የኃይል ዓይነቶች፡ ባህላዊ እና አማራጭ። የወደፊቱ ጉልበት

2024 ደራሲ ደራሲ: Howard Calhoun | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 10:17

ሁሉም ነባር የሀይል ቦታዎች በሁኔታዊ ሁኔታ ወደ ብስለት፣በማደግ እና በንድፈ ሃሳባዊ ጥናት ደረጃ ላይ ሊከፋፈሉ ይችላሉ። አንዳንድ ቴክኖሎጂዎች በግል ኢኮኖሚ ውስጥ እንኳን ተግባራዊ ሊሆኑ የሚችሉ ናቸው, ሌሎች ደግሞ በኢንዱስትሪ ድጋፍ ማዕቀፍ ውስጥ ብቻ ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ. ዘመናዊ የኃይል ዓይነቶችን ከተለያዩ ቦታዎች ግምት ውስጥ ማስገባት እና መገምገም ይቻላል, ነገር ግን ለኢኮኖሚያዊ አዋጭነት እና ለምርት ውጤታማነት ሁለንተናዊ መስፈርቶች መሠረታዊ ጠቀሜታዎች ናቸው. በብዙ መልኩ፣ ባህላዊ እና አማራጭ የኃይል ማመንጫ ቴክኖሎጂዎችን የመጠቀም ጽንሰ-ሀሳቦች ዛሬ በእነዚህ መለኪያዎች ይለያያሉ።

ባህላዊ ኢነርጂ

ይህ ሰፊ የተመሰረቱ የሙቀት እና የሃይል ኢንዱስትሪዎች ሽፋን ሲሆን ይህም 95% የሚሆነውን የአለም የኢነርጂ ተጠቃሚዎችን ያቀርባል። የሀብቱ ማመንጨት በልዩ ጣቢያዎች ላይ ይከናወናል - እነዚህ የፍል ኃይል ማመንጫዎች ፣ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ጣቢያዎች ፣ የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ፣ ወዘተ … ዝግጁ ከሆኑ ጥሬ ዕቃዎች መሠረት ጋር ይሰራሉ \u200b\u200bበማቀነባበሪያው ሂደት ውስጥ ኢላማው ኢነርጂ የሚፈጠር ነው። የሚከተሉት የኃይል አመራረት ደረጃዎች ተለይተዋል፡

• ጥሬ ዕቃዎችን ማምረት፣ ማዘጋጀት እና ማድረስየአንድ ወይም ሌላ የኃይል ዓይነት ምርት። እነዚህም ነዳጅ የማውጣት እና የማበልፀግ ፣የፔትሮሊየም ምርቶችን የማቃጠል ፣ወዘተ ሊሆኑ ይችላሉ።
• ጥሬ ዕቃዎችን ወደ አሃዶች እና ትላልቅ ስብሰባዎች ኃይልን በቀጥታ ወደሚቀይሩት ማስተላለፍ።
• ከመጀመሪያ ደረጃ ወደ ሁለተኛ ደረጃ የኃይል ልወጣ ሂደቶች። እነዚህ ዑደቶች በሁሉም ጣቢያዎች ላይ አይደሉም፣ ነገር ግን ለምሳሌ፣ ለማድረስ አመቺነት እና ለቀጣይ የኃይል ስርጭት፣ የተለያዩ ዓይነቶችን መጠቀም ይቻላል - በዋናነት ሙቀት እና ኤሌክትሪክ።
• የተጠናቀቀ የተቀየረ ሃይል ጥገና፣ ስርጭቱ እና ስርጭቱ።

በመጨረሻው ደረጃ፣ ሀብቱ ለዋና ተጠቃሚዎች ይላካል፣ ይህም ሁለቱም የብሄራዊ ኢኮኖሚ ዘርፎች እና ተራ የቤት ባለቤቶች ሊሆኑ ይችላሉ።

የሙቀት ኃይል ኢንዱስትሪ

በሩሲያ ውስጥ በጣም የተለመደው የኢነርጂ ኢንዱስትሪ። በሀገሪቱ ያሉ የሙቀት ኃይል ማመንጫዎች የድንጋይ ከሰል፣ ጋዝ፣ የዘይት ምርቶች፣ የሼል ክምችት እና አተር እንደ መኖ በመጠቀም ከ1,000 ሜጋ ዋት በላይ ያመርታሉ። የመነጨው የመጀመሪያ ደረጃ ኃይል የበለጠ ወደ ኤሌክትሪክ ይቀየራል። በቴክኖሎጂ እንደነዚህ ያሉት ጣቢያዎች ብዙ ጥቅሞች አሏቸው, ይህም ተወዳጅነታቸውን ይወስናሉ. እነዚህም የስራ ሁኔታዎችን አለመጠየቅ እና የስራ ሂደቱ ቴክኒካል አደረጃጀት ቀላልነትን ያካትታሉ።

