การผลิต การส่ง และการใช้ไฟฟ้า สรุปบทเรียน “การผลิตและการใช้พลังงานไฟฟ้า”

BOU ของสาธารณรัฐ Chuvash SPO "ASHT" กระทรวงศึกษาธิการของ Chuvashia

ระเบียบวิธี

การพัฒนา

เปิดบทเรียนรายวิชา "ฟิสิกส์"

หัวข้อ: การผลิต การส่ง และการใช้พลังงานไฟฟ้า

หมวดหมู่คุณสมบัติสูงสุด

อลาตีร์, 2012

ตรวจสอบแล้ว

ในการประชุมคณะกรรมการระเบียบวิธี

มนุษยศาสตร์และวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ

สาขาวิชา

พิธีสารหมายเลข __ ลงวันที่ “___” ______ 2012

ประธาน_____________________

ผู้ตรวจสอบ: Ermakova N.E. ครูของสถาบันการศึกษาระดับมัธยมศึกษาแห่งรัฐเชเชน“ ASHT” ประธาน PCC สาขาวิชามนุษยศาสตร์และวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ

ปัจจุบัน พลังงานยังคงเป็นองค์ประกอบหลักของชีวิตมนุษย์ ทำให้สามารถสร้างวัสดุได้หลากหลายและเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ พูดง่ายๆ โดยไม่ต้องเชี่ยวชาญ หลากหลายชนิดพลังงานบุคคลไม่สามารถดำรงอยู่ได้อย่างเต็มที่ เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงการมีอยู่ของอารยธรรมสมัยใหม่ที่ปราศจากไฟฟ้า หากไฟในอพาร์ทเมนต์ของเราดับลงแม้ไม่กี่นาที เราก็จะพบกับความไม่สะดวกมากมายแล้ว จะเกิดอะไรขึ้นหากไฟฟ้าดับเป็นเวลาหลายชั่วโมง? กระแสไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงานหลัก นี่คือสาเหตุว่าทำไมการเข้าใจฟิสิกส์ของการรับ การส่ง และการใช้กระแสไฟฟ้าสลับจึงเป็นเรื่องสำคัญมาก

1. 
   หมายเหตุอธิบาย
2. 
   เนื้อหาของส่วนหลัก
3. 
   บรรณานุกรม
4. 
   การใช้งาน

หมายเหตุอธิบาย

เป้าหมาย:
- แนะนำนักเรียนเกี่ยวกับพื้นฐานทางกายภาพของการผลิต การถ่ายทอด และ

การใช้พลังงานไฟฟ้า

เพื่อสนับสนุนการพัฒนาทักษะสารสนเทศและการสื่อสารในนักเรียน

ความสามารถ

เจาะลึกความรู้เกี่ยวกับการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าและประเด็นด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง

ปัญหาปลูกฝังจิตสำนึกในความรับผิดชอบในการรักษาสิ่งแวดล้อม

เหตุผลสำหรับหัวข้อที่เลือก:

เป็นไปไม่ได้เลยที่จะจินตนาการถึงชีวิตของเราโดยปราศจากพลังงานไฟฟ้าในปัจจุบัน พลังงานไฟฟ้าได้บุกรุกกิจกรรมของมนุษย์ทุกด้าน ทั้งอุตสาหกรรมและการเกษตร วิทยาศาสตร์และอวกาศ ชีวิตของเราคิดไม่ถึงหากไม่มีไฟฟ้า ไฟฟ้าเป็นและยังคงเป็นองค์ประกอบหลักของชีวิตมนุษย์ ภาคพลังงานแห่งศตวรรษที่ 21 จะเป็นอย่างไร? เพื่อตอบคำถามนี้คุณจำเป็นต้องรู้วิธีการพื้นฐานในการผลิตไฟฟ้าศึกษาปัญหาและโอกาสของการผลิตไฟฟ้าสมัยใหม่ไม่เพียง แต่ในรัสเซีย แต่ยังอยู่ในดินแดนของ Chuvashia และ Alatyr ด้วย บทเรียนนี้ช่วยให้นักเรียนพัฒนาความสามารถในการประมวลผล ข้อมูลและประยุกต์ความรู้ทางทฤษฎีในทางปฏิบัติพัฒนาทักษะ งานอิสระพร้อมแหล่งข้อมูลต่างๆ บทเรียนนี้เผยให้เห็นความเป็นไปได้ในการพัฒนาความสามารถด้านข้อมูลและการสื่อสาร

แผนการเรียน

ในสาขาวิชา "ฟิสิกส์"
วันที่: 16/04/2555
กลุ่ม : 11 ทีวี
เป้าหมาย:

- เกี่ยวกับการศึกษา: - แนะนำนักเรียนให้รู้จักกับพื้นฐานทางกายภาพของการผลิต

การส่งผ่านและการใช้พลังงานไฟฟ้า

เพื่อมีส่วนร่วมในการจัดทำข้อมูลและ

ความสามารถในการสื่อสาร

เจาะลึกความรู้เกี่ยวกับการพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าและที่เกี่ยวข้อง

ปัญหาสิ่งแวดล้อมเหล่านี้ทำให้เกิดความรู้สึกรับผิดชอบ

เพื่อรักษาสิ่งแวดล้อม

- กำลังพัฒนา:: - พัฒนาทักษะในการประมวลผลข้อมูลและประยุกต์ใช้

ความรู้ทางทฤษฎีในทางปฏิบัติ

พัฒนาทักษะการทำงานอิสระต่างๆ ด้วย

แหล่งข้อมูล

พัฒนาความสนใจทางปัญญาในเรื่อง
- เกี่ยวกับการศึกษา: - เพื่อส่งเสริมกิจกรรมการเรียนรู้ของนักเรียน

พัฒนาความสามารถในการฟังและรับฟัง

เพื่อส่งเสริมความเป็นอิสระของนักเรียนในการแสวงหาสิ่งใหม่

ความรู้

- พัฒนาทักษะการสื่อสารเมื่อทำงานเป็นกลุ่ม
งาน:การพัฒนาสมรรถนะหลักในการศึกษาการผลิต การส่ง และการใช้พลังงานไฟฟ้า
ประเภทของกิจกรรม- บทเรียน
ประเภทของกิจกรรม- บทเรียนรวม
วิธีการศึกษา:หนังสือเรียน หนังสืออ้างอิง เอกสารประกอบคำบรรยาย เครื่องฉายมัลติมีเดีย

หน้าจอการนำเสนอทางอิเล็กทรอนิกส์

ความคืบหน้าของบทเรียน:

1. 
   ช่วงเวลาขององค์กร (ตรวจสอบผู้ที่ขาดเรียน ความพร้อมของกลุ่มสำหรับบทเรียน)
2. 
   การจัดพื้นที่เป้าหมาย
3. 
   ทดสอบความรู้ของนักเรียน สื่อสารหัวข้อและแผนการสำรวจ ตั้งเป้าหมาย

หัวข้อ: "หม้อแปลงไฟฟ้า"

การกระทำของครู	การกระทำของนักเรียน	วิธีการ
ดำเนินการสนทนาด้านหน้า แก้ไขคำตอบของนักเรียน: 1) พลังงานไฟฟ้ามีข้อดีเหนือพลังงานประเภทอื่นอย่างไร 2) อุปกรณ์ใดใช้เปลี่ยนกระแสสลับและแรงดันไฟ? 3) จุดประสงค์ของมันคืออะไร? 4) โครงสร้างของหม้อแปลงไฟฟ้ามีอะไรบ้าง? 6) อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงคืออะไร? เป็นตัวเลขได้อย่างไร? 7) หม้อแปลงชนิดใดเรียกว่า step-up และ step-down ตัวใด? 8) พลังของหม้อแปลงไฟฟ้าเรียกว่าอะไร? เสนอให้แก้ไขปัญหา ดำเนินการทดสอบ จัดเตรียมคีย์ทดสอบสำหรับการประเมินตนเองให้กับนักเรียน	ตอบคำถาม ค้นหาคำตอบที่ถูกต้อง แก้ไขคำตอบของเพื่อนของคุณ พัฒนาเกณฑ์สำหรับพฤติกรรมของพวกเขา เปรียบเทียบและค้นหาปรากฏการณ์ทั่วไปและความแตกต่าง วิเคราะห์วิธีแก้ปัญหา มองหาข้อผิดพลาด หาคำตอบให้เหตุผล ตอบคำถามทดสอบ ดำเนินการตรวจสอบการทดสอบร่วมกัน	การสนทนาด้านหน้า การแก้ปัญหา การทดสอบ

1. 
   สรุปผลการตรวจสอบบทบัญญัติหลักของส่วนที่ศึกษา
2. 
   การรายงานหัวข้อ การกำหนดเป้าหมาย แผนการเรียนรู้เนื้อหาใหม่

หัวข้อ: “การผลิต การส่ง และการใช้ไฟฟ้า”
แผนงาน : 1) การผลิตไฟฟ้า :

ก) พลังงานอุตสาหกรรม (โรงไฟฟ้าพลังน้ำ โรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์)

ข) พลังงานทดแทน (โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ โรงไฟฟ้าพลังงานลม โรงไฟฟ้าพลังความร้อน)

2) การส่งพลังงานไฟฟ้า

3) การใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ

4) พลังงานของสาธารณรัฐชูวัช

1. 
   แรงจูงใจในการทำกิจกรรมการศึกษาของนักเรียน

การกระทำของครู	การกระทำของนักเรียน	วิธีการศึกษา
จัดพื้นที่เป้าหมาย เสนอแผนการศึกษาหัวข้อ แนะนำวิธีการพื้นฐานในการผลิตไฟฟ้า เชิญชวนนักศึกษาเน้นพื้นฐานทางกายภาพของการผลิตไฟฟ้า แจ้งให้คุณกรอกตารางสรุป สร้างความสามารถในการประมวลผลข้อมูล เน้นสิ่งสำคัญ วิเคราะห์ เปรียบเทียบ ค้นหาสิ่งที่เหมือนกันและแตกต่าง และสรุปผล	บรรลุเป้าหมาย เขียนแผน ฟังเข้าใจวิเคราะห์ จัดทำรายงาน ฟังผู้พูด เข้าใจสิ่งที่ได้ยิน สรุปผล ค้นคว้าวิธีการ สรุป สรุป สรุป กรอกตาราง เปรียบเทียบ ค้นหาสิ่งที่เหมือนกันและแตกต่าง	งานอิสระขั้นสูง ศึกษา รายงานนักเรียน

1. 
   การรวมวัสดุใหม่

1. 
   ลักษณะทั่วไปและการจัดระบบของวัสดุ
2. 
   การดำเนินการสรุปบทเรียน
3. 
   การมอบหมายงานอิสระของนักศึกษานอกหลักสูตร

• 
  หนังสือเรียนมาตรา 39-41 กรอกตารางให้ครบถ้วน

หัวข้อ: การผลิต การส่ง และการใช้ไฟฟ้า
เป็นไปไม่ได้เลยที่จะจินตนาการถึงชีวิตของเราโดยปราศจากพลังงานไฟฟ้าในปัจจุบัน พลังงานไฟฟ้าได้บุกรุกกิจกรรมของมนุษย์ทุกด้าน ทั้งอุตสาหกรรมและการเกษตร วิทยาศาสตร์และอวกาศ ชีวิตของเราคิดไม่ถึงหากไม่มีไฟฟ้า การใช้ไฟฟ้าอย่างแพร่หลายดังกล่าวอธิบายได้จากข้อดีเหนือพลังงานประเภทอื่น ไฟฟ้าเป็นและยังคงเป็นองค์ประกอบหลักของชีวิตมนุษย์ คำถามหลักคือ มนุษยชาติต้องการพลังงานมากแค่ไหน? ภาคพลังงานแห่งศตวรรษที่ 21 จะเป็นอย่างไร? เพื่อตอบคำถามเหล่านี้จำเป็นต้องทราบวิธีการหลักในการผลิตไฟฟ้าเพื่อศึกษาปัญหาและโอกาสของการผลิตไฟฟ้าสมัยใหม่ไม่เพียง แต่ในรัสเซียเท่านั้น แต่ยังอยู่ในดินแดนของ Chuvashia และ Alatyr ด้วย

การแปลงพลังงานประเภทต่างๆ ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าเกิดขึ้นที่โรงไฟฟ้า พิจารณาพื้นฐานทางกายภาพของการผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้า

ข้อมูลทางสถิติเกี่ยวกับการผลิตไฟฟ้าในรัสเซีย, พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง

โรงไฟฟ้าสามารถแบ่งได้เป็นประเภทหลัก ๆ ขึ้นอยู่กับประเภทของพลังงานที่แปลงสภาพ:

• 
  โรงไฟฟ้าอุตสาหกรรม: โรงไฟฟ้าพลังน้ำ, โรงไฟฟ้าพลังความร้อน, โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
• 
  โรงไฟฟ้าพลังงานทางเลือก: โรงไฟฟ้าพลังความร้อน, โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์, โรงไฟฟ้าพลังงานลม, โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ

