Post on 30-Jan-2016
description
transcript
Výroba elektrické energie
GP OP VK Inovativní metody v prvouce, vlastivědě a zeměpisu,
CZ.1.07/1.1.02/03.0064
Ele
ktr
árn
a je
te
chnolo
gic
ké
zaří
zení s
louží
cí k
vý
robě e
lekt
rick
é
energ
ie.
Ta se získává přeměnou z
energie vázané v nějakém
zdroji. Nejčastěji je tato
energie nejdříve přeměněna na energii
mechanickou, kterou je
následně poháněn elektrický generátor.
Další možností může být
využití fotovoltaického jevu nebo
termoelektrického jevu –
ty se ale nehodí pro větší
elektrické výkony.
Z ekologického hlediska
rozlišujeme zdroje obnovitelné a
neobnovitelné.
zdroje energie, jejichž množství je omezené, potenciální regenerace dlouhodobá a hrozí jejich brzké (v řádech desítek nebo stovek let) úplné
spotřebování
Většina elektrické energie se vyrábí z neobnovitelných zdrojů.
Patří sem:
• Tepelné elektrárny na spalování fosilních paliv (uhlí, hořlavé břidlice, ropa, plyn)
• Jaderné elektrárny
Neobnovitelné zdroje:
TEPELNÉ ELEKTRÁRNY
Spalování fosilních paliv:
• uhlí
• hořlavé břidlice
• ropa
• topný plyn (svítiplyn, zemní plyn, generátorový plyn)
[1] Elektrárna Prunéřov II spalující hnědé uhlí
• Stálý provoz• Účinnost přeměny energie je nízká (asi 50%)• Při spalování vzniká velké množství škodlivých
látek, které znečišťují životní prostředí (oxidy dusíku , oxid siřičitý, prachové částice, polycyklické aromatické uhlovodíky…)
JADERNÉ ELEKTRÁRNY
Energie získaná jaderným reaktorem používá k výrobě páry v parogenerátoru. Tato pára pohání parní turbíny, které pohání alternátory pro výrobu elektrické energie. [2] JE Dukovany• malý objem spotřebovaného paliva• čistý provoz• vysoké náklady na výstavbu • technologicky náročné získávání paliva• produkce jaderného odpadu• riziko havárie (vážné následky)
V jaderném reaktoru probíhá štěpná jaderná reakce, palivem je obohacený uran.
zdroje, které se v přírodě samovolně regenerují ze zdrojů s velmi dlouhým
horizontem vyčerpání (například vyčerpání sluneční energie se očekává až
za několik miliard let). Patří sem:
• Tepelné elektrárny na spalování biomasy
• Vodní elektrárny
• Větrné elektrárny
• Geotermální elektrárny
• Solární elektrárny
Obnovitelné zdroje:
VODNÍ ELEKTRÁRNYVoda přitékající přívodním kanálem roztáčí turbínu, která je na společné hřídeli s generátorem elektrické energie.
• Francisova turbína
• Kaplanova turbína (nejčastěji)
• Peltonova turbína (velký spád)
• Bánkiho turbína (malé VE) [3] Průřez vodní elektrárnou (hydroelektrárnou)A - hladina přehradní nádržeB - Budova elektrárnyC - turbína, kolem ní rozváděcí kolo a pod ní odtokový kanálD - generátor na společné ose s turbínouE - česlo a uzávěrF - přívodní kanálG - transformátor, napojující elektrárnu do rozvodné sítěH - odtok
VODNÍ ELEKTRÁRNYVodní elektrárny bývají umístěny:
• Pod přehradní hrází
• V místě jezů či vodních mlýnů, velkého spádu řeky (malé vodní elektrárny)
• Na mořském pobřeží (přílivové elektrárny)
• Přečerpávací vodní elektrárny (2 nádrže)
[4] Přílivová elektrárna Annapolis Royal v Novém Skotsku (Kanada)
• Start během několika sekund – špičkový zdroj (k pokrytí okamžité potřeby)
• Využívají obnovitelné zdroje, „čistý provoz“• Minimální nároky na provoz a údržbu, dálkové ovládání• Další využití vodních nádrží (rekreace, pitná voda, chov ryb,
ochrana proti povodním, vodní sporty• Vysoké náklady na výstavbu, zaplavení velkého území, riziko
havárie• Závislost na stabilním průtoku, brání tahu ryb a běžné lodní
dopravě
VĚTRNÉ ELEKTRÁRNY
Využívají síly větru k roztočení vrtule (větrná turbína). K ní je pak připojen elektrický generátor: • V evropských zemích se větrná
elektřina stává důležitým průmyslovým odvětvím.
