דרכים שונות לייצור חשמל

תוֹכֶן

• דינמוס וגנרטורים
• חשמל מאדים
• כוח הידרואלקטרי: מים נופלים
• טחנות רוח: אנרגיה מרוח
• אנרגיה סולארית: אנרגיה מסאנשיין

ייצור חשמל הוא בדרך כלל תהליך דו-שלבי בו החום מרתיח מים; האנרגיה מהקיטור הופכת טורבינה, שבתורו מסתובבת גנרטור ויוצרת חשמל. תנועת הקיטור מייצרת אנרגיה קינטית, אנרגיה של עצמים נעים. אתה מקבל גם את האנרגיה הזו ממים נופלים. הוא פרופורציונלי ישירות למהירות הגוף הנע - ככל שהוא נע מהר יותר, כך האנרגיה גדולה יותר. חשמל מופק כאשר אנרגיה קינטית הופכת סלילי נחושת (או חוט) בתוך הטורבינה.

דינמוס וגנרטורים

חלק מרכזי ברוב תחנות הכוח החשמליות הוא הגנרטור, מכשיר שהופך תנועה סיבובית לחשמל. בתוך הגנרטור מסתובבים סלילי חוטי נחושת בתוך שדה מגנטי חזק. כאשר הסלילים נעים, השדה המגנטי יוצר את זרימת החשמל של זרם חילופין בתוך החוט. מקור התנועה הסיבובית, בין אם טחנת רוח, טורבינה או מנוע דיזל, לא משנה; זה פשוט צריך להיות חזק מספיק כדי לסובב את הגנרטור. הדינמו, "בן דוד" של הגנרטור, עובד באותה צורה כמעט; עם זאת, הוא מייצר זרם ישר (DC).

חשמל מאדים

תחנת כוח קיטור (או גנרטור) מייצרת חשמל על ידי שריפת דלקים, כולל ביומסה, פחם או נפט. אדים הנוצרים מהתהליך מוזנים לטורבינה. מבוש הנחושת (חוט) בגנרטור מסתובב עם סיבוב הטורבינה ומייצר זרם חשמלי. דוגמה לתחנת כוח קיטור היא תחנת הכוח ביג בנד הממוקמת בטמפה, פלורידה.

כוח הידרואלקטרי: מים נופלים

חשמל הנוצר ממים נקרא הידרואלקטריות. מים נופלים מסובבים את להבי הטורבינה ההידרואלקטרית, מה שמביא בתורו את ארמטורת הנחושת בתוך הגנרטור החשמלי לייצור חשמל. דוגמה לתחנת כוח הידרואלקטרית היא סכר הובר הגדול (ממוקם ליד לאס וגאס, ארה"ב). יש לה בסך הכל 19 טורבינות המייצרות מספיק חשמל בכדי לשרת יותר מ 1.3 מיליון איש בשנה.

טחנות רוח: אנרגיה מרוח

תחנת כוח רוח מסובבת את להבי הטורבינה, שמניעים את ארמטורת הנחושת (שנמצאת בתוך הגנרטור) לייצור חשמל. טחנות רוח שימשו בעבר לסיבוב גלגלי הטחנות המחוברות. טחנות רוח מודרניות הופכות אנרגיה מכנית (הנוצרת מתנועה) לאנרגיה חשמלית. דוגמה לתחנת חשמל המונעת על ידי רוח היא חוות הרוח 107 מגה וואט (MW) שנמצאת בסמוך לאגם בנטון, מינסוטה.

אנרגיה סולארית: אנרגיה מסאנשיין

תאים פוטו-וולטאיים מנצלים את האנרגיה של אור השמש כדי לייצר חשמל. זרם ישר (DC) נוצר מלוחות סולאריים נייחים (המורכבים מתאים פוטו-וולטאיים) ומשמשים לרוב ליישומים מקומיים, כולל הפעלת משאבות השקיה בקנה מידה קטן או לטעינת מכשירים המונעים על סוללה. תחנות כוח סולאריות בקנה מידה מסחרי צוברות בהתמדה עם העלייה במחיר של דלקים מאובנים. הם מתפקדים על ידי לכידת אנרגיה סולארית דרך מחזירי אור גדולים. לאחר מכן מופנה האנרגיה הכלואה אל מקלטים המשתמשים בטכנולוגיות שונות לייצור חשמל באמצעות הפעלת גז או טורבינות קיטור. תחנת הכוח נליס היא תחנת הכוח הסולארית הגדולה ביותר בצפון אמריקה. זה ממוקם בבסיס חיל האוויר נליס במחוז קלארק, נבדה, ליד לאס וגאס. המפעל מורכב מיותר מ -70,000 לוחות סולאריים פוטו-וולטאיים ויכולתו החשמלית המקסימאלית מוערכת בכ -13 מגה-וואט של זרם חילופין (13 מגוואט-וולט).