Jak działa elektrownia? Rodzaje i zasady

Elektrownią nazywa się zakład energetyczny, którego zadaniem jest produkcja energii elektrycznej. Jest to możliwe dzięki sprzętowi generującemu elektryczny prąd razem z pomieszczeniami. Zależnie od typu przetworzonej energii na elektryczną wyodrębnia się elektrownie wiatrowe, słoneczne, jądrowe, wodne czy cieplne. Poznaj zasadę wytwarzania energii oraz odkryj rodzaje elektrowni!

Jak działa elektrownia? Zasady

Energia elektryczna, którą dostarcza się do elektroenergetycznego systemu, występuje dzięki różnego typu elektrowniom. Są to zakłady, w których energia jest przetwarzana na elektryczną. Przemiana zachodzi w generatorach. Najczęściej stosuje się prądnice synchroniczne. W polskich elektrowniach małej mocy stosuje się ponadto maszyny asynchroniczne, które pracują jak prądnice.

Warto wiedzieć, że energia elektryczna, którą otrzymuje się na zaciskach generatorów, nie jest wcale większa od energii uzyskanej podczas przemiany energetycznej, która zużyła odpowiednią ilość innego typu energii.

Co ciekawe, w rzeczywistych układach po uwzględnieniu strat energia uzyskana z układu jest mniejsza niż ta dostarczona. Oznacza to, że każda przemiana energetyczna wiąże się ze stratą energii. Zwykle energia mechaniczna przetwarzana jest na elektryczną. Ze względu na rodzaj elektrowni proces składa się z różnych etapów i rozwiązań.

Jak się okazuje, energia elektryczna dostarczana jest do elektroenergetycznego systemu. Następnie jest pobierana. Najczęściej zapotrzebowanie na energię jest w następujących okresach:

• w nocy – od 23 do 7, moc pobierania z systemu jest wtedy najmniejsza
• podczas godzin pracy zakładów przemysłowych – w trakcie obciążenia szczytowego
• w czasie, gdy część zakładów przemysłowych nie pracuje, a oświetlenie nie jest włączone, wówczas można wyróżnić spadek zapotrzebowania na elektryczną energię
• szczytowe obciążenie wieczorem

Główny podział elektrowni

Spośród elektrowni wyodrębnia się następujące grupy:

• podstawowe – mogą być cieplne lub jądrowe, są najtańsze
• podszczytowe – pracują w sytuacji, kiedy zapotrzebowanie na energię elektryczną jest większe od podstawowej
• szczytowe – włączane są w trakcie szczytów obciążenia. Mogą być wodne zbiornikowe lub szczytowo-pompowe.

Jakie są rodzaje elektrowni?

Podstawowy podział elektrowni to:

1. konwencjonalne – nieodnawialne
2. alternatywne – odnawialne

Elektrownie konwencjonalne mogą być: węglowe, gazowe i jądrowe. Do głównych zagrożeń zaliczają się:

• związki siarki
• dwutlenek węgla
• dziura odkrywkowa
• popioły

W przypadku jądrowych do zagrożeń należą choroby popromienne i radioaktywne odpady. Z kolei alternatywne dzielą się na:

• elektrownie wiatrowe
• wodne
• geotermalne
• biomasę
• słoneczne

Małe elektrownie wodne wiążą się z zagrożeniami takimi jak zachwiany ekosystem czy powodzie. Mogą być zaporowe, które używają spadków wód oraz szczytowo-pompowe, które wytwarzają energię elektryczną. Przy tym pompują do góry wodę. W ten sposób przygotowują się do produkcji. Ponadto mogą być przypływów i odpływów czy fal i prądów morskich.

W przypadku polskich elektrowni wiatrowych do zagrożeń należą: infradźwięki, zacienienie, wyginięcie ptaków czy hałas. Natomiast słoneczne wiążą się z ogniwami fotowoltaicznymi. Wyróżnia się także kominy i zwierciadła.

Oprócz tego wyróżnia się elektrownię osmotyczną. Używa różnicy ciśnienia osmotycznego. Różnica w zasoleniu słodkiej wody i słonej morskiej wiąże się z różnicą ciśnienia do 26 barów. Wynosi to około 270 metrów słupa wody.