Saznajte više o proizvodnji električne energije

Imate pitanja o proizvodnji eletrične energije? Stručnjaci kompanije Cummins nude kolekciju jednostavnih odgovora i dubljih uvida na temu proizvodnje električne energije.

Šta je proizvodnja energije?

Proizvodnja energije je termin koji se koristi za opisivanje proizvodnje električne energije korišćenjem različitih vrsta tehnologije, od kojih su neke, kao što je parni kotao, stare više od sto godina, dok su vetro turbine novija tehnologija. Zapravo, parni kotlovi i vetrenjače su mnogo starije. Izmišljeni su za pokretanje mašina i lomljenje zrna, za šta se i dalje koriste, ali sada se prvenstveno koriste za proizvodnju električne energije.

Većina opreme za proizvodnju energije proizvodi električnu energiju pomoću mehanizma koji se okreće u alternatoru. Način na koji se mehanizam okreće zavisi od tehnologije koja se koristi.

 

Kako se proizvodi električna energija?

Mnogo energije se stvara u elektranama i generatorima energije. Pomenuli smo da se okretanje prenosi na alternator i on pretvara to kretanje u električnu energiju. Kako se to tačno dešava?

Alternator je veoma sličan elektromotoru. Elektromotori koriste električnu energiju za okretanje rotora. U alternatorima je obrnuto, umesto korišćenja električne energije za stvaranje kretanja, alternatori koriste kretanje za stvaranje električne energije. Tako da mnogo motori mogu da funkcionišu kao priručni alternator.

Alternatori se sastoje iz dva dela: statora i rotora. Rotor se okreće u alternatoru i dizajniran je da stvara magnetno polje. Stator je praktično jedna kutija napravljena od mnogo bakarnih navoja omotanih oko šupljeg jezgra od gvožđa. Kada se rotor okreće u statoru, okreće se i njegovo magnetno polje i ta rotacija stvara električnu struju u namotajima statora. Električna struja se prikuplja i šalje u mrežu napajanja.

+

Sledeća generacija električne energije.

Pouzdana snaga za vaš posao, dom i život. Pronađite svoj slučaj upotrebe svuda gde je potrebna pouzdana energija, od bolnica i centara za podatke do bušenja i rudarstva.

Saznajte više
+

Ojačajte svoj duševni mir.

Sa Cummins kućnim generatorom ili prenosnim generatorom, vaša porodica neće ostati u mraku. Vaš kućni ili prenosni generator isporučuje napajanje tiho i automatski tokom nestanka struje.

Saznajte više

Kako funkcioniše proizvodnja energije?

Generatori za proizvodnju energije su male, samostalne elektrane koje se sastoje iz naizmeničnog motora i alternatora. Motor i alternator su uglavnom spakovani u isto kućište koje može da bude veliko kao traktorska prikolica, ili malo kao kofer, u zavisnosti od toga koliko električne energije je potrebno. Generatori sa motorima koji su pogodni za različita goriva: dizel, benzin, biogoriva, prirodni gas i drugo.

Veći generatori energije se koriste u različitim primenama i industrijama. Mogu da služe kao primarni ili rezervni izvor napajanja. Vojne baze koje se nalaze u područjima gde ne postoji mreža električnog napajanja, na primer, često se oslanjaju na generatore energije za sve svoje potrebe. U zgradama u kojima nije prihvatljiv gubitak električne energije u bilo kom trenutku, rezervni generatori se instaliraju kako bi omogućili napajanje u slučaju kada nestane struja. Centri za bradu podataka i bolnice su primeri zgrada koje zahtevaju rezervne generatore.

 

 

Vrste elektrana

Postoji više vrsta elektrana koje uključuju različite tehnologije: klipni motori (takođe poznati i pod nazivom motori sa unutrašnjim sagorevanjem), parne turbine, gasne turbine, hidroelektrične turbine, vetro turbine, geotermalne, nuklearne i drugo.

Šta su hidroelektrične elektrane i farme vetrenjača?

Hidroelektrične elektrane i farme vetrenjača su rođaci po tehnologiji jer proizvode električnu energiju bez korišćenja goriva, koriste samo snagu vetra i vode.

Obe tehnologije takođe koriste lopatice spoljne turbine za dodavanje obrtnog momenta vratilu alternatora koje se okreće. Huverova brana, na primer, ima dobro poznatu hidroelektričnu elektranu koja proizvodi veliku količinu električne energije korišćenjem potencijalne energije koju oslobađa voda dok teče kroz branu.

Kod vetro turbina svaki toranj ima set lopatica turbine i alternator koji koristi snagu vetra i pretvara je u električnu energiju.

 

Šta su solarne elektrane?

