Inafasiriwa moja kwa moja kutoka kwa Wikipedia ya Kiingereza na Tafsiri ya Google

Kituo cha umeme

Kituo cha Power Athlone huko Cape Town , Afrika Kusini
Kituo cha umeme cha umeme katika Jamhuri ya Gabčívovo , Slovakia

Kituo cha nguvu , pia kinachojulikana kama mmea wa nguvu au nguvu na wakati mwingine kuzalisha kituo au kuzalisha mmea , ni kituo cha viwanda cha kizazi cha umeme . Vituo vya nguvu zaidi vyenye jenereta moja au zaidi, mashine inayozunguka inayobadili nguvu za umeme katika nguvu za umeme . Mwendo wa jamaa kati ya uwanja wa magnetic na conductor hujenga sasa umeme . Chanzo cha nishati huunganishwa ili kugeuza jenereta inatofautiana sana. Vituo vya nguvu zaidi ulimwenguni vinatafuta mafuta kama vile makaa ya mawe , mafuta , na gesi ya asili ili kuzalisha umeme. Wengine hutumia nguvu za nyuklia , lakini kuna matumizi ya ongezeko la vyanzo vyeupe kama vile jua , upepo , wimbi na umeme .

Yaliyomo

Historia

Mnamo 1870 kituo cha umeme cha umeme kilichoundwa na kujengwa na Bwana Armstrong huko Cragside , England . Kutumia maji kutoka maziwa juu ya mali yake kwa nguvu Siemens nguvu . Nguvu iliyotolewa kwa umeme iliaa, inapokanzwa, ikazalisha maji ya moto, ikaendesha lifti na vifaa vya kuokoa kazi na majengo ya shamba. [1]

Katika mwanzo wa miaka ya 1870, mvumbuzi wa Ubelgiji Zénobe Gramme alinunua jenereta yenye uwezo wa kuzalisha nguvu kwa kiwango cha kibiashara kwa sekta. [2]

Katika msimu wa 1882, kituo cha kati kilichotoa nguvu za umma kilijengwa katika Godalming , England. Ilipendekezwa baada ya mji huo kushindwa kufikia mkataba juu ya kiwango cha kushtakiwa na kampuni ya gesi, hivyo halmashauri ya jiji iliamua kutumia umeme. Ilikuwa na nguvu za umeme kwa taa za barabara na taa za kaya. Mfumo huo sio ufanisi wa kibiashara na mji ulirejeshwa na gesi. [3]

Mwaka wa 1882 kituo cha nguvu cha kwanza cha makaa ya mawe kilichopoteza makaa ya mawe, kituo cha Light Light Edison , kilijengwa mjini London, mradi wa Thomas Edison iliyoandaliwa na Edward Johnson . Boiler ya Babcock & Wilcox iliwezesha injini ya mvuke ya 125-farasi ambayo iliongoza jenereta ya tani 27. Hii ilitoa umeme kwa majengo katika eneo ambalo lingeweza kufikiwa kwa njia ya makundi ya viaduct bila kuchimba barabara, ambayo ilikuwa ukiritimba wa makampuni ya gesi. Wateja walijumuisha Hekalu la Mji na Bailey ya Kale . Mteja mwingine muhimu alikuwa ofisi ya Telegraph ya Ofisi ya Ujumbe Mkuu , lakini hii haikuweza kufikiwa ingawa wale waliokuwa wakipiga. Johnson ilipangwa kwa cable ya usambazaji ili kukimbia, kupitia Holborn Tavern na Newgate . [4]

Mnamo Septemba 1882 huko New York, kituo cha Pearl Street kilianzishwa na Edison kutoa taa ya umeme katika eneo la chini la Manhattan Island. Kituo kilikimbia hadi kuharibiwa kwa moto mwaka wa 1890. Kituo hicho kilikuwa kinatumia injini za mvuke zinazosababisha kugeuza jenereta za moja kwa moja. Kwa sababu ya usambazaji wa DC, eneo la huduma lilikuwa ndogo, limepungukiwa na kushuka kwa voltage kwa watoaji. Vita vya Currents hatimaye kutatuliwa kwa ajili ya usambazaji wa AC na matumizi, ingawa baadhi ya mifumo ya DC iliendelea mpaka mwisho wa karne ya 20. Mifumo ya DC yenye rasilimali ya kilomita (kilomita) au hivyo ilikuwa lazima ndogo, haifai zaidi ya matumizi ya mafuta, na kazi kubwa zaidi ya kazi kuliko vituo vingi vya kuzalisha AC kuu.