• K výstavbě nových elektráren dochází i v ČR
[5] větrná elektrárna (Dánsko)
• využívá obnovitelný zdroj energie, čistý provoz• nízká cena – náklady na provoz a údržbu , dálkové ovládání• snadná instalace – jednoduché sestavení a uvedení do provozu• jistota – v případě, že ve vaší lokalitě fouká vítr dostatečně, máte
doživotní jistotu energetického zdroje• hlučnost, vliv na příjem televize a rádia• ohrožení ptáků a plašení zvěře• vliv stínu rotující vrtule (tzv. diskoefekt), vliv na turistický ruch
SOLÁRNÍ ELEKTRÁRNY
Využívají sluneční energii:
• fotovoltaická
• tepelná [6] fotovoltaická elektrárna – Vepřek (ČR)
• využívá obnovitelný zdroj energie, čistý provoz• nízké náklady na provoz a údržbu , dálkové ovládání• možnost řešení až na úrovni jednotlivých domů• dlouhá životnost zařízení• vysoké pořizovací náklady• přísun slunečního záření během roku kolísá – nelze použít
jako jediný zdroj• při instalaci solární soustavy do stávajícího objektu jsou
nutné jeho úpravy
GEOTERMÁLNÍ ELEKTRÁRNY
Využívají energii nitra Země:
• elektrárny na suchou páru
• elektrárny na mokrou páru
• horkovodní elektrárny
[7] geotermální elektrárna (Island)
• využívá obnovitelný zdroj energie, čistý provoz• nezávislost na počasí• vysoké pořizovací náklady• lze je vystavět jen v některých místech
(geologicky nestabilní oblasti)• při instalaci solární soustavy do stávajícího
objektu jsou nutné jeho úpravy
TEPELNÉ ELEKTRÁRNY NA
SPALOVÁNÍ BIOMASY• často se využívají
odstavené tepelné elektrárny – přestavba
• palivo: balíky sena, slámy, speciálně pěstované plodiny, dřevo, upravený odpad
• využití obnovitelných zdrojů, nízká cena biomasy• uzavřený okruh CO2, využití odpadu• využití půdy nevhodné pro pěstování
potravinářských plodin• nižší výhřevnost, velké skladovací prostory• vliv vlhkosti na spalovací procesy
BIOMASA:je souhrn látek tvořících těla všech organismů, jak rostlin, bakterií, sinic a hub, tak i živočichů. Energie biomasy má svůj prapůvod ve slunečním záření a fotosyntéze
Použité zdroje:
[1] Soubor:Elektrarna Prunerov II 20070926.jpg. In: ŠTEFEK, Petr. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2008-03-08, 2008-03-08 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Elektrarna_Prunerov_II_20070926.jpg
[2] Soubor:Nuclear.power.plant.Dukovany.jpg. In: ADÁMEK, Petr. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2005-10-09, 2010-02-14 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Nuclear.power.plant.Dukovany.jpg
[3] Soubor:Hydroelectric dam-letters.svg. In: LICENCED GFDL AND CC-BY-2.5, User:Tomia. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2008-01-11, 2008-01-11 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Hydroelectric_dam-letters.svg
[4] Soubor:TideKraftwerk.jpg. In: INERLE, Hartmut. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2005-09-23, 2010-01-02 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:TideKraftwerk.jpg
[5] Soubor:Turbiny wiatrowe ubt.jpeg. In: SIENICKI, Tomasz. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2004-09-25, 2004-09-25 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Turbiny_wiatrowe_ubt.jpeg
[6] Soubor:Fotovoltaická elektrárna Vepřek (02).jpg. In: CS:ŠJŮ. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2010-08-13, 2010-08-13 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Fotovoltaick%C3%A1_elektr%C3%A1rna_Vep%C5%99ek_(02).jpg
[7] Soubor:Iceland Geothermal facility.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2006-03-29, 2006-03-29 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Iceland_Geothermal_facility.jpg
Elektrárna. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2005-09-06, 2012-06-18 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Elektr%C3%A1rna