Что относится к источникам электрической энергии: Источники электроэнергии

Виды источников электрической энергии ▷ купити на Sun-Energy.com.ua ◁

В настоящее время человечество научилось вырабатывать электричество многими способами, используя разные источники энергии. Каждый метод имеет недостатки, а источники требуют индивидуального подхода, чтобы они были использованы с максимальным коэффициентом полезного действия. Рассмотрим детально, какие варианты добычи электрической энергии сегодня известны человечеству.

Невозобновляемые источники энергии

В эту группу включают ресурсы природного происхождения, которые расходуются с целью получения электричества быстрее, чем они могут восстановиться естественным образом. К ним относят:

• каменный уголь;

• ядерное горючее;

• природный газ;

• торф;

• нефть.

Отрицательной стороной данных источников энергии является то, что они исчерпываются. Ежегодно добыча вышеперечисленных энергоносителей увеличивается и дорожает, ведь приходится проводить работы в труднодоступных местах. Чтобы получить электричество, ископаемые необходимо сжечь, что приводит к выбросу в атмосферу вредных веществ в большом количестве. Таким образом, использование невозобновляемых источников приводит к истощению планеты, а также загрязнению ее атмосферы. По оценкам специалистов, запасов невозобновляемых источников энергии хватит максимум на 100 лет. Поэтому уже сегодня ведется интенсивная работа в направлении развития энергетики из возобновляемых источников.

Возобновляемые источники энергии

В данную категорию попадают источники, имеющие возможность непрерывно обновляться в биосфере планеты. К ним относится солнечный свет, движение воздушных масс, волны на поверхности океана, течение рек.

Все эти источники экологически чистые, так как при генерировании энергии не выделяют вредных веществ и соединений. Кроме того, производство энергии с их помощью не требует больших затрат, что снижает себестоимость каждого киловатта выработанного электричества. К примеру, солнечные панели не требуют как такого обслуживания, разве что почистить защитное закаленное стекло по мере загрязнения. Ветровые электростанции сложнее в эксплуатации ввиду наличия в конструкции механических деталей. Но в отличие от солнечных панелей, они могут вырабатывать электричество даже ночью, при наличии ветра.

Независимо от типа возобновляемого источника, его использование для производства электричества не приводит к нагреву планеты и загрязнению атмосферы. В последние годы нетрадиционныеисточники энергии активно осваиваются в Украине. Для развития солнечной энергетики был принят ряд законов, которые ввели в действие “Зеленый тариф”. Согласно ему каждый, кто производит электричество из возобновляемых источников энергии, может продавать его государству по выгодной цене.

Рациональнее всего подключать солнечные электростанции под Зеленый тариф, потому что они быстро окупаются в течении 5-6 лет, а срок их эксплуатации составляет не менее 20 лет. Поэтому сегодня это один из самых выгодных способов вложения денег в энергетический бизнес.

Урок 12. традиционная и альтернативная энергетика. экологически безопасные источники получения электроэнергии — Экология — 11 класс

Экологические проблемы электроэнергетики и пути их решения

Традиционная и альтернативная энергетика. Экологически безопасные источники получения электроэнергии

Необходимо запомнить

ВАЖНО!

Энергоснабжение охватывает все сферы нашей жизни. Главным источником энергии на нашей планете является Солнце. Человек использует тепло и свет, исходящие от Солнца, а также накопленную в течение миллионов лет энергию фотосинтеза в виде полезных ископаемых – исчерпаемых природных ресурсов: угля, нефти и газа.

Наибольшее количество электроэнергии в России вырабатывается на тепловых электростанциях (ТЭС), где энергию получают путём сжигания природного газа, угля, торфа или мазута. Сжигание топлива – не только основной источник энергии, но и источник выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (углекисный газ, двуокись серы, оксиды азота, пылевые частицы).

Гидроэнергетика также получила достаточно широкое распространение. Одно из важнейших её воздействий на окружающую среду связано с отчуждением значительных площадей плодородных земель под строительство водохранилищ.

Атомная энергетика стала развиваться относительно недавно и рассматривается как наиболее перспективная. 0,5 кг ядерного топлива позволяет получать столько же энергии, сколько сжигание 1000 тонн каменного угля. Экологические проблемы этой отрасли энергетики связаны с захоронением отработанного ядерного топлива, ликвидацией самих АЭС после окончания сроков эксплуатации и опасностью радиационного заражения в случае аварийных ситуаций.

Однако, при постоянно возрастающих потребностях современной цивилизации все традиционные источники энергии, возможно, будут исчерпаны. На современном этапе развития, человечество старается найти новые, экологически чистые и восполняемые источники энергии. Эти способы получения, передачи и использования энергии получили название альтернативных. К ним относят солнечную, геотермальную и ветровую энергию, а также энергию биомассы и океана. Наиболее прогрессивная технология – сочетание в одном устройстве генераторов двух видов энергетических установок, например, ветрогенератора и солнечных батарей. Развитие альтернативной энергетики ведётся и в России. Например, функционируют геотермальные электростанции (Камчатка), на Крымском полуострове широко применяется получение электроэнергии с помощью солнечных батарей, возведено несколько сотен ветроэлектростанций, запланированы к строительству приливно-отливные электростанции.

Традиционные способы получения электроэнергии

Энергетика — Что такое Энергетика?

Энергетика — это область хозяйственно-экономической деятельности, науки и техники, охватывающая энергетические ресурсы, производство, передачу, преобразование, аккумулирование и распределение различных видов энергии.

Целью энергетики является обеспечение производства энергии путем преобразования первичной, природной энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую, энергию.
При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий:

• получение и концентрация энергетических ресурсов;
• передача ресурсов к энергетическим установкам;
• преобразование с помощью электростанций первичной энергии во вторичную;
• передача вторичной энергии потребителям.

Суммарное потребление первичной энергии в мире составляет (по состоянию на 1.1.2017):

• нефть — 31,5%,
• уголь — 28%,
• природный горючий газ — 22%,
• биотопливо — 10%,
• АЭС — 5,5%,
• гидроэнергия — 2%,
• прочие источники энергии — 1%.

Топливно-энергетические ресурсы – важнейший фактор мировой политики и успешного развития мировой экономики.
Мировое потребление первичных энергоресурсов оценивается примерно в 10 млрд т нефтяного эквивалента в год.

Энергетика каждого государства функционирует в рамках созданной энергетической системы (энергосистемы), которая представляет собой совокупность всех звеньев цепочки получения, преобразования, распределения и использования всех видов энергии, связанных в одно целое общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической и тепловой энергии, т. е. источников энергоресурсов, электростанций, котлов, турбин, генераторов, бойлеров, линий электропередачи, трансформаторов и потребителей электрической энергии.
Ключевыми показателями деятельности энергосистемы являются установленная мощность электростанций (сумма паспортных мощностей всех генераторов электростанции, которая может меняться в процессе реконструкции действующих генераторов или установки нового оборудования), выработка электроэнергии (как правило, их единичная электрическая мощность бывает от 500 до 1000 и более МВт) и потребление электроэнергии.

Типы энергетики

Энергетику принято делить на традиционную и нетрадиционную энергетику.

Традиционная энергетика

Традиционная энергетика в начале 21 в. – основной поставщик электроэнергии в мире.
Ее получают на электростанциях (ТЭС, АЭС, ГЭС).

Нетрадиционная энергетика

А к нетрадиционной энергетике относятся возобновляемые источники энергии, включающие преобразование энергии солнечной радиации, внутренней теплоты Земли, энергии ветра, приливов; мини-ГЭС и микроГЭС; технологии получения биотоплива; магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы), а также нетрадиционные технологии использования традиционных невозобновляемых источников энергии (топлив) – производство синтетического жидкого топлива, водоугольного топлива, технологии по переработке вторичных твердых бытовых отходов, новые энергетические установки или преобразователи (в т. ч. с прямым преобразованием) разных видов энергии в электрическую и тепловую, управляемый термоядерный синтез и др.

Основные способы генерации электроэнергии в России

Чтобы более точно прогнозировать производственные показатели, выручку и себестоимость генерирующих компаний для их последующего фундаментального анализа, необходимо понимать как производится электроэнергия и какие факторы влияют на ее выработку.

Производство электроэнергии

Электрическая энергия, по большей части, образуется за счет механической энергии от вращения турбины. Отличия лишь в том, за счет чего приводится в движение эта турбина.

Производство электроэнергии можно разделить по способам получения на 2 основных типа: из невозобновляемых источников энергии (использование в качестве топлива такого сырья как природный газ, уголь, мазут или дизельное топливо) и из возобновляемых источников энергии, где в качестве ресурсов используется энергия воды, ветра, солнца и пр.

Еще есть атомная энергетика, где в качестве источника электроэнергии используется ядерная энергия, выделяемая при делении атомов. Подробно рассмотрен этот тип не будет, т.к. в России все атомные электростанции (АЭС) принадлежат государственной корпорации «Росатом», акции которой не котируются на Московской бирже.

Тепловая генерация

К производству электроэнергии из невозобновляемых источников относится тепловая генерация. Электричество производится на тепловых электростанциях (ТЭС), которые бывают двух типов: конденсационные (КЭС) и теплофикационные (ТЭЦ). Принцип работы одинаковый, а отличие лишь в том, что КЭС производят в основном электроэнергию, а ТЭЦ еще и тепловую энергию, используемую для отопления и горячего водоснабжения. КЭС называют ГРЭС — государственная районная электростанция, которые часто можно спутать с ГЭС — гидроэлектростанция, о них будет рассказано другой части статьи.

На данный момент тепловая генерация — это самый популярный способ производства энергии основными генерирующими компаниями, которые торгуются на Московской бирже («Интер РАО», «РусГидро», «Юнипро», «Мосэнерго», «ОГК-2», «ТГК-1», «Энел Россия»).

На картинке представлена схема работы компании «Мосэнерго»:

https://mosenergo.gazprom.ru/about/business-model/

В тепловой генерации, как следует из названия, приводит в движение турбину тепловая энергия в виде пара, которая образуется в результате сжигания органического топлива.

Более детальная схема работы ТЭЦ «Мосэнерго» представлена на картинке:

https://mosenergo.gazprom.ru/about/business-model/tpp-operation-sheme/

Еще более наглядно узнать про принцип работы ТЭЦ можно в коротком познавательном видео:

Все больше компаний, акции которых торгуются на Московской бирже, на своих ТЭС переходят на газ, как более экологически чистое топливо, постепенно отказываясь от угля и прочих видов топлива. Это важно, т.к. львиную долю в себестоимости генерирующих компаний составляет топливообеспечение, которое формируется в зависимости от цен, в основном, на газ.

Если ТЭЦ производят электроэнергию и тепло, то котельные производят только тепловую энергию, которая направляется потребителям для отопления помещений и обеспечения горячего водоснабжения.

Принцип работы котельной «Мосэнерго» представлен на рисунке:

https://mosenergo.gazprom.ru/about/business-model/boiler-operation-sheme/

Котельные существенно уступают в энергоэффективности ТЭЦ, которые вырабатывают еще и электроэнергию. Поэтому компании, у которых еще есть котельные постепенно от них отказываются, перенаправляя нагрузку на ТЭЦ, что позволяет повысить эффективность работы и экономит топливо.

Перейдем к рассмотрению производства электроэнергии благодаря возобновляемым источникам энергии. Так называемая «зеленая» энергия образуется за счет постоянно восстанавливающихся или неиссякаемым по человеческим меркам ресурсов. Это может быть поток воды, ветер, солнечный свет или тепловая энергия недр Земли.

Гидрогенерация

На гидроэлектростанциях (ГЭС) вращает турбину поток воды. Обычно строится плотина, которая перекрывает реку. В месте перекрытия образуется водохранилище. В плотине есть специальные водозаборные отверстия, через которые вода по трубам поступает к турбине, вращает ее и продолжает свой путь обратно в русло реки, расположенное ниже уровня водохранилища. Вращающаяся турбина приводит в движение генератор, который, непосредственно, и вырабатывает электроэнергию. Таким образом энергия водного потока преобразуется в электрическую.

Схема работы гидроэлектростанции (ГЭС):

https://www.kp.ru/best/krsk/metalenergy/

На динамику выработки электроэнергии ГЭС влияет уровень воды в водохранилищах. Чем он выше, тем больше выработка.

