Слайд 1Производство, передача
и использование
электроэнергии
Слайд 2Электроэнергия, как один из самых важных видов энергии, играет огромную роль
в современном мире. Она является стержнем экономик государств, определяя их положение на международной арене и уровень развития. Электроэнергия является неотъемлемой частью повседневной жизни, поэтому важно владеть информацией об особенностях её производства и использования.
Слайд 3Производство электроэнергии посредством преобразования её из других видов энергии, с помощью
специальных технических устройств называется генерацией электроэнергии.
Электроэнергия вырабатывается на электростанциях: тепловых, гидравлических, атомных, солнечных, геотермальных, ветряных и других.
Слайд 4Практически на всех электростанциях, имеющих промышленное значение, используется следующая схема: энергия
первичного энергоносителя с помощью специального устройства преобразовывается вначале в механическую энергию вращательного движения, которая передается в специальную машину – генератор, где вырабатывается электрический ток.
Слайд 5Ведущую роль в электроэнергетике многих стран играют тепловые электростанции (ТЭС).
ТЭС вырабатывает
электроэнергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива ( уголь, торф, газ, мазут ).
Слайд 6Тепловые электрические станции подразделяют на конденсационные (КЭС), предназначенные для выработки только электрической энергии,
и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), производящие кроме электрической тепловую энергию в виде горячей воды и пара.
Слайд 7ТЭС требуют огромного количества органического топлива, запасы которого сокращаются, а стоимость
постоянно возрастает. Коэффициент использования топлива в них довольно низок (не более 40%), а объемы отходов, загрязняющих окружающую среду, велики. Экономические, технические и экологические факторы не позволяют считать тепловые электростанции перспективным способом получения электроэнергии.
Слайд 8Гидроэлектростанция (ГЭС) - представляет собой комплекс сооружений и оборудования, посредством которых
энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию.
По установленной мощности (в МВт) различают ГЭС мощные (св. 250), средние (до 25) и малые (до 5). Мощность ГЭС зависит от напора, расхода воды, используемого в гидротурбинах, и КПД гидроагрегата.
Слайд 9ГЭС являются самыми экономичными. Их КПД достигает 93 %, а стоимость
одного кВт•ч в 5 раз дешевле, чем при других способах получения электроэнергии. Но темпы развития гидроэнергетики сдерживают значительные затраты и сроки строительства станций.
Слайд 10Кроме этого водохранилищами затапливаются большие площади приречных земель, что негативно влияет
на экологическую ситуацию. Поэтому мощные ГЭС могут быть построены только в местах наличия соответствующих ресурсов.
Слайд 11Атомная электростанция (АЭС) - электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется
в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. АЭС работает на ядерном горючем.
Слайд 12Главное достоинство АЭС – небольшое количество используемого топлива (1 кг обогащенного
урана заменяет 2,5 тыс. тонн угля), вследствие чего АЭС могут быть построены в любых энергодефицитных районах.
Высокий КПД ( 80% ). АЭС незначительно воздействуют на окружающую среду.
Слайд 13Главным недостатком АЭС является возможность аварий с катастрофическими последствиями, для предотвращения
которых требуются серьезные меры безопасности.
Но несмотря на всё это, атомная энергетика выросла в одну из ведущих отраслей мирового хозяйства и продолжает быстро развиваться.
Слайд 14В последнее время большое внимание уделяется развитию альтернативной энергетики, которая в
качестве источников энергии использует энергию солнца и ветра, энергию приливов и геотермальных источников.
Слайд 15Интерес к проблеме использования солнечной энергии резко возрос, ведь потенциальные возможности
энергетики, основанной на использование непосредственного солнечного излучения, чрезвычайно велики.
Слайд 16Простейший коллектор солнечного излучения представляет собой зачерненный металлический (как правило, алюминиевый)
лист, внутри которого располагаются трубы с циркулирующей в ней жидкостью. Нагретая за счет солнечной энергии, поглощенной коллектором, жидкость поступает для непосредственного использования.
Слайд 17Пока еще электрическая энергия, рожденная солнечными лучами, обходится намного дороже, чем
получаемая традиционными способами. Ученые надеются, что эксперименты, которые они проведут на опытных установках и станциях, помогут решить не только технические, но и экономические проблемы.
Слайд 18Ветряная электростанция (ВЭС) - установка, преобразующая кинетическую энергию ветра в электрическую
энергию.
Климатические условия на нашей планете позволяют развивать ветроэнергетику на огромной территории.
Слайд 19Принцип действия ветряных электростанций прост: ветер крутит лопасти ветряка, приводя в
движение вал электрогенератора. Генератор в свою очередь вырабатывает электрическую энергию.