Solarna električna energija se proizvodi u fotonaponskim panelima koji koriste sunčevu svetlost za aktiviranje silikonskih ćelija koje sadrže. Kada fotoni iz sunčeve svetlosti dođu u kontakt sa silikonskim ćelijama, izbijaju elektrone iz atoma prisutnih u silikonu. Ćelije su dizajnirane tako da elektroni mogu da se kreću samo u jednom pravcu. Tako da, kada se kolektor elektrona ćelije poveže na potrošač, elektroni će se kretati iz ćelije ka potrošaču. Drugim rečima, stvara se električna energija.

Tehnologija solarne energije se proširila na koncentrovane solarne elektrane sa parnim turbinama. U nekim konfiguracijama, oko tornja se postavljaju ogledala i odbljesak se usmerava na receptor na vrhu tornja. Zamislite to kao korišćenje lupe za koncentrisanje sunčevih zraka da biste upalili vatru. Na vrhu tornja se nalazi parni kotao iz kog se vrela para kroz cevi spušta do parne turbine na tlu.

 

 

Šta su geotermalne elektrane?

Geotermalne elektrane imaju cevi koje se spuštaju duboko u zemlju gde vodu greje toplota koju zrači magma koja je u blizini. Voda se pretvara u paru koju parna turbina i alternator koriste za proizvodnju električne energije. Primer vode koja se pomoću geotermalne aktivnosti pretvara u paru su mnogi gejziri u nacionalnom parku Jeloustoun u Vajomingu.

 

Šta su gasne elektrane?

Kod gasnih elektrana koje se oslanjaju na gasne turbine proces je sledeći:

  1. Vazduh se uvlači u kompresor u kom se komprimuje.
  2. Komprimovani vazduh se uvodi u komoru gde se meša sa gorivom i gde se smeša vazduha i goriva pali.
  3. Gas pod pritiskom koji nastaje sagorevanjem pokreće lopatice turbine.
  4. Kao i kod klipnih motora, okretanje se prenosi do alternatora koji to kretanje pretvara u električnu energiju.

Motori aviona rade po sličnom principu, razlika je u tome što obrtni moment okreće lopatice ventilatora i pogoni avion.

Izvori energije: Sve što treba da znate

 

Koliko oblika energije ima? Koji su glavni izvori energije? Jednostavni odgovori na često postavljana pitanja o energiji.

Izvori energije

Podignite vaš Energy IQ

Razvijajte se profesionalno uz energetske trendove i uvide koji se dostavljaju u vaše sanduče za e-poštu. Čitajte o energetskim tehnologijama i trendovima na našem Energy IQ čvorištu.

Šta su dizel elektrane?

Dizel elektrane imaju relativno manji kapacitet proizvodnje električne energije u poređenju sa drugim elektranama. Ove elektrane za proizvodnju energije često koriste klipne motore. Ovi klipni motori su isti kao motori automobila:

  • Vazduh ulazi u kompresor istovremeno sa ubrizgavanjem goriva.
  • Klip se podiže i spušta i dolazi do sagorevanja smeše vazduha i goriva.
  • Klip je povezan sa kolenastim vratilom koje se okreće.
  • Okretanje se prenosi na alternator koji pretvara to kretanje u električnu struju.

Elektrane po principu klipnog motora mogu da sagorevaju različite vrste goriva, uključujući prirodni gas, mazut i drugo.

 

Šta su elektrane na ugalj?

Kod elektrana na ugalj, proces je sledeći:
 

  • Izvor goriva se pali kako bi zagrejao vodu u kotlu.
  • Zagrejana voda u kotlu počinje da stvara paru.
  • Para okreće lopatice parne turbine
  • Okretanje se prenosi do alternatora koji proizvodi električnu energiju.

Proces je isti i kod nuklearnih elektrana, samo se kod njih voda zagreva toplotom koja se dobija fisijom atoma uranijuma, umesto sagorevanjem goriva.

 

annual_pg_capacity_additions_graph.JPG

 

Šta su nuklearne elektrane i kako funkcionišu?

Kod nuklearnih elektrana proces je isti kao i kod parnih turbina, samo se voda zagreva toplotom koja potiče od fisije atoma uranijuma, umesto sagorevanjem goriva.

Nuklearne elektrane imaju jedan ili više reaktora u kojima se dešava nuklearna fisija. Veliki atomi uranijuma se cepaju na manje atome, pri čemu se oslobađa ogromna količina energije. Uranijum se uvodi u reaktor u obliku tableta uranijum oksida u zatvorenim metalnim cevima koje se zovu gorivne šipke. Gorivne šipke se stavljaju u veliki sud koji je napunjen vodom i pod pritiskom, reaktorski sud. Kada se pokrene nuklearna fisija, gorivne šipke zagrevaju vodu u reaktorskom sudu i stvara se para. Para zatim pokreće parnu turbinu i alternator, čime se proizvodi električna energija.

