iw.llcitycouncil.org
אנרגיה וסביבה

כל מערכות ייצור האנרגיה בעולם ברשימה אחת

כל מערכות ייצור האנרגיה בעולם ברשימה אחת



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


ייצור אנרגיה כיום משתמש במגוון רחב של מקורות דלק. אלה יכולים להיות מסווגים כבעירה / תרמית, גרעינית או מתחדשת / אלטרנטיבית. הטכנולוגיה המועסקת משתנה גם בהתאם לדרישות הטכניות של תרגום או המרת מקור הדלק לעבודה שימושית. זה בדרך כלל בצורה של חשמל.

רשימה זו מציעה לך הבנה חד פעמית של מערכות האנרגיה הגדולות בעולם. מהידוע לשנוי במחלוקת, סוגי אנרגיה אלו ממש שומרים על עולמנו.

ראשית מעט הבהרה. נשתמש במונחים כוח ואנרגיה במאמר זה, אך מה בדיוק ההבדל?

מהי אנרגיה?

במילים פשוטות, האנרגיה היא היכולת לעשות עבודה. זה יכול להתקיים בצורה פוטנציאלית, קינטית, תרמית, חשמלית, כימית, גרעינית או אחרת. למשל, אפשר לומר שאנרגיה היא זו שמאפשרת לדחוף את הדברים מסביב.

אנרגיה נמדדת ביחידות רבות ושונות, אך דוגמאות נפוצות כוללות ג'אול, BTU, מטר ניוטון, ואפילו קלוריות. כאשר מתייחסים לאנרגיה חשמלית היחידה הנפוצה ביותר היא מקודשתוואט-שעה.

[מקור תמונה: פיקסביה]

מה זה כוח?

בעוד שאנרגיה מודדת את "כמות העבודה" שנעשתה, כוח מציין כמה מהר יכול לבצע את העבודה. כוח מוגדר כקצב הייצור או צריכת האנרגיה.

היחידה הסטנדרטית של חשמל היא הוואט. זה מוגדר כ זרם של אמפר אחד, שנדחף על ידי מתח של וולט אחד. (זה לא כל כך פשוט עבור AC, אבל נדגיש זאת בינתיים.)

מבחינת רוב הקוראים ההבחנה ברורה מאליה אך מקובל מאוד להשתמש באנרגיה ובעוצמה. במילים פשוטות, כוח הוא אנרגיה ליחידת זמן. כוח הוא וואט. אנרגיה היא שעות ואט.

אבולוציה של יצירת אנרגיה

היסטורית, ייצור אנרגיה בוצע על ידי עבודה אנושית או חיה, בעירה ביומסה או המרה מכנית כדי לספק עבודה שימושית למשימה. רובם משמשים עד היום (טחנות רוח, סוסים, שריפות בתים וכו ') אך אינם יעילים או ניתנים לשינוי כמו מערכות ייצור אנרגיה בקנה מידה גדול כגון תחנות כוח.

העולם המודרני נשען במידה רבה על חשמל לצורך פעולות יומיומיות ולכן אנו נגביל את המאמר למערכות ייצור אנרגיה חשמלית המונית.

רוב ייצור האנרגיה כיום מגיע מתחנות כוח בעלות עיצוב משתנה בהתאם למקור הדלק בו משתמשים. ברוב המקרים, תחנות כוח צורכות דלק לייצור חשמל להפצה בקנה מידה המוני. כמעט בכל תחנות הכוח יהיה גנרטור זרם חילופין או אלטרנטור ושנאי לייצור והובלת חשמל, לעיתים למרחקים ארוכים מאוד.

אלטרנטורים הם למעשה מכונה מסתובבת הממירה עבודה מכנית לחשמל באמצעות תנועה יחסית של שדות מגנטיים ומוליכים. מקור האנרגיה הרתום לסיבוב פיר הגנרטור משתנה מאוד, והוא תלוי בעיקר בסוג הדלק המשמש.

סוכנות האנרגיה הבינלאומית (IEA) מעריכה כי צריכת האנרגיה העולמית בשנת 2014 הייתה 13,699 Mtoe או 5.74 × 1020 ג'אול. Mtoe מייצג מיליון טונות של שמן שווה ערך. תרשימי העוגה הבאים, שנאספו על ידי IEA, מראים את צריכת האנרגיה המשוערת ברחבי העולם בין השנים 1973 ל 2014.

