее потребителям. Поставки выделяют в отдельный бизнес. Это соответствует европейским стандартам и создает условия для конкуренции.

Напомним, что во время заседания правительства 5 июня сообщалось о том, что правительство отказалось переносить запуск рынка электроэнергии несмотря на угрозу резкого роста цен.

22 мая правительство тайно приняло решение о перекладывании убытков от продажи электроэнергии населению исключительно на государственные компании, что позволит сохранить прибыли компании «ДТЭК» Рината Ахметова. В тарифном регуляторе заявили, что реализация этого правительственного постановления приведет к росту цен на электроэнергию для промышленных предприятий на 40-50%, а в Энергорынке сообщили, что стоимость электроэнергии вырастет на 42%.

Так, правительство возложило специальные обязательства на Энергоатом, Укргидроэнерго и частично на Укрэнерго. Это означает, что государственные компании должны будут продавать электроэнергию населению по сниженным ценам. Это делается для того, чтобы введение рынка электроэнергии не привело к резкому росту тарифов на свет.

В то же время на компанию «ДТЭК» таких обязательств не возложили, поэтому она и в дальнейшем будет продавать свое электричество по более высоким, рыночным ценам.

Отметим, что более половины потребленной украинцами электроэнергии производится на АЭС, которыми руководит Энергоатом. ТЭС, в том числе компании «ДТЭК», используют для покрытия недостатка произведенной на атомных электростанциях электроэнергии и для балансировки потребления (они покрывают потребности в электричестве в пиковые часы).

Как производится электричество? — Platinum Electricians

Вы бы не смогли прочитать это, если бы не электричество, заставляющее ваш компьютер и Интернет работать. Электричество играет важную роль в нашей повседневной жизни. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, что такое электричество на самом деле, откуда оно берется и как производится?

Что такое электричество?

Электричество, как поток электрического заряда, является формой энергии. Энергия, как и вся материя среди нас (объекты, растения и даже наши тела), образована крошечными частицами, называемыми атомами.

Каждый атом состоит из еще более мелких элементов, называемых протонами (они несут положительный заряд), нейтронами (они не имеют заряда) и электронами (они несут отрицательный заряд). Протоны и нейтроны плотно упакованы вместе в центре атома, а электроны вращаются вокруг ядра.

Когда электроны движутся от атома к атому, они создают магнитные силы, и образуется электрический ток, создающий энергию.

Как производится электричество?

Электричество можно получить разными способами.Это может быть произведено, или это также может произойти естественным образом (через болты молнии).

Главное иметь в виду, что энергия не может быть создана или уничтожена; его можно только изменить из одной формы в другую. Поэтому, когда мы говорим о производстве электричества, на самом деле мы используем другую форму ранее существовавшей энергии и преобразуем ее в электричество.

Электроэнергия, которую мы используем в повседневной жизни, получают с помощью генераторов. Эти генераторы работают с магнитами для производства электроэнергии.

Электростанции и генераторы

Немного истории…

Около 1800 года Майкл Фарадей, британский физик и химик, открыл электромагнитную индукцию, когда он провел эксперимент, состоящий в перемещении магнита по проводу, создавая электричество.

Через несколько лет после этого, в 1882 году, американский изобретатель и бизнесмен Томас Эдисон открыл первую электростанцию ​​в Нью-Йорке. Генератор, использованный на заводе, был в основном экспериментом Фарадея, но в более крупной версии.

Современный процесс

В настоящее время процесс получения электричества почти такой же, как и в 1882 году: большой магнит вращается вокруг медной проволоки, которая создает поток электронов через атомы, создавая электрический ток.

Для этого электростанциям нужен источник топлива . Источниками топлива могут быть уголь, газ, вода или ветер.

Уголь и газ

В качестве источников топлива уголь и газ работают одинаково. Они используются для нагрева воды, и вместе с паром, который они производят, турбина начинает вращаться, перемещая магниты и инициируя процесс.

Атомные электростанции

Атомные электростанции получают энергию за счет расщепления атомов урана с выделением тепла, которое затем используется для кипячения воды и получения пара.

Ядерная энергетика на урановом топливе — это чистый и эффективный способ получения энергии. Как только пар генерируется, как на угольных и газовых электростанциях, он приводит в движение турбогенераторы, позволяя магнитам перемещаться для выработки электричества.

Вода и ветер

Другие электростанции используют возобновляемые источники энергии в качестве источника топлива, такие как вода или ветер.

Гидроэлектростанции используют плотины, построенные на реках, чтобы сдерживать воду, которая направляется по трубам, чтобы упасть на лопасти массивных турбин, заставляя их двигаться. Как только вода попадает в турбину, она возвращается в реку, и ее можно использовать снова.

Ветровые турбины также работают по аналогичному принципу. Кинетическая энергия ветра вращает лопасти ветряных турбин вокруг ротора. Когда этот ротор (соединенный с главным валом) активируется, вал начинает вращаться, активируя генератор и вырабатывая электричество.

В Австралии большая часть электроэнергии поставляется с угольных и газовых электростанций. Только 14% электроэнергии Австралии производится из возобновляемых источников энергии.

Как он попадает в наши дома?

После завершения процесса создания электричества необходимо изменить его напряжение. Для этого электричество проходит через трансформатор, а оттуда может перемещаться от электростанции к любому месту назначения, в котором оно необходимо.

