แหล่งพลังงานไฟฟ้า

ปัญหาพลังงานเป็นหนึ่งในปัญหาหลักของมนุษยชาติ แหล่งพลังงานหลักในขณะนี้คือก๊าซ ถ่านหิน และน้ำมัน ตามการคาดการณ์น้ำมันสำรองจะมีอายุ 40 ปี ถ่านหิน - 395 ปี และก๊าซ - 60 ปี ระบบพลังงานทั่วโลกกำลังเผชิญกับปัญหาขนาดมหึมา

ในแง่ของไฟฟ้า แหล่งพลังงานไฟฟ้ามีโรงไฟฟ้าหลายแห่ง ได้แก่ ความร้อน ไฟฟ้าพลังน้ำ และนิวเคลียร์ อันเป็นผลมาจากการลดลงอย่างรวดเร็วของตัวพาพลังงานธรรมชาติ ภารกิจในการค้นหาวิธีการใหม่ในการรับพลังงานจึงถูกนำเสนอมาก่อน

แหล่งที่มาของพลังงานไฟฟ้า — ผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า (อุปกรณ์) ที่แปลงพลังงานประเภทต่างๆ เป็นพลังงานไฟฟ้า (GOST 18311-80)

แหล่งพลังงานไฟฟ้าพื้นฐาน

• ทีพีพี

พวกเขาทำงานเกี่ยวกับเชื้อเพลิงอินทรีย์ - น้ำมันเชื้อเพลิง, ถ่านหิน, พีท, ก๊าซ, หินดินดาน โรงไฟฟ้าพลังความร้อนส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีทรัพยากรธรรมชาติและใกล้กับโรงกลั่นน้ำมันขนาดใหญ่

• โรงไฟฟ้าพลังน้ำ

พวกเขาถูกสร้างขึ้นในสถานที่ที่แม่น้ำขนาดใหญ่ถูกปิดกั้นโดยเขื่อนและด้วยพลังงานของน้ำที่ตกลงมาทำให้กังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน การผลิตไฟฟ้าด้วยวิธีนี้ถือว่าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุดเนื่องจากไม่มีการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงประเภทต่าง ๆ ดังนั้นจึงไม่มีของเสียที่เป็นอันตราย ตรวจสอบรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่นี่ — หลักการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ

• โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

น้ำร้อนต้องการพลังงานความร้อนซึ่งปล่อยออกมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ มิฉะนั้นจะดูเหมือนโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

แหล่งพลังงานที่ไม่ธรรมดา

ซึ่งรวมถึงลม แสงอาทิตย์ ความร้อนจากกังหันบนบก และกระแสน้ำในมหาสมุทร เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการใช้มากขึ้นเป็นแหล่งพลังงานเพิ่มเติมที่ไม่ธรรมดา นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าภายในปี 2050 แหล่งพลังงานที่ไม่ได้มาตรฐาน จะกลายเป็นพื้นฐานและความธรรมดาจะหมดความหมายไป

• พลังงานจากแสงอาทิตย์

มีหลายวิธีที่จะใช้ ในระหว่างวิธีการทางกายภาพในการรับพลังงานจากดวงอาทิตย์ จะใช้แบตเตอรี่กัลวานิกซึ่งสามารถดูดซับและ แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า หรือความร้อน. นอกจากนี้ยังมีการใช้ระบบกระจกซึ่งสะท้อนรังสีของดวงอาทิตย์และนำไปยังท่อที่บรรจุน้ำมันซึ่งความร้อนของดวงอาทิตย์เข้มข้น

V ในบางภูมิภาคจะเป็นการดีกว่าที่จะใช้ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมและใช้พลังงานสำหรับความต้องการของครัวเรือนได้บางส่วน

ข้อได้เปรียบหลักของพลังงานแสงอาทิตย์คือความพร้อมใช้งานทั่วไปและแหล่งที่มาที่ไม่สิ้นสุด ความปลอดภัยที่สมบูรณ์ต่อสิ่งแวดล้อม และแหล่งพลังงานหลักที่สะอาดทางระบบนิเวศน์

ข้อเสียเปรียบหลักคือความต้องการพื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

• พลังงานลม

ฟาร์มกังหันลมจะสามารถผลิตไฟฟ้าได้ก็ต่อเมื่อมีลมแรงเท่านั้น "แหล่งพลังงานหลักสมัยใหม่" ของลมคือกังหันลมซึ่งมีโครงสร้างค่อนข้างซับซ้อน มีการตั้งโปรแกรมการทำงานสองโหมด - ลมต่ำและแรงสูงและยังมีการหยุดเครื่องยนต์หากมีลมแรงมาก

ข้อเสียเปรียบหลัก โรงไฟฟ้าพลังงานลม (HPP) — เสียงที่เกิดจากการหมุนของใบพัดที่เหมาะสมที่สุดคือกังหันลมขนาดเล็กที่ออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟฟ้าที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมและราคาถูกในพื้นที่ชานเมืองหรือฟาร์มแต่ละแห่ง