Из достоинств стоит отметить дешевизну электроэнергии по сравнению с тепловой генерацией.

В России явным лидером в гидрогенерации является «РусГидро».

Ветряная генерация

На ветряных электростанциях (ВЭС) в движение турбину приводит ветер. Ветряная электростанция представляет собой ветропарк, который состоит из нескольких ветрогенераторов. Принцип работы простой: ветер вращает лопасти, которые соединены с генератором, производящим электроэнергию. Необходимая скорость ветра для размещения ветряной электростанции составляет от 4,5 м/с. Так как скорость ветра возрастает с повышением высоты, то ВЭС стараются строить на возвышенности, а сами ветрогенераторы высотой 30-60 метров.

Схема работы ветрогенератора:

http://tdap.ru/press/news/podshipniki-dlya-vetrogeneratorov/

На российском рынке на ветряную генерацию делает ставку и активно развивает данное направление «Энел Россия».

Следующие виды генерации электроэнергии не используются в российской энергетике широко.

Солнечная генерация

Солнечные электростанции (СЭС) состоят из большого количества солнечных батарей, которые чаще всего представляют собой фотоэлемент, являющийся полупроводниковым устройством, преобразующим солнечную энергию в электрическую.

Отличительной особенностью от других видов генераций, является иной принцип преобразования энергии без использования турбин. Из недостатков следует отметить зависимость от погодных условий и времени суток, сезонность в средних и высоких широтах, необходимость использования довольно большой площади.

В России солнечную генерацию использует «РусГидро».

Геотермальная генерация

На геотермальных электростанциях (ГеоТЭС) электрическая энергия вырабатывается за счет тепловой энергии из недр Земли. Принцип работы аналогичен тепловым электростанциям, но нет необходимости в сжигании топлива, т.к. тепло уже имеется в виде пара или горячей воды, благодаря гейзерам.

В России ГеоТЭС расположены в Камчатском крае и принадлежат ПАО «Камчатскэнерго», которое входит в группу «РусГидро».

Ниже представлена сводная таблица с разбивкой установленных мощностей основных генерирующих компаний, представленных на Московской бирже, по видам производства энергии:

	«Интер РАО»	«РусГидро»	«Юнипро»	«Мосэнерго»	ОГК-2	ТГК-1	«Энел Россия»
Теплогенерация, МВт	31390	8506	11245	12825	19012	4062	5629
Гидрогенерация, МВт	439	29366	0	0	0	2856	0
Ветрогенерация, МВт	32	5	0	0	0	0	0
Солнечная генерация, МВт	0	3	0	0	0	0	0
Геотермальная генерация, МВт	0	74	0	0	0	0	0
Общая мощность, МВт	31860	37954	11245	12825	19012	6918	5629

Основным типом производства энергии является тепловая генерация. Гидрогенерация представлена 2-мя компаниями: «РусГидро», где гидрогенерация составляет более 77% от общей мощности, и «ТГК-1», где гидрогенерация составляет более 41%. Ветряная генерация используется «Интер РАО», но в ближайшей перспективе «Энел Россия» вырвется в лидеры, т.к. в 2021 году вводится в эксплуатацию Азовская ВЭС мощностью 90 МВт, а в следующие 3-4 года планируется достроить еще 2 ветропарка общей мощностью 272 МВт.

В следующей статье мы рассмотрим основные источники заработка генерирующих компаний в России

«Энергосбережение: способы экономии электроэнергии в быту»

Тема № 46: «Энергосбережение: способы экономии электроэнергии в быту»

Лекция 46 (Скачать…)

Презентация (Скачать…)

 

Сегодня уровень развития цивилизации позволяет нам пользоваться всеми необходимыми для жизни ресурсами прямо у себя дома. Вода, газ, электричество, тепловая энергия в виде горячей воды доставляются нам прямо в квартиру или дом. Однако мы не всегда правильно и эффективно используем эти ресурсы.

Энергосбережение — это рациональное использование энергии.

Государство для достижения целей экономии и эффективного расходования энергии и ресурсов издает специальные законы. Предприятия и организации стараются сократить потребление энергии, чтобы уменьшить затраты на производство продукции, свои издержки и повысить прибыль. Многоквартирные дома экономят энергию для того, чтобы каждый из жильцов получал минимальный счет за коммунальные услуги. В зависимости от вида энергии существуют разные методы, позволяющие использовать эту энергию более эффективно.

Самыми крупными потребителями электроэнергии в коммунально-бытовом хозяйстве являются жилые дома. В них ежегодно расходуется в среднем 400 кВт*ч на человека, из которых примерно 280 кВт*ч потребляется внутри квартиры на освещение и бытовые приборы различного назначения и 120 кВт*ч – в установках инженерного оборудования и освещения общедомовых помещений. Внутриквартирное потребление электроэнергии составляет примерно 900 кВт*ч в год в расчёте на «усреднённую» городскую квартиру с газовой плитой и 2000 кВт*ч – с электрической плитой. Поэтому именно экономия становится важнейшим источником роста производства.

Расчёты показали, а практика подтвердила, что каждая единица денежных средств, затраченных на мероприятия, связанные с экономией электроэнергии, даёт такой же эффект, как вдовое большая сумма, израсходованная на увеличение её производства.

Кроме того, в связи с периодическим ростом тарифов на электроэнергию все более актуальной становится возможность ограничить затраты на ее оплату. Это можно сделать множеством способов. Некоторые способы энергосбережения в быту, связанные с новыми технологиями, для рядового потребителя могут быть дорогостоящими. Но есть способы, не требующие больших затрат и специальных знаний. Рассмотрим их подробно.

Советы, которые позволят минимизировать затраты на оплату электроэнергии

 

1. Замените обычные лампы накаливания на энергосберегающие. Срок их службы в 5 раз больше, а потребление электроэнергии в 5 раз ниже. Конечно, энергосберегающие лампочки стоят на порядок дороже обычных ламп накаливания, но за время эксплуатации окупают себя 8-10 раз.
2. Установите приборы многотарифного учета. В ночные часы тариф на электричество в несколько раз ниже дневного. Если вы «сова» и ложитесь спать поздно, если у вас на стиральной машинке есть таймер отложенного запуска — вы можете реально экономить немалые средства. На холодильник, который работает круглые сутки, приходится четверть потребляемой бытовыми приборами энергии. Двухтарифная оплата позволит сделать его содержание менее обременительным.

3. Установите светорегуляторы (диммеры) и сами выбирайте интенсивность освещения вашей комнаты. Экономия может составить до 30% от электроэнергии, потребляемой для освещения.

4. Применяйте технику класса энергоэффективности не ниже «А», а лучше «А+» или «А++». Устаревшие бытовые устройства расходуют электроэнергии примерно на 50% больше, чем современные.

5. Проверьте целостность проводки. Очень часто в наших квартирах проводка менялась очень давно, и ее состояние оставляет желать лучшего. А между тем, плохие контакты – это не только источник опасности короткого замыкания, но и канал «утечки» электричества, которую не смогут уменьшить или предотвратить никакие современные энергосберегающие технологии.

6. Отключайте устройства, длительное время находящиеся в режиме ожидания. Телевизоры, музыкальные центры, микроволновая печь и другая техника в режиме ожидания потребляют энергию от 3 до 10 Вт. За год 4 таких прибора, а также оставленные в розетках зарядные устройства дадут дополнительный расход энергии 300-400 кВт/час.

Пример: стандартный телевизор с диагональю 21 дюйм в режиме ожидания потребляет в сутки 297 Вт/ч, а за месяц почти 9 кВт/ч.

Музыкальный центр: почти 8 кВт/ч.

ДВД-плеер: почти 4 кВт/ч.

Включенное в розетку зарядное устройство от телефона использует энергию впустую, поскольку оно все равно нагревается, даже если к нему не подключен телефон. Естественно, что потери от постоянно включенных зарядных устройств в розетку небольшие по сравнению с другой бытовой техникой. Однако они относятся к импульсным источникам питания, а такие приборы не должны работать без нагрузки. Если к ним не подключен мобильный телефон, ноутбук или плеер, то такие устройства могут перегреться, выйти из строя и привести к возгоранию.

7. Холодильник. Примерно 30-40% потребляемой в доме электрической энергии приходится на холодильник. Необходимо его регулярно размораживать. Это даст 3-5% снижения потребления электроэнергии. Желательно, чтобы холодильник был установлен в наиболее холодном месте комнаты (у наружной стены), подальше от нагревательных приборов. Не устанавливайте холодильник рядом с газовой плитой или радиатором отопления. Это увеличивает расход энергии на 20-30%. Не закрывайте радиатор холодильника, пусть между стеной помещения и задней стенкой холодильника останется зазор. Это позволит радиатору охлаждаться за счет воздушной прослойки. Проверьте чистоту и плотность прилегания уплотнителя холодильника – даже небольшая щель увеличивает расход энергии на 20-30%. Охлаждайте до комнатной температуры продукты перед их помещением в холодильник. Раскладывайте продукты в холодильнике без нагромождения, чтобы обеспечить необходимую циркуляцию воздуха в камере. Не открывайте без причины дверь холодильника и не держите ее слишком долго открытой. При хранении продуктов старайтесь устанавливать терморегулятор в минимальном или среднем положении.

8. Кондиционер. Включайте кондиционер только при закрытых дверях и окнах. Это экономит от 10% до 30% энергии.

9. Электроплита – самый расточительный из бытовых электроприборов. Она потребляет в три раза больше энергии, чем телевизор и в два раза больше энергии, чем холодильник. Выбирайте электроплиты со стеклокерамической или индукционной панелями, они позволяют свести к минимуму теплопотери при готовке и снизить энергозатраты. Правильно подобранная посуда также поможет сократить время приготовления пищи, а соответственно – и количество расходуемой энергии. Готовить пищу экономичнее на «медленном огне», а для доведения до готовности блюда лучше использовать остаточное тепло конфорки. Следите за тем, чтобы конфорки электроплиты не были деформированы и плотно прилегали к днищу нагреваемой посуды. Это исключит излишний расход тепла и электроэнергии. Не включайте плиту заранее и выключайте плиту несколько раньше, чем необходимо для полного приготовления блюда. Наверняка вам уже приходилось сталкиваться со следующим явлением. Закипел на плите чайник, конфорка отключена, но чайник продолжает неистово кипеть. Простой совет: отключение конфорки заранее, еще до закипания чайника на 2–3 минуты, сбережет вам до 20% электрической энергии. Момент отключения вы можете без труда установить по характерному шуму нагреваемой воды, который та начинает производить незадолго до закипания. Нагрев воды до кипения будет продолжаться и после отключения за счет тепловой инерции раскаленной конфорки. Не допускайте бурного кипения воды на включенной на полную мощность конфорке, ведь для кипения на разогретой плите достаточно и гораздо меньшей мощности.

Кстати, пользование электрическим чайником предпочтительнее, чем кипячение воды на плите. КПД чайника 90%, а конфорок электроплиты 50-60%. В этом случае, пользуясь чайником, можно сберечь до 40% электрической энергии. Иными словами, израсходовав одно и то же количество электроэнергии, в чайнике можно нагреть до кипения воды почти вдвое больше, чем на плите. А рекордсменом по эффективности является обычный кипятильник. При его применении практически вся потребляемая электроэнергия расходуется на нагрев воды.

После приготовления пищи одна или две конфорки, как правило, остаются горячими. Следует поставить на них холодную воду перед тем, как заливать ее в чайник или кофеварку. Этим можно сберечь от 10 до 30% электроэнергии (в зависимости от температуры отключенной конфорки) при последующем кипячении, поскольку температура воды, заливаемой в чайник, будет не 8-10°С (температура холодной воды из-под крана), а 25-40°С (после подогрева на остывающей конфорке). Кстати, для приготовления как пищи, так чая и кофе желательно пользоваться предварительно отстоявшейся водой, а не из-под крана. Во-первых, отстаиваясь, вода нагревается почти до комнатной температуры (а это примерно 10% энергосбережения при ее последующем кипячении). Во-вторых, из воды частично уходят элементы, которые используются при ее обеззараживании (например, хлор), что важно для здоровья.

Стремитесь иметь на кухне посуду с утолщенным дном, которая специально предназначена для приготовления пищи на конфорках электроплит.

