Zawartość
- Dynama i generatory
- Energia elektryczna ze Steam
- Energia wodna: spadająca woda
- Wiatraki: energia z wiatru
- Energia słoneczna: energia słoneczna
Wytwarzanie energii elektrycznej jest zazwyczaj dwuetapowym procesem, w którym ciepło gotuje wodę; energia z pary obraca turbinę, która z kolei obraca generator, wytwarzając elektryczność. Ruch pary wytwarza energię kinetyczną, energię poruszających się obiektów. Energię tę czerpiesz także z opadającej wody. Jest to wprost proporcjonalne do prędkości poruszającego się ciała - im szybciej się porusza, tym większa energia. Energia elektryczna jest wytwarzana, gdy energia kinetyczna zamienia cewki miedziane (lub drut) w turbinie.
Dynama i generatory
Kluczową częścią większości elektrowni jest generator, urządzenie, które zamienia ruch obrotowy w elektryczność. Wewnątrz generatora cewki drutu miedzianego wirują w silnym polu magnetycznym. Gdy cewki poruszają się, pole magnetyczne wytwarza przepływ prądu przemiennego (AC) wewnątrz drutu. Źródło ruchu obrotowego, czy to wiatrak, turbina, czy silnik wysokoprężny, nie ma znaczenia; musi być wystarczająco silny, aby włączyć generator. Dynamo, „kuzyn” generatora, działa w podobny sposób; jednak wytwarza prąd stały (DC).
Energia elektryczna ze Steam
Elektrownia parowa (lub generator) wytwarza energię elektryczną poprzez spalanie paliw, w tym biomasy, węgla lub ropy naftowej. Para wytwarzana w procesie jest doprowadzana do turbiny. Armatura miedziana (drut) w generatorze obraca się wraz z obrotem turbiny, wytwarzając prąd elektryczny. Przykładem elektrowni parowej jest elektrownia Big Bend zlokalizowana w Tampa na Florydzie.
Energia wodna: spadająca woda
Energia elektryczna wytwarzana z wody nazywa się hydroelektrycznością. Spadająca woda obraca łopatki turbiny wodnej, która z kolei przesuwa miedzianą armaturę wewnątrz generatora elektrycznego w celu wytworzenia elektryczności. Przykładem elektrowni wodnej jest Wielka Zapora Hoovera (zlokalizowana w pobliżu Las Vegas, USA). Ma w sumie 19 turbin, które wytwarzają wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby obsłużyć ponad 1,3 miliona ludzi rocznie.
Wiatraki: energia z wiatru
Elektrownia wiatrowa obraca łopatki turbiny, które poruszają miedzianą zworą (która znajduje się w generatorze) w celu wytworzenia elektryczności. W przeszłości wiatraki były używane do obracania kół dołączonych młynów. Nowoczesne wiatraki przekształcają energię mechaniczną (wytwarzaną z ruchu) w energię elektryczną. Przykładem elektrowni wiatrowej jest farma wiatrowa o mocy 107 megawatów (MW) położona w pobliżu jeziora Benton w stanie Minnesota.
Energia słoneczna: energia słoneczna
Ogniwa fotowoltaiczne wykorzystują energię słoneczną do produkcji elektryczności. Prąd stały (DC) jest generowany ze stacjonarnych paneli słonecznych (które składają się z ogniw fotowoltaicznych) i jest powszechnie stosowany do lokalnych zastosowań, w tym do uruchamiania małych pomp irygacyjnych lub do ładowania urządzeń zasilanych z baterii. Komercyjne elektrownie słoneczne zyskują coraz większą popularność wraz ze wzrostem cen paliw kopalnych. Działają poprzez wychwytywanie energii słonecznej przez duże reflektory. Uwięziona energia jest następnie kierowana do odbiorników, które wykorzystują różne technologie do generowania energii elektrycznej poprzez zasilanie turbin gazowych lub parowych. Elektrownia Nellis jest największą elektrownią słoneczną w Ameryce Północnej. Znajduje się w bazie sił powietrznych Nellis w hrabstwie Clark w stanie Nevada, w pobliżu Las Vegas. Elektrownia składa się z ponad 70 000 fotowoltaicznych paneli słonecznych, a jej maksymalna pojemność elektryczna jest szacowana na 13 megawatów prądu przemiennego (13 MW AC).