Производство, передача и потребление электрической энергии. Экологические проблемы

1.

ПРОИЗВОДСТВО, ПЕРЕДАЧА И
ПОТРЕБЛЕНИЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ.

2.

Характеристики основных типов электростанций:
Тепловые
электростанции (ТЭС)
Гидроэлектростанции
(ГЭС)
Атомные
электростанции (АЭС)
•Используют
теплоту,
получаемую
при сжатии
угля, нефти,
мазута, газа и
др. горючих
ископаемых
(КПД η=40%)
•Используют
энергию
движущейся
воды рек,
водохранилищ
и иных водных
потоков (КПД
η=90—93%)
•Работают на
энергии,
выделяющейс
я при
расщеплении
ядер урана и
плутония (КПД
η=20%)

3.

При передаче энергии часть передаваемой
энергии неизбежно теряется в соответствии с
законом Джоуля — Ленца:
Q=I2Rt
где I — действующее значение силы тока в линии
электропередачи, R — сопротивление проводов, t —
промежуток времени передачи энергии.

4.

Блок-схема передачи электроэнергии

5.

Постоянный ток по сравнению с переменным
обладает рядом преимуществ:
Не создаёт переменные магнитные поля,
которые индуцируют токи в близлежащих
проводниках, что приводит к потерям
мощности.
Постоянный ток можно передавать при более высоком
напряжении, т.к. действующее напряжение в цепи равно
амплитудному, и не следует опасаться электрического пробоя
изолятора или воздуха при том же амплитудном напряжении.

6.

Экологические проблемы, связанные с
мощностью электростанций:
ТЭС
Загрязнение
атмосферы
продуктами
сгорания,
изменение
природного
теплового баланса
из-за рассеяния
тепловой энергии.
ГЭС
Изменение
климата,
нарушение
экологического
равновесия,
уменьшение
пахотных
площадей.
АЭС
Опасность
радиоактивного
загрязнения
среды при
авариях,
проблемы
захоронения
радиоактивных
отходов.

7.

Одна из главных экологических проблем
современности — рост выбросов в атмосферу
продуктов сгорания топлива (в первую очередь
углекислого газа). Углекислый газ «окутывает» Землю
подобно плёнке, препятствуя её охлаждению, что
приводит к парниковому эффекту, при котором
средняя температура на Земле медленно
повышается.

8.

Рост энергопотребления заставляет
учёных и инженеров искать
альтернативные источники энергии,
которые имели бы возобновляемый
характер, т.е. в отличии от нефти и газа,
могли бы самостоятельно
восстанавливаться с течением времени.
Возобновляемые источники энергии: ветер, недра Земли, морские
приливы, а также солнечное излучение, используемое напрямую.

9.

Ветроэнергетика — использование
кинетической энергии ветра для получения
электроэнергии.

10.

Геотермальная энергетика —
использование естественного тепла Земли
для выработки электрической энергии.

11.

Приливная энергетика использует энергию
морских приливов.
Инженерная идея: использовать перепад уровней воды прилива и
отлива для вращения водой гидротурбин, чтобы на соединённых с
ними гидрогенераторах производить электричество.

12.

Гелиоэнергетика — получение
электрической энергии из энергии
солнечного излучения.

13.

Водородная энергетика.
Самым распространённым источником энергии в масштабах
Вселенной следует считать водород, поскольку его изотопы
позволяют осуществить реакцию термоядерного синтеза.
Возобновляемые источники энергии сравнительно
безопасны, поскольку их использование не приводит
к загрязнению окружающей среды.