โรงไฟฟ้าพลังน้ำ
โรงไฟฟ้าพลังน้ำเป็นโครงสร้างและอุปกรณ์ที่ซับซ้อนซึ่งพลังงานของการไหลของน้ำถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า ที่โรงไฟฟ้าพลังน้ำ ไฟฟ้าถูกผลิตขึ้นโดยใช้พลังงานของน้ำที่ไหลจาก ระดับสูงจนถึงระดับต่ำสุดและในเวลาเดียวกันก็หมุนกังหัน เขื่อนถือเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดและมีราคาแพงที่สุดของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ น้ำไหลจากต้นน้ำสู่ปลายน้ำผ่านท่อพิเศษหรือผ่านช่องทางที่สร้างไว้ในตัวเขื่อนและรับความเร็วที่มากขึ้น กระแสน้ำไหลเข้าสู่ใบพัดของกังหันไฮดรอลิก โรเตอร์ของกังหันไฮดรอลิกถูกขับเคลื่อนให้หมุนภายใต้การกระทำของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ของกระแสน้ำ เพลากังหันเชื่อมต่อกับเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และเมื่อโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน พลังงานกลของโรเตอร์จะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า
คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของทรัพยากรไฟฟ้าพลังน้ำเมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งเชื้อเพลิงและพลังงานคือความสามารถในการหมุนเวียนได้อย่างต่อเนื่อง การไม่มีความต้องการเชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำจะเป็นตัวกำหนดต้นทุนการผลิตไฟฟ้าที่ต่ำโดยโรงไฟฟ้าพลังน้ำ อย่างไรก็ตาม ไฟฟ้าพลังน้ำไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เมื่อสร้างเขื่อนก็จะมีอ่างเก็บน้ำ น้ำที่ท่วมพื้นที่กว้างใหญ่เปลี่ยนแปลงอย่างถาวร สิ่งแวดล้อม. การเพิ่มระดับแม่น้ำด้วยเขื่อนอาจทำให้เกิดน้ำท่วมขัง ความเค็ม และการเปลี่ยนแปลงของพืชพรรณริมชายฝั่งและปากน้ำ นั่นคือเหตุผลว่าทำไมการสร้างและการใช้โครงสร้างไฮดรอลิกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจึงมีความสำคัญมาก
โรงไฟฟ้าพลังความร้อน
โรงไฟฟ้าพลังความร้อน (TPP) เป็นโรงไฟฟ้าที่สร้างพลังงานไฟฟ้าอันเป็นผลมาจากการแปลงพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล เชื้อเพลิงประเภทหลักสำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนคือทรัพยากรธรรมชาติ - ก๊าซ, ถ่านหิน, พีท, หินน้ำมัน, น้ำมันเชื้อเพลิง โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: การควบแน่นและการทำความร้อน หรือโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม (CHP) สถานีกลั่นจะจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับผู้บริโภคเท่านั้น พวกเขาถูกสร้างขึ้นใกล้กับแหล่งสะสมเชื้อเพลิงในท้องถิ่นเพื่อไม่ให้ขนส่งในระยะทางไกล โรงทำความร้อนไม่เพียงแต่ให้พลังงานไฟฟ้าแก่ผู้บริโภคเท่านั้น แต่ยังให้ความร้อน - ไอน้ำหรืออีกด้วย น้ำร้อนดังนั้นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจึงถูกสร้างขึ้นใกล้กับตัวรับความร้อนในศูนย์กลางของพื้นที่อุตสาหกรรมและเมืองใหญ่เพื่อลดความยาวของเครือข่ายการทำความร้อน เชื้อเพลิงจะถูกส่งไปยังโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแหล่งผลิต มีการติดตั้งหม้อต้มน้ำในห้องกังหันของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน เนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงน้ำในหม้อต้มไอน้ำจึงถูกทำให้ร้อนระเหยและไอน้ำอิ่มตัวที่เกิดขึ้นจะถูกนำไปที่อุณหภูมิ 550 ° C และภายใต้ความดัน 25 MPa จะเข้าสู่กังหันไอน้ำ ผ่านท่อส่งไอน้ำซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อเปลี่ยนรูป พลังงานความร้อนคู่รักเข้า พลังงานกล. พลังงานการเคลื่อนที่ของกังหันไอน้ำจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งเพลาของกังหันจะเชื่อมต่อโดยตรงกับเพลากังหัน หลังจากกังหันไอน้ำ ไอน้ำซึ่งอยู่ที่ความดันต่ำและอุณหภูมิประมาณ 25°C จะเข้าสู่คอนเดนเซอร์ ที่นี่ไอน้ำจะถูกแปลงเป็นน้ำโดยใช้น้ำหล่อเย็นซึ่งจะถูกส่งเข้าสู่หม้อไอน้ำอีกครั้งโดยใช้ปั๊ม วงจรเริ่มต้นอีกครั้ง โรงไฟฟ้าพลังความร้อนทำงานโดยใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล แต่น่าเสียดายที่สิ่งเหล่านี้เป็นทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่สามารถทดแทนได้ นอกจากนี้ยังมีการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนควบคู่ไปด้วย ปัญหาสิ่งแวดล้อม: เมื่อเชื้อเพลิงเผาไหม้ มลพิษทางความร้อนและสารเคมีของสิ่งแวดล้อมจะเกิดขึ้น ซึ่งส่งผลเสียต่อโลกของแหล่งน้ำและคุณภาพของน้ำดื่ม
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (NPP) เป็นโรงไฟฟ้าที่พลังงานปรมาณู (นิวเคลียร์) ถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำงานบนหลักการเดียวกันกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อน แต่สำหรับการผลิตไอน้ำ พวกเขาใช้พลังงานที่ได้รับจากฟิชชันของหนัก นิวเคลียสของอะตอม(ยูเรเนียม พลูโทเนียม) ปฏิกิริยานิวเคลียร์เกิดขึ้นในแกนเครื่องปฏิกรณ์ พร้อมกับปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมา น้ำที่สัมผัสกับองค์ประกอบเชื้อเพลิงในแกนเครื่องปฏิกรณ์จะนำความร้อนจากพวกมันและถ่ายเทความร้อนนี้ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนไปยังน้ำ แต่ไม่ก่อให้เกิดอันตรายจากรังสีกัมมันตภาพรังสีอีกต่อไป เนื่องจากน้ำในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเปลี่ยนเป็นไอน้ำ จึงเรียกว่าเครื่องกำเนิดไอน้ำ ไอน้ำร้อนจะเข้าสู่กังหัน ซึ่งจะแปลงพลังงานความร้อนของไอน้ำให้เป็นพลังงานกล พลังงานการเคลื่อนที่ของกังหันไอน้ำจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งเพลาของกังหันจะเชื่อมต่อโดยตรงกับเพลากังหัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งมีมากที่สุด ดูทันสมัยโรงไฟฟ้ามีข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายประการเหนือโรงไฟฟ้าประเภทอื่น: ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับแหล่งวัตถุดิบและในความเป็นจริงสามารถตั้งอยู่ได้ทุกที่ภายใต้สภาวะการทำงานปกติถือว่าเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แต่ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ก็อาจได้รับอันตรายจากการปนเปื้อนของรังสีต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ การกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีและการรื้อถอนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เก่ายังคงเป็นปัญหาสำคัญ
พลังงานทางเลือกเป็นชุดของวิธีการที่มีแนวโน้มในการรับพลังงานที่ไม่แพร่หลายเท่าวิธีดั้งเดิม แต่เป็นที่สนใจเนื่องจากความสามารถในการทำกำไรจากการใช้งานโดยมีความเสี่ยงต่ำที่จะเป็นอันตรายต่อระบบนิเวศของพื้นที่ แหล่งพลังงานทางเลือกคือวิธีการ อุปกรณ์ หรือโครงสร้างที่ทำให้สามารถรับพลังงานไฟฟ้า (หรือพลังงานประเภทอื่นที่จำเป็น) และแทนที่แหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมที่ทำงานโดยใช้น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติที่สกัดได้ และถ่านหิน จุดประสงค์ของการค้นหาแหล่งพลังงานทดแทนคือความต้องการได้รับจากพลังงานหมุนเวียนหรือพลังงานที่ไม่มีวันหมดสิ้น ทรัพยากรธรรมชาติและปรากฏการณ์ต่างๆ
โรงไฟฟ้าพลังน้ำ
การใช้พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงเริ่มขึ้นในศตวรรษที่ 11 เมื่อโรงสีและโรงเลื่อยปรากฏบนชายฝั่งทะเลสีขาวและทะเลเหนือ ระดับมหาสมุทรจะเพิ่มขึ้นวันละสองครั้งภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์เพื่อดึงดูดมวลน้ำ ห่างจากฝั่งระดับน้ำผันผวนไม่เกิน 1 ม. แต่ใกล้ฝั่งอาจสูงถึง 13-18 เมตร ในการจัดตั้งโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงอย่างง่าย (TPP) คุณต้องมีสระน้ำ - อ่าวที่มีเขื่อนกั้นน้ำหรือปากแม่น้ำ เขื่อนมีท่อระบายน้ำและติดตั้งกังหันไฮดรอลิกที่หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ถือว่ามีความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจที่จะสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำในพื้นที่ที่มีระดับน้ำทะเลผันผวนอย่างน้อย 4 เมตร ในโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงแบบดับเบิ้ลแอคติ้ง กังหันทำงานโดยการเคลื่อนย้ายน้ำจากทะเลไปยังแอ่งและด้านหลัง โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบดับเบิ้ลแอคติ้งสามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 4-5 ชั่วโมง โดยมีเวลาพัก 1-2 ชั่วโมง สี่ครั้งต่อวัน เพื่อเพิ่มเวลาการทำงานของกังหัน มีแผนงานที่ซับซ้อนมากขึ้น - มีสอง, สามสระขึ้นไป แต่ต้นทุนของโครงการดังกล่าวสูงมาก ข้อเสียของโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงคือสร้างขึ้นเฉพาะบนชายฝั่งทะเลและมหาสมุทรเท่านั้น ยิ่งไปกว่านั้น โรงไฟฟ้าเหล่านี้ไม่ได้พัฒนาพลังงานมากนัก และกระแสน้ำเกิดขึ้นเพียงวันละสองครั้งเท่านั้น และถึงแม้จะไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมก็ตาม พวกมันขัดขวางการแลกเปลี่ยนเกลือตามปกติและ น้ำจืดและสภาพความเป็นอยู่ด้วย พืชทะเลและสัตว์ต่างๆ พวกมันยังมีอิทธิพลต่อสภาพอากาศด้วยเพราะพวกมันเปลี่ยนศักยภาพด้านพลังงาน น้ำทะเลความเร็วและขอบเขตการเคลื่อนที่
โรงไฟฟ้าพลังลม
พลังงานลมนั้น แบบฟอร์มทางอ้อม พลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งเป็นผลมาจากความแตกต่างของอุณหภูมิและความดันในชั้นบรรยากาศของโลก พลังงานแสงอาทิตย์ประมาณ 2% ที่มายังโลกจะถูกแปลงเป็นพลังงานลม ลมเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน พลังงานของมันสามารถใช้ได้ในเกือบทุกพื้นที่ของโลก การผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังงานลมมีความน่าสนใจอย่างยิ่ง แต่ในขณะเดียวกันก็มีความท้าทายทางเทคนิคเช่นกัน ความยากลำบากอยู่ที่การกระจายพลังงานลมไปอย่างมากและความไม่แน่นอนของมัน หลักการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังงานลมนั้นง่าย: ลมหมุนใบพัดของการติดตั้งขับเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะผลิตพลังงานไฟฟ้าและพลังงานลมจึงถูกแปลงเป็น ไฟฟ้า. ฟาร์มกังหันลมมีราคาถูกมากในการผลิต แต่มีกำลังไฟต่ำและการดำเนินการขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ นอกจากนี้ยังมีเสียงดังมากจนต้องปิดการติดตั้งขนาดใหญ่ในเวลากลางคืน นอกจากนี้ โรงไฟฟ้าพลังงานลมยังรบกวนการจราจรทางอากาศและแม้แต่คลื่นวิทยุอีกด้วย การใช้โรงไฟฟ้าพลังงานลมทำให้ความแรงของการไหลของอากาศในท้องถิ่นลดลง ซึ่งรบกวนการระบายอากาศของพื้นที่อุตสาหกรรมและยังส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศอีกด้วย สุดท้ายนี้ การใช้โรงไฟฟ้าพลังงานลมจำเป็นต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ ซึ่งใหญ่กว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทอื่นๆ มาก อย่างไรก็ตาม ฟาร์มกังหันลมแบบแยกส่วนที่มีเครื่องยนต์ความร้อนสำรอง และฟาร์มกังหันลมที่ทำงานคู่ขนานกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและไฟฟ้าพลังน้ำ ควรมีบทบาทสำคัญในการจ่ายพลังงานในพื้นที่ที่มีความเร็วลมเกิน 5 เมตร/วินาที
โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ
พลังงานความร้อนใต้พิภพคือพลังงาน ภูมิภาคภายในโลก. การปะทุของภูเขาไฟแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความร้อนมหาศาลภายในดาวเคราะห์ นักวิทยาศาสตร์ประมาณอุณหภูมิแกนโลกไว้ที่หลายพันองศาเซลเซียส ความร้อนใต้พิภพคือความร้อนที่มีอยู่ในน้ำร้อนใต้ดินและไอน้ำ และความร้อนของหินแห้งที่ได้รับความร้อน การเปลี่ยนแปลงของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ (GEP) ความร้อนภายในโลก (พลังงานจากแหล่งไอน้ำร้อน) เป็นพลังงานไฟฟ้า แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพอาจเป็นสระน้ำใต้ดินของสารหล่อเย็นตามธรรมชาติ - น้ำร้อนหรือไอน้ำ โดยพื้นฐานแล้ว เหล่านี้เป็น "หม้อไอน้ำใต้ดิน" ที่พร้อมใช้งาน ซึ่งสามารถสกัดน้ำหรือไอน้ำได้โดยใช้หลุมเจาะทั่วไป ไอน้ำธรรมชาติที่ได้รับในลักษณะนี้หลังจากการทำให้บริสุทธิ์เบื้องต้นจากก๊าซที่ทำให้ท่อถูกทำลาย จะถูกส่งไปยังกังหันที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพไม่จำเป็นต้องมีค่าใช้จ่ายสูงเพราะ ในกรณีนี้ เรากำลังพูดถึงแหล่งพลังงาน “พร้อมใช้งาน” ที่สร้างขึ้นโดยธรรมชาติ ข้อเสียของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ ได้แก่ ความเป็นไปได้ที่จะเกิดการทรุดตัวของดินในท้องถิ่นและการตื่นตัวของแผ่นดินไหว และก๊าซที่ออกมาจากพื้นดินทำให้เกิดเสียงรบกวนอย่างมากในพื้นที่โดยรอบ และอาจมีสารพิษด้วย นอกจากนี้ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพไม่สามารถสร้างได้ทุกที่ เนื่องจากต้องมีเงื่อนไขทางธรณีวิทยาในการก่อสร้าง
โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์
พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานที่มีความทะเยอทะยานที่สุด ถูกที่สุด แต่ก็อาจเป็นแหล่งพลังงานที่มนุษย์ใช้น้อยที่สุดด้วย การแปลงพลังงานรังสีแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าดำเนินการโดยใช้โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ มีโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบอุณหพลศาสตร์ ซึ่งพลังงานแสงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นความร้อนก่อนแล้วจึงเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า และโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง สถานีไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะจ่ายไฟฟ้าให้กับทุ่นในแม่น้ำ ไฟสัญญาณ ระบบสื่อสารฉุกเฉิน โคมไฟประภาคาร และวัตถุอื่นๆ อีกมากมายที่อยู่ในสถานที่ที่เข้าถึงยาก ขณะที่เราปรับปรุง แผงเซลล์แสงอาทิตย์พวกเขาจะใช้ในอาคารที่อยู่อาศัยสำหรับการจัดหาพลังงานอัตโนมัติ (การทำความร้อน การจัดหาน้ำร้อน แสงสว่าง และการจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน) โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มีข้อได้เปรียบเหนือสถานีประเภทอื่นอย่างเห็นได้ชัด: ไม่มีการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การทำงานที่เงียบ และการรักษาความสมบูรณ์ของการตกแต่งภายในของโลก
การส่งไฟฟ้าในระยะทาง
ไฟฟ้าผลิตขึ้นใกล้กับแหล่งเชื้อเพลิงหรือแหล่งน้ำ ในขณะที่ผู้บริโภคตั้งอยู่ทุกที่ ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องส่งกระแสไฟฟ้าในระยะทางไกล ลองพิจารณาแผนผังของการส่งกระแสไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปยังผู้บริโภค โดยทั่วไปแล้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่โรงไฟฟ้าจะผลิตแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 20 kV เนื่องจากที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่าความเป็นไปได้ที่ฉนวนไฟฟ้าในขดลวดและในส่วนอื่น ๆ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เพื่อรักษากำลังส่งที่ส่ง แรงดันไฟฟ้าในสายไฟจะต้องสูงสุด ซึ่งเป็นเหตุให้ติดตั้งหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพที่โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม แรงดันไฟฟ้าในสายไฟมีจำกัด หากแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไป จะมีการคายประจุระหว่างสายไฟ ส่งผลให้สูญเสียพลังงาน ในการใช้ไฟฟ้าในสถานประกอบการอุตสาหกรรมจำเป็นต้องลดแรงดันไฟฟ้าลงอย่างมากโดยใช้หม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ การลดแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติมให้มีค่าประมาณ 4 kV เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการกระจายพลังงานผ่านเครือข่ายท้องถิ่นเช่น ตามสายไฟที่เราเห็นในเขตชานเมืองของเรา หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีกำลังน้อยกว่าจะลดแรงดันไฟฟ้าลงเหลือ 220 V (แรงดันไฟฟ้าที่ผู้บริโภคส่วนใหญ่ใช้)

การใช้ไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ
ไฟฟ้าเป็นส่วนสำคัญในค่าใช้จ่ายของทุกครอบครัว ของเธอ การใช้งานที่มีประสิทธิภาพจะช่วยลดต้นทุนได้อย่างมาก มีการติดตั้งคอมพิวเตอร์ เครื่องล้างจาน และเครื่องเตรียมอาหารในอพาร์ตเมนต์ของเราเพิ่มมากขึ้น ดังนั้นการจ่ายค่าไฟฟ้าจึงมีนัยสำคัญมาก การใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่การใช้ทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่หมุนเวียนเพิ่มเติม เช่น ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ เมื่อเชื้อเพลิงถูกเผาไหม้จะปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ คาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เป็นอันตราย การประหยัดไฟฟ้าช่วยให้คุณลดการใช้ทรัพยากรธรรมชาติและลดการปล่อยสารอันตรายออกสู่ชั้นบรรยากาศ

การประหยัดพลังงานสี่ขั้นตอน

• 
  อย่าลืมปิดไฟด้วย
• 
  ใช้หลอดประหยัดไฟและ เครื่องใช้ในครัวเรือนคลาส A
• 
  เป็นการดีที่จะป้องกันหน้าต่างและประตู
• 
  ติดตั้งตัวควบคุมการจ่ายความร้อน (แบตเตอรี่พร้อมวาล์ว)

ภาคพลังงานของ Chuvashia เป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่มีการพัฒนามากที่สุดของสาธารณรัฐ โดยงานที่ความเป็นอยู่ทางสังคม เศรษฐกิจ และการเมืองขึ้นอยู่กับโดยตรง พลังงานเป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานของเศรษฐกิจและการช่วยชีวิตของสาธารณรัฐ งานของศูนย์พลังงานของ Chuvashia มีความเชื่อมโยงกันอย่างมาก ชีวิตประจำวันทุกองค์กร, สถาบัน, บริษัท, บ้าน, ทุกอพาร์ตเมนต์และท้ายที่สุดคือผู้อยู่อาศัยทุกคนในสาธารณรัฐของเรา

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 เมื่ออุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าเพิ่งเริ่มดำเนินการตามขั้นตอนแรกๆ

จนกระทั่งปี 1917 ไม่มีโรงไฟฟ้าสาธารณะแห่งเดียวในอาณาเขตของ Chuvashia สมัยใหม่ บ้านชาวนาสว่างไสวด้วยคบเพลิง

มีตัวขับเคลื่อนสำคัญเพียง 16 ตัวในอุตสาหกรรม ในเขต Alatyr มีการผลิตและใช้ไฟฟ้าที่โรงเลื่อยและโรงโม่แป้ง มีโรงไฟฟ้าขนาดเล็กแห่งหนึ่งในโรงกลั่นใกล้กับ Marposad พ่อค้า Talantsev มีโรงไฟฟ้าของตนเองที่โรงงานน้ำมันใน Yadrino ใน Cheboksary พ่อค้า Efremov เป็นเจ้าของโรงไฟฟ้าขนาดเล็ก เธอรับใช้โรงเลื่อยและบ้านสองหลัง

แทบไม่มีแสงสว่างทั้งในบ้านและบนถนนในเมืองชูวาเชีย

การพัฒนาพลังงานใน Chuvashia เริ่มต้นหลังปี 1917 ตั้งแต่ปี 1918 การก่อสร้างโรงไฟฟ้าสาธารณะเริ่มต้นขึ้น และงานจำนวนมากกำลังดำเนินการเพื่อสร้างอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าในเมือง Alatyr ในเวลานั้น พวกเขาตัดสินใจสร้างโรงไฟฟ้าแห่งแรกที่โรงงานโปปอฟเดิม

ในเชบอคซารย์ ปัญหาเรื่องไฟฟ้าได้รับการจัดการโดยแผนกสาธารณูปโภค ด้วยความพยายามของเขาในปี พ.ศ. 2461 โรงไฟฟ้าที่โรงเลื่อยซึ่งเป็นของพ่อค้า Efremov กลับมาดำเนินการอีกครั้ง การไฟฟ้าจ่ายผ่านสองสายไปยังสถานที่ราชการและไฟส่องสว่างตามถนน

การก่อตัวของเขตปกครองตนเองชูวัช (24 มิถุนายน พ.ศ. 2463) สร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการพัฒนาพลังงาน มันเป็นในปี 1920 เนื่องจากมีความจำเป็นเร่งด่วน แผนกสาธารณูปโภคระดับภูมิภาคจึงได้ติดตั้งโรงไฟฟ้าขนาดเล็กแห่งแรกในเชบอคซารย์ ซึ่งมีกำลังการผลิต 12 กิโลวัตต์

โรงไฟฟ้า Mariinsko-Posad ได้รับการติดตั้งในปี 1919 โรงไฟฟ้าเมือง Marposad เริ่มผลิตไฟฟ้า โรงไฟฟ้า Tsivilskaya สร้างขึ้นในปี 1919 แต่เนื่องจากขาดสายไฟ การจ่ายไฟฟ้าจึงเริ่มในปี 1923 เท่านั้น

ดังนั้นรากฐานแรกของภาคพลังงานของ Chuvashia จึงถูกวางในช่วงปีแห่งการแทรกแซงและ สงครามกลางเมือง. มีการสร้างโรงไฟฟ้าชุมชนขนาดเล็กในเมืองแห่งแรกสำหรับใช้สาธารณะโดยมีกำลังการผลิตรวมประมาณ 20 กิโลวัตต์

ก่อนการปฏิวัติปี 1917 ไม่มีโรงไฟฟ้าสาธารณะสักแห่งในอาณาเขตของ Chuvashia บ้านเรือนถูกปกครองด้วยคบเพลิง พวกเขายังทำงานในโรงงานเล็กๆ โดยใช้คบเพลิงหรือตะเกียงน้ำมันก๊าด ช่างฝีมือที่นี่ใช้อุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยกลไก ในสถานประกอบการที่จัดตั้งขึ้นมากขึ้น ซึ่งมีการแปรรูปผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรและป่าไม้ กระดาษถูกต้ม ปั่นเนย และบดแป้ง

มีเครื่องยนต์กำลังต่ำ 16 เครื่อง

ภายใต้การปกครองของบอลเชวิค เมือง Alatyr ได้กลายเป็นผู้บุกเบิกในอุตสาหกรรมพลังงานของ Chuvashia ในเมืองเล็กๆ แห่งนี้ ต้องขอบคุณความพยายามของสภาเศรษฐกิจท้องถิ่น จึงมีโรงไฟฟ้าสาธารณะแห่งแรกปรากฏขึ้น

ใน Cheboksary การใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งหมดในปี 1918 มุ่งไปจนถึงการบูรณะโรงไฟฟ้าที่โรงเลื่อยที่ถูกยึดมาจากพ่อค้า Efremov ซึ่งกลายเป็นที่รู้จักในชื่อ "ตั้งชื่อเมื่อวันที่ 25 ตุลาคม" อย่างไรก็ตาม ไฟฟ้านั้นเพียงพอที่จะส่องสว่างถนนและสถาบันของรัฐบางแห่งเท่านั้น (ตามสถิติในปี 1920 เจ้าหน้าที่ของเมืองมีหลอดไฟประมาณ 100 ดวงที่มีกำลังเท่ากับเทียน 20 เล่ม)

ในปี พ.ศ. 2467 มีการสร้างโรงไฟฟ้าขนาดเล็กอีกสามแห่ง และเพื่อจัดการฐานพลังงานที่เพิ่มขึ้น จึงได้ก่อตั้งสมาคมโรงไฟฟ้ายูทิลิตี้ชูวัช - CHOKES เมื่อวันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2467 ในปีพ. ศ. 2468 คณะกรรมการวางแผนแห่งรัฐของสาธารณรัฐได้นำแผนการใช้พลังงานไฟฟ้าซึ่งมีไว้สำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้าใหม่ 8 แห่งในช่วง 5 ปี - 5 แห่งในเมือง (ใน Cheboksary, Kanash, Marposad, Tsivilsk และ Yadrin) และ 3 แห่งในชนบท (ใน Ibresy, Vurnary และ Urmary) การดำเนินโครงการนี้ทำให้สามารถใช้พลังงานไฟฟ้าให้กับหมู่บ้าน 100 แห่ง โดยส่วนใหญ่อยู่ในเขต Cheboksary และ Tsivilsky และตามทางหลวง Cheboksary - Kanash, ครัวเรือนชาวนา 700 ครัวเรือน และการประชุมเชิงปฏิบัติการด้านหัตถกรรมบางส่วน
ในช่วง พ.ศ. 2472-2475 กำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าเทศบาลและอุตสาหกรรมของสาธารณรัฐเพิ่มขึ้นเกือบ 10 เท่า การผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าเหล่านี้เพิ่มขึ้นเกือบ 30 เท่า

ในช่วงมหาราช สงครามรักชาติมีการใช้มาตรการขนาดใหญ่เพื่อเสริมสร้างและพัฒนาฐานพลังงานของอุตสาหกรรมของสาธารณรัฐ การเติบโตของกำลังการผลิตส่วนใหญ่เกิดจากการเติบโตของกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าระดับภูมิภาค เทศบาล และในชนบท คนทำงานด้านพลังงานของ Chuvashia ยืนหยัดอย่างมีเกียรติ การทดสอบและทำหน้าที่รักชาติของตนให้สำเร็จ พวกเขาเข้าใจว่า ประการแรก การผลิตไฟฟ้าเป็นสิ่งจำเป็นโดยองค์กรที่ปฏิบัติตามคำสั่งจากแนวหน้า

ในช่วงปีของแผนห้าปีหลังสงครามมีการสร้างโรงไฟฟ้าในชนบท 102 แห่งและเปิดดำเนินการในสาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียตปกครองตนเองชูวัชรวมถึง โรงไฟฟ้าพลังน้ำ 69 แห่ง และโรงไฟฟ้าพลังความร้อน 33 แห่ง การจัดหาไฟฟ้า เกษตรกรรมเพิ่มขึ้น 3 เท่าเมื่อเทียบกับปี 1945
ในปี 1953 ใน Alatyr ตามคำสั่งที่ลงนามโดยสตาลิน การก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อน Alatyr ได้เริ่มขึ้น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบเครื่องแรกที่มีความจุ 4 เมกะวัตต์ถูกนำไปใช้งานในปี พ.ศ. 2500 เครื่องที่สองในปี พ.ศ. 2502 ตามการคาดการณ์ พลังงานของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนควรจะเพียงพอจนถึงปี 1985 สำหรับทั้งเมืองและภูมิภาค และจะจ่ายไฟฟ้าให้กับโรงงานแสง Turgenevsky ในมอร์โดเวีย

บรรณานุกรม

1. 
   หนังสือเรียนโดย S.V. Gromov“ ฟิสิกส์เกรด 10” มอสโก: การตรัสรู้.
2. 
   พจนานุกรมสารานุกรมของนักฟิสิกส์รุ่นเยาว์ สารประกอบ. วีเอ Chuyanov, มอสโก: การสอน.
3. 
   Ellion L., Wilcons W.. ฟิสิกส์. มอสโก: วิทยาศาสตร์.
4. 
   Koltun M. โลกแห่งฟิสิกส์. มอสโก
5. 
   แหล่งพลังงาน. ข้อเท็จจริง ปัญหา วิธีแก้ไข มอสโก: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี.
6. 
   แหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม มอสโก: ความรู้.
7. 
   ยูดาซิน แอล.เอส. พลังงาน: ปัญหาและความหวัง. มอสโก: การตรัสรู้.
8. 
   ปอดกอร์นี เอ.เอ็น. พลังงานไฮโดรเจน มอสโก: วิทยาศาสตร์.

แอปพลิเคชัน

	โรงไฟฟ้า	แหล่งพลังงานปฐมภูมิ	วงจรการแปลง พลังงาน	ข้อดี	ข้อบกพร่อง
	จีโอเตส				.