Mifumo AC kutumika mbalimbali ya masafa kulingana na aina ya mzigo, mzigo wa taa ukitumia frequencies ya juu, na mifumo ya traction na mifumo nzito ya mzigo wa magari unapendelea frequencies chini. Uchumi wa kizazi cha kituo cha kati uliboresha sana wakati mifumo ya umoja ya mwanga na nguvu, inayoendesha kwa mzunguko wa kawaida, ilianzishwa. Kiwanda hicho kilichozalisha ambacho kilifungua mizigo mikubwa ya viwanda wakati wa mchana, inaweza kulisha mifumo ya reli ya wapandaji wakati wa saa ya kukimbilia na kisha kutumikia mzigo wa taa jioni, na hivyo kuboresha sababu ya mzigo na kupunguza gharama ya nishati ya umeme kwa ujumla. Vipengezo vingi vilikuwapo, vituo vya kuzalisha vilijitolea kwa nguvu au mwanga kwa uchaguzi wa mzunguko, na wahamiaji wa mzunguko wa mzunguko na waongofu wanaozunguka walikuwa hususan kawaida kulisha mifumo ya reli ya umeme kutoka kwa taa na umeme wa jumla.

Katika miongo michache ya kwanza ya vituo vya katikati vya karne ya 20 ikawa kubwa, kwa kutumia shinikizo la mvuke juu kutoa ufanisi zaidi, na kutegemeana na kuingiliana kwa vituo vya kuzalisha nyingi ili kuboresha kuaminika na gharama. Maambukizi ya juu ya voltage ya AC yanawezesha nguvu za umeme kwa urahisi kuhamishwa kutoka kwa maji ya mbali na masoko ya jiji. Ujio wa turbine ya mvuke katika huduma ya kituo cha kati, karibu 1906, iliruhusu upanuzi mkubwa wa uwezo wa kuzalisha. Jenereta hazikupunguzwa tena na uhamisho wa nguvu wa mikanda au kasi ya polepole ya injini zinazohamia, na inaweza kukua kwa ukubwa mkubwa. Kwa mfano, Sebastian Ziani de Ferranti alipanga mipangilio ambayo ingekuwa ni injini ya mvuke kubwa zaidi inayojitokeza kwa ajili ya kituo kipya kilichopendekezwa, lakini kilichopangwa mipango wakati turbines zilipatikana kwa ukubwa wa lazima. Kujenga mifumo ya umeme kutoka vituo vya kati vinahitajika mchanganyiko wa ujuzi wa uhandisi na acumeni ya kifedha kwa kipimo sawa. Waanzilishi wa kituo cha kituo cha kati ni George Westinghouse na Samuel Insull nchini Marekani, Ferranti na Charles Hesterman Merz nchini Uingereza, na wengine wengi.

Vituo vya umeme vya joto

Rotor ya turbine mvuke ya kisasa, kutumika katika kituo cha nguvu

Katika vituo vya nguvu vya joto, nguvu za mitambo huzalishwa na injini ya joto inayobadilisha nishati ya joto , mara nyingi kutokana na mwako wa mafuta , katika nishati ya mzunguko. Vituo vingi vya nguvu vya mafuta vinazalisha mvuke, hivyo wakati mwingine huitwa vituo vya nguvu vya mvuke. Sio nishati zote za joto zinaweza kubadilishwa kuwa nguvu za mitambo, kulingana na sheria ya pili ya thermodynamics ; Kwa hiyo, daima kuna joto lililopoteza mazingira. Kama hasara hii ni kuajiriwa kwani joto muhimu, kwa michakato ya viwandani au joto wilaya , kupanda nguvu ni inajulikana kama uzalishaji wa pamoja mtambo au CHP (joto pamoja-na-nguvu) kupanda. Katika nchi ambapo joto la wilaya ni la kawaida, kuna mimea yenye joto inayojulikana inayoitwa vituo vya boiler vya joto tu . Darasa muhimu la vituo vya nguvu katika Mashariki ya Kati hutumia joto-bidhaa kwa ajili ya kufuta maji.

Ufanisi wa mzunguko wa nguvu ya mafuta ni mdogo na joto la juu la kufanya kazi kwa joto la maji. Ufanisi si moja kwa moja kazi ya mafuta kutumika. Kwa hali hiyo ya mvuke, mimea ya makaa ya makaa ya mawe, nyuklia na gesi yote yana ufanisi sawa wa kinadharia. Kwa ujumla, ikiwa mfumo unaendelea daima (msingi wa mzigo) utakuwa ufanisi zaidi kuliko moja ambayo hutumiwa intermittently (kilele cha mzigo). Vipande vya mvuke hufanya kazi kwa ufanisi zaidi wakati unatumika kwa uwezo kamili.

Mbali na matumizi ya kukataa joto kwa ajili ya joto au wilaya inapokanzwa, njia moja ya kuboresha ufanisi wa jumla ya mmea wa nguvu ni kuchanganya mizunguko miwili ya thermodynamic katika mmea wa pamoja wa mzunguko . Kwa kawaida, kutolea nje gesi kutoka turbine ya gesi hutumiwa kuzalisha mvuke kwa boiler na turbine mvuke. Mchanganyiko wa mzunguko wa "juu" na mzunguko wa "chini" hutoa ufanisi wa juu zaidi kuliko mzunguko wowote unaweza kufikia peke yake.

