Génération d'énergie électrique

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En général, la génération d'énergie électrique consiste à transformer quelque classe d'énergie chimique, mécanicienne, thermique ou lumineuse, entre autrui, en énergie électrique. Pour la génération industrielle se fait appel à des installations dénommées centrales électriques, qu'exécutent quelque des transformations citées. Celles-ci constituent le premier échelon du système de fourniture électrique.

Depuis que Nikola Tesla a découvert le courant alterne et la forme de la produire en les alternadores, s'est mené à terme une immense activité technologique pour porter l'énergie électrique à tous les lieux habités du monde, par ce que, je joins à la construction de grandes et variées centrales électriques, ils se sont bâti sofisticadas réseaux de transport et systèmes de distribution. Pourtant, l'exploitation a été et il continue à être très inégale en toute la planète. Ainsi, les pays industrialisés ou du Premier monde sont des grands consommateurs d'énergie électrique, alors que les pays de l'appelé Troisième monde ils à peine amusent de ses avantages.

La demande d'énergie électrique d'une ville, région ou pays a une variation tout au long du jour. Cette variation est fonction de beaucoup de facteurs, entre ceux qui soulignent: types d'industries existantes en la zone et des tours que réalisent dans sa production, climatología extrêmes de froid ou chaleur, type d'électroménagers que s'utilisent plus fréquemment, type de calentador d'eau qu'ait installé dans les foyers, la gare de l'an et l'heure du jour en qu'il s'envisage la demande. La génération d'énergie électrique doit suivre la courbe de demande et, à mesure qu'il augmente la puissance sollicitée, il se doit accroître la puissance distribuée. Ceci comporte le devoir entamer la génération avec des unités additionnelles, placées dans la même centrale ou en des centrales réservées pour ces périodes. En général les systèmes de génération ils se différencient par la période du cycle dans lequel est planifié qu'ils soient utilisés; ils s'envisagent de base la nucléaire et l'éolienne, de vallée la termoeléctrica de combustibles fossiles, et de pioche l'hidroeléctrica principalement (les combustibles fossiles et l'hidroeléctrica aussi peuvent s'user comme base si est nécessaire).

En dépenant de la source primaire d'énergie utilisée, les centrales génératrices ils se classent en termoeléctricas, hidroeléctricas, nucléaires, éoliennes, solaires termoeléctricas, solaires fotovoltaicas et mareomotrices. La majeure part de l'énergie électrique générée à niveau mondial provient des trois premiers types de centrales rapportés. Toutes ces centrales, hormis les fotovoltaicas, ont en commun l'élément générateur, constitué par un alternador, mû moyennant une turbina que sera diverse en dépenant du type d'énergie primaire utilisée.

D'autre part, 64% des dirigeants des principales entreprises électriques ils envisagent que dans l'horizon de 2018 ils existeront des technologies nettes, abordables et renouvelables de génération locale, ce que il obligera aux grandes corporations du secteur à un changement de mentalité.^[1]

Sommaire 1 Centrales termoeléctricas 2 Centrales hidroeléctricas 3 Centrales éoliennes 4 Centrales fotovoltaicas 5 Génération à petite échelle 5.1 Groupe electrógeno 5.2 Pila voltaica 5.3 Pilas De combustible 5.4 Générateur termoeléctrico de radioisótopos 6 Voyez-vous aussi 7 Références 8 Tu raccordes externes

Centrales termoeléctricas

Une centrale termoeléctrica est une installation employée pour la génération d'énergie électrique à partir de chaleur. Cette chaleur peut s'obtenir autant de combustibles fossiles (pétrole, gaz naturel ou charbon) comme de la fisión nucléaire du uranium ou un autre combustible nucléaire. Les centrales que dans le futur utilisent la fusion ils aussi seront centrales termoeléctricas.