Транспортировка электрического тока высокого напряжения по толстым и изолированным линиям электропередачи, находящимся высоко над землей.

Точно так же, как машинам нужно топливо, чтобы ехать, или людям нужна еда, чтобы выжить, ток электричества тоже нуждается в повышении, особенно если они путешествовали на большие расстояния. Когда электричество достигает нового города или района, оно отправляется на трансформатор, который дает току заряд, необходимый для продолжения работы.

Когда провода доходят до вашего дома, другой трансформатор подает электричество нужного напряжения, чтобы его можно было безопасно использовать дома.

Провода подключены к счетчику, который отслеживает, сколько электроэнергии используется, и они также подключены к точкам питания по всему дому, что позволяет подключать компьютер, телевизор, телефон, игровые приставки, кухню. бытовая техника и многое другое, что вы используете!

Центр обработки данных по альтернативным видам топлива: производство и распределение электроэнергии

Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) и полностью электрические транспортные средства (EV) — собирательно именуемые подзаряжаемыми электромобилями (PEV) — накапливают электричество в аккумуляторах 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.Турбинный генератор 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 выбросов. 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.Как только электричество покидает генерирующую установку, напряжение увеличивается или «повышается» с помощью трансформатора (типичные диапазоны от 115 кВ до 765 кВ), чтобы минимизировать потери мощности на больших расстояниях. Поскольку электричество передается по сети 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 инфраструктура электроснабжения

Полностью электрические автомобили и гибридные электромобили с подзарядкой от электросети представляют собой новый спрос на электроэнергию, но они вряд ли в ближайшем будущем перегрузят наши существующие генерирующие ресурсы. Значительное увеличение количества этих транспортных средств в Соединенных Штатах не обязательно потребует добавления новых мощностей по производству электроэнергии в зависимости от того, когда, где и на каком уровне мощности заряжаются автомобили.

Спрос на электроэнергию растет и падает в зависимости от времени суток и времени года. Мощность производства, передачи и распределения электроэнергии должна удовлетворять спрос в периоды пикового использования; но большую часть времени электроэнергетическая инфраструктура не работает на полную мощность. В результате электромобили и PHEV могут практически не создавать необходимости в дополнительной мощности.

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 затраты для коммунальных предприятий, операторов сетей и потребителей.

Анализ NREL также продемонстрировал потенциал синергии между PEV и распределенными источниками возобновляемой энергии. Например, маломасштабные возобновляемые источники энергии, такие как солнечные панели на крыше, могут как обеспечить чистую энергию для транспортных средств, так и снизить спрос на распределительную инфраструктуру за счет выработки электроэнергии вблизи точки использования.

Коммунальные предприятия, производители транспортных средств, производители зарядного оборудования и исследователи работают над тем, чтобы обеспечить плавную интеграцию PEV в U.S. электроэнергетическая инфраструктура. Некоторые коммунальные предприятия предлагают более низкие тарифы в непиковое время, чтобы стимулировать зарядку бытовых транспортных средств, когда спрос на электроэнергию самый низкий. Транспортные средства и многие типы зарядного оборудования (также известного как оборудование для электроснабжения электромобилей или EVSE) могут быть запрограммированы так, чтобы задерживать зарядку 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.

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 одинаково. В обоих случаях источник энергии используется для вращения пропеллероподобной части, 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 есть турбина пропеллер, который повернут на двигающейся воду. 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 по отводу в реку мимо плотины. Кстати, играть в воде прямо под плотиной, когда выходит вода, — плохая 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. Принцип работы генератора основан на 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, он заставляет полюса поля (электромагниты) перемещаться мимо проводников, установленных в статоре. Это, в свою очередь, вызывает прохождение электричества и повышение напряжения на выходных клеммах генератора.»

Гидроаккумулятор: повторное использование воды для пикового потребления электроэнергии

Спрос на электроэнергию не «плоский», а постоянный. Спрос повышается и понижается в течение дня, и в ночное время 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 «гидроаккумулятор», который повторно использует одну и ту же воду более одного раза.

Насосный накопитель — 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 низкая, например, во время полночь.Затем воде позволяют течь обратно через турбогенераторы в то время, когда потребность в ней высока и на систему ложится большая нагрузка.

Насосный накопитель: повторное использование воды для пикового спроса на электроэнергию

Резервуар действует как аккумулятор, 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 гидроаккумулирующие резервуары относительно малы, затраты на строительство, как правило, низкие по сравнению с традиционными гидроэнергетическими сооружениями.

Электроэнергия для детей (учащиеся K-12) — Electric Choice

Наш справочник «Электричество для детей» — это увлекательное и информативное чтение для учеников K-12. Узнайте все об электричестве, о том, как оно генерируется, о сроках открытия, о молниезащите и многом другом!

Содержание

Что такое электричество?

E? лек? tric-i-ty (имя существительное)

Электричество — это тип энергии, который поступает из потока электроэнергии, также известный как заряд.Электричество используется для питания наших домов, освещения и электроники. Мы получаем электроэнергию из таких источников, как уголь, энергия, природный газ и нефть.