• โรงไฟฟ้าพลังน้ำ

พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงถูกนำมาใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ในการสร้างสถานีไฟฟ้ากระแสน้ำที่ง่ายที่สุด จำเป็นต้องมีแอ่งน้ำ เขื่อน หรือปากหรืออ่าวของแม่น้ำ เขื่อนติดตั้งกังหันพลังน้ำและท่อระบายน้ำ

น้ำเข้าสู่แอ่งน้ำเมื่อน้ำลง และเมื่อระดับของแอ่งน้ำและน้ำทะเลเท่ากัน ท่อระบายน้ำจะปิด เมื่อน้ำลง ระดับน้ำจะลดลง แรงดันจะเพียงพอ กังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเริ่มทำงาน และน้ำจะค่อยๆ ไหลออกจากสระ

แหล่งพลังงานใหม่ในรูปแบบของโรงไฟฟ้ากระแสน้ำมีข้อเสียบางประการ - การหยุดชะงักของการแลกเปลี่ยนน้ำจืดและน้ำเค็มตามปกติ อิทธิพลต่อสภาพอากาศอันเป็นผลมาจากการทำงานของพวกเขาเปลี่ยนศักยภาพพลังงานของน้ำ ความเร็ว และพื้นที่ของการเคลื่อนไหว

ข้อดี — ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ต้นทุนการผลิตพลังงานที่ต่ำ การลดระดับการสกัด การเผาไหม้ และการขนส่งเชื้อเพลิงฟอสซิล

• แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ไม่ธรรมดา

ความร้อนจากกังหันของโลก (น้ำพุร้อนที่ฝังลึก) ถูกนำมาใช้เพื่อผลิตพลังงาน ความร้อนนี้สามารถใช้ได้ในทุกภูมิภาค แต่ค่าใช้จ่ายสามารถกู้คืนได้เฉพาะเมื่อน้ำร้อนอยู่ใกล้เปลือกโลกมากที่สุด - โซนของกิจกรรมของกีย์เซอร์และภูเขาไฟ

แหล่งพลังงานหลักแบ่งออกเป็นสองประเภท - สระน้ำใต้ดินที่มีตัวพาความร้อนตามธรรมชาติ (แหล่งพลังงานความร้อนจากน้ำ ไอน้ำร้อน หรือไอน้ำ) และความร้อนจากหินร้อน

ประเภทแรกคือหม้อไอน้ำใต้ดินพร้อมใช้ซึ่งสามารถผลิตไอน้ำหรือน้ำได้จากบ่อทั่วไป ประเภทที่สองทำให้สามารถรับไอน้ำหรือน้ำร้อนยิ่งยวด ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ด้านพลังงานต่อไปได้

ข้อเสียเปรียบหลักของทั้งสองประเภทคือความผิดปกติของความร้อนใต้พิภพที่มีความเข้มข้นต่ำเมื่อหินร้อนหรือน้ำพุเข้าใกล้พื้นผิว นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องฉีดน้ำเสียเข้าไปในขอบฟ้าใต้ดินอีกครั้ง เนื่องจากน้ำร้อนมีเกลือของโลหะที่เป็นพิษและสารเคมีจำนวนมากที่ไม่สามารถระบายออกสู่ระบบน้ำผิวดินได้

ข้อดี - เงินสำรองเหล่านี้ไม่มีวันหมดพลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นที่นิยมอย่างมากเนื่องจากกิจกรรมของภูเขาไฟและกีย์เซอร์ซึ่งมีอาณาเขตกินพื้นที่ 1/10 ของพื้นผิวโลก

แหล่งพลังงานที่มีแนวโน้มใหม่ — ชีวมวล

ชีวมวลเป็นหลักและรอง เพื่อให้ได้พลังงาน คุณสามารถใช้สาหร่ายแห้ง วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร ไม้ ฯลฯ ทางเลือกทางชีวภาพสำหรับการใช้พลังงานคือการผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลสัตว์ซึ่งเป็นผลมาจากการหมักโดยไม่มีอากาศเข้าถึง

ทุกวันนี้โลกมีขยะสะสมมากพอสมควรซึ่งทำให้สิ่งแวดล้อมเสื่อมโทรม ขยะมีผลเสียต่อมนุษย์ สัตว์ และสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ดังนั้นการพัฒนาพลังงานที่ใช้ชีวมวลทุติยภูมิเพื่อป้องกันมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมจึงมีความจำเป็น

จากการคำนวณของนักวิทยาศาสตร์การตั้งถิ่นฐานสามารถจ่ายไฟฟ้าได้อย่างเต็มที่โดยเสียค่าใช้จ่ายจากขยะเท่านั้น นอกจากนี้ยังไม่มีของเสีย ดังนั้นปัญหาการกำจัดขยะจะถูกแก้ไขไปพร้อมกับการจ่ายไฟฟ้าให้กับประชากรโดยเสียค่าใช้จ่ายน้อยที่สุด

ข้อดี — ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ไม่เพิ่มขึ้น ปัญหาการใช้ของเสียได้รับการแก้ไข ดังนั้นระบบนิเวศจึงดีขึ้น