Джерела електричної енергії

Електрична енергія виробляється на електростанціях, де в електричну енергію перетворюються інші види енергії. Залежно від виду використовуваних енергоресурсів та особливостей основного технологічного процесу перетворення енергії електростанції поділяються на теплові, гідравлічні, атомні, сонячні, вітряні, геотермальні та ін.

Промислового значення набули в основному теплові (ТЕС), атомні (АЕС) та гідроелектростанції (ГЕС). Вони працюють за такою схемою: енергія первинного енергоносія за допомогою спеціальних пристроїв перетворюється спочатку в механічну енергію обертального руху, потім передається в генератор, де виробляється електричний струм.

Найпоширеніші теплові електростанції. На них хімічна енергія палива перетворюється в механічну енергію обертання турбіни, яка, в свою чергу, в генераторі, з'єднаному з турбіною, перетворюється в електричну. Паливом для теплових електростанцій можуть бути газ, торф, вугілля, мазут.

Гідроелектростанція виробляє електричну енергію за допомогою потоку води, яка падає на гідротурбіну. Колесо гідротурбіни, обертаючись, обертає ротор генератора, який виробляє електричну енергію. Потужність ГЕС залежить від витрат і напору води. Це передбачає будівництво греблі для накопичення у водосховищі необхідної кількості води. Гідроенергетичні установки є найбільш економними, коефіцієнт корисної дії яких сягає 93 %.

На атомних електростанціях теплова енергія виділяється в реакторах, де відбувається процес розщеплення ядер атомного палива.

В умовах вичерпання паливних ресурсів, а також для вирішення екологічних проблем усе більшої ваги набувають відновлювальні джерела енергії (сонячної, вітрової, геотермальної та ін.), вони зводять до мінімуму шкідливий вплив на навколишнє середовище. Ці джерела енергії народжуються безперервними процесами природи і постійно відновлюються, тому вони є невичерпними.

Сонячні електростанції поділяються на машинні (генераторні) та безмашинні. При машинному способі використовують сонячний парогенератор, який через турбіну приводить у дію генератор електричного струму. При безмашинному способі електрична енергія на сонячних електростанціях виробляється за допомогою фотоелектричних перетворювачів.

Широкі перспективи відкриваються з використанням енергії вітру, яку можна використовувати тоді, коли швидкість вітру перевищує 3 м/с. Вітрові агрегати — це електричні генератори з пропелером (горизонтальна вісь) або генератори з лопатями, встановленими на вертикальній осі.

Геотермальне джерело енергії можна одержати в геотермальних районах, де є природний вихід на поверхню Землі гарячої води або пари. У таких районах можна використовувати парогідротермальні електростанції (Гео ТЕС).