Электроэнергия — вторичный источник энергии, а значит, она должна производиться из этих предметов. Мы научились использовать предметы, которые мы находим в природе, или такие продукты, как нефть, и преобразовывать их в электричество, необходимое для питания наших домов. Довольно аккуратно, правда?

Мы используем электричество каждый день в нашей жизни. Большинство из нас даже не осознают, сколько мы потребляем электроэнергии каждый день.Электричество может быть обычным явлением в нашей повседневной жизни, но это не означает, что электричество просто или легко создать.

Электричество — это сложный и мощный инструмент, который является важной частью нашей жизни. Найдите минутку, чтобы узнать больше об электричестве, вы можете быть удивлены некоторыми забавными фактами, стоящими за самым удивительным источником энергии в мире.

← Вернуться к содержанию

Краткие сведения об электроэнергии

1. Электричество настолько быстро, что движется со скоростью света.Это 186 000 миль в секунду.

2. Электроэнергия может производиться из любых вещей. Мы можем использовать воду, солнце, ветер и даже помет животных для производства электричества.

3. Молния — это на самом деле вид электрической энергии, встречающейся в природе.

4. Электроэнергия — наиболее распространенный вид энергии.

5. Если вы возьмете 25 000 светлячков и сложите их вместе, они произведут столько же электричества, сколько одна 60-ваттная лампа накаливания.

6. Уголь — наиболее распространенный способ получения энергии. Чтобы получить уголь, нужно 440 миллионов лет.

7. Солнечная энергия — один из самых популярных природных источников электроэнергии. Солнце настолько мощно в производстве энергии, что всего за один час оно может произвести достаточно энергии для всего мира, чтобы использовать ее в течение целого года.

8. Электрические угри действительно электрические. Они могут вызвать выброс электричества, который сильнее, чем мощность, которую вы получаете от розетки в вашем доме.

9. Ваш кондиционер потребляет в 10 раз больше электроэнергии, чем вентилятор. По возможности попробуйте использовать вентилятор в своей комнате вместо того, чтобы включать кондиционер, это сэкономит вам и вашей семье много электроэнергии.

10. Обычно ваш холодильник потребляет больше электроэнергии, чем любой другой прибор в вашем доме.

← Вернуться к содержанию

Как производится электричество?

Электричество — такая важная часть нашей жизни… но как оно производится? Откуда это взялось? Нет однозначного ответа! Электричество можно производить из множества различных источников.Есть как возобновляемые (природные), так и невозобновляемые источники.

← Вернуться к содержанию

Невозобновляемые ресурсы — это уголь и природный газ. Мы можем использовать их для создания энергии, но когда мы их используем, они создают отходы. В конце концов, эти ресурсы закончатся.

Вот основные виды возобновляемых ресурсов.

• Атомная энергия
• Уголь (ископаемое топливо)
• Природный газ

Вот как они работают:

1. Эти невозобновляемые ресурсы сжигаются или используются для производства тепла.
2. Это тепло превращает воду в пар.
3. Затем этот пар вращает двигатель внутри электростанции, также известный как турбина.
4. Когда турбина начинает вращаться, она создает трение, которое производит электричество!

← Вернуться к содержанию

Тогда есть возобновляемые ресурсы. Это вещи, обнаруженные в природе, которые мы можем использовать снова и снова для производства электричества, они никогда не заканчиваются и не производят отходов!

Наиболее распространенные типы возобновляемых ресурсов:

• Солнце (Солнце)
• Ветер
• Вода (гидро)
• Биомасса
• Геотермальная энергия

А вот как они работают:

Солнечная энергия

Мы получаем энергию непосредственно от солнца и используем его свет и тепло. Самый распространенный способ сделать это — использовать большие солнечные батареи. Они улавливают солнечный свет и превращают его прямо в электричество. Вы также можете использовать голову солнца для создания пара, который вращает турбины и производит электричество.

Энергия ветра

Вы когда-нибудь видели эти большие ветряные мельницы на обочине дороги? Их используют для производства электричества. Когда ветер заставляет эти мельницы двигаться, он производит энергию, которую мы затем можем собирать и превращать в электричество.

Гидроэнергетика (Hydro Power)

Когда вода падает с водопада, по течению реки или через плотину, ее можно собрать в так называемой турбине.В этих турбинах есть большие лопасти, и когда они вращаются, они вырабатывают энергию, которую мы можем превратить в электричество.

Геотермальная энергия

Центр Земли очень горячий, как вулкан. Вы знали, что мы можем использовать это тепло для производства электричества? Мы можем взять тепло и превратить его в пар на электростанциях, которые будут вырабатывать электроэнергию.

Биомасса

Биомасса — это термин, используемый для описания древесины, растений, сельскохозяйственных культур и даже помета животных.Эти природные продукты можно использовать вместо угля или природного газа. Мы можем сжигать эти отходы, чтобы приводить в действие турбины и производить электричество.

← Вернуться к содержанию

Молния

Молния — это форма электричества, встречающаяся в природе. Вы можете увидеть молнию во время грозы, когда в небе густые черные грозовые тучи. Это происходит, когда грозовые тучи образуют два слоя. Пространство между этими двумя слоями становится электрически заряженным, пока в атмосфере не возникнет искра или между землей и атмосферой.Когда молния попадает в землю, это называется ударом молнии.