Слайд 20Но в наши дни двигатели, использующие ветер, покрывают всего одну тысячную
мировых потребностей в энергии. Потому к созданию конструкций ветроколес привлекаются специалисты-самолетостроители, умеющие выбрать наиболее целесообразный профиль лопасти, исследовать его в аэродинамической трубе. Усилиями ученых и инженеров созданы самые разнообразные конструкции современных ветровых установок.
Слайд 21Приливная электростанция (ПЭС) — особый вид
гидроэлектростанции, использующий энергию
приливов, а фактически кинетическую энергию
вращения
Земли.
Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 13 метров.
Слайд 22Геотермальные электростанции (ГеоТЭС) - преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных
источников) в электричество .
В наши дни мощность таких станции достигла уже внушительной величины - 360 тысяч киловатт.
Слайд 23Размещение мощных электростанций производится с учётом целого ряда факторов, таких, например,
как наличие энергоресурсов, их вид, запасы и возможности транспортировки, природные условия, возможность работы в составе единой энергосистемы и т.п. Часто такие электростанции оказываются существенно удалёнными от основных центров потребления электроэнергии.
Слайд 24От эффективности передачи электроэнергии на расстояние зависит работа единых электроэнергетических систем,
охватывающих обширные территории.
Передавать электроэнергию от мест её производства к потребителям необходимо с минимальными потерями. Главная причина этих потерь – превращение части электроэнергии во внутреннюю энергию проводов, их нагрев.
Слайд 25Для уменьшения потерь можно, конечно, идти по пути уменьшения сопротивления линии
посредством увеличения площади поперечного сечения проводов. Но нельзя допустить большого расходования дорогостоящего цветного металла, не говоря уже о трудностях закрепления тяжелых проводов на высоких мачтах и т. п.
Слайд 26Поэтому потери энергии снижают другим путем: уменьшением тока в линии. Так
как мощность тока пропорциональна произведению силы тока на напряжение, то для сохранения передаваемой мощности нужно повысить напряжение в линии передачи. Причем, чем длиннее линия передачи, тем выгоднее использовать более высокое напряжение.
Слайд 27Для этих целей на крупных электростанциях ставят повышающие трансформаторы. Трансформатор увеличивает
напряжение в линии во столько же раз, во сколько уменьшает силу тока. Потери мощности при этом невелики.
Слайд 28Для передачи электроэнергии на расстояния в несколько сотен километров используют высоковольтные
линии электропередач (ЛЭП), напряжение между проводами которых составляет десятки, а иногда сотни тысяч вольт.
Наблюдается тенденция ко всё более широкому применению кабельных линий и линий постоянного тока.
Слайд 29С помощью ЛЭП соседние электростанции объединяются в единую сеть, называемую энергосистемой.
Единая энергосистема любой страны включает в себя огромное число электростанций, управляемых из единого центра и обеспечивает бесперебойную подачу электроэнергии потребителям.
Слайд 30Электрическая энергия используется почти повсеместно. Конечно, большая часть производимой электроэнергии приходится
на промышленность.
Огромная часть получаемой электроэнергии превращается в механическую энергию. Все механизмы, используемые в промышленности, приводятся в движение за счет электродвигателей.
Слайд 31Помимо этого, крупным потребителем является транспорт. Многие железнодорожные линии уже давно
перешли на электрическую тягу.
В настоящее время актуальным является производство электротранспорта: электромобилей, электробусов.
Слайд 32Освещение жилищ, улиц городов, производственные и бытовые нужды сел и деревень
- все это тоже является крупным потребителем электроэнергии.
Слайд 33Современный человек не представляет себе жизни без электричества. Нам каждый день
нужен свет, нужны телевизор, холодильник, компьютер и другие бытовые приборы.
И когда нам отключают, пусть и на время, электроэнергию, чувствуем себя не комфортно.
Слайд 34Потребность в электрической энергии постоянно увеличивается. Для того чтобы соответствовать запросам
на увеличение потребления есть следующие пути:
1. Строительство новых электростанций.
2. Использование передовых технологий.
3. Эффективное использование электроэнергии.
Слайд 35Первый способ требует затрат большого числа строительных и денежных ресурсов. На
строительство одной электростанции тратится несколько лет. К тому же, например, тепловые электростанции потребляют много невозобновляемых природных ресурсов, и наносят вред окружающей природной среде.
Слайд 36Использовать передовые технологии очень верное решение данной проблемы. К тому же
необходимо избегать напрасных трат электроэнергии и свести неэффективное использование к минимуму.
Цените электроэнергию!