Fosilno gorivo se ne koristi ni u jednom delu procesa, tako da nuklearne elektrane ne proizvode emisije ugljenika. Međutim, proizvode velike količine izuzetno radioaktivnih istrošenih gorivnih šipki, sa kojima niko zapravo ne zna šta da radi.

U SAD ima oko 94 nuklearnih reaktora raspoređenih u 57 elektrana, a oko 450 reaktora širom sveta, zaključno sa 2021. godinom.

 

Elektrane kombinovanog ciklusa

Parne turbine mogu da iskoriste gasne turbine, čime se dobija elektrana kombinovanog ciklusa koja koristi otpadnu energiju gasnih turbina za proizvodnju pare. Izlazna toplota gasnih turbina sada proizvodi dodatnu električnu energiju. Zbog toga elektrane kombinovanog ciklusa su efikasnije i produktivnije od elektrana jednostavnog ciklusa.

Proizvodnja električne energije: Sveobuhvatni vodič

 

Sve što ste želeli da znate o električnoj energiji, jednostavnim rečima. Kako se proizvodi električna energija, obnovljiva električna energija, naizmenična/jednosmerna struja i još mnogo toga.
 
 

Proizvodnja električne energije

Prednosti različitih tehnologija proizvodnje električne energije

Svaka vrsta elektrane i tehnologije proizvodnje električne energije ima prednosti i mane.

Nuklearne elektrane proizvode veliku količinu električne energije uz vrlo malo goriva i bez emisija, ali nuklearni otpad je veliki problem koji još nije rešen.

Gasne turbine proizvode manje emisija i efikasnije su od elektrana na parne turbine, ali su skuplje za održavanje. Takođe najbolje rade na prirodni gas, koji nije dostupan svuda.

Klipni motori imaju veliku fleksibilnost: imaju mogućnost brzog pokretanja i brzog zaustavljanja i mogu da koriste različita goriva, veoma su efikasne i relativno su jeftine za izgradnju i održavanje.

Vetro turbine i solarni paneli ne proizvode direktne emisije i ne zahtevaju gorivo, ali njihova produktivnost varira i ponekad je nepredvidiva kada nema vetra, farma vetrenjača neće proizvesti mnogo električne energije.

Kao je globalna želja za čistijom proizvodnjom energije i smanjenim emisijama sve veća, prelaz na čistu, obnovljivu energiju nastavlja da raste. Sa toliko vetro i solarnih farmi u mreži električne energije, važno je da imamo dovoljno fleksibilne elektrane koje mogu brzo da se pokrenu i zaustave kako bi se kompenzovala promenljiva dostupnost snage vetra i sunca. Gasne turbine i klipni motori su dobro rešenje za to i popularna su opcija među kompanijama za proizvodnju električne energije.

 

Izvori energije za proizvodnju električne energije

Svi sistemi za proizvodnju električne energije i elektrane rade po principu pretvaranja energije koja je dostupna u jednom ili drugom obliku u električnu energiju.

Solarni paneli i farme vetrenjača pretvaraju energiju iz svog okruženja, sunčevu svetlost i vetar, u električnu energiju. Slično tome, hidroelektrične elektrane izvlače potencijalnu energiju vode iz brane ili kinetičku energiju iz reke za proizvodnju električne energije. Energija iz vetra, sunca i vode se smatra obnovljivom jer se njen izvor stalno obnavlja, čak i kada njena dostupnost zavisi od vremenskih uslova.

Druge tehnologije proizvodnje energije zahtevaju gorivo kao izvor energije. Skoro sve što gori se koristi kao gorivo za proizvodnju električne energije. Postoje elektrane koje kao gorivo koriste komunalni otpad, stare gume, gas iz kanalizacije, ljuske kukuruza, industrijski otpad itd.

Biogoriva su sve važnija kategorija goriva jer su ugljenično neutralni. To znači da ugljenik koji se oslobađa prilikom sagorevanja ne potiče od fosilnog goriva. Biogoriva su napravljena od organskih materijala kao što su energetski usevi, poljoprivredni nusproizvodi, pa čak i ulje za prženje. Biogoriva mogu da budu u čvrstom, tečnom i gasovitom obliku, što za rezultat ima različite primene u proizvodnji energije. Na primer, biodizel je veoma zastupljena vrsta tečnog biogoriva.

Preusmerenje na
cummins.com

Informacija koju tražite je na
cummins.com

Trenutno pokrećemo tu stranicu za vas.

Hvala vam.