Есть много разных типов молний. Хотя некоторые не ударяются о землю, все проводят электричество. Ниже приведены лишь несколько примеров.

Anvil Crawler
Этот вид молнии проходит от облака к облаку по небу. Обычно такое освещение можно увидеть с большого расстояния.

Сухая молния
Эта молния случается, когда мало или совсем нет дождя.Это наиболее частая причина лесных пожаров в Канаде, Австралии и США.

Разветвленная молния
Этот тип молнии выглядит как ветка дерева или разветвленная дорога. Он стреляет с неба до земли.

Rocket Lightning
Эта молния происходит внизу облака. Он выстреливает по прямой, как ракета!

Super Bolt
Этот тип молнии в сто раз ярче, чем любой другой вид молнии.Это очень редко? только один из миллиона ударов молнии — это супер болт.

Поскольку молния — это форма электричества, она также очень опасна. Хотя издалека это выглядит красиво, молнии горячее, чем поверхность солнца! Молния может осветить грозовую тучу, растянуться между облаками или даже ударить по земле.

Иногда эти удары молнии могут поражать деревья, здания и людей. Чтобы оставаться в безопасности, очень важно знать, что делать во время грозы.

Молниезащита

Когда вы видите молнию, лучше всего находиться внутри вашего дома или здания. Даже если вы не видите грома — как сообщает Национальная метеорологическая служба: «Если гремит гром, идите в дом» — вас все равно ударит молния. Оказавшись внутри, дождитесь, пока утихнет буря. Еще одно хорошее место для посещения — это машина? но убедитесь, что окна закрыты!

Если вы находитесь на улице, вы можете сделать много вещей, чтобы попасть в безопасное место. Ознакомьтесь со следующими советами, чтобы узнать больше.

На улице темнеет…

Находясь на улице, важно следить за небом. Если небо начинает темнеть в то время, когда должно светить солнце, могут накатываться грозовые тучи! Если вы все еще не уверены в погоде, попробуйте задать себе следующие вопросы:

• Неужели облака действительно темные?
• Ветер усиливается?
• Я слышу раскаты грома?
• Идёт дождь?

Если видишь…

Если ответите? Да !? Чтобы ответить на любой из этих вопросов, рекомендуется зайти в свой дом, прочное здание или машину. Не ждите! Уходи прямо сейчас. Если можете, бегите домой или к другу. Если рядом находится взрослый, обратитесь к нему за помощью.

Когда вы находитесь внутри, вы можете сделать несколько вещей, чтобы оставаться в безопасности. Не используйте устройства, которым требуется электричество, например компьютер или другие приборы. Лучше их выключить.

Иногда молния может ударить по линиям электропередач и вызвать громкий взрыв. Если у вас есть проводной телефон, не используйте его. Шум может быть оглушительным!

Вам также следует дождаться окончания шторма, чтобы принять душ или использовать любую воду.Молния может пройти через воду и вызвать у вас шок.

Помните…

Молния — это электричество, что означает, что некоторые объекты на земле притягивают или проводят молнии. Это очень хорошая идея — держаться подальше от этих предметов, чтобы не пораниться. К таким объектам относятся:

• Отбеливатели
• Навесы
• Площадки для пикника
• Водоемы
• Вода
• Лужи
• Металл
• Деревья

Если вы когда-нибудь увидите, что кого-то ударила молния, немедленно позвоните в службу 9-1-1. Им потребуется медицинская помощь.

Мифы о молнии

№1? Я могу закончить свою игру до того, как войду внутрь.
Если вы заметили какие-либо признаки грозы, вам следует немедленно отправиться домой. Не заканчивайте игру и не ждите, пока пойдет дождь. Важно сразу же попытаться попасть в безопасное место.

№ 2? Молния никогда не ударяет в одно и то же место дважды.
Если есть высокая конструкция или объект, молния может поразить его более одного раза.Такие здания, как Эмпайр-стейт-билдинг, могут поражаться более 100 раз в год!

№ 3? Молния поражает только высокие объекты и здания.
Хотя может показаться, что молния поражает только высокие объекты, это не всегда так. Ученый не может объяснить, почему молния поражает одни вещи, а другие — нет. Это правда, что в высокий объект с большей вероятностью ударит молния, но не всегда!

# 4 Молния не генерирует энергию.
При ударе молнии электричество не используется для питания зданий или домов. Большая часть уходит в землю. Тем не менее, есть ученые, работающие над разными способами получения электричества от молнии. Это поможет создать новую энергию, не нанося вреда окружающей среде.

← Вернуться к содержанию

История электроэнергии (Хронология)

Может показаться, что электричество существует вечно, но на самом деле электричество существует всего несколько сотен лет. Никто не «изобрел» электричество, но Бенджамину Франклину часто дают звание официального «основателя». электричества.

Он не одинок в производстве электричества, которое есть сегодня:

1600 — Английский ученый Уильям Гилберт придумал слово «электричество». от греческого слова янтарь.

1733 — Шарль Франсуа дю Фэй обнаружил, что электричество бывает двух видов, Бенджамин Франклин и Эбенезер Киннерсли переименовали эти формы в «положительные». и? отрицательный.?

1747 — Бенджамин Франклин начал экспериментировать со статическими зарядами в воздухе и экспериментировать с идеей электричества в нашем мире.