השוואה בין 1973 ל 2014 צריכת אנרגיה עולמית [מקור תמונה: IEA]

סוגי תחנות כוח

מכיוון שתחנות כוח מיועדות לייצור אנרגיה בתפזורת עם בעיקר שלושה סוגים משמשים בדרך כלל כיום. שלושת המקורות העיקריים והאמינים הם תרמיים, גרעיניים והידרו-חשמליים עם סוג רביעי שמשתכלל וגדל - מתחדש או חלופי.

תחנת כוח טרמית

ללא ספק הסוג המקובל ביותר של מערכת ייצור אנרגיה, תחנות כוח תרמיות, מייצר חשמל ביעילות גבוהה סבירה. צמחים מסוג זה שורפים דלקים מאובנים, כמו פחם, כדי להרתיח מים ולהפיק אדים מחוממים במיוחד כדי לייצר חשמל בתוך טורבינה. הקיטור מסובב את להבי הטורבינה, שמצמידים מכנית לרוטור אלטרנטור המייצר חשמל שימושי לייצוא.

[מקור תמונה: פיקסביה]

תחנת כוח גרעינית

תחנות כוח גרעיניות אינן דומות למעשה לתחנות כוח תרמיות. הבדל אחד ברור הוא מקור הדלק. ההבדל העיקרי הוא שהפחמימנים מוחלפים באלמנטים רדיואקטיביים כמו אורניום או תוריום. התנור והדוד מוחלפים גם בכור ובחלפת החום.

מכיוון שמקור הדלק עובר ביקוע גרעיני בתוך הכורים, החום הנוצר מועבר לאחר מכן למים במחליפי החום. בדומה לתחנות כוח תרמיות, קיטור מחומם-על משמש ליצירת וייצוא חשמל באמצעות טורבינה, אלטרנטור ושנאי.

תחנת כוח הידרו-חשמלית

בתחנות כוח הידרו-חשמליות מנצלות את כוחם של מים בהשפעת כוח המשיכה במקום האדים, ולעתים קרובות משתמשים בסכר או בנהר כדי "לאגור" מים במאגר. כאשר המים משתחררים וזורמים דרך הטורבינה, להבי הטורבינה מסתובבים וחשמל נוצר באותה צורה כמו תחנות כוח תרמיות או גרעיניות.

המאגרים מתמלאים באופן טבעי במחזור המים או "נטענים" מכנית על ידי שאיבת מים ממאגר נמוך יותר למאגר גבוה יותר ומוכנים לייצור אנרגיה עתידי.

מערכת חשמל קטנה או מיקרו-הידרואלקטרית יכולה לייצר מספיק חשמל לבית, לחווה או לחווה.

לייצור אנרגיה הידרו-חשמלית יש יכולת נמוכה בהרבה בהשוואה לגרעין או תרמי. מסיבה זו, הם משמשים בעיקר לתמיכה במפעלים תרמיים וגרעיניים בזמני עומס שיא.

בארה"ב, מימן מהווה כ- 10 אחוזים של ייצור האנרגיה במדינה.

סכר הובר [מקור תמונה: פיקסביה]

ייצור אנרגיה אלטרנטיבית או מתחדשת

כאמור, העומס הגדול בכדור הארץ מגיע מתחנות כוח תרמיות, גרעיניות או הידרו-חשמל. בעשורים האחרונים נרשמה צמיחה בטכנולוגיות דור חלופיות, בקנה מידה קטן יותר. לרוב הם משמשים לשירות דרישות דיסקרטיות או כחלק ממדיניות אנרגיה גדולה יותר כדי להפחית את הצורך לצרוך מקורות דלק מזהמים יותר.

אלה מתחלקים לקטגוריות הכלליות הבאות:

1. ייצור חשמל סולארי. (שימוש באנרגיית השמש הזמינה)

2. ייצור חשמל גיאותרמי. (אנרגיה זמינה בקרום כדור הארץ)

3. ייצור חשמל גאות (רתימת כוחו של הים)

4. ייצור כוח רוח (אנרגיה הזמינה מטורבינות הרוח)

ככל שמשאבי הטבע הולכים ומתרוקנים עם הזמן, העשורים והמאות הקרובים יראו ככל הנראה צמיחה והתפתחות מסיבית נוספת בצורות אלה של ייצור אנרגיה. זה יכול להיות משיפורים מצטברים בטכנולוגיה הקיימת או מיצירת שיטות חדשות וחדשות לחלוטין. התקדמות גדולה נעשית במערכות ייצור אנרגיה אחרות ואנחנו רואים היטב היתוך גרעיני מתווסף לתמהיל האנרגיה שלנו "בקרוב".

ראה גם: מדענים דרום קוריאנים מנפצים שיא היתוך גרעיני


צפו בסרטון: אנרגיה מתחדשת - דר גדעון פרידמן