የሙቀት ኃይል ማመንጫዎች በኮንደንሲንግ እና በተጣመሩ የሙቀት እና የሃይል ማመንጫዎች በቀጥታ የሚፈጅ ሃብቱ በሚወጣበት አካባቢ ወይም ተገልጋዩ በሚገኝበት አካባቢ ሊገነባ ይችላል። የወቅቱ መለዋወጥ የጣቢያዎቹ መረጋጋት ላይ ተጽእኖ አያመጣም, ይህም እንዲህ ያደርገዋልየኃይል ምንጮች አስተማማኝ ናቸው. ነገር ግን ቲፒፒዎች ጉዳቶችም አሉዋቸው እነዚህም ሊዳከሙ የሚችሉ የነዳጅ ሀብቶች አጠቃቀም፣ የአካባቢ ብክለት፣ ከፍተኛ መጠን ያለው የሰው ሃይል የማገናኘት አስፈላጊነት፣ ወዘተ.

ሀይድሮፓወር

የሃይድሮሊክ መዋቅሮች በሃይል ማከፋፈያዎች መልክ ኤሌክትሪክ ለማመንጨት የተነደፉት የውሃውን ፍሰት ሃይል በመቀየር ነው። ማለትም የትውልድ የቴክኖሎጂ ሂደት በሰው ሰራሽ እና ተፈጥሯዊ ክስተቶች ጥምረት ይሰጣል። በሚሠራበት ጊዜ ጣቢያው በቂ የውሃ ግፊት ይፈጥራል, ከዚያም ወደ ተርባይኑ ቢላዋዎች ይመራል እና የኤሌክትሪክ ማመንጫዎችን ያንቀሳቅሰዋል. የሀይድሮሎጂ ዓይነቶች በጥቅም ላይ በሚውሉት አሃዶች ፣የመሳሪያዎች መስተጋብር ውቅር ከተፈጥሮ የውሃ ፍሰቶች ፣ወዘተ ይለያያሉ ።በአፈፃፀም አመላካቾች መሠረት የሚከተሉትን የውሃ ኃይል ማመንጫዎች መለየት ይቻላል-

• አነስተኛ - እስከ 5MW ያመነጫል።
• መካከለኛ - እስከ 25MW።
• ኃይለኛ - ከ25MW በላይ።

እንደ የውሃ ግፊት ሃይል ምደባ እንዲሁ ይተገበራል፡

• ዝቅተኛ-ግፊት ጣቢያዎች - እስከ 25 ሜትር።
• መካከለኛ ግፊት - ከ25 ሜትር።
• ከፍተኛ-ግፊት - ከ60 ሜትር በላይ።

የሀይድሮ ኤሌክትሪክ ሃይል ማመንጫዎች ጥቅማጥቅሞች የአካባቢን ወዳጃዊነት፣ ኢኮኖሚያዊ ተደራሽነት (ነፃ ሃይል)፣ የማይጠፋ የስራ ሃብትን ያካትታሉ። በተመሳሳይ ጊዜ የሃይድሮሊክ መዋቅሮች ለማከማቻ መሠረተ ልማት ቴክኒካል አደረጃጀት ትልቅ የመጀመሪያ ወጪዎችን ይጠይቃሉ, እንዲሁም እገዳዎች አሏቸው.የጣቢያዎች መልክዓ ምድራዊ አቀማመጥ - ወንዞች በቂ የውሃ ግፊት በሚሰጡበት ጊዜ ብቻ።

የኑክሌር ኃይል ኢንዱስትሪ

እንደ እውነቱ ከሆነ ይህ የሙቀት ኃይል ንዑስ ዓይነቶች ነው ፣ ግን በተግባር ግን የኒውክሌር ኃይል ማመንጫዎች የአፈፃፀም አመልካቾች ከሙቀት ኃይል ማመንጫዎች የበለጠ ትልቅ ቅደም ተከተል ናቸው። ሩሲያ ከፍተኛ መጠን ያለው የሃይል ምንጭ ለማመንጨት የሚያስችል የኑክሌር ሃይል የማመንጨት ሙሉ ዑደቶችን ትጠቀማለች ነገርግን የዩራኒየም ማዕድን ማቀነባበሪያ ቴክኖሎጂዎችን የመጠቀም ትልቅ አደጋዎች አሉ። ስለ ደህንነት ጉዳዮች ውይይት እና የዚህ ኢንዱስትሪ ተግባራት ታዋቂነት በተለይም በ ANO "የኑክሌር ኢነርጂ መረጃ ማዕከል" በ 17 ሩሲያ ውስጥ ተወካይ ቢሮዎች አሉት.