1752 — Бенджамин Франклин берет громоотвод и доказывает, что молния на самом деле является разновидностью электричества.

1800 — Алессандро Вольта создает первую электрическую батарею и доказывает всему миру, что электричество может передаваться по проводам.

1816 — Открытие первой энергетической компании в США.

1821 — Майкл Фарадей делает первый электродвигатель.

1837 — Первые электродвигатели производятся для заводского использования.

1880-е — Несколько небольших электрических станций были разработаны в Соединенных Штатах на основе проектов Томаса Эдисона. Эти электростанции могли обеспечивать электроэнергией только несколько кварталов за раз, но они начали подавать электричество в здания в США

1930 — К этому моменту истории большинство людей в США, живущих в больших и малых городах, и примерно 10% ферм имели электричество.

1970 — EPA (Агентство по охране окружающей среды) было создано, чтобы убедиться, что энергия не наносит вреда планете.Это помогло нам создать экологически чистые способы производства электроэнергии, такие как солнечная энергия и энергия ветра.

← Вернуться к содержанию

Как электричество попадает в наши дома?

Когда нам нужно электричество, все, что нам действительно нужно, это щелкнуть выключателем или включить кнопку на нашем телевизоре, и мы сразу же сможем начать использовать столько энергии, сколько нам нужно. Это почти похоже на волшебство. Кажется, что электричество так легко проникает в наши дома, хотя правда в том, что электричество должно пройти сотни миль, чтобы мы могли использовать всю нашу любимую электронику.

Так как же электричество попадает в наши дома?

Вы знаете те столбы и провода, которые вы видите на дороге? Это дороги? для электричества в дорогу. Эти провода и столбы очень важны и помогают сделать это возможным, но прежде чем электричество начнет поступать в наши телевизоры и микроволновые печи, его нужно сначала сделать!

Вот как это работает:

1. Электроэнергия производится на огромных электростанциях по всей стране. Эти фабрики могут использовать уголь, ветер, воду, природный газ и другие ресурсы для производства электроэнергии.

2. Как только электростанция вырабатывает электричество, оно проходит через трансформаторы. Эти трансформаторы дают электричеству импульс, необходимый для путешествий на большие расстояния. Обычно электричеству приходится преодолевать сотни миль.

3. Этот электрический заряд проталкивается в линии, называемые линиями передачи. Это большие провода, которые вы видите по всему своему сообществу. Эти линии проходят через всю страну, поэтому каждый может иметь доступ к электричеству.

4. После того, как заряд прошел многие мили по линиям электропередачи, он поступает на подстанцию. Здесь заряд немного замедлен, поэтому теперь он не такой мощный, что ему не нужно путешествовать намного дальше. Повышение, которое он получил от трансформаторов, убирается, поэтому он может безопасно добраться до вашего дома.

5. Эта электроэнергия затем проходит по более мелким линиям, называемым распределительными линиями. Эти распределительные линии подключены к нашим домам, школам и зданиям по всему нашему району.

6. Эти распределительные линии выводят электричество через счетчик за пределы вашего дома. Этот счетчик показывает, сколько вы и ваша семья потребляете электроэнергии каждый месяц. Оттуда этот выброс электричества проходит через все эти маленькие провода внутри стен вашего дома к розеткам и переключателям по всему дому, так что вы можете начать использовать электричество, как хотите.

Когда вы подключаете электронику к одной из этих розеток, электричество, которое вырабатывается на заводе за сотни миль, проходит прямо через ваш предмет, позволяя вам использовать ваши любимые гаджеты, когда захотите.

← Вернуться к содержанию

Словарь терминов по электричеству

Существует так много разных терминов, которые помогают нам понять электричество и то, как оно работает. Чем больше словарных слов вы знаете об электричестве, тем больше вы знаете об энергии, которую используете каждый день.

ампер — ампер используются для измерения потока электрического тока через вещество или материал (также известный как проводник).

Батарея — Элемент или группа элементов, которые могут создавать электрический ток.

Blackout — Когда вся территория, обслуживаемая одной и той же электрической компанией, теряет электроэнергию. Когда свет гаснет во время шторма, это обычно называется затемнением.

Схема — Путь, по которому проходит электрический ток, чтобы достичь своего конечного пункта назначения. Например, когда электрический разряд идет от счетчика в вашем доме к компьютеру в вашей комнате, он следует по цепи.

Проводник — Материал любого типа, через который проходит электричество.

Ток — Поток электроэнергии.

Предохранитель — Очень важное предохранительное устройство, которое останавливает электрический ток в ситуациях, когда слишком много электричества может быть опасным. Иногда при использовании слишком мощного предмета, например, фена, розетка может полностью отключиться. Ваши родители могут называть это «перегоранием предохранителя». Это происходит потому, что в розетку в вашем доме проходит слишком много электричества, а предохранитель помогает защитить вас.

Генератор — Машина, приводимая в движение для производства электричества.

Геотермальная энергия — Энергия, получаемая из тепла из-под земли.

Сеть — Сеть — это серия путей, подстанций и линий электропередач, которые позволяют электричеству перемещаться из одного места в другое.

Hydro Power — Электроэнергия, получаемая из проточной воды.

Изолятор — Предмет, не пропускающий электричество. Некоторые предметы могут быть изолированы, чтобы электричество оставалось там, где оно должно быть.