Uainishaji

Maelezo ya kawaida ya kuzuia kituo cha nguvu. Mifumo iliyopigwa inaonyesha nyongeza maalum kama mzunguko wa pamoja na utambuzi au hifadhi ya hiari.
St Clair Power Plant , kituo kikubwa cha makaa ya makaa ya makaa ya mawe huko Michigan , Marekani
Ikata Plant ya Nyuklia , Japan
Nesjavellir Kituo cha Power Geothermal , Iceland

Kwa chanzo cha joto

  • Vituo vya nguvu vya mafuta vya mafuta vinaweza pia kutumia jenereta ya mvuke ya mvuke au kwa mimea ya asili ya gesi inayoweza kutumia mwinuko wa mwako . Kituo cha nguvu cha makaa ya makaa ya mawe kinazalisha joto kwa kuchoma makaa ya mawe katika boiler ya mvuke. Mvuke hutoa turbine ya mvuke na jenereta inayozalisha umeme . Bidhaa za taka za mwako ni pamoja na ash, dioksidi ya sulfuri , oksidi za nitrojeni na dioksidi kaboni . Baadhi ya gesi zinaweza kuondolewa kwenye mkondo wa taka ili kupunguza uchafuzi wa mazingira.
  • Nguvu za nyuklia [5] hutumia joto lililozalishwa katika msingi wa nyuklia (kwa mchakato wa kufuta ) kuunda mvuke ambayo hufanya kazi kwa kasi ya mvuke na jenereta. Kuhusu asilimia 20 ya kizazi cha umeme nchini Marekani huzalishwa na mimea ya nguvu za nyuklia.
  • Mimea ya nguvu ya umeme hutumia mvuke inayotokana na miamba ya moto chini ya ardhi. Miamba hii inakabiliwa na kuharibika kwa nyenzo za mionzi katika ukonde wa dunia.
  • Vipindi vya nguvu vinavyotokana na mimea inaweza kupatikana na taka kutoka kwa miwa , usambazaji wa imara ya manispaa , methane ya taka, au aina nyingine za majani .
  • Katika mills jumuishi chuma , mlipuko tanuru gesi kutolea nje ni gharama nafuu, ingawa chini-nishati-wiani, mafuta.
  • Joto la taka kutoka kwa michakato ya viwanda mara kwa mara hujilimbikizia kutosha kutumia kwa nguvu ya kizazi, kwa kawaida katika boiler ya mvuke na turbine.
  • Mimea ya umeme ya jua ya umeme hutumikia jua kwa kuchemsha maji na kuzalisha mvuke inayogeuka jenereta.

By mkuu mwanzilishi

  • Mimea ya mimea ya mvuke hutumia shinikizo la nguvu linalozalishwa na kupanua mvuke ili kugeuza kasi ya turbine. Karibu wote mimea kubwa isiyo ya maji hutumia mfumo huu. Kuhusu asilimia 90 ya umeme wote zinazozalishwa ulimwenguni ni kwa kutumia mitambo ya mvuke. [6]
  • Mimea ya mitambo ya gesi hutumia shinikizo la nguvu kutoka kwa gesi zinazogeuka (bidhaa za hewa na mwako) ili kuendesha moja kwa moja turbine. Gesi ya asili inayotengenezwa (na mafuta yaliyopandwa) mimea ya mwako huweza kuanza haraka na hivyo hutumiwa kutoa nishati "kilele" wakati wa mahitaji makubwa, ingawa kwa gharama kubwa zaidi kuliko mimea ya kubeba msingi. Hizi zinaweza kuwa vitengo vidogo vidogo, na wakati mwingine kabisa havijasimamiwa, vinavyoendeshwa kwa mbali. Aina hii ilipangwa na UK, Princetown [7] kuwa ya kwanza ya dunia, iliyotumwa mwaka wa 1959.
  • Mimea ya mzunguko wa pamoja ina turbine ya gesi inayotumiwa na gesi ya asili, na mvuke ya mvuke na mvuke ya mvuke ambayo hutumia gesi ya kutolea nje ya moto kutoka kwa turbine ya gesi ili kuzalisha umeme. Hii inaboresha ufanisi wa jumla wa mimea, na mimea mingi ya nguvu za nguvu za msingi zinajumuisha mimea ya mzunguko inayotumiwa na gesi ya asili.
  • Mitambo ya ndani ya mwako hutumiwa kutoa nguvu kwa jamii pekee na hutumiwa mara kwa mara kwa mimea ndogo ya kuzaliwa. Hospitali, majengo ya ofisi, mitambo ya viwanda, na vituo vingine muhimu pia hutumia kutoa nguvu za kuhifadhi wakati wa kupigwa kwa umeme. Hizi hutolewa kwa mafuta ya dizeli, mafuta nzito, gesi ya asili , na gesi ya taka .
  • Microturbines , injini ya kuchochea na injini za ndani za mwako zinaweza kutengeneza ufumbuzi wa gharama nafuu kwa kutumia fursa za fursa, kama vile gesi ya maji taka , gesi ya digester kutoka kwa mimea ya matibabu ya maji na gesi ya taka kutoka kwa uzalishaji wa mafuta.