แผ่นควบคุมตนเอง

เติมประโยคให้สมบูรณ์: ระบบพลังงานคือ ระบบไฟฟ้าของโรงไฟฟ้า ระบบไฟฟ้าของเมืองเดียว ระบบไฟฟ้าภูมิภาคของประเทศ เชื่อมต่อด้วยสายไฟฟ้าแรงสูง	สายส่งไฟฟ้า - ระบบไฟฟ้าในภูมิภาคของประเทศที่เชื่อมต่อด้วยสายไฟฟ้าแรงสูง
แหล่งพลังงานในโรงไฟฟ้าพลังน้ำคืออะไร? น้ำมัน ถ่านหิน ก๊าซ พลังงานลม พลังงานน้ำ
แหล่งพลังงานใดบ้าง - หมุนเวียนหรือไม่หมุนเวียน - ที่ใช้ในสาธารณรัฐ Chuvashia	ไม่สามารถต่ออายุได้
จัดเรียงแหล่งพลังงานที่มนุษย์สามารถใช้ได้ตามลำดับเวลาโดยเริ่มตั้งแต่แรกสุด: ก. แรงฉุดไฟฟ้า; ข. พลังงานนิวเคลียร์ ข. พลังงานกล้ามเนื้อของสัตว์เลี้ยง ง. พลังงานไอน้ำ
ตั้งชื่อแหล่งพลังงานที่คุณรู้จักซึ่งการใช้จะนำไปสู่การลดลง ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า	พีอีเอส จีโอเตส
ตรวจสอบคำตอบบนหน้าจอและให้คะแนนตัวเอง: 5 คำตอบที่ถูกต้อง – 5 4 คำตอบที่ถูกต้อง – 4 3 คำตอบที่ถูกต้อง - 3

หน้า 1

การแนะนำ.

การกำเนิดของพลังงานเกิดขึ้นเมื่อหลายล้านปีก่อน เมื่อผู้คนเรียนรู้การใช้ไฟ ไฟให้ความอบอุ่นและแสงสว่างแก่พวกเขา เป็นแหล่งที่มาของแรงบันดาลใจและการมองโลกในแง่ดี เป็นอาวุธต่อต้านศัตรูและสัตว์ป่า สารบำบัด ผู้ช่วยในการเกษตร สารกันบูดอาหาร เครื่องมือทางเทคโนโลยี ฯลฯ

ตำนานอันมหัศจรรย์ของโพรมีธีอุสผู้จุดไฟให้กับผู้คน ปรากฏในกรีกโบราณในเวลาต่อมา เมื่อในหลายส่วนของโลกมีวิธีจัดการไฟที่ค่อนข้างซับซ้อน การผลิตและการดับไฟ การเก็บรักษาไฟและ การใช้เหตุผลเชื้อเพลิง.

เป็นเวลาหลายปีที่ไฟถูกดูแลรักษาโดยการเผาแหล่งพลังงานของพืช (ไม้ พุ่มไม้ กก หญ้า สาหร่ายแห้ง ฯลฯ) จากนั้นจึงค้นพบความเป็นไปได้ในการใช้สารฟอสซิลเพื่อรักษาไฟ: ถ่านหิน, น้ำมัน, หินดินดาน, พีท

ปัจจุบัน พลังงานยังคงเป็นองค์ประกอบหลักของชีวิตมนุษย์ ทำให้สามารถสร้างวัสดุได้หลากหลายและเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ พูดง่ายๆ ก็คือ หากไม่มีการเรียนรู้พลังงานประเภทต่างๆ บุคคลนั้นจะไม่สามารถดำรงอยู่ได้อย่างสมบูรณ์

การผลิตกระแสไฟฟ้า

ประเภทของโรงไฟฟ้า

โรงไฟฟ้าพลังความร้อน (TPP) ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าที่สร้างพลังงานไฟฟ้าอันเป็นผลมาจากการแปลงพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงอินทรีย์ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแห่งแรกปรากฏขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 และแพร่หลายไป ในช่วงกลางทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ 20 โรงไฟฟ้าพลังความร้อนเป็นโรงไฟฟ้าประเภทหลัก

ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน พลังงานเคมีของเชื้อเพลิงจะถูกแปลงเป็นพลังงานกลก่อน จากนั้นจึงเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า เชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้าดังกล่าวอาจเป็นถ่านหิน พีท ก๊าซ หินน้ำมัน และน้ำมันเชื้อเพลิง

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแบ่งออกเป็นโรงไฟฟ้าควบแน่น (CHP) ซึ่งออกแบบมาเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าเท่านั้น และโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม (CHP) ซึ่งผลิตพลังงานความร้อนนอกเหนือจากไฟฟ้าในรูปของน้ำร้อนและไอน้ำ CPP ขนาดใหญ่ที่มีความสำคัญระดับภูมิภาคเรียกว่าโรงไฟฟ้าประจำเขตของรัฐ (SDPP)

ที่ง่ายที่สุด แผนภูมิวงจรรวม IES ที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงแสดงไว้ในภาพ ถ่านหินจะถูกป้อนเข้าไปในบังเกอร์เชื้อเพลิง 1 และจากนั้นเข้าไปในหน่วยบด 2 ซึ่งจะกลายเป็นฝุ่น ฝุ่นถ่านหินจะเข้าสู่เตาเผาของเครื่องกำเนิดไอน้ำ (หม้อต้มไอน้ำ) 3 ซึ่งมีระบบท่อซึ่งมีน้ำบริสุทธิ์ทางเคมีเรียกว่าน้ำป้อนหมุนเวียน ในหม้อไอน้ำน้ำจะถูกให้ความร้อนระเหยและไอน้ำอิ่มตัวที่เกิดขึ้นจะถูกนำไปที่อุณหภูมิ 400-650 ° C และภายใต้ความดัน 3-24 MPa จะเข้าสู่กังหันไอน้ำ 4 ผ่านสายไอน้ำ พารามิเตอร์ของไอน้ำขึ้นอยู่กับ เกี่ยวกับอำนาจของหน่วย

โรงไฟฟ้าควบแน่นด้วยความร้อนมีประสิทธิภาพต่ำ (30-40%) เนื่องจากพลังงานส่วนใหญ่สูญเสียไปกับก๊าซหุงต้มและน้ำหล่อเย็นคอนเดนเซอร์ การสร้าง CPP ในบริเวณใกล้กับแหล่งผลิตเชื้อเพลิงจะเป็นประโยชน์ ในกรณีนี้ผู้ใช้ไฟฟ้าอาจอยู่ห่างจากสถานีมากพอสมควร

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนและพลังงานร่วมแตกต่างจากสถานีกลั่นตัวโดยมีกังหันความร้อนแบบพิเศษติดตั้งอยู่พร้อมกับการสกัดด้วยไอน้ำ ที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน ไอน้ำส่วนหนึ่งจะถูกใช้ในกังหันจนหมดเพื่อผลิตไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 5 จากนั้นเข้าสู่คอนเดนเซอร์ 6 และอีกส่วนหนึ่งมี อุณหภูมิสูงและแรงดันจะถูกดึงมาจากขั้นกลางของกังหันและใช้สำหรับจ่ายความร้อน คอนเดนเสทจะถูกส่งโดยปั๊ม 7 ผ่านเครื่องกำจัดอากาศ 8 จากนั้นโดยปั๊มป้อน 9 ไปยังเครื่องกำเนิดไอน้ำ ปริมาณไอน้ำที่ใช้ขึ้นอยู่กับความต้องการพลังงานความร้อนขององค์กร

ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนสูงถึง 60-70% สถานีดังกล่าวมักจะสร้างใกล้กับผู้บริโภค - สถานประกอบการอุตสาหกรรมหรือเขตที่อยู่อาศัย ส่วนใหญ่มักใช้เชื้อเพลิงนำเข้า

สถานีระบายความร้อนที่มีกังหันก๊าซ (GTPP) วงจรรวม (CGPP) และโรงงานดีเซลมีความแพร่หลายน้อยลงอย่างมาก

เชื้อเพลิงก๊าซหรือของเหลวถูกเผาในห้องเผาไหม้ของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ ผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่มีอุณหภูมิ 750-900 ºСเข้าสู่กังหันก๊าซที่หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนดังกล่าวมักจะอยู่ที่ 26-28% และมีกำลังสูงถึงหลายร้อยเมกะวัตต์ GTPP มักใช้เพื่อครอบคลุมโหลดไฟฟ้าสูงสุด ประสิทธิภาพของ PGES สามารถเข้าถึง 42 - 43%

ที่ประหยัดที่สุดคือโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำความร้อนขนาดใหญ่ (ตัวย่อ TPP) โรงไฟฟ้าพลังความร้อนส่วนใหญ่ในประเทศของเราใช้ฝุ่นถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง ในการผลิตไฟฟ้า 1 kWh ต้องใช้ถ่านหินหลายร้อยกรัม ในหม้อต้มไอน้ำ พลังงานมากกว่า 90% ที่ปล่อยออกมาจากเชื้อเพลิงจะถูกถ่ายโอนไปยังไอน้ำ ในกังหัน พลังงานจลน์ของไอพ่นไอน้ำจะถูกถ่ายโอนไปยังโรเตอร์ เพลากังหันเชื่อมต่อกับเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างแน่นหนา

กังหันไอน้ำสมัยใหม่สำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนเป็นเครื่องจักรที่ทันสมัย ​​ความเร็วสูง และประหยัดสูงพร้อมอายุการใช้งานที่ยาวนาน กำลังของพวกเขาในรุ่นเพลาเดียวสูงถึง 1 ล้าน 200,000 kW และนี่ไม่ใช่ขีดจำกัด เครื่องจักรดังกล่าวเป็นแบบหลายขั้นตอนเสมอนั่นคือโดยปกติแล้วจะมีดิสก์หลายโหลพร้อมใบมีดทำงานและหมายเลขเดียวกันที่ด้านหน้าของแต่ละดิสก์ซึ่งเป็นกลุ่มของหัวฉีดซึ่งมีไอน้ำไหลผ่าน ความดันและอุณหภูมิของไอน้ำจะค่อยๆ ลดลง

เป็นที่ทราบกันดีจากหลักสูตรฟิสิกส์ว่าประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเริ่มต้นของของไหลทำงานเพิ่มขึ้น ดังนั้นไอน้ำที่เข้าสู่กังหันจึงถูกนำไปใช้กับพารามิเตอร์สูง: อุณหภูมิ - เกือบ 550 ° C และความดัน - สูงถึง 25 MPa ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนถึง 40% พลังงานส่วนใหญ่สูญเสียไปพร้อมกับไอร้อนที่ปล่อยออกมา

สถานีไฟฟ้าพลังน้ำ (HPP) ซึ่งเป็นโครงสร้างและอุปกรณ์ที่ซับซ้อนซึ่งพลังงานของการไหลของน้ำถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า สถานีไฟฟ้าพลังน้ำประกอบด้วยสายโซ่ตามลำดับของโครงสร้างไฮดรอลิกที่ให้ความเข้มข้นที่จำเป็นของการไหลของน้ำและการสร้างแรงดันและอุปกรณ์พลังงานที่แปลงพลังงานของน้ำที่เคลื่อนที่ภายใต้แรงกดดันเป็นพลังงานการหมุนเชิงกลซึ่งในทางกลับกันจะถูกแปลง ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า

ในวิชาฟิสิกส์

ในหัวข้อ “การผลิต การส่ง และการใช้ไฟฟ้า”

นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 11

สถานศึกษาเทศบาลที่ 85

แคทเธอรีน.

แผนนามธรรม

การแนะนำ.

1. การผลิตไฟฟ้า

1.ประเภทของโรงไฟฟ้า

2. แหล่งทางเลือกพลังงาน.

2. การส่งไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้า

3. การใช้ไฟฟ้า.

การแนะนำ.

การกำเนิดของพลังงานเกิดขึ้นเมื่อหลายล้านปีก่อน เมื่อผู้คนเรียนรู้การใช้ไฟ ไฟให้ความอบอุ่นและแสงสว่างแก่พวกเขา เป็นแหล่งที่มาของแรงบันดาลใจและการมองโลกในแง่ดี เป็นอาวุธต่อต้านศัตรูและสัตว์ป่า สารบำบัด ผู้ช่วยในการเกษตร สารกันบูดอาหาร เครื่องมือทางเทคโนโลยี ฯลฯ

ตำนานอันมหัศจรรย์ของโพรมีธีอุสผู้จุดไฟให้กับผู้คน ปรากฏในกรีกโบราณในเวลาต่อมา หลังจากที่หลายส่วนของโลกได้เชี่ยวชาญวิธีการจัดการไฟที่ค่อนข้างซับซ้อน การผลิตและการดับไฟ การเก็บรักษาไฟ และการใช้เชื้อเพลิงอย่างมีเหตุผล

เป็นเวลาหลายปีที่ไฟถูกดูแลรักษาโดยการเผาแหล่งพลังงานของพืช (ไม้ พุ่มไม้ กก หญ้า สาหร่ายแห้ง ฯลฯ) และจากนั้นก็ค้นพบว่าเป็นไปได้ที่จะใช้สารฟอสซิลเพื่อรักษาไฟ เช่น ถ่านหิน น้ำมัน หินดินดาน , พีท

ปัจจุบัน พลังงานยังคงเป็นองค์ประกอบหลักของชีวิตมนุษย์ ทำให้สามารถสร้างวัสดุได้หลากหลายและเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ พูดง่ายๆ ก็คือ หากไม่มีการเรียนรู้พลังงานประเภทต่างๆ บุคคลนั้นจะไม่สามารถดำรงอยู่ได้อย่างสมบูรณ์

การผลิตกระแสไฟฟ้า

ประเภทของโรงไฟฟ้า

โรงไฟฟ้าพลังความร้อน (TPP) โรงไฟฟ้าที่สร้างพลังงานไฟฟ้าอันเป็นผลมาจากการแปลงพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแห่งแรกปรากฏขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 และแพร่หลายไป ในช่วงกลางทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ 20 โรงไฟฟ้าพลังความร้อนเป็นโรงไฟฟ้าประเภทหลัก

ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน พลังงานเคมีของเชื้อเพลิงจะถูกแปลงเป็นพลังงานกลก่อน จากนั้นจึงเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า เชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้าดังกล่าวอาจเป็นถ่านหิน พีท ก๊าซ หินน้ำมัน และน้ำมันเชื้อเพลิง

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแบ่งออกเป็น การควบแน่น(IES) ออกแบบให้ผลิตเฉพาะพลังงานไฟฟ้าเท่านั้น และ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม(CHP) การผลิตนอกเหนือจากพลังงานไฟฟ้า พลังงานความร้อนในรูปของน้ำร้อนและไอน้ำ CPP ขนาดใหญ่ที่มีความสำคัญระดับภูมิภาคเรียกว่าโรงไฟฟ้าประจำเขตของรัฐ (SDPP)

แผนผังที่ง่ายที่สุดของ IES ที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงแสดงอยู่ในรูป ถ่านหินจะถูกป้อนเข้าไปในบังเกอร์เชื้อเพลิง 1 และจากนั้นเข้าไปในหน่วยบด 2 ซึ่งจะกลายเป็นฝุ่น ฝุ่นถ่านหินจะเข้าสู่เตาเผาของเครื่องกำเนิดไอน้ำ (หม้อต้มไอน้ำ) 3 ซึ่งมีระบบท่อซึ่งมีน้ำบริสุทธิ์ทางเคมีเรียกว่าน้ำป้อนหมุนเวียน ในหม้อไอน้ำน้ำจะถูกให้ความร้อนระเหยและไอน้ำอิ่มตัวที่เกิดขึ้นจะถูกนำไปที่อุณหภูมิ 400-650 ° C และภายใต้ความดัน 3-24 MPa จะเข้าสู่กังหันไอน้ำ 4 ผ่านสายไอน้ำ พารามิเตอร์ของไอน้ำขึ้นอยู่กับ เกี่ยวกับอำนาจของหน่วย

โรงไฟฟ้าควบแน่นด้วยความร้อนมีประสิทธิภาพต่ำ (30-40%) เนื่องจากพลังงานส่วนใหญ่สูญเสียไปกับก๊าซหุงต้มและน้ำหล่อเย็นคอนเดนเซอร์ การสร้าง CPP ในบริเวณใกล้กับแหล่งผลิตเชื้อเพลิงจะเป็นประโยชน์ ในกรณีนี้ผู้ใช้ไฟฟ้าอาจอยู่ห่างจากสถานีมากพอสมควร

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมแตกต่างจากสถานีควบแน่นโดยมีกังหันความร้อนแบบพิเศษติดตั้งพร้อมระบบสกัดไอน้ำ ที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน ไอน้ำส่วนหนึ่งจะถูกใช้ในกังหันจนหมดเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 5 จากนั้นเข้าสู่คอนเดนเซอร์ 6 และอีกส่วนหนึ่งซึ่งมีอุณหภูมิและความดันสูงกว่า จะถูกนำมาจากขั้นตอนกลางของ กังหันและใช้สำหรับจ่ายความร้อน คอนเดนเสทจะถูกส่งโดยปั๊ม 7 ผ่านเครื่องกำจัดอากาศ 8 จากนั้นโดยปั๊มป้อน 9 ไปยังเครื่องกำเนิดไอน้ำ ปริมาณไอน้ำที่ใช้ขึ้นอยู่กับความต้องการพลังงานความร้อนขององค์กร

ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนสูงถึง 60-70% สถานีดังกล่าวมักจะสร้างใกล้กับผู้บริโภค - สถานประกอบการอุตสาหกรรมหรือเขตที่อยู่อาศัย ส่วนใหญ่มักใช้เชื้อเพลิงนำเข้า

สถานีระบายความร้อนด้วย กังหันก๊าซ(จีทีพีพี) ไอน้ำแก๊ส(PHPP) และโรงงานดีเซล

เชื้อเพลิงก๊าซหรือของเหลวถูกเผาในห้องเผาไหม้ของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ ผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่มีอุณหภูมิ 750-900 ºСเข้าสู่กังหันก๊าซที่หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนดังกล่าวมักจะอยู่ที่ 26-28% กำลังไฟฟ้าสูงถึงหลายร้อยเมกะวัตต์ . GTPP มักใช้เพื่อครอบคลุมโหลดไฟฟ้าสูงสุด ประสิทธิภาพของ PGES สามารถเข้าถึง 42 - 43%

ที่ประหยัดที่สุดคือโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำความร้อนขนาดใหญ่ (ตัวย่อ TPP) โรงไฟฟ้าพลังความร้อนส่วนใหญ่ในประเทศของเราใช้ฝุ่นถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง ในการผลิตไฟฟ้า 1 kWh ต้องใช้ถ่านหินหลายร้อยกรัม ในหม้อต้มไอน้ำ พลังงานมากกว่า 90% ที่ปล่อยออกมาจากเชื้อเพลิงจะถูกถ่ายโอนไปยังไอน้ำ ในกังหัน พลังงานจลน์ของไอพ่นไอน้ำจะถูกถ่ายโอนไปยังโรเตอร์ เพลากังหันเชื่อมต่อกับเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างแน่นหนา

กังหันไอน้ำสมัยใหม่สำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนเป็นเครื่องจักรที่ทันสมัย ​​ความเร็วสูง และประหยัดสูงพร้อมอายุการใช้งานที่ยาวนาน กำลังของพวกเขาในรุ่นเพลาเดียวสูงถึง 1 ล้าน 200,000 kW และนี่ไม่ใช่ขีดจำกัด เครื่องจักรดังกล่าวเป็นแบบหลายขั้นตอนเสมอนั่นคือโดยปกติแล้วจะมีดิสก์หลายโหลพร้อมใบมีดทำงานและหมายเลขเดียวกันที่ด้านหน้าของแต่ละดิสก์ซึ่งเป็นกลุ่มของหัวฉีดซึ่งมีไอน้ำไหลผ่าน ความดันและอุณหภูมิของไอน้ำจะค่อยๆ ลดลง

เป็นที่ทราบกันดีจากหลักสูตรฟิสิกส์ว่าประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเริ่มต้นของของไหลทำงานเพิ่มขึ้น ดังนั้นไอน้ำที่เข้าสู่กังหันจึงถูกนำไปใช้กับพารามิเตอร์สูง: อุณหภูมิ - เกือบ 550 ° C และความดัน - สูงถึง 25 MPa ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนถึง 40% พลังงานส่วนใหญ่สูญเสียไปพร้อมกับไอร้อนที่ปล่อยออกมา

สถานีไฟฟ้าพลังน้ำ (โรงไฟฟ้าพลังน้ำ) ซึ่งเป็นโครงสร้างและอุปกรณ์ที่ซับซ้อนซึ่งพลังงานของการไหลของน้ำถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า โรงไฟฟ้าพลังน้ำประกอบด้วยวงจรอนุกรม โครงสร้างไฮดรอลิกให้ความเข้มข้นที่จำเป็นของการไหลของน้ำและการสร้างแรงดันและอุปกรณ์ไฟฟ้าที่แปลงพลังงานของน้ำที่เคลื่อนที่ภายใต้ความกดดันให้เป็นพลังงานการหมุนเชิงกลซึ่งในทางกลับกันจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า

แรงดันของโรงไฟฟ้าพลังน้ำเกิดจากการรวมตัวของการตกของแม่น้ำในพื้นที่ที่เขื่อนใช้ หรือ รากศัพท์,หรือสร้างเขื่อนและทางเบี่ยงกันไป อุปกรณ์ไฟฟ้าหลักของโรงไฟฟ้าพลังน้ำตั้งอยู่ในอาคารโรงไฟฟ้าพลังน้ำ: ในห้องกังหันของโรงไฟฟ้า - หน่วยไฮดรอลิก,อุปกรณ์เสริม อุปกรณ์ควบคุมและตรวจสอบอัตโนมัติ ในโพสต์ควบคุมส่วนกลาง - คอนโซลผู้ปฏิบัติงาน-ผู้จัดส่ง หรือ ผู้ควบคุมรถยนต์ของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำเพิ่มขึ้น สถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้าตั้งอยู่ทั้งภายในอาคารสถานีไฟฟ้าพลังน้ำและในอาคารแยกหรือในพื้นที่เปิดโล่ง สวิตช์เกียร์มักตั้งอยู่ในพื้นที่เปิดโล่ง อาคารโรงไฟฟ้าพลังน้ำสามารถแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ โดยมีหนึ่งหน่วยขึ้นไปและอุปกรณ์เสริม โดยแยกออกจากส่วนที่อยู่ติดกันของอาคาร สถานที่ติดตั้งจะถูกสร้างขึ้นที่หรือภายในอาคารสถานีไฟฟ้าพลังน้ำเพื่อการประกอบและซ่อมแซมอุปกรณ์ต่างๆ และสำหรับการดำเนินงานเสริมในการบำรุงรักษาสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ

ตามกำลังการผลิตติดตั้ง (นิ้ว เมกะวัตต์)แยกความแตกต่างระหว่างโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ทรงพลัง(มากกว่า 250) เฉลี่ย(สูงสุด 25) และ เล็ก(สูงสุด 5) กำลังของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขึ้นอยู่กับแรงดัน (ความแตกต่างระหว่างระดับต้นน้ำและปลายน้ำ ), การไหลของน้ำที่ใช้ในกังหันไฮดรอลิกและประสิทธิภาพของชุดไฮดรอลิก ด้วยเหตุผลหลายประการ (เช่น การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของระดับน้ำในอ่างเก็บน้ำ ความผันผวนของภาระของระบบไฟฟ้า การซ่อมแซมชุดไฮดรอลิกหรือโครงสร้างไฮดรอลิก ฯลฯ) ความดันและการไหลของน้ำเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง และนอกจากนี้การไหลจะเปลี่ยนไปเมื่อควบคุมกำลังของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ การดำเนินกิจการโรงไฟฟ้าพลังน้ำมีรอบรายปี รายสัปดาห์ และรายวัน

ขึ้นอยู่กับแรงดันที่ใช้สูงสุด โรงไฟฟ้าพลังน้ำจะถูกแบ่งออกเป็น ความดันสูง(มากกว่า 60 ม.) ความดันปานกลาง(จาก 25 ถึง 60 ม)และ ความดันต่ำ(จาก 3 ถึง 25 ม)ความกดดันของแม่น้ำในพื้นที่ลุ่มมักไม่เกิน 100 ม.ในสภาพภูเขา เขื่อนสามารถสร้างแรงกดดันได้สูงถึง 300 มและอีกมากมายและด้วยความช่วยเหลือของการได้มา - มากถึง 1,500 ม.การแบ่งสถานีไฟฟ้าพลังน้ำตามแรงดันที่ใช้มีลักษณะโดยประมาณและมีเงื่อนไข

ตามรูปแบบของการใช้ทรัพยากรน้ำและความเข้มข้นของแรงดัน โรงไฟฟ้าพลังน้ำมักจะแบ่งออกเป็น ช่อง , เขื่อน , การผันแปรแบบใช้แรงดันและแบบไม่ใช้แรงดัน การเก็บแบบผสมแบบสูบและ กระแสน้ำ .

ในโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบน้ำไหลและแบบเขื่อน แรงดันน้ำจะถูกสร้างขึ้นโดยเขื่อนที่กั้นแม่น้ำและทำให้ระดับน้ำในสระด้านบนสูงขึ้น ในขณะเดียวกัน น้ำท่วมในหุบเขาแม่น้ำบางส่วนก็เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ โรงไฟฟ้าพลังน้ำทางน้ำไหลและริมเขื่อนถูกสร้างขึ้นทั้งบนแม่น้ำน้ำสูงที่ลุ่มและบนแม่น้ำบนภูเขา ในหุบเขาแคบๆ ที่อัดแน่น โรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ไหลผ่านแม่น้ำมีลักษณะเป็นแรงกดดันสูงถึง 30-40 ม.

ที่แรงกดดันสูงกว่าการถ่ายโอนแรงดันน้ำแบบอุทกสถิตไปยังอาคารสถานีไฟฟ้าพลังน้ำนั้นไม่เหมาะสม ในกรณีนี้จะใช้ประเภทนั้น เขื่อนโรงไฟฟ้าพลังน้ำซึ่งมีเขื่อนกั้นส่วนหน้าแรงดันตลอดความยาว และอาคารโรงไฟฟ้าพลังน้ำตั้งอยู่ด้านหลังเขื่อน ซึ่งอยู่ติดกับแหล่งน้ำท้ายเขื่อน

เค้าโครงอีกประเภทหนึ่ง เสียหายโรงไฟฟ้าพลังน้ำสอดคล้องกับสภาพภูเขาที่มีแม่น้ำไหลค่อนข้างน้อย

ใน อนุพันธ์ความเข้มข้นของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำในแม่น้ำตกถูกสร้างขึ้นโดยการเบี่ยงเบน น้ำที่จุดเริ่มต้นของส่วนที่ใช้แล้วของแม่น้ำจะถูกเบี่ยงเบนไปจากก้นแม่น้ำโดยท่อที่มีความลาดชันน้อยกว่าความลาดชันเฉลี่ยของแม่น้ำในส่วนนี้อย่างมีนัยสำคัญและด้วยการยืดโค้งและโค้งของช่องให้ตรง สิ้นสุดการเบี่ยงเบนนำไปยังที่ตั้งอาคารสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ น้ำเสียจะถูกส่งกลับไปยังแม่น้ำหรือส่งไปยังสถานีไฟฟ้าพลังน้ำผันถัดไป การเบี่ยงเบนจะเป็นประโยชน์เมื่อความลาดชันของแม่น้ำอยู่ในระดับสูง

สถานที่พิเศษในโรงไฟฟ้าพลังน้ำถูกครอบครองโดย โรงไฟฟ้ากักเก็บแบบสูบ(พีเอสพีพี) และ โรงไฟฟ้าพลังน้ำ(เปส) การก่อสร้างโรงไฟฟ้ากักเก็บแบบสูบน้ำมีสาเหตุมาจากความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุดในขนาดใหญ่ที่เพิ่มขึ้น ระบบพลังงานซึ่งกำหนดกำลังผลิตที่ต้องการเพื่อให้ครอบคลุมโหลดสูงสุด ความสามารถของโรงไฟฟ้ากักเก็บแบบสูบในการสะสมพลังงานนั้นขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าพลังงานไฟฟ้าอิสระในระบบไฟฟ้าในช่วงระยะเวลาหนึ่งนั้นถูกใช้โดยหน่วยโรงไฟฟ้ากักเก็บแบบสูบซึ่งทำงานในโหมดปั๊มสูบน้ำจากอ่างเก็บน้ำ ลงสู่สระเก็บของด้านบน ในช่วงที่มีโหลดสูงสุด พลังงานที่สะสมจะถูกส่งกลับไปยังระบบไฟฟ้า (น้ำจากสระด้านบนจะเข้าสู่ท่อรับแรงดันและหมุนหน่วยไฮดรอลิกที่ทำงานเป็นเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้า)

PES แปลงพลังงานกระแสน้ำในทะเลเป็นไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขึ้นน้ำลง เนื่องจากคุณสมบัติบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติของการลดลงและการไหลของกระแสน้ำเป็นระยะๆ สามารถใช้ในระบบพลังงานร่วมกับพลังงานของโรงไฟฟ้าควบคุมเท่านั้น ซึ่งชดเชยไฟฟ้าขัดข้องของ โรงไฟฟ้าพลังน้ำภายในไม่กี่วันหรือหลายเดือน

คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของทรัพยากรไฟฟ้าพลังน้ำเมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งเชื้อเพลิงและพลังงานคือความสามารถในการหมุนเวียนได้อย่างต่อเนื่อง การไม่มีความต้องการเชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำจะเป็นตัวกำหนดต้นทุนการผลิตไฟฟ้าที่ต่ำโดยโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ดังนั้นการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำแม้จะมีการลงทุนเฉพาะเจาะจงอย่างมีนัยสำคัญโดย 1 กิโลวัตต์กำลังการผลิตติดตั้งและระยะเวลาการก่อสร้างที่ยาวนานได้รับความสำคัญอย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับตำแหน่งของอุตสาหกรรมที่ใช้ไฟฟ้ามาก

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (NPP) โรงไฟฟ้าที่พลังงานปรมาณู (นิวเคลียร์) ถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า เครื่องกำเนิดพลังงานที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ความร้อนที่ปล่อยออกมาในเครื่องปฏิกรณ์เป็นผลตามมา ปฏิกิริยาลูกโซ่การแยกตัวของนิวเคลียสของธาตุหนักบางชนิด จะถูกแปลงเป็นไฟฟ้าเช่นเดียวกับในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไป (TPP) โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต่างจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล เชื้อเพลิงนิวเคลียร์(อิงตาม 233 U, 235 U, 239 Pu) เป็นที่ยอมรับกันว่าแหล่งพลังงานของโลกของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (ยูเรเนียม พลูโทเนียม ฯลฯ) เกินกว่าแหล่งพลังงานของเชื้อเพลิงอินทรีย์สำรองตามธรรมชาติ (น้ำมัน ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติและอื่น ๆ.). สิ่งนี้เปิดโอกาสในวงกว้างในการตอบสนองความต้องการเชื้อเพลิงที่เติบโตอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ จำเป็นต้องคำนึงถึงปริมาณการใช้ถ่านหินและน้ำมันที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมเคมีทั่วโลกซึ่งกำลังกลายเป็นคู่แข่งสำคัญของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน แม้จะมีการค้นพบแหล่งสะสมใหม่ของเชื้อเพลิงอินทรีย์และการปรับปรุงวิธีการผลิต แต่ก็มีแนวโน้มในโลกที่ต้นทุนจะเพิ่มขึ้นโดยสัมพันธ์กัน สิ่งนี้สร้างเงื่อนไขที่ยากที่สุดสำหรับประเทศที่มีเชื้อเพลิงฟอสซิลสำรองจำกัด มีความจำเป็นที่ชัดเจนสำหรับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของพลังงานนิวเคลียร์ ซึ่งครองตำแหน่งที่โดดเด่นในสมดุลพลังงานของประเทศอุตสาหกรรมจำนวนหนึ่งทั่วโลก

แผนผังของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ระบายความร้อนด้วยน้ำแสดงไว้ในรูปที่ 1 2. ความร้อนที่ปล่อยออกมา แกนกลางเครื่องปฏิกรณ์ น้ำยาหล่อเย็น,ถูกนำเข้ามาโดยน้ำจากวงจรที่ 1 ซึ่งถูกสูบผ่านเครื่องปฏิกรณ์โดยปั๊มหมุนเวียน น้ำร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์จะเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (เครื่องกำเนิดไอน้ำ) 3, โดยจะถ่ายเทความร้อนที่ได้รับในเครื่องปฏิกรณ์ไปยังน้ำของวงจรที่ 2 น้ำในวงจรที่ 2 จะระเหยไปในเครื่องกำเนิดไอน้ำ และเกิดไอน้ำขึ้นซึ่งจะเข้าสู่กังหัน 4.

ส่วนใหญ่มักใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อน 4 ประเภทในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์:

1) น้ำ-น้ำด้วย น้ำเปล่าเป็นตัวหน่วงและสารหล่อเย็น

2) น้ำกราไฟท์พร้อมน้ำยาหล่อเย็นและตัวหน่วงกราไฟท์

3) น้ำหนักน้ำที่มีน้ำหล่อเย็นและน้ำหนักเป็นตัวหน่วง

4) กราฟฟิโต - แก๊สพร้อมสารหล่อเย็นแก๊สและตัวหน่วงกราไฟท์

การเลือกประเภทเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้เป็นหลักนั้นพิจารณาจากประสบการณ์ที่สั่งสมมาในเครื่องปฏิกรณ์แบบพาหะเป็นหลัก ตลอดจนความพร้อมของอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่จำเป็น วัตถุดิบสำรอง ฯลฯ

เครื่องปฏิกรณ์และระบบบริการประกอบด้วย: ตัวเครื่องปฏิกรณ์เองมีการป้องกันทางชีวภาพ , เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ปั๊ม หรือหน่วยเป่าก๊าซที่หมุนเวียนสารหล่อเย็น ท่อและอุปกรณ์สำหรับวงจรหมุนเวียน อุปกรณ์สำหรับบรรจุเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ระบบระบายอากาศพิเศษ ระบบทำความเย็นฉุกเฉิน ฯลฯ

เพื่อปกป้องบุคลากรในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จากการสัมผัสรังสี เครื่องปฏิกรณ์จึงถูกล้อมรอบด้วยเกราะป้องกันทางชีวภาพ ซึ่งเป็นวัสดุหลัก ได้แก่ คอนกรีต น้ำ และทรายคดเคี้ยว อุปกรณ์วงจรเครื่องปฏิกรณ์จะต้องปิดสนิท มีระบบเพื่อตรวจสอบสถานที่ที่อาจเกิดการรั่วของสารหล่อเย็น โดยมีมาตรการเพื่อให้แน่ใจว่าการรั่วไหลและการแตกในวงจรไม่นำไปสู่การปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีและการปนเปื้อนของสถานที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์และพื้นที่โดยรอบ อากาศกัมมันตภาพรังสีและไอสารหล่อเย็นจำนวนเล็กน้อยเนื่องจากมีการรั่วไหลจากวงจรจะถูกลบออกจากห้องที่ไม่มีใครดูแลของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ด้วยระบบระบายอากาศแบบพิเศษซึ่งมีการทำความสะอาดตัวกรองและถังแก๊สเพื่อกำจัดความเป็นไปได้ ของมลพิษทางอากาศ การปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยของรังสีโดยบุคลากรของ NPP จะได้รับการตรวจสอบโดยบริการควบคุมการวัดปริมาณรังสี

การมีอยู่ของการป้องกันทางชีวภาพ ระบบระบายอากาศแบบพิเศษ และระบบทำความเย็นฉุกเฉิน และบริการตรวจสอบปริมาณรังสีทำให้สามารถปกป้องบุคลากรปฏิบัติการของ NPP ได้อย่างสมบูรณ์จากผลกระทบที่เป็นอันตรายของรังสีกัมมันตภาพรังสี

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าประเภทที่ทันสมัยที่สุด มีข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายประการเหนือโรงไฟฟ้าประเภทอื่น: สภาวะปกติการดำเนินงานไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับแหล่งวัตถุดิบและสามารถวางได้เกือบทุกที่ หน่วยพลังงานใหม่มีกำลังการผลิตเกือบเท่ากับกำลังการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำโดยเฉลี่ย แต่ปัจจัยการใช้กำลังการผลิตติดตั้งที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (80%) นั้นสูงกว่าตัวเลขนี้อย่างมากสำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำหรือโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

NPP ไม่มีข้อเสียที่สำคัญในทางปฏิบัติภายใต้สภาวะการทำงานปกติ อย่างไรก็ตาม เราไม่สามารถละเลยที่จะสังเกตเห็นอันตรายของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ภายใต้สถานการณ์เหตุสุดวิสัยที่อาจเกิดขึ้นได้ เช่น แผ่นดินไหว พายุเฮอริเคน ฯลฯ - หน่วยพลังงานรุ่นเก่าที่นี่อาจก่อให้เกิดอันตรายจากการปนเปื้อนของรังสีในดินแดนเนื่องจากเครื่องปฏิกรณ์ร้อนเกินไปที่ไม่สามารถควบคุมได้

แหล่งพลังงานทางเลือก

พลังงานของดวงอาทิตย์

ใน เมื่อเร็วๆ นี้ความสนใจในปัญหาการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เนื่องจากโอกาสที่เป็นไปได้ของพลังงานจากการใช้รังสีแสงอาทิตย์โดยตรงนั้นมีสูงมาก

ตัวสะสมรังสีดวงอาทิตย์ที่ง่ายที่สุดคือแผ่นโลหะสีดำ (โดยปกติจะเป็นอลูมิเนียม) ซึ่งภายในมีท่อที่มีของเหลวไหลเวียนอยู่ในนั้น เมื่อได้รับความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งดูดซับโดยตัวสะสม ของเหลวจะถูกจ่ายเพื่อการใช้งานโดยตรง

พลังงานแสงอาทิตย์เป็นหนึ่งในประเภทการผลิตพลังงานที่ใช้วัสดุมากที่สุด การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในปริมาณมากส่งผลให้มีความต้องการวัสดุเพิ่มขึ้นอย่างมาก และส่งผลให้มีทรัพยากรแรงงานในการสกัดวัตถุดิบ การเพิ่มคุณค่า การรับวัสดุ การผลิตเฮลิโอสแตต เครื่องสะสม อุปกรณ์อื่นๆ และการขนส่ง

จนถึงขณะนี้ พลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากรังสีดวงอาทิตย์มีราคาแพงกว่าพลังงานไฟฟ้าที่ได้รับจากวิธีการแบบเดิมมาก นักวิทยาศาสตร์หวังว่าการทดลองที่พวกเขาจะดำเนินการในสถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งและสถานีต่างๆ จะช่วยแก้ปัญหาไม่เพียงแต่ทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัญหาทางเศรษฐกิจด้วย

พลังงานลม.

พลังงานอันมหาศาลในการเคลื่อนย้าย มวลอากาศ. พลังงานลมสำรองนั้นมากกว่าปริมาณสำรองไฟฟ้าพลังน้ำของแม่น้ำทุกสายในโลกมากกว่าร้อยเท่า ลมพัดอย่างต่อเนื่องและทุกที่บนโลก สภาพภูมิอากาศทำให้เกิดการพัฒนาพลังงานลมครอบคลุมอาณาเขตอันกว้างใหญ่

แต่ทุกวันนี้ เครื่องยนต์ลมให้พลังงานเพียงหนึ่งในพันของความต้องการพลังงานของโลก ดังนั้นผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องบินที่รู้วิธีเลือกโปรไฟล์ใบมีดที่เหมาะสมที่สุดและศึกษาในอุโมงค์ลมจึงมีส่วนร่วมในการสร้างการออกแบบกังหันลมซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของโรงไฟฟ้าพลังงานลม ด้วยความพยายามของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร ได้มีการสร้างสรรค์การออกแบบกังหันลมสมัยใหม่ที่หลากหลาย

พลังงานของโลก

ผู้คนรู้มานานแล้วเกี่ยวกับการปรากฏตัวของพลังงานขนาดมหึมาที่ซ่อนอยู่ในส่วนลึกของธรรมชาติ โลก. ความทรงจำของมนุษยชาติยังคงรักษาตำนานเกี่ยวกับการปะทุของภูเขาไฟอันหายนะที่คร่าชีวิตผู้คนนับล้าน ชีวิตมนุษย์ซึ่งได้เปลี่ยนแปลงรูปลักษณ์ของสถานที่หลายแห่งบนโลกจนจำไม่ได้ พลังของการปะทุของภูเขาไฟแม้แต่ลูกเล็กๆ ก็ยังมีพลังมหาศาลซึ่งยิ่งใหญ่กว่าพลังของโรงไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดที่สร้างขึ้นด้วยมือมนุษย์หลายเท่า ความจริงโอ้ การใช้งานโดยตรงไม่จำเป็นต้องพูดถึงพลังงานของการปะทุของภูเขาไฟเพราะผู้คนยังไม่มีความสามารถในการควบคุมองค์ประกอบที่กบฏนี้

พลังงานของโลกไม่เพียงแต่เหมาะสำหรับสถานที่ทำความร้อนอย่างในกรณีในประเทศไอซ์แลนด์เท่านั้น แต่ยังเหมาะสำหรับการผลิตไฟฟ้าด้วย โรงไฟฟ้าที่ใช้บ่อน้ำพุร้อนใต้ดินเปิดดำเนินการมาเป็นเวลานาน โรงไฟฟ้าแห่งแรกดังกล่าวยังคงใช้พลังงานต่ำมาก สร้างขึ้นในปี 1904 ในเมืองลาร์เดอเรลโลเล็กๆ ในอิตาลี พลังของโรงไฟฟ้าค่อยๆเพิ่มขึ้นหน่วยใหม่เริ่มดำเนินการมากขึ้นเรื่อย ๆ ใช้แหล่งน้ำร้อนใหม่และในปัจจุบันพลังของสถานีมีมูลค่าถึง 360,000 กิโลวัตต์ที่น่าประทับใจแล้ว

การส่งผ่านไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้า

คุณซื้อตู้เย็น ZIL ผู้ขายเตือนคุณว่าตู้เย็นได้รับการออกแบบสำหรับแรงดันไฟหลัก 220 โวลต์และในบ้านของคุณแรงดันไฟหลักคือ 127 โวลต์ สถานการณ์สิ้นหวังเหรอ? ไม่เลย. คุณเพียงแค่ต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมและซื้อหม้อแปลงไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้า- อุปกรณ์ที่เรียบง่ายที่ช่วยให้คุณสามารถเพิ่มและลดแรงดันไฟฟ้าได้ การแปลงกระแสสลับดำเนินการโดยใช้หม้อแปลงไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าถูกนำมาใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2421 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย P. N. Yablochkov เพื่อจ่ายพลังงานให้กับ "เทียนไฟฟ้า" ที่เขาประดิษฐ์ขึ้น ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแสงชนิดใหม่ในเวลานั้น แนวคิดของ P. N. Yablochkov ได้รับการพัฒนาโดย I. F. Usagin พนักงานมหาวิทยาลัยมอสโก ซึ่งเป็นผู้ออกแบบหม้อแปลงที่ได้รับการปรับปรุง

หม้อแปลงไฟฟ้าประกอบด้วยแกนเหล็กปิดซึ่งมีขดลวดสองเส้น (บางครั้งมากกว่า) ที่มีขดลวดวางอยู่ (รูปที่ 1) ขดลวดเส้นหนึ่งเรียกว่าขดลวดปฐมภูมิซึ่งเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ขดลวดที่สองซึ่งเชื่อมต่อ "โหลด" เช่น เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้าเรียกว่ารอง

การทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อกระแสสลับไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิ ฟลักซ์แม่เหล็กกระแสสลับจะปรากฏขึ้นในแกนเหล็ก ซึ่งกระตุ้นแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในแต่ละขดลวด ยิ่งไปกว่านั้น ค่าปัจจุบันของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ จ วีการหมุนของขดลวดปฐมภูมิหรือทุติยภูมิตามกฎของฟาราเดย์ถูกกำหนดโดยสูตร:

อี = - Δ ฉ/ Δ ที

ถ้า เอฟ= Ф 0 сosωt แล้ว

อี = ω Ф 0 บาป ω ที , หรือ

อี = อี 0 บาป ω ที ,

ที่ไหน อี 0 = ω Ф 0 - แอมพลิจูดของ EMF ในเทิร์นเดียว

ในขดลวดปฐมภูมิซึ่งมี หมายเลข 1รอบ แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำรวม จ 1 เท่ากับ หน้า 1 อี

ในขดลวดทุติยภูมิจะมีแรงเคลื่อนไฟฟ้ารวม อี 2เท่ากับ หน้า 2 อีที่ไหน หมายเลข 2- จำนวนรอบของการม้วนนี้

มันเป็นไปตามนั้น

จ 1 อี 2 = n 1 n 2 . (1)

รวมแรงดันไฟฟ้า ยู 1 , ใช้กับขดลวดปฐมภูมิและ EMF จ 1 ควรเท่ากับแรงดันตกในขดลวดปฐมภูมิ:

ยู 1 + จ 1 = ฉัน 1 ร 1 , ที่ไหน ร 1 - ความต้านทานแบบแอคทีฟของขดลวดและ ฉัน 1 - ความแข็งแกร่งในปัจจุบันอยู่ในนั้น สมการนี้ตามมาจากสมการทั่วไปโดยตรง โดยปกติแล้วความต้านทานแบบแอคทีฟของขดลวดจะมีน้อยและ ฉัน 1 ร 1 สามารถละเลยได้ นั่นเป็นเหตุผล

ยู 1 ≈ -จ 1 . (2)

เมื่อขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงเปิดอยู่ จะไม่มีกระแสไหลเข้าไป และความสัมพันธ์ต่อไปนี้จะคงอยู่:

ยู 2 ≈ - จ 2 . (3)

เนื่องจากค่าชั่วขณะของแรงเคลื่อนไฟฟ้า จ 1 และ จ 2 การเปลี่ยนแปลงในระยะ จากนั้นอัตราส่วนในสูตร (1) สามารถถูกแทนที่ด้วยอัตราส่วนของค่าที่มีประสิทธิผล อี 1 และ อี 2 ของ EMF เหล่านี้หรือโดยคำนึงถึงความเท่าเทียมกันของบัญชี (2) และ (3) อัตราส่วนของค่าแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิผล U 1 และคุณ 2 .