Киловатт (кВт) — Киловатт — это 1000 Вт. Это распространенный способ измерения того, сколько энергии что-то использует.

Киловатт-час (кВтч) — Использование 1000 Вт электроэнергии в течение полного часа. Если ваш ноутбук потребляет 5 кВтч, это означает, что он потребляет 5000 Вт электроэнергии каждый час.

Мегаватт — Один миллион ватт энергии или 1000 киловатт.

Meter — Устройство, измеряющее количество потребляемой энергии. Рядом с вашим домом есть электросчетчик, который показывает, сколько электроэнергии потребляет ваша семья.

Ядерная энергия — Энергия, вырабатываемая ядерным реактором. На этих электростанциях машины расщепляют атомы, чтобы произвести электричество.

Розетка — Отверстие в вашем доме, куда вы можете подключить электронику, называется электрической розеткой. Таким образом вы подключаете свои устройства к электричеству, проходящему через ваш дом.

Солнечная энергия — Электроэнергия, получаемая за счет солнечного тепла или света. Это возобновляемый источник электроэнергии.

Солнечная панель — Солнечная панель — это большое устройство, которое улавливает тепло и свет от солнца и превращает их в полезную энергию для наших домов и других зданий.

Турбина — Машина, которая использует движущуюся энергию, такую ​​как вода, ветер или пар, и приводит в действие генератор, который позволяет этой движущейся энергии превращаться в электричество.

Вольт — Вольт — это способ измерения силы электрического тока при его движении через объект или проводник.

Ватт — Основной способ измерения электрической мощности. 1000 Вт = 1 киловатт.1000,00 Вт = 1 мегаватт.

Энергия ветра — Электроэнергия, получаемая от ветра. Это возобновляемый источник энергии.

Ветряная турбина — Большая конструкция типа ветряной мельницы, которая улавливает силу и энергию разума и использует движение ветра для питания генератора. Затем этот генератор превращает движение ветра в электричество.

← Вернуться к содержанию

Как производится электричество — UGI EnergyLink

Электричество — это не сырой источник энергии.Он должен быть создан из другого источника топлива, прежде чем он попадет в ваш дом и запитает ваше освещение, электронику и бытовую технику. Вот пошаговое описание того, как производится электричество.

• Источник топлива генерирует энергию: Процесс начинается на электростанции, совместимой с конкретным источником топлива, таким как уголь, нефть, природный газ, ядерная энергия, солнечная энергия, ветер, вода или биотопливо. Выбор возобновляемых источников энергии для производства электричества снижает выбросы и делает электричество более экологически безопасным для производства.
• Турбина и генератор преобразуют энергию в электричество: Выбранный источник топлива производит пар, газ или жидкость, часто за счет нагрева, который приводит в движение лопатки турбины. Турбина соединена со стержнем, который соединен с генератором. Генератор преобразует механическую энергию движущейся турбины в электрическую, вращая большой магнит, окруженный медной проволокой. Это заставляет электроны в меди двигаться, производя электричество.
• Трансформатор увеличивает напряжение питания: Электрический ток, создаваемый магнитом и медным проводом, передается на трансформатор.Здесь напряжение увеличивается минимум до 500 000 вольт.
• Линии электропередачи подают электроэнергию к подстанциям: Линии электропередачи высокого напряжения передают электрический ток от электростанции на одну из нескольких подстанций, связанных между собой в национальной электрической сети. Трансформаторы на каждой подстанции снижают электрическое напряжение до среднего уровня, который может использоваться крупными коммерческими потребителями, такими как фабрики и торговые центры.
• Местные трансформаторы подготавливают электричество для конечного использования: Распределительные линии, смонтированные на столбах или заглубленные под землю, несут электричество на последнем этапе пути к местным трансформаторам.Эти металлические устройства, установленные на столбах или бетонных основаниях, снижают напряжение до 220 — 110 вольт, делая электричество безопасным для использования в домах и на предприятиях.
• Электроэнергия поступает в дом или офис через счетчик: Последний шаг — измерить количество потребляемой вами электроэнергии. Для этого электричество проходит через счетчик на центральный пульт управления, который распределяет мощность по каждой цепи в вашем доме. Это то, что питает ваши светильники, компьютеры, бытовую технику и все остальное, что вы подключаете к стене.

Теперь, когда вы знаете, как производится электричество, вы можете по-новому оценить его. Чтобы узнать больше о снижении тарифов на электроэнергию, чтобы вы могли наслаждаться хорошо освещенным, охлаждаемым и отапливаемым домом с меньшими затратами, свяжитесь с UGI EnergyLink или позвоните нам по телефону 800-797-0712.