Не используйте конфорки электроплит для обогрева помещений — толку от этого мало, а риск вывести из строя конфорку, работающую на холостом ходу, велик.

10. При покупке стиральной машины выбирайте объем бака, соответствующий количеству проживающих дома человек: чем их больше, тем больше объем. Стирайте при полной загрузке барабана – так электроэнергии и воды расходуется меньше. В случае неполной загрузки машина израсходует до 15 процентов энергии больше, а при неправильно выбранной программе потери составят до 30 процентов. Устанавливайте оптимальную и более короткую программу стирки, результат которой вас устраивает. Наибольшее количество энергии при машинной стирке уходит на подогрев воды. На стирку при 90° тратится в три раза больше энергии, чем на стирку при 40°. При этом известно, что порошок растворяется и активно реагирует с грязным бельем при 40°.

11. Если есть возможность, приобретите электроутюг с терморегулятором и выключателем на ручке — это, пожалуй, самые экономичные утюги, поскольку работают тогда, когда ими гладят. При эксплуатации утюга старайтесь не перекручивать электрический шнур и регулярно проверяйте его целостность. Сначала прогладьте вещи, которые необходимо обрабатывать при низких температурах, а затем повышайте нагрев утюга по мере необходимости. Не забывайте чистить рабочую поверхность электроутюга, так как это облегчает глажение и экономит электроэнергию. Не пересушивайте белье, так как при этом требуется более нагретый утюг и больше времени. Можно применить одну «хитрость», которая позволит снизить затраты – это воспользоваться алюминиевой фольгой, которую кладут под ткань гладильной доски. Фольга не позволяет рассеиваться тепловой энергии, а сосредотачивает ее в разглаживаемой ткани.

12. Применяйте местные светильники, когда нет необходимости в общем освещении. Многоламповая люстра на потолке обеспечивает освещение всего помещения, но ведет к нежелательному образованию тени при работе за письменным столом, швейной машинкой, в уголке с игрушками. Целенаправленное освещение, несмотря на меньшую мощность ламп, обеспечит лучшую освещенность без нежелательной тени. Следует чаще пользоваться настольной лампой, которая с лампочкой мощностью 30 Вт позволяет достичь лучшей освещенности на рабочем столе, чем люстра с тремя и даже пятью лампочками общей мощностью Вт. В результате двойной выигрыш: сохранение зрения и сбережение электрической энергии.

13. Сделайте возможным комбинированное включение люстры общего освещения – используйте многоклавишные выключатели, позволяющие постепенно включать от одного до нескольких рожков, а не все сразу, в зависимости от ваших потребностей.

14. «Уходя, гасите свет» — это золотое правило известно с советских времен. Учитывая тарифы на электроэнергию, сегодня это выражение более чем актуально. Выключайте свет, не только покидая квартиру, но и уходя из комнаты более чем на 10 минут. Подумайте, нужны ли вам включенные в каждой комнате телевизоры? Часто бывает так, что телевизор работает на кухне, в спальне и в гостиной, а зритель в квартире всего один.

15. Оборудуйте места низкой проходимости в вашем доме (лестничные пролеты, тамбуры, подъезды) приборами автоматического управления освещением. Выключатели с датчиком движения, реле времени, датчики присутствия позволяют сократить почти в 2 раза потребление электроэнергии в местах общего пользования.

16. Настройте домашний компьютер на экономичный режим работы (отрегулируйте яркость монитора, задайте параметры перехода в спящий режим, отключения жестких дисков).

17. Максимально используйте естественное освещение – это один из путей уменьшения расхода электроэнергии на искусственное освещение. Имейте это в виду и следите за чистотой оконных стекол в квартире. Умело сочетайте в доме все три вида искусственного освещения: общее, местное и комбинированное. Приучите себя регулярно, примерно 1 раз в месяц, вытирать пыль со светильников, что обеспечит и чистоту, и улучшение освещенности в доме.

18. Не применяйте электроотопительные агрегаты в доме, если в том нет острой необходимости. Лучше проведите целенаправленную работу по утеплению окон и дверей.

19. Ежемесячно в один и тот же день месяца снимайте показания электросчетчика, сравнивайте потребление электроэнергии в настоящем месяце с предыдущим, анализируйте, отчего произошла экономия (или перерасход) электроэнергии, и делайте соответствующие выводы.

20. Не пытайтесь заниматься хищением электроэнергии. Во-первых, это опасно, а во-вторых, знайте, что не существует такого способа воровства электроэнергии, который бы не раскрыл опытный эксперт-электротехник. Имейте в виду, что с помощью лабораторных исследований легко определить, было ли совершено вмешательство в работу электросчетчика.

В целом, вполне реально сократить потребление электроэнергии на 40-50% без снижения качества жизни и ущерба для привычек.

Справочная информация о системе обслуживания потребителей электроэнергии филиала МРСК Северного Кавказа – «Ставропольэнерго»:

 

ОЧНАЯ ФОРМА ОБСЛУЖИВАНИЯ	ЗАОЧНАЯ ФОРМА ОБСЛУЖИВАНИЯ
Офисы обслуживания:	Телефон:
— Центры обслуживания клиентов	— Контакт-центр: 8-800-775-91-12 (звонок бесплатный)
— Пункты по работе с клиентами (на базе районных электрических сетей)
	Интернет:
	— Портал по работе с клиентами Россети — Личный кабинет на сайте МРСК Северного Кавказа — Интернет-приемная на сайте МРСК Северного Кавказа

Альтернативные источники энергии: почему они нужны всем

МОСКВА, 19 дек — ПРАЙМ. Использовать возобновляемые источники энергии (ВИЭ) человечество стало раньше, чем научилось добывать уголь, нефть и газ. Однако со временем потребление энергии росло — человеку индустриального общества требовалось уже в 100 раз больше энергии, чем в первобытную эпоху. И тогда обеспечить стабильную поставку таких мощностей стало возможным благодаря сжиганию ископаемого топлива. 

Сейчас человечество снова задумалось об использовании альтернативных источников энергии, так как запасы нефти и газа исчерпаемы, а их использование наносит большой вред окружающей среде, но уже на совершенно другом уровне. Ведь перемолоть муку на ветряной мельнице или обеспечить электроэнергией целый город с помощью ветрогенераторов — задачи разного масштаба. 

К основным видам ВИЭ сегодня относят гидроэнергетику, ветроэнергетику, гелиоэнергетику. В некоторых местах можно развивать волновую и геотермальную энергетику.

САМЫЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ВИЭ

Гидроэнергетика — самый распространенный способ добычи энергии из неисчерпаемого источника, теоретический потенциал которого оценивается в 30-40 ТВт·ч в год. Для ее работы необходимо построить плотину, разместить турбины, которые будет крутить вода. Явным преимуществом является стабильность выработки энергии и возможность ее контролировать, изменяя скорость потока воды. Среди недостатков — резкое изменение уровня воды в искусственных водохранилищах, нарушение нерестового цикла рыб и снижение количества кислорода в воде, что вредит флоре и фауне водоема.

Хитрости бизнеса. Как офшоры помогают компаниям экономить на налогах

 

Еще один перспективный источник — ветроэнергетика. Для добычи энергии таким способом необходимо установить специальные турбины, которые будет вращать ветер, за счет чего будет вырабатываться электричество. Ветряные турбины легко и дешево обслуживать, они не занимают много места, вращаются на высоте от 100 м, то есть, под ними можно, например, вести сельскохозяйственную деятельность. 

Иногда ветроэлектростанции (ВЭС) строят прямо в море. Такой проект в 2017 году разработали Дания, Нидерланды и Германия. Они собираются к 2050 году соорудить в море остров площадью 6 кв. км и разместить на нем турбины. Планируется, что такая станция сможет вырабатывать до 30 ГВт·ч в год энергии, а в перспективе — до 100 ГВт·ч в год. 

Однако у этого источника дешевой и чистой энергии есть несколько существенных недостатков — нестабильность и зависимость от места размещения. Ветер дует не везде и не всегда. А в местах, где ветер дует часто и с большой силой, как правило, не располагаются населенные пункты. Это повышает расходы на строительство линий электропередач и транспортировку энергии. Поэтому ветроэнергетика хороша именно как дополнительный источник энергии.

Альтернатива ВЭС — солнечные электростанции (СЭС), которые могут работать по нескольким принципам. В одном случае с помощью сфокусированных солнечных лучей нагревают резервуар с водой (температура пара в нем может доходить до 7000С), в другом — используются фотобатареи. Второй тип гораздо проще соорудить, устанавливать фотоэлементы можно практически везде, а стоимость их продолжает снижаться с развитием технологии производства.  

Что такое валютные войны и зачем их ведут

Главными недостатками СЭС является большая зависимость от места расположения, времени суток и сезона. Например, станция не будет вырабатывать энергию ночью, значительно меньше — в зимнее время года. Полностью обеспечить себя электричеством с помощью СЭС могут даже не все африканские страны. Поэтому солнечная энергетика на данном этапе тоже может служить только в качестве вспомогательного источника. 

КАК ИСПОЛЬЗУЮТ ДРУГИЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

В волновой энергетике используются специальные модули, которые качаются на волнах и таким образом приводят в действие специальные поршни. Потенциал этого вида ВИЭ оценивают более чем в 2 ТВт·ч в год. Волновые электростанции защищают берега и набережные от разрушения, уменьшают воздействие на опоры и мосты. При правильной установке они не вредят окружающей среде, к тому же практически незаметны в море.

Среди недостатков — нестабильность (то есть станция вырабатывает меньше энергии во время штиля), шум, незаметность для водного транспорта, из-за чего необходимо дополнительно устанавливать сигнальные элементы.  

В некоторых местах устанавливают геотермальные станции (ГеоТЭС). Общий потенциал геотермальной энергии оценивается в 47 ТВт·ч в год, что соответствует выработке примерно 50 тысяч АЭС, но сейчас технологии позволяют получить доступ только к 2% от него — 840 ГВт·ч в год. Чтобы это сделать, роют две скважины, по одной из них подается вода, которая, нагреваясь от тепла земли, превращается в пар. Затем пар по трубе направляется в турбины. На разных этапах происходит его очистка от примесей. 

Главное преимущество геотермальной энергетики — стабильность, которую не могут обеспечить многие ВИЭ, и компактность, что удобно для районов со сложным рельефом. С другой стороны, вода, которая проходит через скважины, несет большое количество тяжелых металлов и других вредных веществ. При неправильной эксплуатации станции или при возникновении чрезвычайной ситуации, попадание в атмосферу и в почву этих веществ, может привести к экологической катастрофе локального масштаба. 

Кроме того, стоимость энергии ГеоТЭС выше, чем у ВЭС и СЭС, а мощность довольно невысокая.

Основная проблема практически всех перечисленных выше источников заключается в их нестабильности. Современные аккумуляторы не позволяют накапливать такое количество энергии, чтобы без потерь мощности использовать ее в ночное время или во время штиля. Один из вариантов — во время пиковых нагрузок поднимать воду в верхнюю часть водохранилища и потом во время затишья использовать ее для выработки энергии на ГЭС. 

Зарабатываем и делимся: популярно о дивидендах

АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГИЯ В РОССИИ И В МИРЕ

На данный момент использование ВИЭ активно развивается в Европе, где страны вынуждены закупать топливо для работы традиционных электростанций. Но, по мнению некоторых экспертов, в развитии альтернативной энергетики заинтересованы и государства, чья экономика зависит от экспорта нефти и газа. Ведь если в некоторых регионах использовать ВИЭ вместо газа, это топливное сырье можно будет отправить на экспорт. 

Тем не менее, в России этот сектор энергетики развивается очень медленно. По данным аналитической компании Enerdata, в Норвегии около 97% электроэнергии добывается из альтернативных источников с учетом гидроэнергетики, около 80% — в Новой Зеландии и Бразилии. В Европе 30-40% энергии ВИЭ вырабатывается в Германии, Италии, Испании и Великобритании. В России этот показатель составляет всего 17,2%, из них доля СЭС и ВЭС — менее 1%.