ยู 1 /ยู 2 = อี 1 / อี 2 = n 1 / n 2 = เค . (4)

ขนาด เคเรียกว่าอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง ถ้า เค>1 จากนั้นหม้อแปลงจะลดระดับลงเมื่อใด เค <1 - เพิ่มขึ้น

เมื่อปิดวงจรขดลวดทุติยภูมิ กระแสจะไหลเข้าไป แล้วอัตราส่วน ยู 2 ≈ - จ 2 ไม่ได้รับการเติมเต็มอย่างแน่นอนอีกต่อไป และด้วยเหตุนี้ ความเชื่อมโยงระหว่าง U 1 และคุณ 2 ซับซ้อนกว่าในสมการ (4)

ตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน กำลังในวงจรปฐมภูมิจะต้องเท่ากับกำลังในวงจรทุติยภูมิ:

ยู 1 ฉัน 1 = ยู 2 ฉัน 2, (5)

ที่ไหน ฉัน 1 และ ฉัน 2 - ค่าแรงที่มีประสิทธิภาพในขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ

มันเป็นไปตามนั้น

ยู 1 /ยู 2 = ฉัน 1 / ฉัน 2 . (6)

ซึ่งหมายความว่าด้วยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าหลาย ๆ ครั้งโดยใช้หม้อแปลงเราจะลดกระแสลงด้วยจำนวนที่เท่ากัน (และในทางกลับกัน)

เนื่องจากการสูญเสียพลังงานอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้อันเนื่องมาจากการปล่อยความร้อนในขดลวดและแกนเหล็ก สมการ (5) และ (6) จึงเป็นที่น่าพอใจโดยประมาณ อย่างไรก็ตามในหม้อแปลงกำลังแรงสมัยใหม่ความสูญเสียทั้งหมดจะต้องไม่เกิน 2-3%

ในชีวิตประจำวันเรามักจะต้องจัดการกับหม้อแปลงไฟฟ้า นอกจากหม้อแปลงที่เราใช้โดยไม่ได้ตั้งใจเนื่องจากอุปกรณ์อุตสาหกรรมได้รับการออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าหนึ่งและเครือข่ายเมืองใช้อีกแรงดันไฟฟ้าหนึ่ง เรายังต้องจัดการกับกระสวยในรถยนต์ด้วย กระสวยเป็นหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพ ในการสร้างประกายไฟที่จุดส่วนผสมที่ใช้งานได้จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าแรงสูงซึ่งเราได้รับจากแบตเตอรี่รถยนต์หลังจากแปลงกระแสตรงของแบตเตอรี่เป็นไฟฟ้ากระแสสลับโดยใช้เบรกเกอร์ในครั้งแรก ไม่ใช่เรื่องยากที่จะเข้าใจว่าขึ้นอยู่กับการสูญเสียพลังงานที่ใช้เพื่อให้ความร้อนแก่หม้อแปลงเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น กระแสไฟฟ้าลดลง และในทางกลับกัน

เครื่องเชื่อมต้องใช้หม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ การเชื่อมต้องใช้กระแสไฟสูงมาก และหม้อแปลงของเครื่องเชื่อมมีรอบเอาต์พุตเพียงรอบเดียวเท่านั้น

คุณอาจสังเกตเห็นว่าแกนหม้อแปลงทำจากเหล็กแผ่นบาง ทำเช่นนี้เพื่อไม่ให้สูญเสียพลังงานระหว่างการแปลงแรงดันไฟฟ้า ในวัสดุแผ่น กระแสน้ำวนจะมีบทบาทน้อยกว่าในวัสดุที่เป็นของแข็ง

ที่บ้านคุณกำลังเผชิญกับหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดเล็ก สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังสูงนั้นก็มีโครงสร้างขนาดใหญ่ ในกรณีเหล่านี้ แกนที่มีขดลวดจะถูกวางไว้ในถังที่เต็มไปด้วยน้ำมันหล่อเย็น

การส่งผ่านไฟฟ้า

ผู้ใช้ไฟฟ้ามีอยู่ทั่วไป มีการผลิตในสถานที่ค่อนข้างน้อยใกล้กับแหล่งเชื้อเพลิงและทรัพยากรน้ำ ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องส่งไฟฟ้าในระยะทางที่บางครั้งอาจถึงหลายร้อยกิโลเมตร

แต่การส่งกระแสไฟฟ้าในระยะทางไกลนั้นสัมพันธ์กับการสูญเสียที่เห็นได้ชัดเจน ความจริงก็คือเมื่อกระแสไหลผ่านสายไฟ สายไฟก็จะร้อนขึ้น ตามกฎหมาย Joule-Lenz พลังงานที่ใช้ในการทำความร้อนสายไฟจะถูกกำหนดโดยสูตร

โดยที่ R คือความต้านทานของเส้น ด้วยความยาวสายที่มาก การส่งพลังงานโดยทั่วไปอาจไม่เกิดประโยชน์ เพื่อลดการสูญเสียคุณสามารถปฏิบัติตามเส้นทางการลดความต้านทาน R ของเส้นได้โดยการเพิ่มพื้นที่หน้าตัดของสายไฟ แต่หากต้องการลด R ลง 100 เท่า คุณต้องเพิ่มมวลของเส้นลวด 100 เท่าด้วย เป็นที่ชัดเจนว่าไม่อนุญาตให้มีการบริโภคโลหะที่ไม่ใช่เหล็กราคาแพงจำนวนมากเช่นนี้ ไม่ต้องพูดถึงความยากลำบากในการยึดสายไฟหนักบนเสาสูง ฯลฯ ดังนั้นการสูญเสียพลังงานในสายจึงลดลงในอีกทางหนึ่ง: โดยการลดกระแส ในบรรทัด ตัวอย่างเช่น การลดกระแสลง 10 เท่า จะช่วยลดปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาในตัวนำลง 100 เท่า กล่าวคือ ให้ผลเช่นเดียวกันกับการทำให้ลวดหนักขึ้นร้อยเท่า

เนื่องจากกำลังไฟฟ้าในปัจจุบันเป็นสัดส่วนกับผลคูณของกระแสและแรงดันไฟฟ้า เพื่อรักษากำลังส่งไว้ จึงจำเป็นต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในสายส่ง ยิ่งไปกว่านั้นยิ่งสายส่งยาวเท่าไรก็ยิ่งทำกำไรได้มากขึ้นเท่านั้นคือการใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น ตัวอย่างเช่นในสายส่งไฟฟ้าแรงสูง Volzhskaya HPP - มอสโกจะใช้แรงดันไฟฟ้า 500 kV ในขณะเดียวกัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับถูกสร้างขึ้นสำหรับแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 16-20 กิโลโวลต์ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าจะต้องใช้มาตรการพิเศษที่ซับซ้อนมากขึ้นในการป้องกันขดลวดและส่วนอื่น ๆ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีการติดตั้งหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพที่โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ หม้อแปลงไฟฟ้าจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในสายด้วยจำนวนเดียวกันกับที่กระแสไฟฟ้าลดลง การสูญเสียพลังงานมีน้อย

หากต้องการใช้ไฟฟ้าโดยตรงในมอเตอร์ขับเคลื่อนไฟฟ้าของเครื่องมือกล ในระบบไฟส่องสว่าง และเพื่อวัตถุประสงค์อื่น จะต้องลดแรงดันไฟฟ้าที่ปลายสาย สามารถทำได้โดยใช้หม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ นอกจากนี้โดยปกติแล้วแรงดันไฟฟ้าจะลดลงและด้วยเหตุนี้กระแสที่เพิ่มขึ้นจึงเกิดขึ้นในหลายขั้นตอน ในแต่ละขั้นตอน แรงดันไฟฟ้าจะน้อยลง และอาณาเขตที่เครือข่ายไฟฟ้าครอบคลุมจะกว้างขึ้น แผนภาพการส่งและจำหน่ายไฟฟ้าแสดงไว้ในภาพ

สถานีไฟฟ้าในหลายภูมิภาคของประเทศเชื่อมต่อกันด้วยสายส่งไฟฟ้าแรงสูง ก่อให้เกิดโครงข่ายไฟฟ้าทั่วไปที่ผู้บริโภคเชื่อมต่อกัน สมาคมดังกล่าวเรียกว่าระบบไฟฟ้า ระบบไฟฟ้าช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจ่ายพลังงานให้กับผู้บริโภคอย่างต่อเนื่องไม่ว่าพวกเขาจะอยู่ที่ใดก็ตาม

การใช้ไฟฟ้า.

การใช้พลังงานไฟฟ้าในสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ

ศตวรรษที่ 20 กลายเป็นศตวรรษที่วิทยาศาสตร์ก้าวก่ายชีวิตทางสังคมทุกด้าน เช่น เศรษฐศาสตร์ การเมือง วัฒนธรรม การศึกษา ฯลฯ โดยธรรมชาติแล้ว วิทยาศาสตร์มีอิทธิพลโดยตรงต่อการพัฒนาพลังงานและขอบเขตของการใช้ไฟฟ้า ในอีกด้านหนึ่ง วิทยาศาสตร์มีส่วนช่วยในการขยายขอบเขตการใช้พลังงานไฟฟ้าและเพิ่มการใช้พลังงาน แต่ในทางกลับกัน ในยุคที่การใช้ทรัพยากรพลังงานที่ไม่หมุนเวียนอย่างไม่จำกัดก่อให้เกิดอันตรายต่อคนรุ่นอนาคต ความเร่งด่วน งานทางวิทยาศาสตร์คือการพัฒนาเทคโนโลยีประหยัดพลังงานและการนำไปใช้ในชีวิต

ลองดูคำถามเหล่านี้โดยใช้ตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจง ประมาณ 80% ของการเติบโตของ GDP (ผลิตภัณฑ์มวลรวมภายในประเทศ) ของประเทศที่พัฒนาแล้วเกิดขึ้นได้จากนวัตกรรมทางเทคนิค ซึ่งส่วนหลักเกี่ยวข้องกับการใช้ไฟฟ้า ทุกสิ่งใหม่ในอุตสาหกรรม เกษตรกรรม และชีวิตประจำวันมาถึงเราด้วยการพัฒนาใหม่ๆ ในสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ

การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เริ่มต้นด้วยการคำนวณทางทฤษฎี แต่ถ้าในศตวรรษที่ 19 การคำนวณเหล่านี้ทำโดยใช้ปากกาและกระดาษ ในยุคของ STR (การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี) การคำนวณทางทฤษฎีทั้งหมด การเลือกและการวิเคราะห์ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ และแม้แต่การวิเคราะห์ทางภาษาของงานวรรณกรรมก็ทำโดยใช้คอมพิวเตอร์ (คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์) ซึ่งทำงานด้วยพลังงานไฟฟ้าซึ่งสะดวกที่สุดในการส่งสัญญาณในระยะไกลและใช้งาน แต่หากเริ่มแรกมีการใช้คอมพิวเตอร์เพื่อการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ บัดนี้คอมพิวเตอร์ก็มาจากวิทยาศาสตร์สู่ชีวิตจริง

ปัจจุบันมีการใช้พวกมันในทุกด้านของกิจกรรมของมนุษย์: สำหรับการบันทึกและจัดเก็บข้อมูล การสร้างเอกสารสำคัญ การเตรียมและแก้ไขข้อความ การวาดภาพและงานกราฟิก การผลิตแบบอัตโนมัติและการเกษตร การทำให้เป็นระบบอิเล็กทรอนิกส์และระบบอัตโนมัติของการผลิตเป็นผลสืบเนื่องที่สำคัญที่สุดของการปฏิวัติ "อุตสาหกรรมที่สอง" หรือ "ไมโครอิเล็กทรอนิกส์" ในระบบเศรษฐกิจของประเทศที่พัฒนาแล้ว การพัฒนาระบบอัตโนมัติที่ซับซ้อนเกี่ยวข้องโดยตรงกับไมโครอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเป็นขั้นตอนใหม่ในเชิงคุณภาพที่เริ่มต้นหลังจากการประดิษฐ์ไมโครโปรเซสเซอร์ในปี 1971 ซึ่งเป็นอุปกรณ์ลอจิคัลไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งไว้ในอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อควบคุมการทำงาน

ไมโครโปรเซสเซอร์ได้เร่งการเติบโตของหุ่นยนต์ หุ่นยนต์ส่วนใหญ่ที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบันเป็นของที่เรียกว่ารุ่นแรก และใช้สำหรับการเชื่อม การตัด การอัด การเคลือบ ฯลฯ หุ่นยนต์รุ่นที่สองที่มาแทนที่จะมีอุปกรณ์สำหรับจดจำสภาพแวดล้อม และหุ่นยนต์ “ปัญญา” รุ่นที่สามจะ “มองเห็น” “รู้สึก” และ “ได้ยิน” นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรตั้งชื่อพลังงานนิวเคลียร์ การสำรวจอวกาศ การขนส่ง การค้า คลังสินค้า การรักษาพยาบาล การแปรรูปของเสีย และการพัฒนาความอุดมสมบูรณ์ของพื้นมหาสมุทร ท่ามกลางพื้นที่ที่มีลำดับความสำคัญสูงสุดในการใช้หุ่นยนต์ หุ่นยนต์ส่วนใหญ่ทำงานโดยใช้พลังงานไฟฟ้า แต่การใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นของหุ่นยนต์จะถูกชดเชยด้วยต้นทุนพลังงานที่ลดลงในกระบวนการผลิตที่ใช้พลังงานจำนวนมาก เนื่องจากการใช้วิธีการที่มีเหตุผลมากขึ้นและกระบวนการทางเทคโนโลยีประหยัดพลังงานใหม่

แต่ขอกลับไปสู่วิทยาศาสตร์ การพัฒนาทางทฤษฎีใหม่ทั้งหมดหลังจากการคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์ได้รับการทดสอบเชิงทดลอง และตามกฎแล้ว ในขั้นตอนนี้ การวิจัยจะดำเนินการโดยใช้การวัดทางกายภาพ การวิเคราะห์ทางเคมี ฯลฯ เครื่องมือวิจัยทางวิทยาศาสตร์มีความหลากหลาย เช่น เครื่องมือวัด เครื่องเร่งความเร็ว กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน เครื่องสแกนภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก เป็นต้น เครื่องมือวิทยาศาสตร์เชิงทดลองส่วนใหญ่ใช้พลังงานไฟฟ้า

วิทยาศาสตร์ในสาขาการสื่อสารและการสื่อสารมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว การสื่อสารผ่านดาวเทียมไม่ได้ใช้เพียงเป็นวิธีการสื่อสารระหว่างประเทศอีกต่อไป แต่ยังใช้ในชีวิตประจำวันด้วย - จานดาวเทียมไม่ใช่เรื่องแปลกในเมืองของเรา วิธีการสื่อสารแบบใหม่ เช่น เทคโนโลยีไฟเบอร์ สามารถลดการสูญเสียพลังงานในกระบวนการส่งสัญญาณในระยะทางไกลได้อย่างมาก

วิทยาศาสตร์ไม่ได้ข้ามขอบเขตของการจัดการ เมื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีพัฒนาขึ้น และขอบเขตการผลิตและไม่การผลิตของกิจกรรมของมนุษย์ขยายตัว ฝ่ายบริหารเริ่มมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการเพิ่มประสิทธิภาพ จากงานศิลปะประเภทหนึ่งซึ่งจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้มีพื้นฐานมาจากประสบการณ์และสัญชาตญาณ การจัดการในปัจจุบันได้กลายมาเป็นวิทยาศาสตร์ ศาสตร์แห่งการจัดการ กฎทั่วไปของการรับ การจัดเก็บ การส่งผ่าน และการประมวลผลข้อมูลเรียกว่าไซเบอร์เนติกส์ คำนี้มาจากคำภาษากรีกว่า "คนถือหางเสือเรือ", "คนถือหางเสือเรือ" พบได้ในผลงานของนักปรัชญาชาวกรีกโบราณ อย่างไรก็ตาม การเกิดใหม่ของมันเกิดขึ้นจริงในปี 1948 หลังจากการตีพิมพ์หนังสือ “ไซเบอร์เนติกส์” โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน Norbert Wiener

ก่อนที่จะเริ่มการปฏิวัติ "ไซเบอร์เนติกส์" มีเพียงวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์กระดาษ วิธีหลักในการรับรู้คือสมองของมนุษย์และไม่ใช้ไฟฟ้า การปฏิวัติ "ไซเบอร์เนติกส์" ทำให้เกิดสิ่งที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน - สารสนเทศของเครื่องจักรซึ่งสอดคล้องกับกระแสข้อมูลที่เพิ่มขึ้นอย่างมหาศาลซึ่งเป็นแหล่งพลังงานซึ่งเป็นไฟฟ้า วิธีการรับข้อมูลแบบใหม่ที่สมบูรณ์ การสะสม การประมวลผล และการส่งผ่านข้อมูลได้ถูกสร้างขึ้น ซึ่งรวมกันเป็นโครงสร้างข้อมูลที่ซับซ้อน ประกอบด้วยระบบควบคุมอัตโนมัติ (ระบบควบคุมอัตโนมัติ) ธนาคารข้อมูล ฐานข้อมูลข้อมูลอัตโนมัติ ศูนย์คอมพิวเตอร์ สถานีวิดีโอ เครื่องถ่ายเอกสารและโทรเลข ระบบข้อมูลระดับชาติ ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมและใยแก้วนำแสงความเร็วสูง ทั้งหมดนี้ขยายได้อย่างไม่จำกัด ขอบเขตการใช้ไฟฟ้า

นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าในกรณีนี้ เรากำลังพูดถึงอารยธรรม "ข้อมูล" ใหม่ ซึ่งมาแทนที่องค์กรดั้งเดิมของสังคมประเภทอุตสาหกรรม ความเชี่ยวชาญนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติที่สำคัญดังต่อไปนี้:

· การใช้เทคโนโลยีสารสนเทศอย่างแพร่หลายในการผลิตวัสดุและไม่ใช่วัสดุ ในสาขาวิทยาศาสตร์ การศึกษา การดูแลสุขภาพ ฯลฯ

· การมีอยู่ของเครือข่ายธนาคารข้อมูลที่หลากหลาย รวมถึงเครือข่ายสาธารณะ

· การเปลี่ยนข้อมูลให้เป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการพัฒนาเศรษฐกิจ ระดับชาติ และส่วนบุคคล

· การหมุนเวียนข้อมูลในสังคมอย่างเสรี

การเปลี่ยนจากสังคมอุตสาหกรรมไปสู่ ​​"อารยธรรมข้อมูล" ดังกล่าวเกิดขึ้นได้อย่างมากเนื่องจากการพัฒนาพลังงานและการจัดหาพลังงานประเภทที่สะดวกสำหรับการส่งและการใช้ - พลังงานไฟฟ้า

ไฟฟ้าในการผลิต.