Kwa wajibu

Mimea ya nguvu ambayo inaweza kutumwa (iliyopangwa) kutoa nishati kwa mfumo ni pamoja na:

  • Mimea ya nguvu ya mzigo wa msingi hutembea karibu daima kutoa sehemu hiyo ya mzigo wa mfumo ambayo haitofauti wakati wa siku au wiki. Vipande vya msingi vinaweza kupanuliwa kwa gharama kubwa ya mafuta, lakini huenda kuanza au kuacha haraka wakati wa mabadiliko katika mzigo wa mfumo. Mifano ya mimea ya mzigo wa msingi ingejumuisha vituo vya kisasa vya makaa ya mawe ya kuchoma makaa ya mawe na nyuklia, au mimea ya maji yenye maji ya kutabirika.
  • Mimea ya nguvu ya kupumua inakabiliwa na mzigo wa kila siku, ambayo inaweza kuwa saa moja au mbili kila siku. Wakati gharama zao za uendeshaji zinaongezeka zaidi kuliko mimea ya mzigo wa msingi, wanahitajika kuhakikisha usalama wa mfumo wakati wa mizigo ya mzigo. Mimea yenye kuchochea ni pamoja na mitambo ya gesi ya mzunguko rahisi na wakati mwingine inaruhusu injini za mwako ndani, ambazo zinaweza kuanzishwa kwa haraka wakati kilele cha mfumo kinatabiriwa. Mimea ya umeme inaweza pia kuundwa kwa ajili ya matumizi ya kutengeneza.
  • Mzigo wa mimea ya nguvu inayofuata inaweza kufuata kiuchumi tofauti katika mzigo wa kila siku na kila wiki, kwa gharama ya chini kuliko mimea ya kuinua na kwa kubadilika zaidi kuliko mimea ya msingi.

Mimea zisizoweza kutumiwa zinajumuisha vile vile kama upepo na nishati ya jua; wakati mchango wao wa muda mrefu wa ugavi wa nishati ya mfumo unatarajiwa, kwa msingi wa muda mfupi (kila siku au saa) nguvu zao zinatakiwa kutumika kama inapatikana tangu kizazi haiwezi kufutwa. Mipango ya mikataba ("kuchukua au kulipa") na wazalishaji wa nguvu za kujitegemea au uingiliano wa mfumo wa mitandao mingine inaweza kuwa na ufanisi usioweza kutolewa.

Mihuri ya baridi.

Nguvu za baridi zinaonyesha kuhama maji kwenye Kituo cha Nguvu cha Ratcliffe-on-Soar , Uingereza
" Ilipigwa " rasimu ya asili ya mvua ya baridi ya mnara

Mimea yote ya nguvu ya mafuta huzalisha nishati ya joto ya joto kama inproduct ya nishati ya umeme inayozalishwa. Kiasi cha nishati ya joto ya taka ni sawa au kuzidi kiasi cha nishati ambacho hubadilishwa kuwa umeme muhimu. Mimea yenye nguvu ya gesi inaweza kufikia ufanisi wa uongofu wa asilimia 65, wakati mimea ya makaa ya mawe na mafuta kufikia karibu asilimia 30 hadi 49. Joto la taka linazalisha joto la anga, ambalo ni ndogo ikilinganishwa na ile iliyotokana na uzalishaji wa gesi ya chafu kutoka kwa mmea huo wa nguvu. Asili rasimu mvua baridi minara katika wengi mimea nguvu za nyuklia na kubwa ya nishati ya mafuta-fired kutumia kubwa hyperboloid dohani -kama miundo (kama inavyoonekana katika picha kulia) kwamba kutolewa taka joto katika anga la kawaida na uvukizi wa maji.

Hata hivyo, mitambo ya jukwaa au rasilimali ya kulazimisha mvua za baridi mvua katika mimea mingi ya nguvu za mafuta, mitambo ya nguvu za nyuklia, mimea ya nguvu za mafuta, mafuta ya petroli , mitambo ya mafuta ya petrochemical , mimea ya kioevu , mimea na mimea ya taka kwa nishati hutumia mashabiki kutoa harakati za hewa juu kwa njia ya maji ya kuja, na sio miundo ya chimney-kama ya hyperboloid. Minara ya baridi iliyosababishwa au ya kulazimishwa ni kawaida ya mstatili, miundo ya sanduku inayojazwa na vifaa vinavyoongeza mchanganyiko wa hewa yenye kuongezeka na maji yanayopungua. [8] [9]

Katika maeneo yenye matumizi ya maji yaliyozuiwa, mnara wa baridi kavu au radiator moja kwa moja ya hewa inaweza kuwa muhimu, kwa sababu gharama au matokeo ya mazingira ya kupata maji ya maji kwa ajili ya baridi ya mvua itakuwa ya kikwazo. Baridi hizi zina ufanisi wa chini na matumizi ya nishati ya juu kuendesha mashabiki, ikilinganishwa na mnara wa kawaida, wa mvua wa baridi.