Dans sa forme sa plus classique, les centrales termoeléctricas consistent à une caldera dans laquelle se brûle le combustible pour générer chaleur qui se transfère à quelques tuyaux par où il circule de l'eau, laquelle s'evapora. La vapeur obtenue, à haute pression et température, se développe à suite en une turbina de vapeur, dont le mouvement stimule un alternador que génère l'électricité. Après la vapeur est refroidie en un Condensador où circule par des tuyaux eau froide d'un capital ouvert d'une rivière ou par tour de réfrigération.

Dans les centrales termoeléctricas dénommées de cycle combiné s'usent les gaz de la combustion du gaz naturel pour mouvoir une turbina de gaz. Dans une caméra de combustion se brûle le gaz naturel et il s'injecte air pour accélérer la vitesse des gaz et mouvoir la turbina de gaz. Comme, après passer par la turbina, ces gaz encore se trouvent à grande température (500 °C), se reutilizan pour générer vapeur qui meut une turbina de vapeur. Chacune de ces turbinas stimule un alternador, comme dans une centrale termoeléctrica commune. La vapeur après est refroidi par l'intermédiaire d'un capital d'eau ouvert ou tour de réfrigération comme dans une centrale thermique commune. En plus, il se peut obtenir la cogeneración dans ce type de plantes, à l'alterner entre la génération par l'intermédiaire de gaz naturel ou charbon. Ce type de plantes est en capacité de produire énergie au-delà de la limitation d'un des deux insumos et peuvent donner un pas à l'utilisation de sources d'énergie par insumos différentes.

Les centrales thermiques qui usent combustibles fossiles ils libèrent à l'atmosphère dioxyde de carbone (CO2), envisagé le principal gaz responsable du échauffement globale. Aussi, en dépenant du combustible utilisé, ils peuvent émettre autres polluants comme óxidos d'azufre, óxidos de nitrogène, particules solides (poussière) et quantités variables de résidus solides. Les centrales nucléaires peuvent contaminer en des situations accidentelles (voyez-vous accident de Chernóbil) et aussi génèrent résidus radiactivos de divers caractère.

Une centrale thermique solaire ou centrale termosolar est une installation industrielle dans laquelle, à partir de l'échauffement d'un fluide moyennant radiation solaire et son usage dans un cycle termodinámico conventionnel, se produit la puissance nécessaire pour mouvoir un alternador pour génération d'énergie électrique comme dans une centrale thermique classique. En elles il est nécessaire concentrer la radiation solaire pour qu'ils se puissent obtenir des températures élevées, de 300 °C jusqu'à 1000 °C, et obtenir ainsi un rendement acceptable dans le cycle termodinámico, que ne se pourrait pas obtenir avec des températures plus basses. Le captage et concentration des rayons solaires ils se font par l'intermédiaire de miroirs avec orientation automatique que visent à une tour centrale où s'échauffe le fluide, ou avec des mécanismes plus petits de geometría parabólica. L'ensemble de la surface reflectante et son dispositif d'orientation se dénomme heliostato. Son principal problème environnemental est le besoin de grandes extensions de territoire que laissent d'être utiles pour autres usages (agricoles, forestiers, etc.).

Centrales hidroeléctricas

Une centrale hidroeléctrica est celle-là qu'il s'utilise pour la génération d'énergie électrique moyennant l'exploitation de la énergie potentielle de l'eau embalsada dans une détenue située à plus de grand niveau que la centrale. L'eau se porte par une tuyauterie de téléchargement à la salle de machines de la centrale, où moyennant énormes turbinas hydrauliques se produit l'électricité en alternadores. Les deux caractéristiques principaux d'une centrale hidroeléctrica, du point de vue de sa capacité de génération d'électricité sont:

• La puissance, qu'est fonction du desnivel existant entre le niveau moyen du barrage et le niveau moyen des eaux en dessous de la centrale, et du capital maximal turbinable, outre les caractéristiques de la turbina et du générateur.
• La énergie garantie en un lapso déterminé, généralement un an, qu'est en fonction du volume utile du barrage, de la pluviometría annuelle et de la puissance installée.