Химические источники электрической энергии — Справочник химика 21

    ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ. [c.176]

    Если окислительно-восстановительную реакцию осуществить так, чтобы процессы окисления и восстановления были пространственно разделены, и создать возможность перехода электронов от восстановителя к окислителю по проводнику (внешней цепи), то во внешней цепи возникнет направленное перемещение электронов —электрический ток. При этом энергия химической окислительно-восстановительной реакции превращается в электрическую энергию. Устройства, в которых происходит такое превращение, называются химическими источниками электрической энергии, или гальваническими элементами.  [c.176]

    В принципе электрическую энергию может дать любая окислительно-восстановительная реакция. Однако число реакций, практически используемых в химических источниках электрической энергии, невелико. Это связано с тем, что не всякая окислительновосстановительная реакция позволяет создать гальванический элемент, обладающий технически ценными свойствами (высокая и практически постоянная э. д. с., возможность отбирания больших токов, длительная сохранность и др.). Кроме того, многие окислительно-восстановительные реакции требуют расхода дорогостоящих веществ. [c.278]

    Охарактеризуйте основные области применения химических источников электрической энергии. [c.100]

    Химические источники электрической энергии. Мы уже знаем, что при любой окислительно-восстановительной реакции происходит переход электронов от восстановителя к окислителю. Так, при опускании цинковой пластинки в раствор сульфата меди происходит реакция [c. 268]

    В принципе, электрическую энергию может Дс1,ть любая окислительно-восстановительная реакция. Однако число реакций, практически используемых в химических источниках электрической энергии, неве.лико. Это связано с те.м, что не всякая окислительно-восстановительная рег кция позволяет создать гальванический элемент, обладающий технически ценными свойствами (высокое и практически постоянное напряжение, возможность отбирания больших токов, [c.272]

    Возникновение электрохимии связано с именем итальянского врача Луиджи Гальвани, который в 1790 г., изучая биологический объект (препарированную лягушку), случайно соорудил устройство, получившее в дальнейшем название гальванический элемент , состоявший из мышц лягушки и двух разных металлов. В 1799 г. итальянский физик А. Вольта сконструировал первый химический источник электрической энергии — батарею гальванических элементов из медных и цинковых дисков, разделенных суконными прокладками, смоченными кислотой. Такая батарея получила название вольтов столб . Благодаря изобретению А. Вольта химики получили удобный источник электрической энергии. В 1801 г. выдающийся русский физик В. В. Петров создал батарею большой мощности, с помощью которой впервые выделил ряд металлов (свинец, олово, ртуть). [c.312]

    Электрохимические процессы широко используются в современной технике, в аналитической химии, в научных исследованиях. Так, электрохимическим методом в промышленности получают металлы (алюминий, цинк, никель, магний, натрий, литий, бериллий и др.), хлор, гидроксид натрия, водород, кислород, ряд органических соединений, рафинируют металлы (медь, алюминий). Электрохимические методы широко используют для нанесения металлических покрытий, для полирования, фрезерования и сверления металлов. С каждым днем все больше применяются химические источники электрической энергии — гальванические элементы и аккумуляторы — в технике и научных лабораториях. В аналитической практике и научных исследованиях широко применяют такие электрохимические методы исследования, как потенциометрический, полярографический и т. п. Электрохимические системы в виде так называемых хемотронных приборов с успехом применяют в электронике и вычислительной технике. [c.313]

    Химические источники электрической энергии приобрели широкое применение в современной технике в качестве автономных источников электроэнергии. Ежегодно в мире выпускают более 10 млрд. штук гальванических элементов и аккумуляторов. Для их изготовления расходуется большое количество свинца, цинка, никеля, кадмия, серебра и их соединений. В частности, на электроды свинцовых аккумуляторов расходуется больше половины мирового производства свинца. [c.377]

    Химические источники электрической энергии подразделяются на источники одноразового использования — элементы и многоразового использования — аккумуляторы. Аккумуляторы — это источники электрической энергии, которые после использования (разряда) могут быть возвращены в исходное состояние при протекании тока в направлении, противоположном току разряда, под воздействием внешнего источника энергии (т. е. при заряде). [c.377]

    Гальванические элементы называют химическими источниками электрической энергии. К химическим источникам тока относят также аккумуляторы, которые допускают многократное использование (гальванические элементы — однократное . [c.149]

    Учение о химических источниках электрической энергии (электродвижущие силы химического происхождения). Сюда относятся гальванические элементы и аккумуляторы. [c.315]

    Химическими источниками электрической энергии называются устройства, превращающие химическую энергию какой-либо реакции в электрическую. Для такого превращения необходимо, чтобы процессы, связанные с изменением зарядов у электродов (т. е. окислительный и восстановительный процессы), были разделены пространственно, и электроны проходили через внешнюю цепь. [c.462]

    Для практики более важной величиной, чем э.д.с., является напряжение химического источника электрической энергии при замкнутой внешней цепи.  [c.464]

    Потенциалы электродов при работе химического источника электрической энергии (разряде или заряде) отличаются от потенциалов, измеренных при разомкнутой внешней цепи, на величину, называемую э.д.с. поляризации  [c.465]

    Возникающий в цепи поток электронов — электрический ток — может быть использован для совершения работы. Таким образом, электрическая энергия гальванического элемента является следствием соответствующих электрохимических процессов, протекающих на обоих электродах. При разомкнутой внешней цепи электрохимические процессы (с отдачей и приобретением частицами вещества электронов) также протекают, но так как ток при этом не отбирается (/ = 0), то в системе устанавливается динамическое равновесие. Разность равновесных потенциалов при выключенной внешней цепи называется электродвижущей силой (э.д.с.) химического источника электрической энергии и обозначается через Е [c.138]

    В том случае, если химическая реакция в ячейке будет протекать с выделением электрической энергии во внешнюю цепь, ячейка называется химическим источником электрической энергии или гальваническим элементом, если же химический процесс сопровождается поглощением электрической энергии от внешнего источника тока, — ячейку называют электролитической ванной, или электролизером.  [c.19]

    Таким образом, на отрицательном полюсе химического источника электрической энергии во всех случаях происходит реакция окисления, а на положительном полюсе—всегда только реакция восстановления. [c.20]

    В электрохимических системах (электролитных ваннах или химических источниках электрической энергии — элементах) особое значение приобретают электродные электрохимические реакции, протекающие с поглощением либо отдачей молекулами, атомами или ионами электронов. Именно контакт находящихся в электролите частиц реагирующего вещества с поверхностью электрода (электронным проводником) определяет собой особенности превращения электрической энергии в химическую и обратно. Уже отмечалось, что по этой причине механизм электрохимических процессов существенно отличается от обычного химического превращения материи, когда между реагирующими частицами вещества в растворе (расплаве) имеется непосредственный контакт. [c.23]

    От величины тока, отбираемого от химического источника электрической энергии, существенно зависит его напряжение при замкнутой внешней цепи, а в конечном итоге — величина емкости (количество электричества, которое можно отобрать от элемента при определенных условиях) и энергия (произведение емкости на среднее напряжение), т. е. основные показатели, харак- [c.31]

    Химические источники электрической энергии. Мы уже знаем, что прн любой окислительно-восстановительной реакции преисходит переход электронов от восстановителя к окислителю, [c.272]

    Устройства, которые применяют для непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую энергию, называются гальваническими элементами. Их называют также химическими источниками электрической энергии (сокращенно ХИЭЭ) или химическими источниками тока. [c.273]

    Как и в случае химического источника электрической энергии, электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом электрод, на котором происходит окисление, называется анодом. Но при электролизе катод заряжен отрицательно, а анод — положительно, т. е. расиределение знаков заряда электродов противоположно тому, которое имеется при работе гальванического элемента. Причина этого заключается в том, что процессы, нроте-1ииощие ирн электролизе, в принципе обратны процессам, идущим ирн работе гал])Ваиического элемента. При электролизе химическая реакци.ч осуществляется за счет энергии электрического тока, подводимой извне, в то время как ири работе гальванического элемента энергия самопроизвольно протекающей в нем химической реакции превращается в электрическцю энергию. [c.294]

    Итак, направление процессов, на электродах гальванической пары зависит от прилагаемого извне встречного напряжения. Если оно меньше Е, то гальваническая пара выступает в роли химического источника электрической энергии, т. е. гальванического элемента в ней протекают самопроизвольные окислительновосстановительные процессы за счет которых она производит электрическую работу. А если встречное напряжение превосходит Е, то в гальванической паре протекают окислительно-восстановительные процессы, обратные процессам, идущим в гальваническом элементе, и при этом она потребляет энергию от источника электрического тока, что указывает на несамопроизвольность идущих в ней процессов. [c.249]

    Химические источники электрической энергии применяются в различных отраслях техники. В средствах связи (радио, телефон, телеграф) н в электроизмерительной аппаратуре они с.1ужат источниками электропитания, на автомобилях, само.петах, тракторах применяются для приведения в действие стартеров и других устройств, на транспорте, в переносных фонарях с их помощью производится освещение. [c.273]

    Химические источники электрической энергии находят все более широкое применение в различных отраслях техники (в авиационной, автомобильной и железнодорожной технике, технике средств связи и др.). Ведутся шггенсивные исследования по их совершенствованию. В гальванических элементах, например, сохраняя цинковый анод, для катода применяют оксиды менее активных [c.151]

    Энергия химической реакции (окислительно-восстановительной) превращается в электрическую в гальванических элементах. Гальванические элементы и аккумуляторы Называют химическими источниками электрической энергии. Простейщий гальванический элемент можно составить из двух металлических пластин, опущенных в растворы солей этих металлов растворы помещены в сосуд, разделенный по-лунепроницаемой перегородкой (диафрагмой), препятствующей их смещению. [c.155]

    Химически е источники электрической энергии. Устройства, применяющиеся для непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую, называют химическими источниками электрической энергии (ХИЭЭ) или гальваническими элементами. ХИЭЭ однократного действия называют элементами. Химические источники электрической энергии, в которых протекают практически обратимые реакции, называют аккумуляторами (от латинского накоплять ). Их можно перезаряжать и миою-кратно использовать. Таким образом, аккумуляторы являются вго-ричными химическими источниками электрической энергии. [c.182]

    Гальванический элемент — это устройство, в котором на ос-яове окислительно-восстановительной реакции получают электрический ток, т. е. энергия химической реакции превращается в электрическую энергию. Гальванические элементы называют также е е химическими источниками электрической энергии, или химическими источниками тока. [c.333]

    Химические источники электрической энергии бывают одноразового и многократного действия. ХИЭЭ одноразового использования называются первичными элементами, а многократного действия вторичными элементами или аккумуляторами. ИногДа первичные элементы называют просто элементами или гальваническими элементами . Аккумуляторами могут служить только такие химические источники электрической энергии, основные процессы в которых протекают обратимо. Вещества, израсходованные в процессе протекания реакции, дающей электрическую энергию, должны регенерироваться при пропускании через разряженный аккумулятор электрического тока от постороннего источника электрической энергии. Направление тока внутри аккумулятора при заряде будет обратным имевшемуся при разряде, на отрицательном электроде реакция окисления заменяется реакцией восстановления, а на положительном электроде реакция восстановления заменяется реакцией окисления. Таким образом, в аккумуляторах запас химической энергии, истраченной на получение электричес1 ой энергии при разряде, возобновляется при заряде. Так как напряжение одного отдельного первичного элемента или аккумулятора очень невелико — они в большинстве случаев применяются последовательно соединенными по несколько штук. В таком виде ХИЭЭ называют батареей . [c.464]

    Химические источники электрической энергии в настоящее время широко применяют в промышленности и быту. Это вызвано тем, что большое количество современных машин и аппаратов нуждается в автономных источниках электрической энергии, не связанных с цеподвижными электрическими станциями. [c.467]

    Применение системы Ад201К0Н1гп для создания химического источника электрической энергии было предложено еще в XIX в., однако только в 1943 г. Андре во Франции после длительных исследований была разработана практически пригодная конструкция аккумулятора. Основные трудности заключались в создании обратимого цинкового электрода, сохраняющего свои размеры и форму при многократных зарядах и разрядах. [c.542]

    Электрохимический метод отличается от термохимических, пирометаллургичёских и других способов переработки сырья тем, что изменение свойств вещества достигается с помощью электрического тока. Получение тяжелых цветных, легких, благородных и редких металлов, гальванических защитных, декоративных покрытий, обладающих заданными механическими и антикоррозионными свойствами, изыскание новых и совершенствование имеющихся химических источников электрической энергии, производство разнообразных продуктов окисления и восстановления, размерная электрохимическая обработка металлов и сплавов, хемотроника — вот далеко не полный перечень областей производства, использующих электрохимический метод. [c.14]

    Энергия элемента, освобождающаяся при протекании химической реакции, является источником возникновения э. д. с. в цепи. В химических источниках электрической энергии — элементах — электрод, отдающий во внешнюю цепь электроны, является отрицательным полюсом элек- [c.19]

---

Электроэнергия в США — Управление энергетической информации США (EIA)

Электроэнергия в США производится (генерируется) с использованием различных источников энергии и технологий

Соединенные Штаты используют множество различных источников энергии и технологий для производства электроэнергии. Источники и технологии менялись со временем, и некоторые из них используются чаще, чем другие.