ሪአክተሩ ለኑክሌር ኃይል ማመንጫ ሂደቶች አፈፃፀም ቁልፍ ሚና ይጫወታል። ይህ አተሞች መካከል fission ምላሽ ለመደገፍ የተቀየሰ ክፍል ነው, ይህም, በተራው, አማቂ ኃይል መለቀቅ ጋር አብረው ናቸው. እንደ ነዳጅ እና ማቀዝቀዣ ዓይነት የሚለያዩ የተለያዩ አይነት ሬአክተሮች አሉ። በብዛት ጥቅም ላይ የሚውለው ውቅር ከቀላል ውሃ ማብላያ ጋር ተራውን ውሃ እንደ ማቀዝቀዣ በመጠቀም ነው። የዩራኒየም ማዕድን በኑክሌር ኃይል ኢንዱስትሪ ውስጥ ዋናው የማቀነባበሪያ ምንጭ ነው። በዚህ ምክንያት የኒውክሌር ኃይል ማመንጫዎች ብዙውን ጊዜ የሚነደፉት ከዩራኒየም ክምችት አጠገብ ያሉ ሪአክተሮችን ለማግኘት ነው። ዛሬ, በሩሲያ ውስጥ 37 ሬአክተሮች አሉ, አጠቃላይ የማመንጨት አቅም በዓመት 190 ቢሊዮን kWh ነው.

የአማራጭ ሃይል ባህሪያት

ሁሉም ማለት ይቻላል የአማራጭ ሃይል ምንጮች በጥሩ ሁኔታ ይነፃፀራሉየፋይናንስ አቅም እና የአካባቢ ወዳጃዊነት. እንደ እውነቱ ከሆነ, በዚህ ሁኔታ, የተቀነባበሩ ሀብቶች (ዘይት, ጋዝ, የድንጋይ ከሰል, ወዘተ) በተፈጥሮ ኃይል ይተካሉ. ይህ ምናልባት የፀሐይ ብርሃን, የንፋስ ሞገድ, የምድር ሙቀት እና ሌሎች የተፈጥሮ የኃይል ምንጮች ሊሆኑ ይችላሉ, ከሃይድሮሎጂካል ሃብቶች በስተቀር, አሁን እንደ ባህላዊ ይቆጠራል. የአማራጭ ኢነርጂ ጽንሰ-ሀሳቦች ለረጅም ጊዜ ኖረዋል, ግን እስከ ዛሬ ድረስ በጠቅላላው የዓለም የኃይል አቅርቦት ውስጥ ትንሽ ድርሻ ይይዛሉ. የእነዚህ ኢንዱስትሪዎች እድገት መዘግየቶች በቴክኖሎጂ አደረጃጀት የኤሌክትሪክ ማመንጨት ሂደቶች ውስጥ ካሉ ችግሮች ጋር ተያይዘዋል።

ግን ዛሬ የአማራጭ ኢነርጂ ንቁ ልማት ምክንያቱ ምንድነው? በአጠቃላይ የአካባቢ ብክለትን እና የአካባቢን ችግሮች መጠን የመቀነስ አስፈላጊነት በከፍተኛ ደረጃ. እንዲሁም በቅርብ ጊዜ ውስጥ የሰው ልጅ በሃይል ምርት ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ባህላዊ ሀብቶች መሟጠጥ ሊያጋጥመው ይችላል. ስለዚህ ምንም እንኳን ድርጅታዊ እና ኢኮኖሚያዊ እንቅፋቶች ቢኖሩትም ለፕሮጀክቶች ተጨማሪ እና ተጨማሪ ትኩረት ተሰጥቷል አማራጭ የኃይል ዓይነቶች.