Mara-kwa njia ya mifumo ya baridi

Makampuni ya umeme mara nyingi hupendelea kutumia maji baridi kutoka bahari, ziwa, au mto, au bwawa la baridi, badala ya mnara wa baridi. Kupitisha moja au mara kwa njia ya mfumo wa baridi inaweza kuokoa gharama ya mnara wa baridi na inaweza kuwa na gharama za chini za kupigia maji baridi kwa njia ya kubadilishana joto . Hata hivyo, joto la taka linasababishwa na uchafuzi wa joto kama maji yanavyofunguliwa. Mimea ya nguvu kutumia miili ya asili ya maji kwa ajili ya baridi inaundwa na taratibu kama vile skrini za samaki , kupunguza ulaji wa viumbe kwenye mashine ya baridi. Viwambo hivi ni sehemu nzuri tu na matokeo yake ni mabilioni ya samaki na viumbe vingine vya majini wanauawa na mimea ya nguvu kila mwaka. [10] [11] Kwa mfano, mfumo wa baridi katika Kituo cha Nishati ya Hindi Point huko New York unaua mayai ya samaki na mabuu zaidi ya bilioni kila mwaka. [12]

Athari nyingine zaidi ya mazingira ni kwamba viumbe vya majini vinavyolingana na maji ya joto huweza kujeruhiwa ikiwa mmea hupungua katika hali ya hewa ya baridi.

Matumizi ya maji na vituo vya nguvu ni suala linaloendelea. [13]

Katika miaka ya hivi karibuni, maji machafu yaliyotumiwa, au maji ya kijivu , yamekuwa kutumika katika minara ya baridi. Mto wa Calpine na vituo vya nguvu vya Calpine Fox huko Wisconsin pamoja na kituo cha nguvu cha Calpine Mankato huko Minnesota ni miongoni mwa vituo hivi.

Nguvu kutoka nishati mbadala

Vituo vya nguvu vinaweza pia kuzalisha nishati ya umeme kutoka vyanzo vya nishati mbadala .

Umeme wa maji kituo

Damu tatu za Gorges , Hubei , China

Katika kituo cha nguvu cha umeme cha maji kinachotembea kwa njia ya mitambo kwa kutumia maji ya umeme ili kuzalisha umeme . Nguvu inachukuliwa kutokana na nguvu ya nguvu ya maji inayoanguka kupitia penstocks kwa mitambo ya maji inayounganishwa na jenereta . Kiasi cha nguvu inapatikana ni mchanganyiko wa urefu na mtiririko. Mabwawa mengi yanaweza kujengwa ili kuongeza kiwango cha maji, na kuunda ziwa kwa ajili ya kuhifadhi maji . Uzalishaji wa umeme huzalishwa katika nchi 150, na eneo la Asia-Pasifiki linalozalisha asilimia 32 ya umeme wa maji mwaka 2010. China ni mzalishaji mkubwa wa maji ya umeme, na uzalishaji wa saa 721 za mwaka 2010, unaowakilisha asilimia 17 ya matumizi ya umeme ndani.

jua

Nellis Power Power Plant katika Nevada , Muungano wa Nchi za Amerika

Nishati ya jua inaweza kubadilishwa kuwa umeme au moja kwa moja katika seli za jua , au katika kupanda kwa nguvu ya nishati ya jua kwa kuzingatia mwanga ili kuendesha injini ya joto.

Joto la jua la photovoltaic nguvu hubadili jua ndani ya umeme wa sasa wa moja kwa moja kwa kutumia athari ya picha . Watazamaji hubadilisha sasa ya moja kwa moja katika hali ya sasa ya kuunganisha kwenye gridi ya umeme. Aina hii ya mmea haitumii mashine inayozunguka kwa uongofu wa nishati.

Mimea ya umeme ya jua ni aina nyingine ya mmea wa nishati ya jua. Wao hutumia vifuniko vya kimwili au vidonge vya jua kwa jua moja kwa moja kwenye bomba yenye maji ya uhamisho wa joto, kama vile mafuta. Mafuta yenye joto hutumiwa kuchemsha maji ndani ya mvuke, ambayo hugeuka turbine inayoendesha jenereta ya umeme. Aina ya mnara wa nguvu ya nishati ya jua hutumia mamia au maelfu ya vioo, kulingana na ukubwa, kwa jua moja kwa moja kwenye mpokeaji juu ya mnara. Tena, joto hutumiwa kuzalisha mvuke ili kugeuza turbines zinazoendesha jenereta za umeme.

Wind

Vipande vya upepo huko Texas , Marekani

Vipande vya upepo vinaweza kutumika kuzalisha umeme katika maeneo yenye upepo mkali, wakati mwingine nje ya nchi . Miundo mingi tofauti imetumiwa katika siku za nyuma, lakini karibu mitambo ya kisasa yote inayozalishwa leo hutumia muundo wa tatu, uliokwama. Vipande vya upepo vilivyounganishwa na Gridi sasa vinajengwa ni kubwa kuliko vitengo vilivyowekwa wakati wa miaka ya 1970. Kwa hivyo hutoa nguvu zaidi kwa bei nafuu na kwa uaminifu kuliko mifano ya awali. Kwa turbines kubwa (kwa utaratibu wa megawatt moja), vile vile huenda polepole zaidi kuliko vijana, vidogo, vidogo, vinavyowafanya wasione kuwa na uhakika na salama kwa ndege.