Три основных категории энергии для производства электроэнергии — это ископаемое топливо (уголь, природный газ и нефть), ядерная энергия и возобновляемые источники энергии.Большая часть электроэнергии вырабатывается паровыми турбинами с использованием ископаемого топлива, ядерной энергии, биомассы, геотермальной и солнечной тепловой энергии. Другие основные технологии производства электроэнергии включают газовые турбины, гидротурбины, ветряные турбины и солнечные фотоэлектрические установки.

Нажмите для увеличения

Ископаемое топливо — крупнейший источник энергии для производства электроэнергии

Природный газ был крупнейшим источником U — около 40%.S. Производство электроэнергии в 2020 году. Природный газ используется в паровых турбинах и газовых турбинах для выработки электроэнергии.

Уголь

был третьим по величине источником энергии для производства электроэнергии в США в 2020 году — около 19%. Почти все угольные электростанции используют паровые турбины. Несколько угольных электростанций преобразуют уголь в газ для использования в газовой турбине для выработки электроэнергии.

Нефть была источником менее 1% выработки электроэнергии в США в 2020 году. Остаточное жидкое топливо и нефтяной кокс используются в паровых турбинах.Дистиллятное или дизельное топливо используется в дизельных генераторах. Остаточное жидкое топливо и дистилляты также можно сжигать в газовых турбинах.

Ядерная энергия обеспечивает пятую часть электроэнергии США

Ядерная энергия была источником около 20% выработки электроэнергии в США в 2020 году. Атомные электростанции используют паровые турбины для производства электроэнергии за счет ядерного деления.

Возобновляемые источники энергии обеспечивают растущую долю электроэнергии в США

Многие возобновляемые источники энергии используются для выработки электроэнергии и являются источником около 20% всего U.С. Производство электроэнергии в 2020 году.

Гидроэлектростанции произвели около 7,3% от общего объема производства электроэнергии в США и около 37% электроэнергии из возобновляемых источников энергии в 2020 году. ¹ Гидроэлектростанции используют проточную воду для вращения турбины, подключенной к генератору.

Энергия ветра была источником около 8,4% от общего объема производства электроэнергии в США и около 43% электроэнергии из возобновляемых источников энергии в 2020 году. Ветровые турбины преобразуют энергию ветра в электричество.

Биомасса была источником около 1,4% от общего объема производства электроэнергии в США в 2020 году. Биомасса сжигается непосредственно на пароэлектрических электростанциях или может быть преобразована в газ, который можно сжигать в парогенераторах, газовых турбинах или внутреннем сгорании. двигатели-генераторы.

Солнечная энергия обеспечила около 2,3% всей электроэнергии США в 2020 году. Фотоэлектрическая (PV) и солнечно-тепловая энергия — два основных типа технологий производства солнечной электроэнергии. Преобразование PV производит электричество непосредственно из солнечного света в фотоэлектрических элементах.В большинстве гелиотермических систем для выработки электроэнергии используются паровые турбины.

Геотермальные электростанции произвели около 0,5% от общего объема производства электроэнергии в США в 2020 году. Геотермальные электростанции используют паровые турбины для выработки электроэнергии.

¹ Включая обычные гидроэлектростанции.

Последнее обновление: 18 марта 2021 г.

Электроэнергия от источника к месту назначения

По состоянию на 2011 год 68% электроэнергии в США вырабатывается за счет сжигания ископаемого топлива, включая уголь, нефть и природный газ.Уголь составляет около 42% источников, используемых для выработки электроэнергии, в то время как природный газ составляет 25%, ядерная энергия — 19%, гидроэнергетика — 8%, другие возобновляемые источники энергии — 5% и нефть — 1%. Энергия хранится в ископаемом топливе в виде химической энергии. Электричество вырабатывается при сжигании ископаемого топлива. Например, уголь добывают, доставляют на электростанцию, измельчают и сжигают для получения тепловой энергии. Эта тепловая энергия используется для нагрева воды и создания пара, который вращает турбину. Турбина вращает магнит внутри катушки из тяжелой медной проволоки для производства электричества.Электричество передается по системе проводов, называемой электрической сетью. Когда электричество покидает электростанцию, оно сначала проходит через трансформатор, который увеличивает напряжение электричества. Более высокое напряжение позволяет более эффективно передавать электричество на большие расстояния. Когда электричество приближается к домам и предприятиям, оно проходит через другой набор трансформаторов, чтобы снизить напряжение для безопасного использования.

Большая часть энергии, изначально хранящейся в угле, передается из электрической системы, поскольку она преобразуется в электрическую энергию, передается по назначению, а затем преобразуется в другие полезные формы энергии, такие как световая или тепловая энергия.В этом контексте «потеря энергии» относится к энергии, которая выходит из электрической системы. Энергия не исчезает и не разрушается. Напротив, энергия преобразуется в другие виды энергии, такие как тепло, и передается из электрической системы. Поскольку его больше нельзя использовать для питания фонарей, компьютеров и т. Д., Он считается «потерянным» для системы. Потери также возникают, когда электроэнергия производится из возобновляемых источников, таких как энергия ветра или солнца.

Повышение эффективности на всех этапах процесса электроснабжения наших домов и предприятий может помочь улучшить наши общие перспективы в области энергетики.Некоторые подходы к повышению эффективности включают улучшение того, как энергия преобразуется в электричество, и разработку более эффективных способов хранения энергии. Улучшения электрической сети, такие как использование сверхпроводящих кабелей и модернизация сети, также могут повысить эффективность. Меры по повышению энергоэффективности, принятые в домах и на предприятиях, также могут иметь большое влияние на общее потребление энергии. Эти меры могут быть простыми, например выключать свет, когда он не используется, или использовать более энергоэффективные приборы.Они также могут быть более сложными, например повторное использование тепловой энергии, которая обычно расходуется в производственных процессах, для выработки электроэнергии. Все виды мер по повышению эффективности могут помочь сократить количество энергетических ресурсов, необходимых людям.

Как производится электричество? | Как работает электричество?

Какие источники питания зеленые?

Энергия, вырабатываемая из возобновляемых источников, таких как гидро-, ветровая, солнечная и геотермальная, является зеленой. В отличие от ископаемого топлива эти источники энергии не истощают природные ресурсы.Они также являются более чистыми источниками энергии, которые не загрязняют окружающую среду выбросами углерода.

Хотя возобновляемые источники энергии лучше для здоровья нашей планеты, они обычно стоят больше, чем другие источники энергии, поэтому большая часть нашей электроэнергии не вырабатывается из зеленых источников.

Продукт JustGreen Power компании

Just Energy позволяет гарантировать, что до 100% потребляемой вами электроэнергии вырабатывается из возобновляемых источников.

Узнать больше
Ежегодное раскрытие экологической информации
Ежеквартальное раскрытие экологической информации

Хотя варианты зеленой энергии Just Energy доступны на большинстве рынков, которые мы обслуживаем, они пока доступны не на всех наших рынках. Посмотрите, на каких рынках мы в настоящее время предлагаем варианты зеленой энергии.

Хотите узнать больше об электричестве? Ознакомьтесь с нашей серией обучающих статей с часто задаваемыми вопросами об электричестве.

Раскрытие экологической информации

Заявление об охране окружающей среды штата Иллинойс
Заявление об охране окружающей среды штата Делавэр

Источники: «Электроэнергия — вторичный источник энергии.”Университет Лихай,

1. «Электроэнергия — вторичный источник энергии». Университет Лихай, http://www.ei.lehigh.edu/learners/energy/readings/electricity.pdf

2. «Наука об электричестве». Факторы, влияющие на цены на бензин — объяснение энергии, ваше руководство по пониманию энергетики — Управление энергетической информации, www.eia.gov/energyexplained/electricity/the-science-of-electricity.php

3. «Уголь и электроэнергия». Всемирная угольная ассоциация, 17 апреля 2018 г., www.worldcoal.орг / уголь / использует-уголь / уголь-электричество

4. «Как электроэнергия доставляется потребителям». Факторы, влияющие на цены на бензин — объяснение энергии, ваше руководство по пониманию энергетики — Управление энергетической информации, www.eia.gov/energyexplained/electricity/delivery-to-consumers.php

5. Перлман, Ховард и Геологическая служба США. «Гидроэнергетика: как это работает». Адгезионные и когезионные свойства воды, Школа водных наук Геологической службы США, water.usgs.gov/edu/hyhowworks.html.

6. «Электросчетчики.”Министерство энергетики, www.energy.gov/energysaver/appliances-and-electronics/electric-meters.

Множество источников электроэнергии

Вы когда-нибудь задумывались, как заряжается ваш телефон и другие электронные устройства? Электричество не только поддерживает цифровую связь, но и спасает жизни в больницах, энергетике и поддерживает экономику США. Будь то источник энергии 19-го века, такой как уголь, или источник 21-го века, такой как солнечная, стоит знать, как работает электрическая энергия, как она генерируется и откуда берется сок, питающий нашу жизнь.

Что нужно знать об электроэнергии

Электрическая энергия создается потоком электронов, часто называемым «током», через проводник, например, провод. Количество создаваемой электрической энергии зависит от количества протекающих электронов и скорости потока. Энергия может быть потенциальной или кинетической. Кусок угля, например, представляет собой потенциальную энергию. Когда уголь сжигается, его потенциальная энергия становится кинетической.

Общие формы энергии

Вот шесть наиболее распространенных форм энергии.

Химическая энергия: Это запасенная или «потенциальная» энергия. Для высвобождения химической энергии из топлива на основе углерода обычно требуется сжигание (например, сжигание угля, нефти, природного газа или биомассы, такой как древесина).

Тепловая энергия: Типичные источники тепловой энергии включают тепло от подземных горячих источников, сжигание ископаемого топлива и биомассы или промышленные процессы.

Кинетическая энергия: Кинетическая энергия — это движение.Этот тип энергии можно улавливать и превращать в электричество, когда вода в реке движется через плотину гидроэлектростанции, например, или когда воздух перемещает ветряные турбины.

Ядерная энергия: Это энергия, хранящаяся в связях внутри атомов и молекул. Когда ядерная энергия высвобождается, она также может излучать радиоактивность и тепло (тепловую энергию).

Солнечная энергия: Энергия излучается солнцем, и световые лучи могут быть захвачены с помощью фотоэлектрических и полупроводниковых приборов.Зеркала можно использовать для концентрации энергии. Солнечное тепло также является тепловым источником.

Энергия вращения: Это энергия, полученная при вращении, обычно вырабатываемая механическими устройствами, такими как маховики.

Как США получают энергию

Управлению энергетической информации (EIA), входящему в состав Министерства энергетики, поручено отслеживать, как именно в США горит свет. Приведенные здесь данные основаны на источниках энергии в 2018 году, и это среднее значение по всем секторам и потреблению энергии:

• Нефть (нефть) 36%
• Природный газ 31%
• Уголь 13%
• Возобновляемая энергия 11% (в основном биомасса и древесное топливо (45%), гидроэлектроэнергия (23%), ветер (22%), солнечная энергия (8%) и геотермальная энергия (2%))
• Атомная энергетика 8%

Вы можете глубже погрузиться в данные и найти серьезные дисбалансы между источниками энергии в различных условиях.Например, в то время как нефтяная промышленность является топливом для 92% транспортного сектора (подумайте о газе для автомобилей), она обеспечивает лишь 8% электроэнергии в жилищах.