La puissance d'une centrale hidroeléctrica peut varier depuis quelques peu de MW, jusqu'à divers GW. Jusqu'à 10 MW s'envisagent minicentrales. En Chine il se trouve la majeure centrale hidroeléctrica du monde (la Prise des Trois Gorges), avec une puissance installée de 22.500 MW. La deuxième est la Represa d'Itaipu (qu'appartient à le Brésil et le Paraguay), avec une puissance installée de 14.000 MW en 20 turbinas de 700 MW chacune.

Cette forme d'énergie possède des problèmes environnementaux au préciser la construction de grands barrages dans lesquels accumuler l'eau, qu'il est soustraite d'autres usages, même urbains dans quelques occasions.

il actuellement se trouve en développement l'exploitation commerciale de la conversion en électricité du potentiel énergétique qu'a l'oleaje de la mer, dans le appelée centrales mareomotrices. Celles-ci utilisent le flux et reflujo des marées. En général ils peuvent être utiles en des zones côtières où l'ampleur de la marée soit ample, et les conditions morphologiques de la côte permettent la construction d'une prise que coupe l'entrée et sortie de la marée dans une baie. Il se génère énergie autant lors du rempli comme lors du vidé de la baie.

Centrales éoliennes

L'énergie éolienne est celle qui s'obtient du vent, c'est-à-dire, de la énergie cinética générée sous l'effet des courants d'air ou des vibrations que dit vent produit. Les moulins de vent se sont usés depuis fait beaucoup de siècles pour moler le grain, bomber de l'eau ou autres tâches qu'ils requièrent une énergie. Dans l'actualité ils s'usent aérogénérateuril est pour générer électricité, spécialement en des zones exposées à des vents fréquents, comme des zones côtières, hauteurs montañosas ou îles. L'énergie du vent est liée avec le mouvement des masses d'air qu'ils se déplacent de zones d'haute pression atmosférica vers des zones adjacentes de dépression, avec des vitesses proportionnelles au gradiente de pression.^[2]

L'impact environnemental de ce système d'obtention d'énergie est relativement bas, en se pouvant nommer l'impact esthétique, parce que deforman le paysage, la mort d'oiseaux par choc avec les aspas des moulins ou le besoin d'extensions grandes de territoire que se soustraient d'autres usages. En plus, ce type d'énergie, de même que la solaire ou l'hidroeléctrica, sont fortement conditionnées par les conditions climatologiques, en étant aléatoire la disponibilité des mêmes.

Centrales fotovoltaicas

Se dénomme énergie solaire fotovoltaica à l'obtention d'énergie électrique à travers des panneaux fotovoltaicos. Les panneaux, modules ou colectores fotovoltaicos sont formés par des dispositifs semiconductores type diodo que, au recevoir radiation solaire, ils s'excitent et ils provoquent des sauts électroniques, en générant une petite différence de potentielle dans ses bouts. L'accouplement en série de divers de ces fotodiodos permet l'obtention de voltages majeurs en des configurations très simples et aptes pour nourrir petits dispositifs électroniques. À majeure échelle, le courant électrique continue qu'ils fournissent les panneaux fotovoltaicos se peut transformer en courant alterne et injecter dans le réseau électrique. l'Allemagne est dans l'actualité la seconde productrice mondiale d'énergie solaire fotovoltaica après le Japon, avec près 5 millions de mètres cadrés de colectores de soleil, bien que seulement représente 0,03% de sa production énergétique totale. La vente de panneaux fotovoltaicos a grandi dans le monde au rythme annuel de 20% dans le décennie des quatre-vingt-dix. En l'Union européenne la croissance moyenne annuelle est de 30%, et l'Allemagne a 80% de la puissance installée de l'union.^[3]

Les principaux problèmes de ce type d'énergie sont son élevé coût en comparaison avec les autres méthodes, le besoin d'extensions grandes de territoire qu'ils se soustraient d'autres usages, la concurrence du principal matériel avec lequel se bâtissent avec autres usages (le silice est le principal composant des circuits intégrés), ou sa dépendance avec les conditions climatologiques. Ce dernier problème fait qu'ils soient des nécessaires systèmes d'emmagasinage d'énergie pour que la puissance générée dans un moment déterminé, puisse s'user lorsqu'il se sollicite sa consommation. Ils se sont en étudiant systèmes comme le emmagasinage cinético, bombe d'eau à des prises élevées, emmagasinage chimique, entre autrui.