Определение: Производство электроэнергии | Информация об открытой энергии

Процесс производства электрической энергии или количество электрической энергии, произведенной путем преобразования других форм энергии в электрическую энергию; обычно выражается в киловатт-часах (кВтч) или мегаватт-часах (МВтч). ^{[1] [2]}

Определение Википедии

Производство электроэнергии — это процесс выработки электроэнергии из источников первичной энергии. Для коммунальных предприятий в электроэнергетике это этап, предшествующий его доставке конечным пользователям (передача, распределение и т. Д. ) Или хранению (с использованием, например, метода гидроаккумуляции). Характерной чертой электричества является то, что оно не является свободно доступным в природе в больших количествах, поэтому его необходимо «производить» (то есть преобразовывать другие формы энергии в электричество).Производство осуществляется на электростанциях (также называемых «электростанциями»). Электроэнергия чаще всего вырабатывается на электростанции электромеханическими генераторами, в основном приводимыми в действие тепловыми двигателями, работающими на сгорании или ядерном делении, но также и другими способами, такими как кинетическая энергия текущей воды и ветра. Другие источники энергии включают солнечную фотоэлектрическую и геотермальную энергию. Производство электроэнергии — это процесс производства электроэнергии из источников первичной энергии. Для коммунальных предприятий в электроэнергетике это этап, предшествующий его доставке конечным пользователям (передача, распределение и т.) или его хранение (с использованием, например, гидроаккумулирующего метода). Характерной чертой электричества является то, что оно не является свободно доступным в природе в больших количествах, поэтому его необходимо «производить» (то есть преобразовывать другие формы энергии в электричество). Производство осуществляется на электростанциях (также называемых «электростанциями»). Электроэнергия чаще всего вырабатывается на электростанции электромеханическими генераторами, в основном приводимыми в действие тепловыми двигателями, работающими на сгорании или ядерном делении, но также и другими способами, такими как кинетическая энергия текущей воды и ветра.Другие источники энергии включают солнечную фотоэлектрическую и геотермальную энергию. Производство электроэнергии — это процесс производства электроэнергии из источников первичной энергии. Для коммунальных предприятий в электроэнергетике это этап, предшествующий его доставке конечным пользователям (передача, распределение и т. Д.) Или хранению (с использованием, например, метода гидроаккумуляции). Характерной чертой электричества является то, что оно не является свободно доступным в природе в больших количествах, поэтому его необходимо «производить» (то есть преобразовывать другие формы энергии в электричество). Производство осуществляется на электростанциях (также называемых «электростанциями»). Электроэнергия чаще всего вырабатывается на электростанции электромеханическими генераторами, в основном приводимыми в действие тепловыми двигателями, работающими на сгорании или ядерном делении, но также и другими способами, такими как кинетическая энергия текущей воды и ветра. Другие источники энергии включают солнечную фотоэлектрическую и геотермальную энергию. Производство электроэнергии — это процесс производства электроэнергии из источников первичной энергии. Для коммунальных предприятий в электроэнергетике это этап, предшествующий его доставке конечным пользователям (передача, распределение и т.) или его хранение (с использованием, например, гидроаккумулирующего метода). Характерной чертой электричества является то, что оно недоступно в природе в больших количествах, поэтому его необходимо «производить» (то есть преобразовывать другие формы энергии в электричество). Производство осуществляется на электростанциях (также называемых «электростанциями»). Электроэнергия чаще всего вырабатывается на электростанции электромеханическими генераторами, в основном приводимыми в действие тепловыми двигателями, работающими на сгорании или ядерном делении, но также и другими способами, такими как кинетическая энергия текущей воды и ветра.Другие источники энергии включают солнечную фотоэлектрическую и геотермальную энергию. Производство электроэнергии — это процесс производства электроэнергии из источников первичной энергии. Для коммунальных предприятий в электроэнергетике это этап, предшествующий его доставке конечным пользователям (передача, распределение и т. Д.) Или хранению (с использованием, например, метода гидроаккумуляции). опрокидывающийся складной термос соглашается. Характерной чертой электричества является то, что оно не является свободно доступным в природе в больших количествах, поэтому его необходимо «производить» (то есть преобразовывать другие формы энергии в электричество).Производство осуществляется на электростанциях (также называемых «электростанциями»). Электроэнергия чаще всего вырабатывается на электростанции электромеханическими генераторами, в основном приводимыми в действие тепловыми двигателями, работающими на сгорании или ядерном делении, но также и другими способами, такими как кинетическая энергия текущей воды и ветра. Другие источники энергии включают солнечную фотоэлектрическую и геотермальную энергию. Производство электроэнергии — это процесс производства электроэнергии из источников первичной энергии. Для коммунальных предприятий в электроэнергетике это этап, предшествующий его доставке конечным пользователям (передача, распределение и т.) или его хранение (с использованием, например, гидроаккумулирующего метода). Электричество не доступно в природе в свободном доступе, поэтому его необходимо «производить» (то есть преобразовывать другие формы энергии в электричество). Производство осуществляется на электростанциях (также называемых «электростанциями»). Электроэнергия чаще всего вырабатывается на электростанции электромеханическими генераторами, в основном приводимыми в действие тепловыми двигателями, работающими на сгорании или ядерном делении, но также и другими способами, такими как кинетическая энергия текущей воды и ветра. Другие источники энергии включают солнечную фотоэлектрическую и геотермальную энергию. Производство электроэнергии — это процесс производства электроэнергии из источников первичной энергии. Для коммунальных предприятий в электроэнергетике это этап, предшествующий его доставке (передача, распределение и т. Д.) Конечным пользователям или хранению (с использованием, например, метода гидроаккумуляции). Электричество не доступно в природе в свободном доступе, поэтому его необходимо «производить» (то есть преобразовывать другие формы энергии в электричество).Производство осуществляется на электростанциях (также называемых «электростанциями»). Электроэнергия чаще всего вырабатывается на электростанции электромеханическими генераторами, в основном приводимыми в действие тепловыми двигателями, работающими на сгорании или ядерном делении, но также и другими способами, такими как кинетическая энергия текущей воды и ветра. Другие источники энергии включают солнечную фотоэлектрическую и геотермальную энергию. Lkjjjkll Электроэнергетика — это процесс производства электроэнергии из источников первичной энергии. Для коммунальных предприятий в электроэнергетике это этап перед поставкой (передача, распределение и т. Д.).) конечным пользователям или их хранилищу (используя, например, метод гидроаккумуляции). Электричество не доступно в природе в свободном доступе, поэтому его необходимо «производить» (то есть преобразовывать другие формы энергии в электричество). Производство осуществляется на электростанциях (также называемых «электростанциями»). Электроэнергия чаще всего вырабатывается на электростанции электромеханическими генераторами, в основном приводимыми в действие тепловыми двигателями, работающими на сгорании или ядерном делении, но также и другими способами, такими как кинетическая энергия текущей воды и ветра.Другие источники энергии включают солнечную фотоэлектрическую и геотермальную энергию.