Вот полная разбивка того, откуда берется электричество, когда средний американец включает свет в своем доме или заряжает свой телефон в розетке:

• Природный газ 43%
• Розничные продажи в электроэнергетическом секторе 42% (на электроэнергетический сектор приходится 1% всего использования нефти в США, 35% использования природного газа, 91% использования угля, 56% использования возобновляемых источников энергии и 100% использования использования атомной энергии)
• Нефть (нефть) 8%
• Возобновляемая энергия 7%

Эти цифры усредняют источники электроэнергии по всей стране.Если вам нужна более конкретная информация, которая непосредственно адресована вашему сообществу, посмотрите на разбивку энергопотребления по штатам и территориям. Электроэнергетический сектор каждого штата получает энергию из уникальной комбинации источников, и эти соотношения создают значительные различия в источниках электроэнергии в домах от одного штата к другому.

Например, в 2017 году электроэнергетический сектор Индианы производил 79,5% электроэнергии из угля, в то время как на возобновляемые источники энергии приходилось 5,9% производства электроэнергии.С другой стороны, в Орегоне 76,7% энергии в электроэнергетическом секторе приходилось на возобновляемые источники в 2017 году, а 3,2% приходилось на уголь.

Что впереди

По состоянию на 2019 год правительство США ожидает наибольшего роста возобновляемых источников энергии. К 2050 году Министерство энергетики ожидает увеличения потребления возобновляемой энергии на 2,7% во всей экономике — и это не считая гидроэлектроэнергии или источников биомассы. Также ожидается, что природный газ станет более распространенным источником электроэнергии, при этом ожидается, что потребление вырастет на 0.5% к 2050 году. Ожидается, что к 2050 году другие основные источники электроэнергии станут немного менее распространенными: потребление нефти упадет на 0,1%, угля на 0,7% и ядерной энергии на 0,6%.

4. Источники энергии

Обучение источникам энергии поддерживается 7 ключевыми концепциями:

4.1 Люди передают энергию из окружающей среды и преобразуют ее в формы, полезные для человеческих усилий. Основными источниками энергии в окружающей среде являются такие виды топлива, как уголь, нефть, природный газ, уран и биомасса.Все виды топлива из первичных источников, кроме биомассы, не являются возобновляемыми. Первичные источники также включают возобновляемые источники, такие как солнечный свет, ветер, движущаяся вода и геотермальная энергия.

4.2 Использование энергии человеком ограничено и ограничено. Промышленность, транспорт, городское развитие, сельское хозяйство и большинство других видов деятельности человека тесно связаны с количеством и видом доступной энергии. Доступность энергетических ресурсов ограничивается распределением природных ресурсов, доступностью доступных технологий, социально-экономической политикой и социально-экономическим статусом.

4.3 Ископаемое и биотопливо — это органические вещества, содержащие энергию, улавливаемую солнечным светом. Энергия в ископаемых видах топлива, таких как нефть, природный газ и уголь, поступает из энергии, которую производители, такие как растения, водоросли и цианобактерии, давно улавливали из солнечного света. Энергия в биотопливе, таком как пища, древесина и этанол, поступает из энергии, которую производители улавливали из солнечного света совсем недавно. Энергия, хранящаяся в этих видах топлива, высвобождается во время химических реакций, таких как горение и дыхание, которые также выделяют углекислый газ в атмосферу.

4.4 Люди переносят энергию с места на место. Топливо часто не используется у источника, а транспортируется, иногда на большие расстояния. Топливо транспортируется в основном по трубопроводам, грузовикам, судам и поездам. Электроэнергия может быть получена из различных источников энергии и может быть преобразована практически в любую другую форму энергии. Электрические цепи используются для распределения энергии в отдаленные места. Электричество — это не первичный источник энергии, а энергоноситель.

4.5 Люди вырабатывают электричество разными способами. Когда магнит движется или магнитное поле изменяется относительно катушки с проволокой, электроны перемещаются по проволоке. Таким образом происходит большая часть производства электроэнергии человеком. Электроны также можно заставить течь через прямое взаимодействие с легкими частицами; это основа, на которой работает солнечный элемент. Другие способы производства электричества включают электрохимические, пьезоэлектрические и термоэлектрические.

4.6 Люди намеренно накапливают энергию для дальнейшего использования различными способами.Примеры включают батареи, резервуары для воды, сжатый воздух, водород и аккумуляторы тепла. Хранение энергии связано с множеством технологических, экологических и социальных проблем.

4.7 Различные источники энергии и разные способы преобразования, транспортировки и хранения энергии имеют разные преимущества и недостатки. Данная энергетическая система, от источника до потребителя, будет иметь собственный уровень энергоэффективности, денежных затрат и экологического риска. Каждая система также будет иметь последствия для национальной безопасности, доступа и справедливости.

Тема источников энергии может быть одной из определяющих в жизни наших студентов

По мере того, как нефтяные ресурсы становятся все более пугающими, разведка раздвигает границы того, что технологически возможно, например, бурение в глубоких морских водах.

Происхождение: Фотография из галереи изображений Microsoft.
Повторное использование: Если вы хотите использовать этот элемент за пределами этого сайта способами, выходящими за рамки добросовестного использования (см. Http://fairuse.stanford.edu/), вы должны получить разрешение от его создателя.

Идет энергетический переход. Знаменательное Парижское климатическое соглашение 2016 г. стало четким сигналом о необходимости перехода всего мира к низкоуглеродной энергии. Несмотря на то, что США намереваются выйти из Парижского соглашения, переход на чистую энергию не ослабевает, во главе с другими странами мира, а также штатами, городами и корпорациями США.

Истоки нашего энергоснабжения — захватывающая и увлекательная тема для студентов, и это отличный способ узнать о различных способах производства энергии, а также о воздействии и социальных последствиях различных типов энергии.Эти концепции вращаются вокруг энергии, которая используется в человеческих целях, включая возобновляемые и невозобновляемые источники энергии, хранение энергии, производство электроэнергии и транспортировку энергии с места на место.

Важной отправной точкой для этой темы является концепция возобновляемых и невозобновляемых источников энергии. Многие студенты уже знакомы с идеей о том, что ископаемое топливо восстанавливается гораздо медленнее, чем мы его используем, поэтому оно невозобновляемо. Возобновляемая энергия бывает разных форм: гидроэлектрическая, солнечная, ветровая, геотермальная и биотопливо.Каждый из них предлагает множество связанных тем и нюансов. Например, солнечная энергия может вырабатываться на одной крыше или на крупных солнечных фермах. Солнечная энергия также может быть получена путем концентрации солнечных электростанций, которые используют массив зеркал для направления солнечной энергии на центральную башню. Этот тип солнечной энергии может доставлять энергию даже ночью. Детальное изучение производства энергии может предотвратить чрезмерно упрощенную маркировку определенных видов энергии как хорошей или плохой.

Также стоит затронуть практические и технологические аспекты энергетики.Распределение энергетических ресурсов по всему миру неравномерно, поскольку в одних регионах источников энергии много, а в других их нет. Области, где энергия используется наиболее интенсивно, не обязательно являются теми же местами, где естественным образом существуют энергетические ресурсы. Например, богатые месторождения нефти и газа находятся в прибрежной морской среде, а ветряные электростанции расположены в сельской местности. В обоих случаях эта энергия переносится в место, где она потребляется. Более того, конечное использование энергии зависит от географии, времени года и времени суток.Таким образом, энергию необходимо транспортировать, хранить и преобразовывать из одной формы в другую, чтобы она была доступна тогда и там, где это необходимо.

Изучение источников энергии предлагает практические уроки Сегодняшние студенты становятся свидетелями возрождения энергетических технологий. После десятилетий использования энергии, в которой преобладали ископаемые виды топлива, предстоит изучить широкий спектр инновационных возможностей. Переход мира от углеродоемких видов топлива — важная тема, которая предлагает богатые, актуальные и многогранные возможности обучения.К изучению источников энергии можно подходить с точки зрения инженерии, здравоохранения, экономики или международной торговли, что делает идеальным мультидисциплинарный подход (эти идеи также рассматриваются в Энергетических решениях).

Так же, как экосистемы зависят от поступления энергии, человеческое общество также зависит от энергии для инфраструктуры, транспорта, продуктов питания и большинства других видов человеческой деятельности. Однако существуют пределы того, сколько энергии доступно данному обществу. Даже возобновляемые формы энергии зависят от географического положения и технологической доступности.Запасы невозобновляемой энергии ограничены и влияют на их добычу, транспортировку и потребление. Ценообразование на энергию, энергетическая справедливость и энергетическая безопасность — все это факторы, которые диктуют, насколько легко энергия становится доступной для различных слоев общества. Некоторые общества обладают изобилием энергии, в то время как другие борются за удовлетворение своих основных потребностей. Изучая эти концепции, студенты могут начать понимать, как люди зависят от использования энергии, но также ограничены практическими аспектами использования энергии.

Помогаем учащимся понять эти идеи

График Управления энергетической информации, который показывает распределение использования энергии по различным источникам. Это изображение обновляется ежегодно, а текущую информацию можно найти по адресу https://www.eia.gov/energyexplained/us-energy-facts/.

Происхождение: Управление энергетической информации США
Повторное использование: Этот элемент является общественным достоянием и может использоваться повторно без ограничений.

Большинство студентов уже понимают, что энергия может происходить из многих источников.Однако они могут иметь неправильные представления о том, откуда берется их собственная энергия или сколько энергии получается из различных источников. Например, студенты могут быть удивлены, узнав, что лишь небольшая часть энергоснабжения США поступает от ветряных турбин и других возобновляемых источников (11% в 2018 году), а 80% — от ископаемого топлива. Ядерная энергия обеспечивает 8% энергоснабжения США (Управление энергетической информации, эта страница обновляется ежегодно). Несмотря на популярность и важность технологий использования возобновляемых источников энергии, важно понимать, что ископаемые виды топлива по-прежнему составляют подавляющую часть нашего энергетического портфеля, и, по прогнозам, так и останется в ближайшие десятилетия (источник: Управление энергетической информации, 2020).

Это иллюстрирует экстраординарные проблемы, с которыми мы сталкиваемся, выходя за рамки ископаемого топлива. Переход от ископаемого топлива приводит к возникновению нового набора вопросов, таких как накопление энергии, технология аккумуляторов и энергоснабжение, которое объединяется из многочисленных прерывистых источников, а не из нескольких стационарных электростанций.

Сегодняшние студенты, вероятно, будут в восторге от возобновляемых источников энергии, что является отличным способом их заинтересовать. Но важно, чтобы они узнали о проблемах и реалиях капитального ремонта энергетической системы.Например, рассмотрим огромные установки возобновляемых источников энергии, которые потребуются для замены 80% энергоснабжения, поступающего от ископаемого топлива, а также логистику размещения ветряных турбин, солнечных электростанций или другой новой энергетической инфраструктуры. Цифры важны. Количественный анализ этих вопросов показывает, что нам предстоит пройти долгий путь в обеспечении надежного, безопасного и экологически чистого энергоснабжения.

Реализация этих идей в вашем классе

Студенты смотрят на фотоэлектрическую солнечную батарею на крыше средней школы во время лаборатории по возобновляемым источникам энергии.Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии спонсирует программу «Солнечная энергия в школах», которая была принята школой округа Джефферсон в Колорадо. Фото Денниса Шредера / NREL.

Происхождение: Фото Денниса Шредера / NREL
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете использовать повторно этот элемент в некоммерческих целях, если вы указываете авторство и предлагаете любые производные работы по аналогичной лицензии.

Наше энергетическое будущее больше, чем многие темы, которые мы преподаем, и это проблема, на которую нет определенного ответа. Это может быть захватывающим призывом к действию для студентов. Возможно, они будут частью дизайнерских решений? Стандарты науки следующего поколения делают упор на инженерное дело, дизайн, междисциплинарное мышление и решение проблем. Эти способы мышления необходимы для решения этой проблемы.

Энергия является частью жизни каждого студента и используется повсюду вокруг нас. Поэтому легко найти актуальность в обучении источникам энергии.В упражнении «Источник энергии» командам учеников предлагается создать концептуальный эскиз электричества, который начинается с их собственного выключателя света, и проследить его как можно дальше. Это задание можно использовать с любым классом, и оно служит вводным заданием, которое может побудить к дальнейшим исследованиям, а также может выявить неправильные представления. Студенты могут развить эту концепцию и разработать свои собственные энергетические портфели на основе интернет-исследований о различных источниках энергии.