สังคมยุคใหม่ไม่สามารถจินตนาการได้หากปราศจากการใช้พลังงานไฟฟ้าจากกิจกรรมการผลิต ในช่วงปลายทศวรรษที่ 80 มากกว่า 1/3 ของการใช้พลังงานทั้งหมดในโลกเกิดขึ้นในรูปแบบของพลังงานไฟฟ้า ภายในต้นศตวรรษหน้า ส่วนแบ่งนี้อาจเพิ่มเป็น 1/2 ปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นนี้มีสาเหตุหลักมาจากปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นในอุตสาหกรรม วิสาหกิจอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ดำเนินธุรกิจเกี่ยวกับพลังงานไฟฟ้า ปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่สูงเป็นเรื่องปกติสำหรับอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานมาก เช่น โลหะวิทยา อลูมิเนียม และวิศวกรรมเครื่องกล

ไฟฟ้าในบ้าน.

ไฟฟ้าถือเป็นผู้ช่วยที่สำคัญในชีวิตประจำวัน เราติดต่อกับเธอทุกวัน และอาจจินตนาการถึงชีวิตของเราโดยไม่มีเธอไม่ได้อีกต่อไป จำครั้งสุดท้ายที่คุณปิดไฟ นั่นคือ ไม่มีไฟฟ้าเข้าบ้าน จำไว้ว่าคุณสาบานว่าคุณไม่มีเวลาทำอะไร และคุณต้องการแสงสว่าง คุณต้องมีทีวี กาต้มน้ำ และ เครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆ มากมาย ท้ายที่สุด หากเราต้องสูญเสียพลังงานไปตลอดกาล เราก็จะย้อนกลับไปในสมัยโบราณเมื่ออาหารถูกปรุงด้วยไฟและเราอาศัยอยู่ในกระโจมเย็น

บทกวีทั้งหมดสามารถอุทิศให้กับความสำคัญของไฟฟ้าในชีวิตของเราได้ มันเป็นสิ่งสำคัญในชีวิตของเรามาก และเราคุ้นเคยกับมันมาก แม้ว่าเราจะไม่สังเกตว่ามันเข้ามาในบ้านของเราอีกต่อไป แต่เมื่อปิดเครื่องก็จะรู้สึกอึดอัดมาก

ชื่นชมการไฟฟ้า!

บรรณานุกรม.

1. หนังสือเรียนโดย S.V. Gromov“ ฟิสิกส์เกรด 10” มอสโก: การตรัสรู้.

2. พจนานุกรมสารานุกรมของนักฟิสิกส์รุ่นเยาว์ สารประกอบ. วีเอ Chuyanov, มอสโก: การสอน.

3. Ellion L., Wilkons U.. ฟิสิกส์ มอสโก: วิทยาศาสตร์.

4. Koltun M. โลกแห่งฟิสิกส์ มอสโก

5. แหล่งพลังงาน ข้อเท็จจริง ปัญหา วิธีแก้ไข มอสโก: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี.

6. แหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม มอสโก: ความรู้.

7. ยูดาซิน แอล.เอส. พลังงาน: ปัญหาและความหวัง. มอสโก: การตรัสรู้.

8. พอดกอร์นี่ เอ.เอ็น. พลังงานไฮโดรเจน มอสโก: วิทยาศาสตร์.

ในวิชาฟิสิกส์

ในหัวข้อ “การผลิต การส่ง และการใช้ไฟฟ้า”

นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 11 ก

สถานศึกษาเทศบาลที่ 85

แคทเธอรีน.

แผนนามธรรม

การแนะนำ.

1. การผลิตไฟฟ้า

1.ประเภทของโรงไฟฟ้า

2. แหล่งพลังงานทางเลือก

2. การส่งกระแสไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้า

3. การใช้ไฟฟ้า.

การแนะนำ.

การกำเนิดของพลังงานเกิดขึ้นเมื่อหลายล้านปีก่อน เมื่อผู้คนเรียนรู้การใช้ไฟ ไฟให้ความอบอุ่นและแสงสว่างแก่พวกเขา เป็นแหล่งที่มาของแรงบันดาลใจและการมองโลกในแง่ดี เป็นอาวุธต่อต้านศัตรูและสัตว์ป่า ยารักษาโรค ผู้ช่วยในด้านการเกษตร สารกันบูดอาหาร เครื่องมือทางเทคโนโลยี ฯลฯ

ตำนานอันมหัศจรรย์ของโพรมีธีอุสผู้จุดไฟให้กับผู้คน ปรากฏในกรีกโบราณในเวลาต่อมา หลังจากที่หลายส่วนของโลกได้เชี่ยวชาญวิธีการจัดการไฟที่ค่อนข้างซับซ้อน การผลิตและการดับไฟ การเก็บรักษาไฟ และการใช้เชื้อเพลิงอย่างมีเหตุผล

เป็นเวลาหลายปีที่ไฟถูกดูแลรักษาโดยการเผาแหล่งพลังงานของพืช (ไม้ พุ่มไม้ กก หญ้า สาหร่ายแห้ง ฯลฯ) และจากนั้นก็ค้นพบว่าเป็นไปได้ที่จะใช้สารฟอสซิลเพื่อรักษาไฟ เช่น ถ่านหิน น้ำมัน หินดินดาน , พีท

ปัจจุบัน พลังงานยังคงเป็นองค์ประกอบหลักของชีวิตมนุษย์ ทำให้สามารถสร้างวัสดุได้หลากหลายและเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ พูดง่ายๆ ก็คือ หากไม่มีการเรียนรู้พลังงานประเภทต่างๆ บุคคลนั้นจะไม่สามารถดำรงอยู่ได้อย่างสมบูรณ์

การผลิตกระแสไฟฟ้า

ประเภทของโรงไฟฟ้า

โรงไฟฟ้าพลังความร้อน (TPP) โรงไฟฟ้าที่ผลิตพลังงานไฟฟ้าจากการแปลงพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแห่งแรกปรากฏขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 และแพร่หลายไป ในช่วงกลางทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ 20 โรงไฟฟ้าพลังความร้อนเป็นโรงไฟฟ้าประเภทหลัก

ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน พลังงานเคมีของเชื้อเพลิงจะถูกแปลงเป็นพลังงานกลก่อน จากนั้นจึงเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า เชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้าดังกล่าวอาจเป็นถ่านหิน พีท ก๊าซ หินน้ำมัน และน้ำมันเชื้อเพลิง

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแบ่งออกเป็น การควบแน่น(IES) ออกแบบให้ผลิตเฉพาะพลังงานไฟฟ้าเท่านั้น และ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม(CHP) การผลิตนอกเหนือจากพลังงานไฟฟ้า พลังงานความร้อนในรูปของน้ำร้อนและไอน้ำ CPP ขนาดใหญ่ที่มีความสำคัญระดับภูมิภาคเรียกว่าโรงไฟฟ้าประจำเขตของรัฐ (SDPP)

แผนผังที่ง่ายที่สุดของ IES ที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงแสดงอยู่ในรูป ถ่านหินจะถูกป้อนเข้าไปในบังเกอร์เชื้อเพลิง 1 และจากนั้นเข้าไปในโรงโม่ 2 ซึ่งจะกลายเป็นฝุ่น ฝุ่นถ่านหินจะเข้าสู่เตาเผาของเครื่องกำเนิดไอน้ำ (หม้อต้มไอน้ำ) 3 ซึ่งมีระบบท่อซึ่งมีน้ำบริสุทธิ์ทางเคมีเรียกว่าน้ำป้อนหมุนเวียน ในหม้อไอน้ำน้ำจะถูกทำให้ร้อนระเหยและไอน้ำอิ่มตัวที่เกิดขึ้นจะถูกนำไปที่อุณหภูมิ 400-650 ° C และภายใต้ความดัน 3-24 MPa จะเข้าสู่กังหันไอน้ำ 4 ผ่านสายไอน้ำ พารามิเตอร์ไอน้ำ ขึ้นอยู่กับกำลังของหน่วย

โรงไฟฟ้าควบแน่นด้วยความร้อนมีประสิทธิภาพต่ำ (30-40%) เนื่องจากพลังงานส่วนใหญ่สูญเสียไปกับก๊าซหุงต้มและน้ำหล่อเย็นคอนเดนเซอร์ การก่อสร้าง IES ในบริเวณใกล้กับแหล่งผลิตเชื้อเพลิงมีข้อดี ในกรณีนี้ผู้ใช้ไฟฟ้าอาจอยู่ห่างจากสถานีมากพอสมควร

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมแตกต่างจากสถานีควบแน่นโดยมีกังหันความร้อนแบบพิเศษติดตั้งพร้อมระบบสกัดไอน้ำ ที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน ไอน้ำส่วนหนึ่งจะถูกใช้ในกังหันจนหมดเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 5 จากนั้นเข้าสู่คอนเดนเซอร์ 6 และอีกส่วนหนึ่งซึ่งมีอุณหภูมิและความดันสูงกว่า จะถูกนำมาจากขั้นตอนกลางของ กังหันและใช้สำหรับจ่ายความร้อน คอนเดนเสทจะถูกสูบโดยปั๊ม 7 ผ่านเครื่องกำจัดอากาศ 8 จากนั้นปั๊มป้อน 9 จะถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิดไอน้ำ ปริมาณไอน้ำที่ใช้ขึ้นอยู่กับความต้องการพลังงานความร้อนขององค์กร

ปัจจัยด้านประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนสูงถึง 60-70% สถานีดังกล่าวมักจะสร้างใกล้กับผู้บริโภค - สถานประกอบการอุตสาหกรรมหรือเขตที่อยู่อาศัย ส่วนใหญ่มักใช้เชื้อเพลิงนำเข้า

สถานีระบายความร้อนด้วย กังหันก๊าซ(จีทีพีพี) ไอน้ำแก๊ส(PHPP) และโรงงานดีเซล

เชื้อเพลิงก๊าซหรือของเหลวถูกเผาในห้องเผาไหม้ของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ ผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่อุณหภูมิ 750-900 ºСเข้าสู่กังหันก๊าซที่หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนดังกล่าวมักจะอยู่ที่ 26-28% และมีกำลังสูงถึงหลายร้อยเมกะวัตต์ . GTPP มักจะใช้เพื่อครอบคลุมโหลดไฟฟ้าสูงสุด ประสิทธิภาพของ PGES สามารถเข้าถึง 42 - 43%

ที่ประหยัดที่สุดคือโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำความร้อนขนาดใหญ่ (ตัวย่อ TPP) โรงไฟฟ้าพลังความร้อนส่วนใหญ่ในประเทศของเราใช้ฝุ่นถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง ในการผลิตไฟฟ้า 1 kWh ต้องใช้ถ่านหินหลายร้อยกรัม ในหม้อต้มไอน้ำ พลังงานมากกว่า 90% ที่ปล่อยออกมาจากเชื้อเพลิงจะถูกถ่ายโอนไปยังไอน้ำ ในกังหัน พลังงานจลน์ของไอพ่นไอน้ำจะถูกถ่ายโอนไปยังโรเตอร์ เพลากังหันเชื่อมต่อกับเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างแน่นหนา

กังหันไอน้ำสมัยใหม่สำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนเป็นเครื่องจักรที่ทันสมัย ​​ความเร็วสูง และประหยัดสูงพร้อมอายุการใช้งานที่ยาวนาน กำลังของพวกเขาในเวอร์ชันใหม่สูงถึง 1 ล้าน 200,000 kW และนี่ไม่ใช่ขีดจำกัด เครื่องจักรดังกล่าวเป็นแบบหลายขั้นตอนเสมอนั่นคือโดยปกติแล้วจะมีดิสก์หลายโหลพร้อมใบมีดทำงานและหมายเลขเดียวกันที่ด้านหน้าของแต่ละดิสก์ซึ่งเป็นกลุ่มของหัวฉีดซึ่งมีไอน้ำไหลผ่าน ความดันและอุณหภูมิของไอน้ำจะค่อยๆ ลดลง

เป็นที่ทราบกันดีจากหลักสูตรฟิสิกส์ว่าประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเริ่มต้นของของไหลทำงานเพิ่มขึ้น ดังนั้นไอน้ำที่เข้าสู่กังหันจึงถูกนำไปใช้กับพารามิเตอร์สูง: อุณหภูมิ - เกือบ 550 ° C และความดัน - สูงถึง 25 MPa ปัจจัยด้านประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนถึง 40% พลังงานส่วนใหญ่สูญเสียไปพร้อมกับไอร้อนที่ปล่อยออกมา

สถานีไฟฟ้าพลังน้ำ (โรงไฟฟ้าพลังน้ำ) ซึ่งเป็นโครงสร้างและอุปกรณ์ที่ซับซ้อนซึ่งพลังงานของการไหลของน้ำถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า โรงไฟฟ้าพลังน้ำประกอบด้วยวงจรอนุกรม โครงสร้างไฮดรอลิกให้ความเข้มข้นที่จำเป็นของการไหลของน้ำและการสร้างแรงดันและอุปกรณ์ไฟฟ้าที่แปลงพลังงานของน้ำที่เคลื่อนที่ภายใต้ความกดดันให้เป็นพลังงานการหมุนเชิงกลซึ่งในทางกลับกันจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า

NaporHES เกิดจากการรวมตัวกันของแม่น้ำที่ตกลงมาในบริเวณพื้นที่สร้างเขื่อนหรือ รากศัพท์,หรือสร้างเขื่อนและทางเบี่ยงกันไป อุปกรณ์ไฟฟ้าหลักของโรงไฟฟ้าพลังน้ำตั้งอยู่ในอาคารโรงไฟฟ้าพลังน้ำ: ในห้องเครื่องของโรงไฟฟ้า - หน่วยไฮดรอลิก,อุปกรณ์เสริม อุปกรณ์ควบคุมและตรวจสอบอัตโนมัติ ในโพสต์ควบคุมส่วนกลาง - คอนโซลผู้ปฏิบัติงาน-ผู้จัดส่ง หรือ ผู้ควบคุมรถยนต์ของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำเพิ่มขึ้น สถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้าตั้งอยู่ทั้งภายในอาคารสถานีไฟฟ้าพลังน้ำและในอาคารแยกหรือพื้นที่เปิดโล่ง สวิตช์เกียร์มักตั้งอยู่ในพื้นที่เปิดโล่ง อาคารสถานีไฟฟ้าพลังน้ำสามารถแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ โดยมีหน่วยและอุปกรณ์เสริมตั้งแต่หนึ่งหน่วยขึ้นไป โดยแยกออกจากส่วนที่อยู่ติดกันของอาคาร สถานที่ติดตั้งสำหรับการประกอบและการซ่อมแซมอุปกรณ์ต่างๆ และสำหรับการดำเนินงานเสริมในการให้บริการสถานีไฟฟ้าพลังน้ำจะถูกสร้างขึ้นที่หรือภายในอาคารของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ

กำลังไฟฟ้าที่ติดตั้ง (มม เมกะวัตต์)แยกความแตกต่างระหว่างโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ทรงพลัง(มากกว่า 250) เฉลี่ย(สูงสุด 25) และ เล็ก(สูงสุด 5) กำลังของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขึ้นอยู่กับแรงดัน (ความแตกต่างระหว่างระดับต้นน้ำและปลายน้ำ ), การไหลของน้ำที่ใช้ในกังหันไฮดรอลิกและประสิทธิภาพของชุดไฮดรอลิก ด้วยเหตุผลหลายประการ (เช่น การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของระดับน้ำในอ่างเก็บน้ำ ความผันผวนของภาระของระบบไฟฟ้า การซ่อมแซมชุดไฮดรอลิกหรือโครงสร้างไฮดรอลิก ฯลฯ) ความดันและการไหลของน้ำเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง และนอกจากนี้การไหลจะเปลี่ยนไปเมื่อควบคุมกำลังของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ การดำเนินกิจการโรงไฟฟ้าพลังน้ำมีรอบรายปี รายสัปดาห์ และรายวัน

ขึ้นอยู่กับแรงดันที่ใช้สูงสุด โรงไฟฟ้าพลังน้ำจะถูกแบ่งออกเป็น ความดันสูง(มากกว่า 60 ม.) ความดันปานกลาง(จาก 25 ถึง 60 ม)และ ความดันต่ำ(จาก 3 ถึง 25 ม)ความกดดันของแม่น้ำในพื้นที่ลุ่มมักไม่เกิน 100 ม.ในสภาพภูเขาเขื่อนสามารถสร้างแรงกดดันได้ถึง 300 มมากที่สุดและด้วยความช่วยเหลือของการได้มา - มากถึง 1,500 ม.การแบ่งสถานีไฟฟ้าพลังน้ำตามแรงดันที่ใช้มีลักษณะโดยประมาณและมีเงื่อนไข

ขึ้นอยู่กับการใช้ทรัพยากรน้ำและความเข้มข้นของแรงดัน โรงไฟฟ้าพลังน้ำมักจะแบ่งออกเป็น ช่อง, เขื่อน, การผันด้วยแรงดันและการผันการไหลอิสระ การจัดเก็บแบบผสมและสูบและ กระแสน้ำ.

ในโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ไหลผ่านและใกล้เขื่อน แรงดันน้ำจะถูกสร้างขึ้นโดยเขื่อนที่กั้นแม่น้ำและทำให้ระดับน้ำในสระด้านบนสูงขึ้น ในขณะเดียวกัน น้ำท่วมในหุบเขาแม่น้ำบางส่วนก็เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบน้ำไหลและแบบเขื่อนถูกสร้างขึ้นทั้งบนแม่น้ำน้ำสูงที่ลุ่มและบนแม่น้ำบนภูเขา ในหุบเขาแคบๆ ที่อัดแน่น โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบน้ำไหลผ่านมีลักษณะเฉพาะด้วยแรงกดดันสูงถึง 30-40 ม.

ที่แรงกดดันสูงกว่าการถ่ายโอนแรงดันน้ำแบบอุทกสถิตไปยังอาคารสถานีไฟฟ้าพลังน้ำนั้นไม่เหมาะสม ในกรณีนี้จะใช้ประเภทนั้น เขื่อนสถานีไฟฟ้าพลังน้ำซึ่งมีเขื่อนกั้นส่วนหน้าแรงดันตลอดความยาว อาคารของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำตั้งอยู่ด้านหลังเขื่อนติดกับด้านท้ายน้ำ

เค้าโครงอีกประเภทหนึ่ง เสียหายโรงไฟฟ้าพลังน้ำสอดคล้องกับสภาพภูเขาที่มีแม่น้ำไหลค่อนข้างน้อย

ใน อนุพันธ์ความเข้มข้นของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำในแม่น้ำที่ตกลงมานั้นถูกสร้างขึ้นโดยการได้มา น้ำที่จุดเริ่มต้นของส่วนที่ใช้แล้วของแม่น้ำจะถูกเบี่ยงเบนไปจากก้นแม่น้ำด้วยท่อร้อยสาย โดยมีความลาดเอียงน้อยกว่าความลาดชันเฉลี่ยของแม่น้ำในส่วนนี้อย่างมีนัยสำคัญ และด้วยการยืดโค้งและโค้งของช่องให้ตรง สิ้นสุดการเบี่ยงเบนนำไปยังที่ตั้งอาคารสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ น้ำเสียจะถูกส่งกลับไปยังแม่น้ำหรือส่งไปยังสถานีไฟฟ้าพลังน้ำผันถัดไป การเบี่ยงเบนจะเป็นประโยชน์เมื่อความลาดชันของแม่น้ำอยู่ในระดับสูง

สถานที่พิเศษในโรงไฟฟ้าพลังน้ำถูกครอบครองโดย โรงไฟฟ้ากักเก็บแบบสูบ(พีเอสพีพี) และ โรงไฟฟ้าพลังน้ำ(เปส) การก่อสร้างโรงไฟฟ้ากักเก็บแบบสูบน้ำมีสาเหตุมาจากความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสุดในระบบพลังงานขนาดใหญ่ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นตัวกำหนดกำลังการผลิตที่จำเป็นเพื่อให้ครอบคลุมปริมาณไฟฟ้าสูงสุด ความสามารถของโรงไฟฟ้ากักเก็บแบบสูบในการสะสมพลังงานนั้นขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าพลังงานไฟฟ้าอิสระในระบบพลังงานในช่วงระยะเวลาหนึ่งนั้นถูกใช้โดยหน่วยโรงไฟฟ้ากักเก็บแบบสูบซึ่งทำงานในโหมดปั๊มสูบน้ำจากอ่างเก็บน้ำ ลงสู่สระเก็บของด้านบน ในช่วงที่มีโหลดสูงสุด พลังงานที่สะสมจะถูกส่งกลับไปยังระบบไฟฟ้า (น้ำจากอ่างด้านบนจะเข้าสู่ท่อแรงดันและหมุนชุดไฮดรอลิกที่ทำงานในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในปัจจุบัน)

PES แปลงพลังงานกระแสน้ำในทะเลเป็นไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำจากน้ำขึ้นน้ำลง เนื่องจากคุณสมบัติบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติของกระแสน้ำเป็นระยะๆ สามารถใช้ในระบบพลังงานได้เฉพาะร่วมกับพลังงานของโรงไฟฟ้าควบคุม ซึ่งชดเชยไฟฟ้าดับของโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำภายใน วันหรือเดือน

คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของทรัพยากรไฟฟ้าพลังน้ำเมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งเชื้อเพลิงและพลังงานคือความสามารถในการหมุนเวียนได้อย่างต่อเนื่อง การที่ไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำจะเป็นตัวกำหนดต้นทุนไฟฟ้าที่ต่ำที่ผลิตได้ที่โรงไฟฟ้าพลังน้ำ ดังนั้นการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำแม้จะมีการลงทุนเฉพาะเจาะจงที่มีนัยสำคัญจำนวน 1 แห่ง กิโลวัตต์กำลังการผลิตติดตั้งและระยะเวลาการก่อสร้างที่ยาวนานได้รับความสำคัญอย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับตำแหน่งของอุตสาหกรรมที่ใช้ไฟฟ้าเข้มข้น

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (NPP) โรงไฟฟ้าที่พลังงานปรมาณู (นิวเคลียร์) ถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า เครื่องกำเนิดพลังงานที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ความร้อนที่ปล่อยออกมาในเครื่องปฏิกรณ์อันเป็นผลจากปฏิกิริยาลูกโซ่ของการแยกตัวของนิวเคลียร์ของธาตุหนักบางชนิดจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้า เช่นเดียวกับในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไป (TPP) โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต่างจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล เชื้อเพลิงนิวเคลียร์(ส่วนใหญ่เป็น 233U, 235U, 239Pu) เป็นที่ยอมรับว่าแหล่งพลังงานของโลกที่เป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (ยูเรเนียม พลูโตเนียม ฯลฯ) มีปริมาณเกินกว่าแหล่งพลังงานของเชื้อเพลิงอินทรีย์สำรองตามธรรมชาติ (น้ำมัน ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ ฯลฯ) อย่างมีนัยสำคัญ ). สิ่งนี้เปิดโอกาสกว้างๆ ในการตอบสนองความต้องการเชื้อเพลิงที่เติบโตอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงปริมาณการใช้ถ่านหินและน้ำมันที่เพิ่มมากขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมเคมีทั่วโลกซึ่งกำลังกลายเป็นคู่แข่งที่สำคัญในด้านพลังงานความร้อน พืช. แม้จะมีการค้นพบแหล่งสะสมใหม่ของเชื้อเพลิงอินทรีย์และการปรับปรุงวิธีการสกัด แต่ก็มีแนวโน้มในโลกที่ต้นทุนจะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้สร้างเงื่อนไขที่ยากที่สุดสำหรับประเทศที่มีเชื้อเพลิงฟอสซิลสำรองจำกัด มีความจำเป็นที่ชัดเจนสำหรับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของพลังงานนิวเคลียร์ ซึ่งครองตำแหน่งที่โดดเด่นในสมดุลพลังงานของประเทศอุตสาหกรรมจำนวนหนึ่งทั่วโลก

แผนผังของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ระบายความร้อนด้วยน้ำแสดงไว้ในรูปที่ 1 2.ความร้อนเกิดขึ้นภายใน แกนกลางเครื่องปฏิกรณ์ น้ำยาหล่อเย็น,ถูกดูดซับโดยน้ำจากวงจรที่ 1 ซึ่งถูกสูบผ่านเครื่องปฏิกรณ์โดยปั๊มหมุนเวียนน้ำอุ่นจากเครื่องปฏิกรณ์จะเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (เครื่องกำเนิดไอน้ำ) 3, โดยจะถ่ายเทความร้อนที่ได้รับในเครื่องปฏิกรณ์ไปยังน้ำของวงจรที่ 2 น้ำในวงจรที่ 2 จะระเหยไปในเครื่องกำเนิดไอน้ำ และเกิดไอน้ำขึ้นซึ่งจะเข้าสู่กังหัน 4.