Maharini

Nishati ya baharini au nguvu ya baharini (pia wakati mwingine hujulikana kama nishati ya bahari au nguvu ya bahari ) inahusu nishati iliyofanywa na mawimbi ya bahari , majini , salinity , na tofauti za joto la bahari . Mzunguko wa maji katika bahari ya dunia hujenga duka kubwa la nishati ya kinetic , au nishati inakwenda. Nishati hii inaweza kuunganishwa ili kuzalisha umeme kwa nyumba za nguvu, usafiri na viwanda.

Nishati ya baharini ya muda inahusisha nguvu zote za wimbi - nguvu kutoka mawimbi ya uso, na nguvu za nguvu - zilizopatikana kutoka kwa nishati ya kinetic ya miili mikubwa ya maji ya kusonga. Upepo wa upepo wa offshore sio aina ya nishati za baharini, kama vile nguvu za upepo zinatoka kwa upepo , hata kama turbine za upepo zinawekwa juu ya maji.

Bahari wana kiasi kikubwa cha nishati na ni karibu na wengi kama sio watu wengi waliojilimbikizia. Nishati ya bahari ina uwezekano wa kutoa kiasi kikubwa cha nishati mbadala mpya duniani kote. [14]

Osmosis

Mfano wa Power Osmotic huko Tofte (Hurum), Norway

Salinity ya nishati ya nishati inaitwa osmosis ya shinikizo. Kwa njia hii, maji ya bahari hupigwa ndani ya chumba cha shinikizo ambacho kina shinikizo la chini kuliko tofauti kati ya shinikizo la maji ya chumvi na maji safi. Maji safi pia hupigwa ndani ya chumba cha shinikizo kwa njia ya membrane, ambayo huongeza kiasi na shinikizo la chumba. Kama tofauti za shinikizo zinapolipwa, turbine imeanza kujenga nishati. Njia hii inachambuliwa hasa na Statkraft ya Norway, ambayo imebadilika kuwa hadi TWh 25 / yr itakuwa inapatikana kutoka mchakato huu nchini Norway. Statkraft imejenga mtambo wa kwanza wa nguvu ya mtambo wa osmotic kwenye uwanja wa Oslo uliofunguliwa mnamo Novemba 24, 2009.

majani

Kituo cha umeme cha Metz

Nishati ya majani inaweza kuzalishwa kutokana na mwako wa nyenzo za kijani taka kwa joto la maji kwenye mvuke na kuendesha turbine ya mvuke. Bioenergy pia inaweza kutumiwa kwa njia mbalimbali ya joto na shinikizo katika gasification , pyrolysis au athari ya kutoridhika . Kulingana na bidhaa za mwisho, taka hizi zinaunda bidhaa nyingi za nishati ( syngas , pellets kuni , bio ) ambazo zinaweza kulishwa ndani ya injini iliyoandamana ili kuzalisha umeme kwa kiwango kidogo cha uchafu ikilinganishwa na kuungua kwa wazi.

Vituo vya nguvu vya kuhifadhi

Inawezekana kuhifadhi nishati na kuzalisha umeme kwa wakati mwingine kama vile uhifadhi wa maji ya Pumped-kuhifadhi , hifadhi ya nishati ya joto , hifadhi ya nishati ya Flywheel , kituo cha nguvu ya kuhifadhi betri na kadhalika.

Uhifadhi wa pumped

Aina kubwa zaidi ya uhifadhi wa umeme, uhifadhi wa pumped ni mmea wa umeme wa kurejeshwa. Wao ni matumizi ya nguvu ya nishati lakini hutoa hifadhi ya chanzo chochote cha umeme, vyema vya milima na mizinga ya umeme na mahitaji. Mimea ya kuhifadhiwa kwa pumped kawaida hutumia umeme "vipuri" wakati wa vipindi vya kilele kupompa maji kutoka hifadhi ya chini kwenye hifadhi ya juu. Kwa sababu kusukuma hufanyika "mbali ya kilele", umeme ni chini ya thamani kuliko wakati wa kilele. Nguvu hii ya thamani "ya vipuri" inatokana na nguvu za upepo zisizo na udhibiti na mimea ya msingi ya mzigo kama vile makaa ya mawe, nyuklia na umeme, ambayo bado huzalisha nguvu usiku ingawa mahitaji ni ya chini sana. Wakati wa mahitaji ya kilele cha mchana, wakati bei za umeme zinapokuwa za juu, hifadhi hutumiwa kwa nguvu ya kuvuja , ambapo maji katika hifadhi ya juu inaruhusiwa kurudi kwenye hifadhi ya chini kupitia turbine na jenereta. Tofauti na vituo vya umeme vya makaa ya mawe, ambavyo vinaweza kuchukua masaa zaidi ya 12 kuanzia baridi, jenereta ya umeme yanaweza kuletwa huduma kwa dakika chache, inafaa kufikia mahitaji ya mzigo. Mipango miwili ya kuhifadhi pumped katika Afrika Kusini, Palmiet Pumped Storage Scheme na mwingine katika Drakensberg, Ingula Pumped Storage Scheme .