Студенты также могли изучить передовые энергетические инновации, такие как солнечная черепица, энергия из водорослей или новые способы хранения энергии.Почти каждый день мы узнаем о новой возможности. Обратной стороной этого является то, что педагогам может быть трудно поспевать за быстрыми изменениями. Например, цены на возобновляемые источники энергии падают каждый год, а установки возобновляемых источников энергии опережают прогнозы во всем мире. Педагоги должны помнить о том, чтобы предоставлять актуальную информацию, что может включать проверку и обновление цифр каждый год. Управление энергетической информации предлагает множество данных, карт, графиков и прогнозов, которые можно использовать для исследования ряда вопросов.

Учебные материалы из коллекции CLEAN

Средняя школа

• «Энергия для вас» показывает учащимся, как исследовать типы энергетических ресурсов в их родном штате.
• Биотопливо из водорослей: новая возобновляемая энергия — учащиеся изучают основные жизненные потребности водорослей (фитопланктона) посредством практического опыта и интерактивной игры.
• Oceans of Energy фокусируется на исследовании океана как способе узнать, как улавливать, контролировать и распределять возобновляемые энергетические ресурсы океана.Студенты исследуют один источник энергии океана с помощью Интернета, а затем строят микрогидрогенератор.

Средняя школа

• The Great Energy Debate позволяет студенческим командам сформулировать ключевые моменты плюсов и минусов назначенного им источника энергии и сравнить их с другими.
• Энергетика Соединенных Штатов — это увлекательная интерактивная карта и база данных, которые иллюстрируют производство и потребление энергии в разных штатах. Полезно для интернет-исследований, проводимых студентами, или для сравнения энергии в разных состояниях.
• Wind Maps — это карта средней годовой скорости ветра на высоте 80 метров над землей. Эту карту можно использовать для оценки потенциала ветровой энергии в США.

Колледж

• Энергия ветра Использование Google Планета Земля использует семь крупных ветряных электростанций, разбросанных по всему миру, для сравнения потенциальных возможностей ветровых ресурсов каждой фермы.
• Наша энергетическая система — это интерактивная диаграмма от Национальной академии наук, которая показывает, как мы полагаемся на различные первичные источники энергии для энергоснабжения четырех секторов конечного потребления (жилой, коммерческий, промышленный и транспортный).
• Браузер данных по электроэнергии содержит самые свежие данные о производстве электроэнергии в США. Данные можно фильтровать и отображать в виде графиков разными способами, и они полезны для уроков по вопросам производства энергии.
• Natural Gas and Marcellus Shale использует тематический подход к изучению гидроразрыва пласта.
• Выбор участков для проектов в области возобновляемых источников энергии использует Google Планета Земля для исследования различных источников возобновляемой энергии и выбора участков в Соединенных Штатах, которые будут подходящими для развития возобновляемых источников энергии.

Найдите упражнения и наглядные пособия для преподавания этой темы

Поиск по классу: средняя школа старшая школа введение колледж высший колледж поиск все классы

Список литературы

Общее производство и потребление энергии по штатам — это интерактивная карта США, на которой указаны производство, потребление и источники энергии для каждого штата. Вкладки вверху каждой страницы содержат подробную информацию об энергии в каждом состоянии. На момент написания этой статьи данные были за 2017 год, и вполне возможно, что Управление энергетической информации продолжит обновлять эту страницу.

Hourly Electric Grid Monitor от Управления энергетической информации показывает графики в реальном времени источников электроэнергии, работающих в различных регионах США. Выпадающее меню в верхнем левом углу предлагает дополнительные инструменты для анализа электроэнергии.

Annual Energy Outlook от Управления энергетической информации. Это «вечнозеленый» источник, который обновляется каждый год. В отчете представлены тенденции в использовании энергии, производстве электроэнергии, выбросах CO ₂ и многое другое.

50 государственных целей для чистой энергии — это набор из 50 информационных бюллетеней / инфографики, показывающих конкретные планы перехода на возобновляемые источники энергии в каждом штате США. Данные включают создание рабочих мест. Данные Стэнфордского университета.

Электричество для детей (учащиеся K-12) — Electric Choice

Наш справочник «Электричество для детей» — это увлекательное и информативное чтение для учеников K-12. Узнайте все об электричестве, о том, как оно генерируется, о сроках открытия, о молниезащите и многом другом!

---

Содержание

---

Что такое электричество?

E? lec? tric-i-ty (имя существительное)

Электричество — это тип энергии, который поступает из потока электроэнергии, также известный как заряд.Электричество используется для питания наших домов, освещения и электроники. Мы получаем электроэнергию из таких источников, как уголь, энергия, природный газ и нефть.

Электроэнергия — это вторичный источник энергии, а это значит, что она должна производиться из этих предметов. Мы научились использовать предметы, которые мы находим в природе, или такие продукты, как нефть, и преобразовывать их в электричество, необходимое для питания наших домов. Довольно аккуратно, правда?

Мы используем электричество каждый день в нашей жизни. Большинство из нас даже не осознают, сколько мы потребляем электроэнергии каждый день.Электричество может быть обычным явлением в нашей повседневной жизни, но это не означает, что электричество просто или легко создать.

Электричество — сложная и мощная штука, и это важная часть нашей жизни. Найдите минутку, чтобы узнать больше об электричестве, вы можете быть удивлены некоторыми забавными фактами, стоящими за самым удивительным источником энергии в мире.

← Вернуться к содержанию

Краткие сведения об электроэнергии

1. Электричество настолько быстрое, что движется со скоростью света.Это 186 000 миль в секунду.

2. Электроэнергия может производиться из любых источников. Мы можем использовать воду, солнце, ветер и даже помет животных для производства электричества.

3. Молния — это на самом деле вид электрической энергии, встречающейся в природе.

4. Электроэнергия — наиболее распространенный вид энергии.

5. Если вы возьмете 25 000 светлячков и сложите их вместе, они произведут столько же электричества, сколько одна лампа накаливания мощностью 60 Вт.

6. Уголь — наиболее распространенный способ получения энергии. Только на то, чтобы произвести уголь, нужно 440 миллионов лет.

7. Солнечная энергия — один из самых популярных природных источников электроэнергии. Солнце настолько мощно в производстве энергии, что всего за один час оно может произвести достаточно энергии для всего мира, чтобы использовать ее в течение целого года.

8. Электрические угри действительно электрические. Они могут вызвать выброс электричества, который будет сильнее, чем мощность, которую вы получаете от розетки в вашем доме.

9. Ваш кондиционер потребляет в 10 раз больше электроэнергии, чем вентилятор. Когда вы можете, попробуйте использовать вентилятор вашей комнаты вместо того, чтобы включать кондиционер, это сэкономит вам и вашей семье много электроэнергии.

10. Ваш холодильник обычно потребляет больше электроэнергии, чем любой другой прибор в вашем доме.

← Вернуться к содержанию

Как производится электричество?

Электричество — такая важная часть нашей жизни… но как оно производится? Откуда это взялось? Нет однозначного ответа! Электричество можно производить из различных источников.Есть как возобновляемые (природные), так и невозобновляемые источники.

← Вернуться к содержанию

Невозобновляемые ресурсы

Невозобновляемые ресурсы — это уголь и природный газ. Мы можем использовать их для создания энергии, но когда мы их используем, они создают отходы. В конце концов, эти ресурсы закончатся.

Вот основные виды возобновляемых ресурсов.

• Атомная энергетика
• Уголь (ископаемое топливо)
• Природный газ

Вот как они работают:

1. Эти невозобновляемые ресурсы сжигаются или используются для производства тепла.
2. Это тепло превращает воду в пар.
3. Затем этот пар вращает двигатель внутри электростанции, также известный как турбина.
4. Когда турбина начинает вращаться, она создает трение, которое производит электричество!

← Вернуться к содержанию

Возобновляемые ресурсы

Тогда есть возобновляемые ресурсы. Это вещи, обнаруженные в природе, которые мы можем использовать снова и снова для производства электричества, они никогда не заканчиваются и не производят никаких отходов!

Наиболее распространенные типы возобновляемых ресурсов:

• Солнце (Солнце)
• Ветер
• Вода (гидро)
• Биомасса
• Геотермальная энергия

А вот как они работают:

Солнечная энергия

Мы получаем энергию непосредственно от солнца и используем его свет и тепло.Самый распространенный способ сделать это — использовать большие солнечные батареи. Они улавливают солнечный свет и превращают его прямо в электричество. Вы также можете использовать голову солнца для создания пара, который вращает турбины и генерирует электричество.

Ветроэнергетика

Вы когда-нибудь видели эти большие ветряные мельницы на обочине дороги? Их используют для производства электричества. Когда ветер заставляет эти мельницы двигаться, он производит энергию, которую мы затем можем собирать и превращать в электричество.

Гидроэнергетика (гидроэнергетика)

Когда вода падает с водопада, по течению реки или через плотину, ее можно собрать в так называемой турбине.В этих турбинах есть большие лопасти, и когда они вращаются, они вырабатывают энергию, которую мы можем превратить в электричество.

Геотермальная энергия

Центр Земли очень горячий, как вулкан. Вы знали, что мы можем использовать это тепло для производства электричества? Мы можем взять тепло и превратить его в пар на электростанциях, которые будут вырабатывать электроэнергию.

Биомасса

Биомасса — это термин, используемый для описания древесины, растений, сельскохозяйственных культур и даже помета животных.Эти природные продукты можно использовать вместо угля или природного газа. Мы можем сжигать эти отходы, чтобы приводить в действие турбины и производить электричество.

← Вернуться к содержанию

Молния

Молния — это форма электричества, встречающаяся в природе. Вы можете увидеть молнию во время грозы, когда в небе густые черные грозовые тучи. Это происходит, когда грозовые тучи образуют два слоя. Пространство между этими двумя слоями электрически заряжается, пока в атмосфере не возникнет искра или между землей и атмосферой.Когда молния попадает в землю, это называется ударом молнии.

Есть много разных типов молний. Хотя некоторые не ударяются о землю, все проводят электричество. Ниже приведены лишь несколько примеров.

Anvil Crawler
Этот вид молнии проходит от облака к облаку по небу. Обычно такое освещение можно увидеть с большого расстояния.

Сухая молния
Этот вид молнии случается, когда очень мало или совсем нет дождя.Это наиболее частая причина лесных пожаров в Канаде, Австралии и США.

Разветвленная молния
Этот тип молнии выглядит как ветка дерева или разветвленная дорога. Он стреляет с неба до земли.

Rocket Lightning
Эта молния случается внизу облака. Он выстреливает по прямой, как ракета!

Super Bolt
Этот тип молнии в сто раз ярче, чем любой другой вид молнии.Это очень редко? только один из миллиона ударов молнии — это супер болт.

Поскольку молния — это форма электричества, она также очень опасна. Хотя издалека это выглядит красиво, молнии горячее, чем поверхность солнца! Молния может осветить грозовую тучу, растянуться между облаками или даже ударить по земле.

Иногда эти удары молнии могут поражать деревья, здания и людей. Чтобы оставаться в безопасности, очень важно знать, что делать во время грозы.

Молниезащита

Когда вы видите молнию, лучше всего находиться внутри вашего дома или здания. Даже если вы не видите грома — как сообщает Национальная метеорологическая служба: «Если гремит гром, идите в дом» — вас все равно ударит молния. Оказавшись внутри, дождитесь, пока утихнет буря. Еще одно хорошее место, куда можно пойти — в машине? но убедитесь, что окна закрыты!

Если вы находитесь на улице, вы можете сделать многое, чтобы попасть в безопасное место. Ознакомьтесь со следующими советами, чтобы узнать больше.

На улице темнеет…

Находясь на улице, важно следить за небом. Если небо начинает темнеть в то время, когда должно светить солнце, могут накатываться грозовые тучи! Если вы все еще не уверены в погоде, попробуйте задать себе следующие вопросы:

• Неужели облака действительно темные?
• Ветер усиливается?
• Я слышу раскаты грома?
• Идёт дождь?

Если видишь…

Если ответите? Да !? Отвечая на любой из этих вопросов, рекомендуется зайти в свой дом, прочное здание или машину.Не ждите! Уходи прямо сейчас. Если можете, бегите домой или к другу. Если рядом находится взрослый, обратитесь к нему за помощью.