ส่วนใหญ่มักใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อน 4 ประเภทในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์:

1) น้ำ-น้ำที่มีน้ำธรรมดาเป็นตัวหน่วงและสารหล่อเย็น

2) น้ำกราไฟท์พร้อมน้ำยาหล่อเย็นและตัวหน่วงกราไฟท์

3) น้ำหนักน้ำที่มีน้ำหล่อเย็นและน้ำหนักเป็นตัวหน่วง

4) กราฟฟิโต - แก๊สพร้อมสารหล่อเย็นแก๊สและตัวหน่วงกราไฟท์

การเลือกประเภทเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้เป็นหลักนั้นพิจารณาจากประสบการณ์ที่สั่งสมมาในเครื่องปฏิกรณ์แบบพาหะเป็นหลัก ตลอดจนความพร้อมของอุปกรณ์อุตสาหกรรม วัตถุดิบ ฯลฯ ที่จำเป็น

เครื่องปฏิกรณ์และระบบบริการประกอบด้วย: ตัวเครื่องปฏิกรณ์เองมีการป้องกันทางชีวภาพ , เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ปั๊ม หรือหน่วยเป่าก๊าซที่หมุนเวียนสารหล่อเย็น ท่อและอุปกรณ์สำหรับวงจรหมุนเวียน อุปกรณ์สำหรับบรรจุเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ระบบระบายอากาศพิเศษ ระบบทำความเย็นฉุกเฉิน ฯลฯ

เพื่อปกป้องบุคลากรในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จากการสัมผัสรังสี เครื่องปฏิกรณ์จึงถูกล้อมรอบด้วยการป้องกันทางชีวภาพ ซึ่งเป็นวัสดุหลัก ได้แก่ คอนกรีต น้ำ และทรายคดเคี้ยว อุปกรณ์วงจรเครื่องปฏิกรณ์จะต้องปิดสนิท มีระบบเพื่อตรวจสอบสถานที่ที่อาจเกิดการรั่วไหลของสารหล่อเย็นและมีมาตรการเพื่อให้แน่ใจว่าการรั่วไหลและการแตกในวงจรไม่นำไปสู่การปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีและการปนเปื้อนของสถานที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์และพื้นที่โดยรอบ อากาศกัมมันตภาพรังสีและไอสารหล่อเย็นจำนวนเล็กน้อยที่เกิดจากการรั่วไหลจากวงจร จะถูกกำจัดออกจากห้องที่ไม่มีใครดูแลของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยระบบระบายอากาศแบบพิเศษ ซึ่งมีตัวกรองการทำความสะอาดและถังแก๊สยึดไว้เพื่อลดโอกาสที่จะเกิดมลพิษทางอากาศ . การปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยของรังสีโดยบุคลากรของ NPP จะได้รับการตรวจสอบโดยบริการควบคุมการวัดปริมาณรังสี

การมีการป้องกันทางชีวภาพ ระบบระบายอากาศแบบพิเศษ และระบบทำความเย็นฉุกเฉิน และบริการตรวจสอบรังสีทำให้สามารถปกป้องบุคลากรปฏิบัติการของ NPP จากผลกระทบที่เป็นอันตรายของรังสีกัมมันตภาพรังสีได้อย่างสมบูรณ์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าประเภทที่ทันสมัยที่สุด มีข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายประการเหนือโรงไฟฟ้าประเภทอื่น: ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ โรงไฟฟ้าเหล่านี้ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมเลย ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับแหล่งวัตถุดิบ วัสดุและสามารถตั้งอยู่ได้เกือบทุกที่ หน่วยพลังงานใหม่มีกำลังการผลิตเกือบเท่ากับกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าพลังน้ำโดยเฉลี่ย อย่างไรก็ตาม ปัจจัยการใช้กำลังการผลิตติดตั้งที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (80%) นั้นสูงกว่าตัวเลขนี้อย่างมากสำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำหรือโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

ในทางปฏิบัติแล้วโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่มีข้อเสียอย่างมีนัยสำคัญภายใต้สภาวะการทำงานปกติ อย่างไรก็ตาม ไม่มีใครพลาดที่จะสังเกตเห็นอันตรายของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ภายใต้สถานการณ์เหตุสุดวิสัยที่อาจเกิดขึ้นได้ เช่น แผ่นดินไหว พายุเฮอริเคน ฯลฯ - ที่นี่ หน่วยพลังงานรุ่นเก่าก่อให้เกิด อันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากการปนเปื้อนรังสีในดินแดนเนื่องจากความร้อนสูงเกินไปของเครื่องปฏิกรณ์ที่ไม่สามารถควบคุมได้

แหล่งพลังงานทางเลือก

พลังงานของดวงอาทิตย์

เมื่อเร็ว ๆ นี้ความสนใจในปัญหาการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเนื่องจากศักยภาพของพลังงานจากการใช้รังสีแสงอาทิตย์โดยตรงนั้นสูงมาก

ตัวสะสมรังสีดวงอาทิตย์ที่ง่ายที่สุดคือแผ่นโลหะสีดำ (โดยปกติจะเป็นอลูมิเนียม) ซึ่งภายในมีท่อที่มีของเหลวไหลเวียนอยู่ในนั้น เมื่อได้รับความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งดูดซับโดยตัวสะสม ของเหลวจะถูกจ่ายเพื่อการใช้งานโดยตรง

พลังงานแสงอาทิตย์เป็นหนึ่งในประเภทการผลิตพลังงานที่ใช้วัสดุมากที่สุด การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในปริมาณมากส่งผลให้มีความต้องการวัสดุเพิ่มขึ้นอย่างมาก และส่งผลให้มีทรัพยากรแรงงานในการสกัดวัตถุดิบ การเพิ่มคุณค่า การรับวัสดุ การผลิตเฮลิโอสแตต เครื่องสะสม อุปกรณ์อื่นๆ และการขนส่ง

จนถึงขณะนี้ พลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากรังสีดวงอาทิตย์มีราคาแพงกว่าพลังงานไฟฟ้าที่ได้รับจากวิธีการแบบเดิมมาก นักวิทยาศาสตร์หวังว่าการทดลองที่พวกเขาจะดำเนินการในสถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งและสถานีต่างๆ จะช่วยแก้ปัญหาไม่เพียงแต่ทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัญหาทางเศรษฐกิจด้วย

พลังงานลม.

พลังงานในการเคลื่อนที่ของมวลอากาศมีมหาศาล พลังงานลมสำรองนั้นมากกว่าปริมาณสำรองไฟฟ้าพลังน้ำของแม่น้ำทุกสายในโลกมากกว่าร้อยเท่า ลมพัดอย่างต่อเนื่องและทุกที่บนโลก สภาพภูมิอากาศทำให้เกิดการพัฒนาพลังงานลมในพื้นที่อันกว้างใหญ่

ปัจจุบัน เครื่องยนต์ลมครอบคลุมความต้องการพลังงานเพียงหนึ่งในพันของโลกเท่านั้น ดังนั้นผู้เชี่ยวชาญด้านการสร้างเครื่องบินที่รู้วิธีเลือกโปรไฟล์ใบมีดที่เหมาะสมที่สุดและศึกษาในอุโมงค์ลมจึงมีส่วนร่วมในการสร้างการออกแบบกังหันลมซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของโรงไฟฟ้าพลังงานลม ด้วยความพยายามของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร ได้มีการสร้างสรรค์การออกแบบกังหันลมสมัยใหม่ที่หลากหลาย

พลังงานของโลก

ตั้งแต่สมัยโบราณ ผู้คนได้ทราบถึงการสำแดงพลังงานขนาดมหึมาที่ซ่อนอยู่บนพื้นผิวโลกโดยธรรมชาติ ความทรงจำของมนุษยชาติยังคงรักษาตำนานเกี่ยวกับการปะทุของภูเขาไฟอันหายนะที่คร่าชีวิตมนุษย์ไปหลายล้านคน และเปลี่ยนรูปลักษณ์ของสถานที่หลายแห่งบนโลกจนจำไม่ได้ พลังของการปะทุของภูเขาไฟแม้แต่ลูกเล็กๆ ก็ยังมีพลังมหาศาลซึ่งยิ่งใหญ่กว่าพลังของโรงไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดที่สร้างขึ้นด้วยมือมนุษย์หลายเท่า จริง​อยู่ ไม่​จำเป็น​ต้อง​พูด​ถึง​การ​ใช้​พลัง​งาน​จาก​การ​ปะทุ​ของ​ภูเขาไฟ​โดยตรง คน​ยัง​ไม่​มี​ความ​สามารถ​ใน​การ​ควบคุม​ปัจจัย​ที่​กบฏ​นี้​ได้.

พลังงานของโลกไม่เพียงแต่เหมาะสำหรับสถานที่ทำความร้อนอย่างในกรณีในไอซ์แลนด์เท่านั้น แต่ยังสำหรับการผลิตไฟฟ้าด้วย โรงไฟฟ้าที่ใช้บ่อน้ำพุร้อนใต้ดินเปิดดำเนินการมาเป็นเวลานานแล้ว โรงไฟฟ้าแห่งแรกดังกล่าวยังคงใช้พลังงานต่ำมาก สร้างขึ้นในปี 1904 ในเมืองลาร์เดอเรลโลเล็กๆ ในอิตาลี พลังของโรงไฟฟ้าค่อยๆเพิ่มขึ้นหน่วยใหม่เริ่มดำเนินการมากขึ้นเรื่อย ๆ ใช้แหล่งน้ำร้อนใหม่และในปัจจุบันพลังของสถานีมีมูลค่าถึง 360,000 กิโลวัตต์ที่น่าประทับใจแล้ว

การส่งกระแสไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้า

คุณซื้อตู้เย็น ZIL ผู้ขายเตือนคุณว่าตู้เย็นได้รับการออกแบบสำหรับแรงดันไฟหลัก 220 V และในบ้านของคุณแรงดันไฟหลักคือ 127 V สถานการณ์สิ้นหวังเหรอ? ไม่เลย. คุณเพียงแค่ต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมและซื้อหม้อแปลงไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้า- อุปกรณ์ที่เรียบง่ายที่ช่วยให้คุณสามารถเพิ่มและลดแรงดันไฟฟ้าได้ การแปลงกระแสสลับดำเนินการโดยใช้หม้อแปลงไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าถูกใช้ครั้งแรกในปี 1878 โดยพลีชีพชาวรัสเซีย P. N. Yablochkov เพื่อจ่ายไฟให้กับ "เทียนไฟฟ้า" ที่เขาประดิษฐ์ขึ้น ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแสงชนิดใหม่ในเวลานั้น แนวคิดของ P. N. Yablochkov ได้รับการพัฒนาโดย I. F. Usagin พนักงานมหาวิทยาลัยมอสโกซึ่งเป็นผู้ออกแบบหม้อแปลงที่ได้รับการปรับปรุง

หม้อแปลงไฟฟ้าประกอบด้วยแกนเหล็กปิดซึ่งมีขดลวดสองเส้น (บางครั้งมากกว่า) ที่มีขดลวดวางอยู่ (รูปที่ 1) ขดลวดเส้นหนึ่งเรียกว่าขดลวดปฐมภูมิซึ่งเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ขดลวดที่สองซึ่งเชื่อมต่อ "โหลด" เช่น เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้าเรียกว่ารอง

รูปที่ 1 รูปที่ 2

แผนภาพของหม้อแปลงที่มีขดลวดสองเส้นแสดงในรูปที่ 2 และการกำหนดที่ไม่ธรรมดาที่ใช้สำหรับจะแสดงในรูปที่ 3.

การกระทำของหม้อแปลงจะขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อกระแสสลับไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิฟลักซ์แม่เหล็กกระแสสลับจะปรากฏขึ้นในแกนเหล็กซึ่งกระตุ้นแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในแต่ละขดลวด นอกจากนี้ ค่าทันทีของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้น จวีการหมุนของขดลวดปฐมภูมิหรือทุติยภูมิตามกฎของฟาราเดย์ถูกกำหนดโดยสูตร:

อี = -Δ ฉ/Δ ที

ถ้า เอฟ= Ф0соsωt แล้ว

อี = ω Ф0บาปω ที, หรือ

อี =อีบาปω ที,

ที่ไหน อี=ω Ф0 คือแอมพลิจูดของ EMF ในเทิร์นเดียว

ในขดลวดปฐมภูมิซึ่งมี หน้า 1รอบ แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำรวม จ1 เท่ากับ p1e

มี EMF รวมในขดลวดทุติยภูมิ e2เท่ากับ p2e,ที่ไหน n2- จำนวนรอบของการม้วนนี้

มันเป็นไปตามนั้น

จ1 อี2 = n1n2. (1)

ปริมาณแรงดันไฟฟ้า ยู1 , ใช้กับขดลวดปฐมภูมิและ EMF จ1 ควรเท่ากับแรงดันตกในขดลวดปฐมภูมิ:

ยู1 + จ1 = ฉัน1 ร1 , ที่ไหน ร1 - ความต้านทานแบบแอคทีฟของขดลวดและ ฉัน1 - ความแข็งแกร่งในปัจจุบันอยู่ในนั้น สมการนี้ตามมาจากสมการทั่วไปโดยตรง โดยทั่วไปแล้วความต้านทานแบบแอคทีฟของขดลวดจะมีน้อยและ ฉัน1 ร1 สามารถละเลยได้ นั่นเป็นเหตุผล

ยู1 ≈ -จ1 . (2)

เมื่อขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงเปิดอยู่ จะไม่มีกระแสไหลเข้าไป และความสัมพันธ์ต่อไปนี้จะคงอยู่:

ยู2 ≈ - จ2 . (3)

เนื่องจากค่าชั่วขณะของแรงเคลื่อนไฟฟ้า จ1 และ จ2 การเปลี่ยนแปลงในระยะ จากนั้นอัตราส่วนในสูตร (1) สามารถถูกแทนที่ด้วยอัตราส่วนของค่าที่มีประสิทธิผล อี1 และอี2 ของ EMF เหล่านี้หรือโดยคำนึงถึงความเท่าเทียมกันของบัญชี (2) และ (3) อัตราส่วนของค่าแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิผล U 1 และคุณ 2 .

ยู 1 /ยู 2 = อี1 / อี2 = n1 / n2 = เค. (4)

ขนาด เคเรียกว่าอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง ถ้า เค>1 จากนั้นหม้อแปลงจะลดระดับลงเมื่อใด เค<1 - เพิ่มขึ้น

เมื่อปิดวงจรของขดลวดทุติยภูมิ กระแสจะไหลเข้าไป แล้วอัตราส่วน ยู2 ≈ - จ2 ไม่ได้รับการเติมเต็มอย่างแน่นอนอีกต่อไป และด้วยเหตุนี้ ความเชื่อมโยงระหว่าง U 1 และคุณ 2 ซับซ้อนกว่าในสมการ (4)

ตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน กำลังในวงจรปฐมภูมิจะต้องเท่ากับกำลังในวงจรทุติยภูมิ:

ยู 1 ฉัน1 = ยู 2 ฉัน2, (5)

ที่ไหน ฉัน1 และ ฉัน2 - ค่าแรงที่มีประสิทธิภาพในขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ

มันเป็นไปตามนั้น

ยู 1 /ยู 2 = ฉัน1 / ฉัน2 . (6)

ซึ่งหมายความว่าด้วยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าหลาย ๆ ครั้งด้วยความช่วยเหลือของหม้อแปลงไฟฟ้าเราจะลดกระแสในจำนวนเท่าเดิม (และในทางกลับกัน)

เนื่องจากการสูญเสียพลังงานอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้อันเนื่องมาจากการปล่อยความร้อนในขดลวดและแกนเหล็ก สมการ (5) และ (6) จึงเป็นที่น่าพอใจโดยประมาณ อย่างไรก็ตามในหม้อแปลงกำลังแรงสมัยใหม่ความสูญเสียทั้งหมดจะต้องไม่เกิน 2-3%

ในชีวิตประจำวันเรามักจะต้องจัดการกับหม้อแปลงไฟฟ้า นอกจากหม้อแปลงที่เราใช้โดยไม่ได้ตั้งใจเนื่องจากอุปกรณ์อุตสาหกรรมได้รับการออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าหนึ่งและเครือข่ายเมืองใช้อีกแรงดันไฟฟ้าหนึ่ง เรายังต้องจัดการกับกระสวยในรถยนต์ด้วย กระสวยเป็นหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพ ในการสร้างประกายไฟที่จุดส่วนผสมที่ใช้งานได้จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าแรงสูงซึ่งเราได้รับจากแบตเตอรี่รถยนต์หลังจากแปลงกระแสตรงของแบตเตอรี่เป็นไฟฟ้ากระแสสลับโดยใช้เบรกเกอร์ในครั้งแรก เข้าใจได้ไม่ยาก ถึงการสูญเสีย ของพลังงานที่ใช้ให้ความร้อนแก่หม้อแปลงไฟฟ้า เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ความแรงของกระแสไฟฟ้าลดลง และในทางกลับกัน

เครื่องเชื่อมต้องใช้หม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ การเชื่อมต้องใช้กระแสไฟสูงมาก และหม้อแปลงของเครื่องเชื่อมมีรอบเอาต์พุตเพียงรอบเดียวเท่านั้น

คุณอาจสังเกตเห็นว่าแกนหม้อแปลงทำจากเหล็กแผ่นบาง ทำเช่นนี้เพื่อไม่ให้สูญเสียพลังงานระหว่างการแปลงแรงดันไฟฟ้า ในวัสดุแผ่น กระแสน้ำวนจะมีบทบาทน้อยกว่าวัสดุที่เป็นของแข็ง

ที่บ้านคุณกำลังเผชิญกับหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดเล็ก สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังสูงนั้นก็มีโครงสร้างขนาดใหญ่ ในกรณีเหล่านี้ แกนที่มีขดลวดจะถูกวางไว้ในถังที่เต็มไปด้วยน้ำมันหล่อเย็น

การส่งผ่านไฟฟ้า

ผู้ใช้ไฟฟ้ามีอยู่ทั่วไป มีการผลิตในสถานที่ค่อนข้างน้อยใกล้กับแหล่งเชื้อเพลิงและทรัพยากรน้ำ ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องส่งไฟฟ้าในระยะทางที่บางครั้งอาจถึงหลายร้อยกิโลเมตร

แต่การส่งกระแสไฟฟ้าในระยะทางไกลนั้นสัมพันธ์กับการสูญเสียที่เห็นได้ชัดเจน ความจริงก็คือเมื่อกระแสไหลผ่านสายไฟ สายไฟก็จะร้อนขึ้น ตามกฎหมาย Joule-Lenz พลังงานที่ใช้ในการทำความร้อนสายไฟจะถูกกำหนดโดยสูตร