Utoaji wa nguvu wa kawaida

Nguvu yanayotokana na kituo cha nguvu ni kipimo katika mafungu ya watt , kawaida megawati (10 6 wati) au gigawatts (10 9 Watts). Vituo vya nguvu vinatofautiana sana katika uwezo kulingana na aina ya mmea wa nguvu na juu ya mambo ya kihistoria, kijiografia na kiuchumi. Mifano zifuatazo hutoa hisia ya kiwango.

Wengi wa mashamba makubwa ya upepo wa upepo ulioko Marekani. Kuanzia mwaka wa 2011, Roscoe Wind Farm ni shamba la pili la upepo la upepo duniani kote, linalotengeneza nguvu ya 781.5 MW , ikifuatiwa na Kituo cha Nishati ya Hollow Wind (735.5 MW). Kuanzia mwezi wa Julai 2013, London Array nchini Uingereza ni shamba kubwa la upepo la kusini duniani kote saa 630 MW , ikifuatiwa na Project Thanet Offshore Wind mjini Uingereza kwa 300 MW .

Kuanzia mwaka wa 2015 , mimea kubwa zaidi ya photovoltaic (PV) duniani huongozwa na Longyangxia Dam Solar Park nchini China, ikilinganishwa na megawati 850.

Vituo vya umeme vya umeme vya jua nchini Marekani vina pato zifuatazo:

Kituo cha nishati ya nishati ya jua katika kambi ya Kramer ina pato la 354 MW
Mradi wa Power Bright Solar ulipangwa kufanyika inakadiriwa kuwa MW 485
Station ya Nyuklia ya Koeberg , Afrika Kusini

Vituo vya umeme vya makaa ya mawe, vya nyuklia, na nguvu za umeme huweza kuzalisha mamia ya megawatts kwenye gigawatts nyingi. Mifano fulani:

Kituo cha Nguvu cha Nyuklia cha Koeberg nchini Afrika Kusini kina uwezo wa kupimwa wa megawati 1860.
Kituo cha Nguvu cha Rasili cha makaa ya makaa ya makaa ya mawe nchini Uingereza kina uwezo wa kupimwa wa 2 gigawatts.
Mchanga wa maji wa Aswan wa Misri nchini Misri una uwezo wa gigawati 2.1.
Visiwa vya Tatu vya Gorges vya umeme wa maji nchini China vina uwezo wa gigawatini 22.5.

Mitambo ya nguvu za gesi zinaweza kuzalisha mamia ya megawati. Mifano fulani:

Mzunguko wa Queens wa Hindi , au turbine ya gesi ya wazi (OCGT), kituo cha nguvu chenye nguvu huko Cornwall UK, na turbine moja ya gesi ikilinganishwa na megawati 140.
Kituo cha Nguvu cha Medway, Kituo cha nguvu cha umeme cha gesi (CCGT) cha Kent, Uingereza na turbini mbili za gesi na turbine moja ya mvuke, inapimwa megawati 700. [15]

Uwezo uliohesabiwa wa kituo cha nguvu ni karibu na nguvu kubwa ya umeme ambayo kituo hicho cha nguvu kinaweza kuzalisha. Baadhi ya mimea ya nguvu huendeshwa karibu na uwezo wao uliopimwa wakati wote, kama mmea usio na mzigo-wafuatayo wa mzigo wa nguvu , isipokuwa wakati wa matengenezo yaliyopangwa au yasiyopangwa.

Hata hivyo, mimea nyingi za nguvu zinazalisha nguvu kidogo kuliko uwezo wao uliopimwa.

Katika baadhi ya matukio mmea wa nguvu huzalisha nguvu kidogo kuliko uwezo wake uliopimwa kwa sababu hutumia chanzo cha nishati ya kati . Waendeshaji wanajaribu kuvuta nguvu zilizopatikana kutoka kwa mimea hiyo ya nguvu, kwa sababu gharama zao za chini ni zero, lakini nguvu inapatikana inatofautiana sana-hasa, inaweza kuwa sifuri wakati wa dhoruba nzito usiku.

Wakati mwingine waendeshaji hutoa uwezo mdogo kwa sababu za kiuchumi. Gharama ya mafuta ya kukimbia mzigo wa nguvu baada ya nguvu inaweza kuwa ya juu sana, na gharama ya mafuta ili kukimbia nguvu za kupumua ni ya juu zaidi-zina gharama kubwa. Wafanyakazi huweka mimea ya nguvu kuzimwa ("hifadhi ya uendeshaji") au kukimbia kwa matumizi ya chini ya mafuta [ citation inahitajika ] ("hifadhi ya kugeuka") wakati mwingi. Wafanyakazi huongeza zaidi mafuta katika mzigo wa nguvu zifuatazo tu wakati mahitaji yanayoongezeka juu ya mimea ya gharama nafuu (yaani, mimea ya chini na ya mzigo) inaweza kuzalisha, na kisha kulisha zaidi mafuta katika mimea ya nguvu za kupumua tu wakati mahitaji yanavyoongezeka kwa kasi zaidi kuliko mzigo mimea inayofuata inaweza kufuata.