የጂኦተርማል ኢነርጂ

በቤት ውስጥ ጉልበት ለማግኘት ከተለመዱት በጣም የተለመዱ መንገዶች አንዱ። የጂኦተርማል ኃይል የሚመነጨው በማከማቸት, በማስተላለፍ እና በመለወጥ ሂደት ውስጥ የምድርን ውስጣዊ ሙቀት ነው. በኢንዱስትሪ ደረጃ, ከመሬት በታች ያሉ ድንጋዮች እስከ 2-3 ኪ.ሜ ጥልቀት ውስጥ ያገለግላሉ, የሙቀት መጠኑ ከ 100 ° ሴ ሊበልጥ ይችላል. የጂኦተርማል ስርዓቶችን ለግል ጥቅም ላይ በሚውልበት ጊዜ የወለል ንጣፎች ብዙውን ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ ፣ በጥልቅ ጉድጓዶች ውስጥ አይደሉም ፣ ግንበአግድም. አማራጭ ኃይልን ለማመንጨት እንደሌሎች አቀራረቦች፣ በምርት ዑደቱ ውስጥ ያሉት ሁሉም የጂኦተርማል የኃይል ምንጮች ማለት ይቻላል፣ ያለ ልወጣ ደረጃ ይሠራሉ። ማለትም ፣ የመጀመሪያ ደረጃ የሙቀት ኃይል በተመሳሳይ መልኩ ለዋና ሸማች ይሰጣል። ስለዚህ እንደ የጂኦተርማል ማሞቂያ ዘዴዎች ያሉ ጽንሰ-ሀሳብ ጥቅም ላይ ይውላሉ.

የፀሀይ ሃይል

የፎቶቮልታይክ እና ቴርሞዳይናሚክ ሲስተሞችን እንደ ማከማቻ መሳሪያ በመጠቀም ከቀደምቶቹ አማራጭ የኢነርጂ ጽንሰ-ሀሳቦች አንዱ። የፎቶ ኤሌክትሪክ ማመንጨት ዘዴን ተግባራዊ ለማድረግ የብርሃን ፎቶኖች (ኳንታ) ኃይል ወደ ኤሌክትሪክ ለዋጮች ጥቅም ላይ ይውላሉ. ቴርሞዳይናሚክስ ተከላዎች የበለጠ የሚሰሩ ናቸው እና በፀሀይ ፍሰት ምክንያት ሁለቱንም ሙቀትን በኤሌክትሪክ እና በሜካኒካል ሃይል በማመንጨት የማሽከርከር ሃይልን ይፈጥራል።

እቅዶቹ በጣም ቀላል ናቸው፣ነገር ግን በእንደዚህ አይነት መሳሪያዎች አሰራር ላይ ብዙ ችግሮች አሉ። ይህ የሆነበት ምክንያት የፀሃይ ሃይል በመርህ ደረጃ በበርካታ ባህሪያት ተለይቶ ይታወቃል-በየቀኑ እና በየወቅቱ መለዋወጥ ምክንያት አለመረጋጋት, በአየር ሁኔታ ላይ ጥገኛ መሆን, የብርሃን ፍሰቶች ዝቅተኛነት. ስለዚህ በሶላር ፓነሎች እና ባትሪዎች ዲዛይን ደረጃ ላይ ለሜትሮሎጂ ሁኔታዎች ጥናት ብዙ ትኩረት ተሰጥቷል.

የሞገድ ጉልበት

ከሞገዶች ኤሌክትሪክ የማመንጨት ሂደት የሚከሰተው በማዕበል ሃይል ለውጥ ምክንያት ነው። የዚህ ዓይነቱ አብዛኛዎቹ የኃይል ማመንጫዎች እምብርት ገንዳ ነው ፣የወንዙ አፍ በሚለያይበት ጊዜ ወይም የባህር ወሽመጥን በግድብ በመዝጋት የሚደራጀው. በተፈጠረው ማገጃ ውስጥ የሃይድሮሊክ ተርባይኖች ያላቸው ኩርባዎች ተዘጋጅተዋል። በከፍተኛ ማዕበል ወቅት የውሀው መጠን ሲቀየር የተርባይን ንጣፎች ይሽከረከራሉ, ይህም ለኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጨት አስተዋፅኦ ያደርጋል. በከፊል ይህ ዓይነቱ ጉልበት ከሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫዎች አሠራር መርሆዎች ጋር ተመሳሳይ ነው, ነገር ግን ከውኃ ሀብቱ ጋር ያለው መስተጋብር ሜካኒክስ በራሱ ከፍተኛ ልዩነቶች አሉት. የማዕበል ጣቢያዎችን በባህር ዳርቻዎች እና በውቅያኖሶች ዳርቻዎች መጠቀም ይቻላል, የውሃው መጠን ወደ 4 ሜትር ከፍ ይላል, ይህም እስከ 80 ኪሎ ዋት / ሜትር ኃይል ማመንጨት ይቻላል. የእንደዚህ አይነት አወቃቀሮች እጦት የተፋሰሱ ቱቦዎች የንፁህ እና የባህር ውሃ ልውውጥን ስለሚያስተጓጉሉ እና ይህ በባህር ውስጥ ተህዋሲያን ህይወት ላይ አሉታዊ ተጽእኖ ያሳድራል.