Когда вы находитесь внутри, вы можете сделать несколько вещей, чтобы оставаться в безопасности. Не используйте устройства, которым требуется электричество, например компьютер или другую бытовую технику. Лучше всего их выключить.

Иногда молния может поразить линии электропередач и вызвать громкий взрыв. Если у вас есть проводной телефон, не используйте его. Шум может быть оглушительным!

Вам также следует дождаться окончания шторма, чтобы принять душ или использовать любую воду.Молния может пройти сквозь воду и вызвать у вас шок.

Помните…

Молния — это электричество, что означает, что некоторые объекты на земле притягивают или проводят молнии. Это очень хорошая идея — держаться подальше от этих предметов, чтобы не пораниться. К таким объектам относятся:

• Отбеливатели
• Навесы
• Площадки для пикника
• Водоемы
• Вода
• Лужи
• Металл
• Деревья

Если вы когда-нибудь увидите, что кого-то ударила молния, немедленно позвоните в службу 9-1-1.Им потребуется медицинская помощь.

Мифы о молнии

# 1? Я могу закончить свою игру до того, как войду внутрь.
Если вы заметили какие-либо признаки грозы, вам следует немедленно отправиться домой. Не заканчивайте игру и не ждите, пока пойдет дождь. Важно сразу же попытаться попасть в безопасное место.

№ 2? Молния никогда не ударяет в одно и то же место дважды.
Если есть высокая конструкция или объект, молния может поразить его более одного раза.Такие здания, как Эмпайр-стейт-билдинг, могут поражаться более 100 раз в год!

№ 3? Молния поражает только высокие объекты и здания.
Хотя может показаться, что молния поражает только высокие объекты, это не всегда так. Ученый не может объяснить, почему молния поражает одни вещи, а другие — нет. Это правда, что в высокий объект с большей вероятностью ударит молния, но не всегда!

# 4 Молния не генерирует энергию.
При ударе молнии электричество не используется для питания зданий или домов.Большая его часть уходит в землю. Тем не менее, есть ученые, работающие над разными способами получения электричества от молнии. Это поможет создать новую энергию, не нанося вреда окружающей среде.

← Вернуться к содержанию

История электроэнергии (Хронология)

Может показаться, что электричество существует всегда, но на самом деле электричество существует всего несколько сотен лет. Никто не «изобрел» электричество, но Бенджамину Франклину часто дают звание официального «основателя». электричества.

Он не одинок в производстве электричества, которое есть сегодня:

1600 — Английский ученый Уильям Гилберт придумал слово «электричество». от греческого слова янтарь.

1733 — Шарль Франсуа дю Фэй обнаружил, что электричество бывает двух форм, Бенджамин Франклин и Эбенезер Киннерсли переименовали эти формы в «положительные». и? отрицательный.?

1747 — Бенджамин Франклин начал экспериментировать со статическими зарядами в воздухе и экспериментировать с идеей электричества в нашем мире.

1752 — Бенджамин Франклин берет молнию и доказывает, что молния на самом деле является разновидностью электричества.

1800 — Алессандро Вольта создает первую электрическую батарею и доказывает всему миру, что электричество может передаваться по проводам.

1816 — Открытие первой энергетической компании в США.

1821 — Майкл Фарадей делает первый электродвигатель.

1837 — Первые электродвигатели производятся для заводского использования.

1880-е годы — В США было разработано несколько небольших электрических станций на основе проектов Томаса Эдисона. Эти электростанции могли обеспечивать электроэнергией только несколько кварталов за раз, но они начали подавать электричество в здания вокруг США

.

1930 — К этому моменту истории большинство людей в США, живущих в больших и малых городах, и примерно 10% ферм имели электричество.

1970 — EPA (Агентство по охране окружающей среды) было создано, чтобы убедиться, что энергия не наносит вреда планете.Это помогло нам создать экологически чистые способы производства электроэнергии, такие как солнечная энергия и энергия ветра.

← Вернуться к содержанию

Как электричество попадает в наши дома?

Когда нам нужно электричество, все, что нам действительно нужно, это щелкнуть выключателем или включить кнопку на нашем телевизоре, и мы сразу же сможем начать использовать столько энергии, сколько нам нужно. Это почти похоже на волшебство. Кажется, что электричество так легко проникает в наши дома, хотя правда в том, что электричество должно пройти сотни миль, чтобы мы могли использовать всю нашу любимую электронику.

Так как же электричество попадает в наши дома?

Вы знаете те столбы и провода, которые вы видите на дороге? Это дороги? для электричества, чтобы путешествовать. Эти провода и столбы очень важны и помогают сделать это возможным, но прежде чем электричество сможет попасть в наши телевизоры и микроволновые печи, его нужно сначала сделать!

Вот как это работает:

1. Электроэнергия производится на огромных электростанциях по всей стране. Эти фабрики могут использовать уголь, ветер, воду, природный газ и другие ресурсы для производства электроэнергии.

2. После того, как завод произведет электричество, оно проходит через трансформаторы. Эти трансформаторы дают электричеству импульс, необходимый для путешествий на большие расстояния. Обычно электричество приходится преодолевать сотни миль.

3. Этот электрический заряд проталкивается в линии, называемые линиями передачи. Это большие провода, которые вы видите по всему своему сообществу. Эти линии проходят через всю страну, поэтому каждый может иметь доступ к электричеству.

4. После того, как заряд прошел многие мили по линиям электропередачи, он поступает на подстанцию. Здесь заряд немного замедлен, поэтому теперь он не такой мощный, что ему не нужно путешествовать намного дальше. Повышение, которое он получил от трансформаторов, убирается, поэтому он может безопасно добраться до вашего дома.

5. Эта электроэнергия затем проходит по более мелким линиям, называемым распределительными линиями. Эти распределительные линии подключены к нашим домам, школам и зданиям по всему нашему району.

6. Эти распределительные линии выводят электричество через счетчик за пределы вашего дома. Этот счетчик показывает, сколько вы и ваша семья потребляете электроэнергии каждый месяц. Оттуда этот выброс электричества проходит через все эти маленькие провода внутри стен вашего дома к розеткам и переключателям по всему дому, так что вы можете начать использовать электричество, как хотите.

Когда вы подключаете электронику к одной из этих розеток, электричество, которое вырабатывается на заводе за сотни миль, проходит прямо через ваш предмет, позволяя вам использовать ваши любимые гаджеты в любое время.

← Вернуться к содержанию

Словарь терминов по электричеству

Существует так много разных терминов, которые помогают нам понять электричество и то, как оно работает. Чем больше словарных слов об электричестве вы знаете, тем больше вы знаете об энергии, которую используете каждый день.

А

Ампер — Ампер используются для измерения потока электрического тока через вещество или материал (также известный как проводник).

B

Батарея — Ячейка или группа ячеек, которые могут создавать электрический ток.

Blackout — Когда вся территория, обслуживаемая одной и той же электрической компанией, теряет электроэнергию. Когда свет гаснет во время шторма, это обычно называется затемнением.

С

Схема — Путь, по которому проходит электрический ток, чтобы достичь своего конечного пункта назначения. Например, когда электрический разряд идет от счетчика в вашем доме к компьютеру в вашей комнате, он следует по цепи.

Проводник — Материал любого типа, через который проходит электричество.

Ток — Поток электроэнергии.

Ф

Предохранитель — Очень важное предохранительное устройство, которое останавливает электрический ток в ситуациях, когда слишком много электричества может быть опасным. Иногда, когда вы используете слишком мощный предмет, например, фен, это может привести к отключению всей вашей розетки. Ваши родители могут называть это «перегоранием предохранителя». Это происходит из-за того, что в розетку в вашем доме проходит слишком много электричества, а предохранитель помогает вам обезопасить себя.

г

Генератор — Машина, приводимая в движение для производства электричества.

Геотермальная энергия — Энергия, получаемая из тепла из-под земли.

Сеть — Сеть — это серия путей, подстанций и линий электропередач, которые позволяют электричеству перемещаться из одного места в другое.

H

Hydro Power — Электроэнергия, получаемая из проточной воды.

Я

Изолятор — Предмет, не пропускающий электричество. Некоторые предметы могут быть изолированы, чтобы держать электричество там, где оно должно быть.

К

Киловатт (кВт) — Киловатт — это 1000 Вт. Это распространенный способ измерения того, сколько энергии что-то использует.

Киловатт-час (кВтч) — Использование 1000 Вт электроэнергии в течение полного часа. Если ваш ноутбук потребляет 5 кВтч, это означает, что он потребляет 5000 Вт электроэнергии каждый час.

M

Мегаватт — Один миллион ватт энергии или 1000 киловатт.

Meter — Устройство, измеряющее количество потребляемой энергии. Рядом с вашим домом есть электросчетчик, который показывает, сколько электроэнергии потребляет ваша семья.

N

Ядерная энергия — Энергия, вырабатываемая ядерным реактором. На этих электростанциях машины расщепляют атомы, чтобы произвести электричество.

S

Розетка — Отверстие в вашем доме, куда вы можете подключить электронику, называется электрической розеткой. Таким образом вы подключаете свои устройства к электричеству, проходящему через ваш дом.

Солнечная энергия — Электроэнергия, получаемая за счет солнечного тепла или света. Это возобновляемый источник электроэнергии.

Солнечная панель — Солнечная панель — это большое устройство, которое улавливает тепло и свет от солнца и превращает их в полезную энергию для наших домов и других зданий.

т

Турбина — Машина, которая принимает движущуюся энергию, такую ​​как вода, ветер или пар, и приводит в действие генератор, который позволяет этой движущейся энергии превращаться в электричество.

В

Вольт — Вольт — это способ измерения силы электрического тока при его движении через объект или проводник.

Вт

Ватт — Основной способ измерения электрической мощности. 1000 Вт = 1 киловатт.1000,00 Вт = 1 МВт.

Энергия ветра — Электроэнергия, получаемая от ветра. Это возобновляемый источник энергии.

Ветряная турбина — Большая конструкция типа ветряной мельницы, которая улавливает силу и энергию разума и использует движение ветра для питания генератора. Затем этот генератор превращает движение ветра в электричество.

← Вернуться к содержанию

Каковы основные источники и потребители энергии в США?

Серия «Объяснение энергии» Управления энергетической информации: Энергия в Соединенных Штатах и ​​как Соединенные Штаты используют энергию

Источники энергии в США

«На три основных ископаемых топлива — нефть, природный газ и уголь — вместе приходится около 77.6% производства первичной энергии в США в 2017 году:

• Природный газ: 31,8%
• Нефть (жидкости для заводов по производству сырой нефти и природного газа): 28%
• Уголь: 17,8%
• Возобновляемые источники энергии: 12,7%
• Атомная электроэнергетика: 9,6%

Энергопотребление в США

«Соединенные Штаты — высокоразвитое и индустриализированное общество. Американцы используют много энергии в домах, на предприятиях и в промышленности. Американцы также используют энергию для личных путешествий и перевозки товаров.Есть пять энергопотребляющих секторов:

• Промышленный сектор [32% всего потребления энергии, включая электричество] включает объекты и оборудование, используемое для производства, сельского хозяйства, добычи полезных ископаемых и строительства.
• Транспортный сектор [29% всего потребления энергии, включая электричество] включает транспортные средства, которые перевозят людей или товары, такие как автомобили, грузовики, автобусы, мотоциклы, поезда, самолеты, лодки, баржи и корабли.
• Жилой сектор [20% всего потребления энергии, включая электричество] состоит из домов и квартир.
• Коммерческий сектор [18% всего потребления энергии, включая электричество] включает офисы, торговые центры, магазины, школы, больницы, гостиницы, склады, рестораны, места отправления культа и общественных собраний.
• Сектор электроэнергетики потребляет первичную энергию для выработки большей части электроэнергии, потребляемой другими четырьмя секторами ».

Подробнее на веб-сайте «Energy Explained» Управления энергетической информации.

Подробнее:

• Наша энергетическая система (интерактивная диаграмма), Национальные академии
  Визуализация источников энергии, используемых в США, включая солнечную, ядерную, гидроэнергетическую, ветровую, геотермальную, природный газ, уголь, биомассу и нефть.Показывает, какой объем каждого первичного источника энергии используется, сколько идет на производство электроэнергии и в каких секторах используется каждый источник энергии.