Uendeshaji

Udhibiti wa chumba cha nguvu

Neno Power station kwa ujumla ni mdogo kwa wale ambao wanaweza kupelekwa na operator wa mfumo (yaani operator wa mfumo anaweza, kwa njia moja au nyingine, kubadilisha pato iliyopangwa ya kituo cha kuzalisha). [16] [17] [18]

Operesheni ya kituo cha nguvu ina kazi kadhaa katika kituo cha kuzalisha umeme. Wafanyakazi wanawajibika kwa usalama wa wafanyakazi wa kazi ambao mara nyingi hufanya matengenezo kwenye vifaa vya mitambo na umeme. Wanaendelea vifaa na ukaguzi wa mara kwa mara na joto la logi, shinikizo na habari nyingine muhimu kwa vipindi vya kawaida. Wafanyakazi wanajibika kwa kuanzia na kuacha jenereta kulingana na mahitaji. Wanaweza kusawazisha na kurekebisha pato la voltage ya kizazi kilichoongeza na mfumo wa umeme unaoendesha, bila kuharibu mfumo. Wanapaswa kujua mifumo ya umeme na mitambo ili kutatua shida ya kutatua / kurekebisha katika kituo na kuongeza uaminifu wa kituo hicho. Wafanyabiashara wanapaswa kujibu dharura na kujua taratibu zilizopo ili kukabiliana nayo.

Angalia pia

  • Uzazi
  • Ukingo wa baridi
  • Gharama ya umeme kwa chanzo
  • Wilaya inapokanzwa
  • Kizazi cha umeme
  • Athari za mazingira ya kizazi cha umeme
  • Gesi ya gesi
  • Kituo cha umeme cha mafuta
  • Umeme wa umeme
  • Mfumo wa umeme wa umeme wa gridi ya mimea ya nguvu
  • Orodha ya vituo vya nguvu zaidi duniani
  • Orodha ya vituo vya nguvu
  • Orodha ya kushindwa kwa kituo cha nguvu ya mafuta
  • Ufanisi wa kupanda
  • Tatizo la kujitolea kwa kitengo
  • Virtual kupanda mmea

Marejeleo

  1. ^ "Hydro-electricity restored to historic Northumberland home" . BBC News .
  2. ^ Thomspon, Sylvanus P. (1888), Dynamo-electric machinery: a manual for students of electrotechnics . London: E. & F.N. Spon. p. 140.
  3. ^ McNeil, Ian (1996). An Encyclopaedia of the History of Technology ([New ed.]. ed.). London: Routledge. p. 369. ISBN 978-0-415-14792-7 .
  4. ^ Jack Harris (14 January 1982), "The electricity of Holborn" , New Scientist
  5. ^ Nuclear Power Plants Information , by International Atomic Energy Agency
  6. ^ Wiser, Wendell H. (2000). Energy resources: occurrence, production, conversion, use . Birkhäuser. p. 190. ISBN 978-0-387-98744-6 .
  7. ^ SWEB's Pocket Power Stations
  8. ^ J.C. Hensley (Editor) (2006). Cooling Tower Fundamentals (2nd ed.). SPX Cooling Technologies.
  9. ^ Beychok, Milton R. (1967). Aqueous Wastes from Petroleum and Petrochemical Plants (4th ed.). John Wiley and Sons. LCCN 67019834 . (Includes cooling tower material balance for evaporation emissions and blowdown effluents. Available in many university libraries)
  10. ^ Riverkeeper, Inc. v. U.S. EPA , 358 F.3d 174 , 181 (2d Cir. 2004) (“A single power plant might impinge a million adult fish in just a three-week period, or entrain some 3 to 4 billion smaller fish and shellfish in a year, destabilizing wildlife populations in the surrounding ecosystem.”).
  11. ^ U.S. Environmental Protection Agency, Washington, DC (May 2014). "Final Regulations to Establish Requirements for Cooling Water Intake Structures at Existing Facilities." Fact sheet. Document no. EPA-821-F-14-001.
  12. ^ McGeehan, Patrick (2015-05-12). "Fire Prompts Renewed Calls to Close the Indian Point Nuclear Plant" . New York Times .
  13. ^ American Association for the Advancement of Science. AAAS Annual Meeting 17 - 21 Feb 2011, Washington DC. "Sustainable or Not? Impacts and Uncertainties of Low-Carbon Energy Technologies on Water." Dr Evangelos Tzimas, European Commission, JRC Institute for Energy, Petten, Netherlands.
  14. ^ Carbon Trust, Future Marine Energy. Results of the Marine Energy Challenge: Cost competitiveness and growth of wave and tidal stream energy , January 2006
  15. ^ CCGT Plants in South England , by Power Plants Around the World
  16. ^ British Electricity International (1991). Modern Power Station Practice: incorporating modern power system practice (3rd Edition (12 volume set) ed.). Pergamon. ISBN 0-08-040510-X .
  17. ^ Babcock & Wilcox Co. (2005). Steam: Its Generation and Use (41st ed.). ISBN 0-9634570-0-4 .
  18. ^ Thomas C. Elliott, Kao Chen, Robert Swanekamp (coauthors) (1997). Standard Handbook of Powerplant Engineering (2nd ed.). McGraw-Hill Professional. ISBN 0-07-019435-1 .

Viungo vya nje