የንፋስ ሃይል

በቴክኖሎጂ ቀላልነት እና በኢኮኖሚ በተመጣጣኝ ዋጋ የሚታወቅ ሌላው በግል ቤተሰቦች ውስጥ አገልግሎት ላይ የሚውል ኤሌክትሪክ የማመንጨት ዘዴ። የአየር ጅምላዎች የእንቅስቃሴ ጉልበት እንደ የተቀናጀ ሃብት ሆኖ ያገለግላል፣ እና የሚሽከረከሩ ቢላዎች ያለው ሞተር እንደ ባትሪ ይሰራል። በተለምዶ የንፋስ ሃይል የኤሌክትሪክ ጅረት ጀነሬተሮችን ይጠቀማል ፣ እነዚህም በቋሚ ወይም አግድም rotors ከፕሮፕሊየሮች ጋር በማሽከርከር ምክንያት የሚነቁ ናቸው። የዚህ አይነት አማካይ የሀገር ውስጥ ጣቢያ 2-3 ኪሎዋት ማመንጨት ይችላል።

የወደፊቱ የኢነርጂ ቴክኖሎጂዎች

እንደ ባለሙያዎች ገለጻ፣ በ2100 የድንጋይ ከሰል እና የዘይት ድርሻ በዓለም አቀፍ ሚዛን 3% ገደማ ይሆናል፣ ይህም የሙቀት አማቂ ኃይልን ወደ ኋላ መግፋት አለበት።እንደ ሁለተኛ የኃይል ምንጮች. በገመድ አልባ የማስተላለፊያ ቻናሎች ላይ ተመስርተው የቦታ ሃይልን ለመቀየር የፀሐይ ማደያዎች የመጀመሪያውን ቦታ መያዝ አለባቸው። የሃይድሮካርቦን ነዳጅ ምንጮችን የመተው ጊዜ እና ወደ "ንፁህ" እና ታዳሽ ሀብቶች የሚሸጋገርበት ጊዜ በሚመጣበት በ 2030 ውስጥ የወደፊቱ ኃይል የመሆን ሂደቶች መጀመር አለባቸው።

የሩሲያ ኢነርጂ እይታ

የሀገር ውስጥ ሃይል የወደፊት እጣ ፈንታ በዋነኛነት ከባህላዊ የተፈጥሮ ሃብቶች ለውጥ ጋር የተያያዘ ነው። በኢንዱስትሪው ውስጥ ያለው ቁልፍ ቦታ በኑክሌር ኃይል መያዝ አለበት, ነገር ግን በተዋሃደ ስሪት ውስጥ. የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች መሠረተ ልማት በሃይድሮሊክ ምህንድስና እና ለአካባቢ ተስማሚ የሆኑ ባዮፊዩሎችን በማቀነባበር መሟላት አለባቸው። በተቻለ የእድገት ተስፋዎች ውስጥ የመጨረሻው ቦታ አይደለም ለፀሃይ ባትሪዎች ተሰጥቷል. በሩሲያ ውስጥ, ዛሬም ቢሆን, ይህ ክፍል ብዙ ማራኪ ሀሳቦችን ያቀርባል - በተለይም በክረምት ውስጥ እንኳን ሊሰሩ የሚችሉ ፓነሎች. ባትሪዎች ያለ ሙቀት ጭነት እንኳን የብርሃንን ሃይል ይለውጣሉ።

ማጠቃለያ

በዘመናዊው የሃይል አቅርቦት ችግሮች ትላልቆቹን ግዛቶች በሃይል እና በሙቀት እና በኤሌትሪክ ማመንጨት መካከል ያለውን የአካባቢ ንፅህና መካከል ያለውን ምርጫ ያስቀድማሉ። አብዛኛዎቹ የተገነቡ የአማራጭ የኃይል ምንጮች, ከሁሉም ጥቅሞቻቸው ጋር, ባህላዊ ሀብቶችን ሙሉ በሙሉ መተካት አይችሉም, ይህም በተራው, ለበርካታ አስርት ዓመታት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. ስለዚህ, የወደፊቱ ጉልበት ብዙ ነውባለሙያዎች የተለያዩ የኃይል ማመንጫ ፅንሰ-ሀሳቦችን እንደ ሲምባዮሲስ አይነት አድርገው ያቀርባሉ. ከዚህም በላይ አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች በኢንዱስትሪ ደረጃ ብቻ ሳይሆን በቤተሰብ ውስጥም ይጠበቃሉ. በዚህ ረገድ፣ አንድ ሰው የኃይል ማመንጫውን ቀስ በቀስ የሙቀት መጠን እና ባዮማስ መርሆዎችን ልብ ሊባል ይችላል።