โดยที่ R คือความต้านทานของเส้น ด้วยความยาวสายที่มาก การส่งพลังงานโดยทั่วไปอาจไม่เกิดประโยชน์ เพื่อลดการสูญเสียคุณสามารถปฏิบัติตามเส้นทางการลดความต้านทาน R ของเส้นได้โดยการเพิ่มพื้นที่หน้าตัดของสายไฟ แต่หากต้องการลด R ลง 100 เท่า คุณต้องเพิ่มมวลของเส้นลวด 100 เท่า เป็นที่ชัดเจนว่าไม่อนุญาตให้มีการบริโภคโลหะที่ไม่ใช่เหล็กราคาแพงจำนวนมากเช่นนี้ ไม่ต้องพูดถึงความยากลำบากในการยึดสายไฟหนักบนเสาสูง ฯลฯ ดังนั้นการสูญเสียพลังงานในสายจึงลดลงในอีกทางหนึ่ง: โดยการลดกระแส ในบรรทัด ตัวอย่างเช่น การลดกระแสลง 10 เท่า จะช่วยลดปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาในตัวนำลง 100 เท่า กล่าวคือ ให้ผลเช่นเดียวกันกับการทำให้ลวดหนักขึ้นร้อยเท่า

เนื่องจากกำลังไฟฟ้าในปัจจุบันเป็นสัดส่วนกับผลคูณของกระแสและแรงดันไฟฟ้า เพื่อรักษากำลังส่งจึงจำเป็นต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในสายส่ง ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งสายส่งยาวเท่าไรก็ยิ่งทำกำไรได้มากขึ้นเท่านั้นในการใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น ตัวอย่างเช่น ในสายส่งไฟฟ้าแรงสูง Volzhskaya HPP - มอสโกจะใช้แรงดันไฟฟ้า 500 kV ในขณะเดียวกัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับถูกสร้างขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 16-20 กิโลโวลต์ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าจะต้องใช้มาตรการพิเศษที่ซับซ้อนมากขึ้นในการป้องกันขดลวดและส่วนอื่น ๆ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

นั่นเป็นสาเหตุว่าทำไมจึงมีการติดตั้งหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพที่โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ หม้อแปลงไฟฟ้าจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในสายด้วยปริมาณเดียวกันกับที่ลดกระแส การสูญเสียพลังงานมีน้อย

สำหรับการใช้ไฟฟ้าโดยตรงในมอเตอร์ขับเคลื่อนไฟฟ้าของเครื่องมือกล เครือข่ายไฟส่องสว่าง และเพื่อวัตถุประสงค์อื่น จะต้องลดแรงดันไฟฟ้าที่ปลายสาย สามารถทำได้โดยใช้หม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ นอกจากนี้โดยปกติแล้วแรงดันไฟฟ้าจะลดลงและด้วยเหตุนี้กระแสที่เพิ่มขึ้นจึงเกิดขึ้นในหลายขั้นตอน ในแต่ละขั้นตอน แรงดันไฟฟ้าจะน้อยลง อาณาเขตที่เครือข่ายไฟฟ้าครอบคลุมจะกว้างขึ้น แผนภาพการส่งและจ่ายพลังงานแสดงในรูป

สถานีไฟฟ้าในหลายภูมิภาคของประเทศเชื่อมต่อกันด้วยสายส่งไฟฟ้าแรงสูง ก่อให้เกิดโครงข่ายไฟฟ้าทั่วไปที่ผู้บริโภคเชื่อมต่อกัน การเชื่อมโยงดังกล่าวเรียกว่าระบบพลังงาน ระบบไฟฟ้าช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจ่ายพลังงานให้กับผู้บริโภคอย่างต่อเนื่องไม่ว่าพวกเขาจะอยู่ที่ใดก็ตาม

การใช้ไฟฟ้า.

การใช้พลังงานไฟฟ้าในศาสตร์แขนงต่างๆ

ศตวรรษที่ 20 กลายเป็นศตวรรษที่วิทยาศาสตร์ก้าวก่ายทุกด้านของสังคม เช่น เศรษฐศาสตร์ การเมือง วัฒนธรรม การศึกษา ฯลฯ โดยธรรมชาติแล้ว วิทยาศาสตร์มีอิทธิพลโดยตรงต่อการพัฒนาพลังงานและขอบเขตของการใช้ไฟฟ้า ในอีกด้านหนึ่ง วิทยาศาสตร์มีส่วนช่วยในการขยายขอบเขตการใช้พลังงานไฟฟ้าและเพิ่มการใช้พลังงาน แต่ในทางกลับกัน ในยุคที่การใช้ทรัพยากรพลังงานที่ไม่หมุนเวียนอย่างไม่จำกัดก่อให้เกิดอันตรายต่อคนรุ่นอนาคต ความเร่งด่วน งานทางวิทยาศาสตร์คือการพัฒนาเทคโนโลยีประหยัดพลังงานและการนำไปใช้ในชีวิต

ลองดูคำถามเหล่านี้โดยใช้ตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจง ประมาณ 80% ของการเติบโตของ GDP (ผลิตภัณฑ์มวลรวมภายในประเทศ) ของประเทศที่พัฒนาแล้วเกิดขึ้นได้จากนวัตกรรมทางเทคนิค ซึ่งส่วนหลักเกี่ยวข้องกับการใช้ไฟฟ้า ทุกสิ่งใหม่ในอุตสาหกรรม เกษตรกรรม และชีวิตประจำวันมาถึงเราด้วยการพัฒนาใหม่ๆ ในสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ

การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เริ่มต้นด้วยการคำนวณทางทฤษฎี แต่ถ้าในศตวรรษที่ 19 การคำนวณเหล่านี้ทำโดยใช้ปากกาและกระดาษ ในยุคของ STR (การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี) การคำนวณทางทฤษฎีทั้งหมด การเลือกและการวิเคราะห์ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ และแม้แต่การวิเคราะห์ทางภาษาของงานวรรณกรรมก็ทำโดยใช้คอมพิวเตอร์ (คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์) ซึ่งทำงานด้วยพลังงานไฟฟ้าสะดวกที่สุดในการส่งสัญญาณในระยะไกลและใช้งาน แต่หากคอมพิวเตอร์ถูกนำมาใช้ในการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ตั้งแต่แรก บัดนี้คอมพิวเตอร์ก็มีชีวิตขึ้นมาจากวิทยาศาสตร์

ปัจจุบันมีการใช้พวกมันในทุกด้านของกิจกรรมของมนุษย์: สำหรับการบันทึกและจัดเก็บข้อมูล การสร้างเอกสารสำคัญ การเตรียมและแก้ไขข้อความ การวาดภาพและงานกราฟิก การผลิตแบบอัตโนมัติและการเกษตร การใช้ไฟฟ้าและระบบอัตโนมัติในการผลิตเป็นผลสืบเนื่องที่สำคัญที่สุดของการปฏิวัติ "อุตสาหกรรมที่สอง" หรือ "ไมโครอิเล็กทรอนิกส์" ในระบบเศรษฐกิจของประเทศที่พัฒนาแล้ว การพัฒนาระบบอัตโนมัติที่ซับซ้อนเกี่ยวข้องโดยตรงกับไมโครอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเป็นขั้นตอนใหม่ในเชิงคุณภาพที่เริ่มต้นหลังจากการประดิษฐ์ไมโครโปรเซสเซอร์ในปี 1971 ซึ่งเป็นอุปกรณ์ลอจิคัลไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งไว้ในอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อควบคุมการทำงาน

ไมโครโปรเซสเซอร์ได้เร่งการเติบโตของหุ่นยนต์ หุ่นยนต์ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันส่วนใหญ่เป็นหุ่นยนต์รุ่นแรกที่เรียกว่า และใช้สำหรับงานเชื่อม การตัด การอัด การเคลือบ ฯลฯ หุ่นยนต์รุ่นที่สองที่มาแทนที่จะมีอุปกรณ์สำหรับจดจำสภาพแวดล้อม “ปัญญาชน” หุ่นยนต์รุ่นที่สามจะ “เห็น” “รู้สึก” “ได้ยิน” นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรตั้งชื่อพลังงานนิวเคลียร์ การสำรวจอวกาศ การขนส่ง การค้า คลังสินค้า การดูแลรักษาทางการแพทย์ การแปรรูปของเสีย และการพัฒนาทรัพยากรมหาสมุทร ถือเป็นเรื่องที่สำคัญที่สุดในการใช้งานหุ่นยนต์ หุ่นยนต์ส่วนใหญ่ทำงานโดยใช้พลังงานไฟฟ้า แต่การใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นโดยหุ่นยนต์จะถูกชดเชยด้วยการลดการใช้พลังงานในกระบวนการผลิตที่ใช้พลังงานจำนวนมาก เนื่องจากการใช้วิธีการที่มีเหตุผลมากขึ้นและกระบวนการทางเทคโนโลยีประหยัดพลังงานใหม่

แต่กลับมาที่วิทยาศาสตร์กันดีกว่า การพัฒนาทางทฤษฎีใหม่ ๆ ทั้งหมดหลังจากการคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์ได้รับการทดสอบเชิงทดลองแล้ว และตามกฎแล้ว ในขั้นตอนนี้ การวิจัยจะดำเนินการโดยใช้การวัดทางกายภาพ การวิเคราะห์ทางเคมี ฯลฯ ที่นี่เครื่องมือในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์มีความหลากหลาย - เครื่องมือวัดมากมาย เครื่องเร่งความเร็ว กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน เครื่องสแกนภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก ฯลฯ เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์เชิงทดลองเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้พลังงานไฟฟ้า

วิทยาศาสตร์ในสาขาการสื่อสารและการสื่อสารมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว การสื่อสารผ่านดาวเทียมไม่ได้ใช้เพียงเป็นวิธีการสื่อสารระหว่างประเทศอีกต่อไป แต่ยังใช้ในชีวิตประจำวันด้วย - จานดาวเทียมไม่ใช่เรื่องแปลกในเมืองของเรา วิธีการสื่อสารแบบใหม่ เช่น เทคโนโลยีไฟเบอร์ สามารถลดการสูญเสียพลังงานในกระบวนการส่งสัญญาณในระยะทางไกลได้อย่างมาก

วิทยาศาสตร์ไม่ได้ข้ามขอบเขตของการจัดการ เมื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีพัฒนาขึ้น และขอบเขตการผลิตและไม่การผลิตของกิจกรรมของมนุษย์ขยายตัว ฝ่ายบริหารเริ่มมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการเพิ่มประสิทธิภาพ จากงานศิลปะประเภทหนึ่งซึ่งจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้มีพื้นฐานอยู่บนประสบการณ์และสัญชาตญาณ การจัดการจึงกลายเป็นวิทยาศาสตร์เมื่อไม่นานมานี้ ศาสตร์แห่งการจัดการ กฎทั่วไปของการรับ การจัดเก็บ การส่งผ่าน และการประมวลผลข้อมูลเรียกว่าไซเบอร์เนติกส์ คำนี้มาจากคำภาษากรีกว่า "คนถือหางเสือเรือ" "คนถือหางเสือเรือ" พบได้ในผลงานของนักปรัชญากรีกโบราณ อย่างไรก็ตาม การเกิดใหม่ของมันเกิดขึ้นจริงในปี 1948 หลังจากการตีพิมพ์หนังสือ “ไซเบอร์เนติกส์” โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน Norbert Wiener

ก่อนที่จะเริ่มการปฏิวัติ "ไซเบอร์เนติกส์" มีเพียงวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์กระดาษ วิธีหลักในการรับรู้คือสมองของมนุษย์และไม่ใช้ไฟฟ้า การปฏิวัติ "ไซเบอร์เนติกส์" ให้กำเนิดเครื่องสารสนเทศที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานซึ่งสอดคล้องกับการไหลของข้อมูลที่เพิ่มขึ้นอย่างมหาศาลแหล่งพลังงานที่เป็นไฟฟ้า วิธีการรับข้อมูลใหม่ที่สมบูรณ์การสะสมการประมวลผลและการส่งผ่านถูกสร้างขึ้นร่วมกัน สร้างโครงสร้างข้อมูลที่ซับซ้อน ประกอบด้วยระบบควบคุมอัตโนมัติ (ระบบควบคุมอัตโนมัติ) ธนาคารข้อมูล ฐานข้อมูลข้อมูลอัตโนมัติ ศูนย์คอมพิวเตอร์ สถานีวิดีโอ เครื่องถ่ายเอกสารและโทรเลข ระบบข้อมูลระดับชาติ ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมและใยแก้วนำแสงความเร็วสูง ทั้งหมดนี้ขยายได้อย่างไม่จำกัด ขอบเขตการใช้ไฟฟ้า

นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าในกรณีนี้ เรากำลังพูดถึงอารยธรรม "ข้อมูล" ใหม่ ซึ่งมาแทนที่องค์กรดั้งเดิมของสังคมประเภทอุตสาหกรรม ความเชี่ยวชาญนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติที่สำคัญดังต่อไปนี้:

· การใช้เทคโนโลยีสารสนเทศอย่างแพร่หลายในการผลิตวัสดุและไม่ใช่วัสดุ ในสาขาวิทยาศาสตร์ การศึกษา การดูแลสุขภาพ ฯลฯ

· การมีอยู่ของเครือข่ายธนาคารข้อมูลที่หลากหลาย รวมถึงเครือข่ายสาธารณะ

· การเปลี่ยนข้อมูลให้เป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการพัฒนาเศรษฐกิจ ระดับชาติ และส่วนบุคคล

· การหมุนเวียนข้อมูลในสังคมอย่างเสรี

การเปลี่ยนจากสังคมอุตสาหกรรมไปสู่ ​​"อารยธรรมข้อมูล" ดังกล่าวเกิดขึ้นได้อย่างมากด้วยการพัฒนาพลังงานและการจัดหาพลังงานประเภทที่สะดวกสำหรับการส่งและการใช้ - พลังงานไฟฟ้า

ไฟฟ้าในการผลิต.

สังคมยุคใหม่ไม่สามารถจินตนาการได้หากปราศจากการใช้พลังงานไฟฟ้าจากกิจกรรมการผลิต ในช่วงปลายทศวรรษที่ 80 มากกว่า 1/3 ของการใช้พลังงานทั้งหมดในโลกเกิดขึ้นในรูปแบบของพลังงานไฟฟ้า ภายในต้นศตวรรษหน้า ส่วนแบ่งนี้อาจเพิ่มเป็น 1/2 ปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นนี้มีสาเหตุหลักมาจากปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นในอุตสาหกรรม วิสาหกิจอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ดำเนินธุรกิจเกี่ยวกับพลังงานไฟฟ้า ปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่สูงเป็นเรื่องปกติสำหรับอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานมาก เช่น โลหะวิทยา อลูมิเนียม และวิศวกรรมเครื่องกล

ไฟฟ้าในบ้าน.

ไฟฟ้าถือเป็นผู้ช่วยสำคัญในชีวิตประจำวัน เราจัดการกับเธอทุกวัน และเราอาจจินตนาการไม่ออกว่าชีวิตของเราหากไม่มีเธอ จำครั้งสุดท้ายที่คุณปิดไฟ นั่นคือ ไม่มีไฟฟ้าเข้าบ้าน จำไว้ว่าคุณสาบานว่าคุณไม่มีเวลาทำอะไร และคุณต้องการแสงสว่าง คุณต้องมีทีวี กาต้มน้ำ และสิ่งของอื่นๆ ของเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆ ท้ายที่สุด หากเราต้องสูญเสียพลังงานไปตลอดกาล เราจะย้อนกลับไปในสมัยโบราณเมื่ออาหารถูกปรุงด้วยไฟและเราอาศัยอยู่ในกระโจมเย็น

บทกวีทั้งหมดสามารถอุทิศให้กับความสำคัญของไฟฟ้าในชีวิตของเราได้ มันเป็นสิ่งสำคัญในชีวิตของเรามาก และเราคุ้นเคยกับมันมาก แม้ว่าเราจะไม่สังเกตเห็นว่ามันเข้ามาในบ้านของเราอีกต่อไป แต่เมื่อปิดเครื่องก็จะรู้สึกอึดอัดมาก

ชื่นชมการไฟฟ้า!

บรรณานุกรม.

1. หนังสือเรียนโดย S.V. Gromov “ฟิสิกส์เกรด 10” มอสโก: การตรัสรู้.

2. พจนานุกรมสารานุกรมของนักฟิสิกส์รุ่นเยาว์ สารประกอบ. วีเอ Chuyanov, มอสโก: การสอน.

3. Ellion L., Wilkons U... ฟิสิกส์ มอสโก: วิทยาศาสตร์.

4. โคลตุนเอ็ม. โลกแห่งฟิสิกส์ มอสโก

5. แหล่งพลังงาน ข้อเท็จจริง ปัญหา วิธีแก้ไข มอสโก: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี.

6. แหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม มอสโก: ความรู้.

7. ยูดาซิน แอล.เอส... พลังงาน : ปัญหาและความหวัง. มอสโก: การตรัสรู้.

8. พอดกอร์นี่ เอ.เอ็น. พลังงานไฮโดรเจน มอสโก: วิทยาศาสตร์.

การผลิตพลังงานไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นในอุปกรณ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่แปลงพลังงานชนิดใดชนิดหนึ่งให้เป็นพลังงานไฟฟ้า บทบาทที่โดดเด่นในยุคของเราเล่นโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบเหนี่ยวนำไฟฟ้า ที่นั่นพลังงานกลจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นในอุปกรณ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่แปลงพลังงานชนิดใดชนิดหนึ่งให้เป็นพลังงานไฟฟ้า บทบาทที่โดดเด่นในยุคของเราเล่นโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบเหนี่ยวนำไฟฟ้า ที่นั่นพลังงานกลจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประกอบด้วย เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประกอบด้วยแม่เหล็กถาวรที่สร้างสนามแม่เหล็กและขดลวดซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าสลับ แม่เหล็กถาวรที่สร้างสนามแม่เหล็ก และขดลวดที่เหนี่ยวนำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าสลับ

หม้อแปลงไฟฟ้า TRANSFORMER เป็นอุปกรณ์ที่แปลงกระแสสลับของแรงดันไฟฟ้าหนึ่งเป็นกระแสสลับของแรงดันไฟฟ้าอื่นที่ความถี่คงที่ ในกรณีที่ง่ายที่สุด หม้อแปลงไฟฟ้าประกอบด้วยแกนเหล็กปิดซึ่งมีขดลวดสองขดลวดที่มีขดลวดอยู่ ขดลวดอันหนึ่งที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเรียกว่าขดลวดหลักและขดลวดที่เชื่อมต่อ "โหลด" เช่นอุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้าเรียกว่ารอง การกระทำของหม้อแปลงจะขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า.

การผลิตพลังงานไฟฟ้า ไฟฟ้าผลิตในโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่และขนาดเล็ก โดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำไฟฟ้าเครื่องกลเป็นหลัก โรงไฟฟ้ามีหลายประเภท: โรงไฟฟ้าพลังความร้อน ไฟฟ้าพลังน้ำ และนิวเคลียร์ โรงไฟฟ้าพลังความร้อน NPP GEST

การใช้ไฟฟ้า ผู้ใช้ไฟฟ้าหลักคือภาคอุตสาหกรรมซึ่งคิดเป็นประมาณร้อยละ 70 ของการผลิตไฟฟ้า การคมนาคมยังเป็นผู้บริโภครายใหญ่ เส้นทางรถไฟจำนวนมากขึ้นกำลังถูกแปลงเป็นระบบฉุดไฟฟ้า หมู่บ้านและหมู่บ้านเกือบทั้งหมดได้รับไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าของรัฐเพื่อความต้องการทางอุตสาหกรรมและในประเทศ ประมาณหนึ่งในสามของไฟฟ้าที่ใช้โดยอุตสาหกรรมถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคโนโลยี (การเชื่อมด้วยไฟฟ้า การทำความร้อนด้วยไฟฟ้าและการหลอมโลหะ การอิเล็กโทรลิซิส ฯลฯ)

การส่งผ่านไฟฟ้า การส่งพลังงานเกี่ยวข้องกับการสูญเสียที่เห็นได้ชัดเจน: กระแสไฟฟ้าทำให้สายไฟร้อนขึ้น หากความยาวสายยาวมาก การส่งผ่านพลังงานอาจไม่เกิดประโยชน์ในเชิงเศรษฐกิจ เนื่องจากกำลังไฟฟ้าในปัจจุบันเป็นสัดส่วนกับผลคูณของกระแสและแรงดันไฟฟ้า เพื่อรักษากำลังส่งไว้ จึงจำเป็นต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในสายส่ง นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีการติดตั้งหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพที่โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ พวกมันจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในสายด้วยจำนวนเดียวกันกับที่กระแสลดลง หากต้องการใช้ไฟฟ้าโดยตรงจะมีการติดตั้งหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ไว้ที่ปลายสาย หม้อแปลงสเต็ปอัพ หม้อแปลงสเต็ปดาวน์ หม้อแปลงสเต็ปดาวน์ หม้อแปลงสเต็ปดาวน์ถึงผู้บริโภค เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 11 kV 110 kV 35 kV 6 kV สายส่ง สายส่ง สายส่ง 35 kV 6 kV 220 V

การใช้ไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ ความต้องการใช้ไฟฟ้ามีเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง มีสองวิธีในการตอบสนองความต้องการนี้ วิธีเดียวที่เป็นธรรมชาติที่สุดและเมื่อเห็นแวบแรกคือการสร้างโรงไฟฟ้าที่ทรงพลังแห่งใหม่ แต่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใช้ทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่หมุนเวียน และยังสร้างความเสียหายอย่างใหญ่หลวงต่อสมดุลทางนิเวศบนโลกของเราอีกด้วย เทคโนโลยีขั้นสูงทำให้สามารถตอบสนองความต้องการพลังงานได้ในวิธีที่แตกต่างออกไป ควรให้ความสำคัญกับการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานมากกว่าการเพิ่มกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้า