Reegle Определение

Производство электроэнергии включает в себя все технологии, которые превращают некоторую форму энергии в полезную электрическую энергию. Электричество — это форма энергии, которая имеет магнитные, радиационные и химические эффекты. Электрический ток создается потоком электронов.

Связанные термины

Электричество, Валовая выработка, Чистая выработка, Энергия, линии передачи, энергия, Линия передачи, биоэнергетика

Список литературы

1. ↑ http: // www1.eere.energy.gov/site_administration/glossary.html#E
2. ↑ http://205.254.135.24/tools/glossary/index.cfm?id=E

Основы производства геотермальной электроэнергии | NREL

Геотермальные электростанции используют пар для производства электроэнергии. Пар идет из резервуаров горячей воды, обнаруженной на несколько миль или более ниже поверхности земли.

Пар вращает турбину, которая приводит в действие генератор, вырабатывающий электричество. Есть три типа геотермальных электростанций: сухой пар, мгновенный пар и бинарные. цикл.

Сухой пар

Сухие паровые электростанции используют пар из подземных источников. Пар проходит по трубопроводу непосредственно из подземных скважин на электростанцию, где он направляется в турбину / генератор единица.В Соединенных Штатах известно только два подземных источника пара:

1. Гейзеры в северной Калифорнии
2. Йеллоустонский национальный парк в штате Вайоминг, где находится знаменитый гейзер под названием Старый Верный.

Поскольку Йеллоустон защищен от застройки, единственные паровые заводы в страны находятся в Гейзерах.

Flash Steam

Мгновенные паровые электростанции являются наиболее распространенными и используют геотермальные резервуары воды. при температуре выше 360 ° F (182 ° C). Эта очень горячая вода течет вверх через колодцы в земле под собственным давлением. По мере того, как она течет вверх, давление падает, и часть горячей воды превращается в пар. Затем пар отделяется от воды и используется для питания турбины / генератора.Оставшаяся вода и конденсированный пар закачиваются обратно в резервуар, в результате чего это устойчивый ресурс.

Бинарный пар

Электростанции с двойным циклом работают на воде при более низких температурах, примерно 225–360 ° F (107–182 ° C). Установки с двойным циклом используют тепло от горячей воды для кипячения рабочей жидкости, обычно органическое соединение с низкой температурой кипения.Рабочая жидкость испаряется в теплообменник и используется для поворота турбины. Затем вода вводится обратно в грунт для повторного нагрева. Вода и рабочая жидкость разделены во время весь процесс, поэтому выбросы в атмосферу незначительны или отсутствуют.

В настоящее время на электростанциях с двойным циклом могут использоваться два типа геотермальных ресурсов. для выработки электроэнергии: усовершенствованные геотермальные системы (EGS) и низкотемпературные или совместно производимые ресурсы.

Расширенные геотермальные системы

EGS обеспечивает геотермальную энергию, используя глубокие геотермальные ресурсы Земли. которые в противном случае неэкономичны из-за отсутствия воды, местоположения или типа камня. В По оценкам Геологической службы США, потенциально 500000 мегаватт ресурсов EGS доступно в западной части США или составляет около половины текущей установленной электроэнергии генерирующие мощности в США.

Низкотемпературные и совместно производимые ресурсы

Низкотемпературные и сопутствующие геотермальные ресурсы обычно находятся при температурах 300F (150C) или меньше. Некоторые низкотемпературные ресурсы можно использовать для создания электричество с использованием технологии бинарного цикла. Попутно производимая горячая вода является побочным продуктом нефтяные и газовые скважины в США. Эта горячая вода исследуется на предмет ее потенциала для производства электроэнергии, что помогает снизить выбросы парниковых газов и продлить срок службы нефтегазовых месторождений.

Дополнительные ресурсы

Для получения дополнительной информации о геотермальных технологиях посетите следующие ресурсы:

Руководство NREL для политиков по производству геотермальной электроэнергии

NREL Геотермальные исследования

Низкие температуры и вторичные ресурсы
Министерство энергетики США

Расширенные геотермальные системы
U.