Génération à petite échelle

Groupe electrógeno

Un groupe electrógeno est une machine qu'il meut un générateur d'énergie électrique à travers un moteur de combustion interne. Il est comúnmente utilisé lorsqu'y a déficit dans la génération d'énergie de quelque lieu, ou lorsqu'il y a cour dans la fourniture électrique et il est nécessaire maintenir l'activité. Une de ses utilités ses plus communes il est dans ces lieux où il n'y a pas fourniture à travers le réseau électrique, ils généralement sont des zones agricoles avec des peu d'infrastructures ou des logements isolés. Un autre cas est en des locals de publique assistance, hôpitaux, usines, etc., Que, à défaut d'énergie électrique de réseau, précisez d'une autre source d'énergie alterne pour s'approvisionner en cas d'émergence. Un groupe electrógeno figure des suivantes parts:

• Moteur de combustion interne. Le moteur qui actionne le groupe electrógeno a l'habitude d'être dessiné spécifiquement pour exécuter dit labeur. Sa puissance dépend des caractéristiques du générateur. Ils peuvent être des moteurs d'essence ou diésel.
• Système de réfrigération. Le système de réfrigération du moteur est problématique, par s'agir d'un moteur estático, et peut être refrigerado par l'intermédiaire d'eau, huile ou air.
• Alternador. L'énergie électrique de sortie se produit par l'intermédiaire d'une alternador apantallado, protégé contre salpicaduras, autoexcitado, autorregulado et sans escobillas, couplé avec précision au moteur. La taille de l'alternador et ses prestations sont très variables en fonction de la quantité d'énergie que doivent générer.
• Dépôt de combustible et bancada. Le moteur et l'alternador sont couplés et montés sur une bancada d'acier. La bancada comprend un dépôt de combustible avec une capacité minime de fonctionnement à pleine charge selon les spécifications techniques qu'ait le groupe dans son autonomie.
• Système de contrôle. Il se peut installer un des différents types de panneaux et systèmes de contrôle qu'existent pour contrôler le fonctionnement, sortie du groupe et la protection contre des possibles fautes dans le fonctionnement.
• Interrupteur automatique de sortie. Pour protéger à l'alternador, portent installé un interrupteur automatique de sortie approprié pour le modèle et régime de sortie du groupe electrógeno. Ils existent autres dispositifs qu'ils aident à contrôler et maintenir, de forme automatique, le correct fonctionnement du même.
• Régulation du moteur. Le régulateur du moteur est un dispositif mécanicien dessiné pour maintenir une vitesse soutenue du moteur concernant les conditions requises de charge. La vitesse du moteur est directement liée avec la fréquence de sortie de l'alternador, par ce que n'importe quelle variation de la vitesse du moteur affectera à la fréquence de la puissance de sortie.^[4]

Pila voltaica

Il se dénomme ordinariamente pila électrique à un dispositif que génère énergie électrique par un procès chimique transitoire, après ce dont cesse son activité et ils ont de se renouveler ses éléments constituants, puisque ses caractéristiques résultent changées pendant le même. Il s'agit d'un générateur primaire. Cette énergie résulte accessible moyennant deux terminaux qu'a la pila, appelés pôles, electrodos ou bornes. Un d'ils est le pôle positif ou ánodo et l'autre est le pôle négatif ou cátodo. En espagnol est habituel l'appeler ainsi, alors que les pilas recargables ou acumuladores, s'est venu en appelant batterie.

La première pila électrique a été faite connaître au monde par Volta en 1800, moyennant une lettre qu'a envoyé au président de la Royal Society londonienne, par autant sont des éléments remontants aux premiers temps de l'électricité. Bien que l'apparence d'une pila soit simple, l'explication de son fonctionnement dista de l'être et a motivé une grande activité scientifique dans les siècles XIX et XX, ainsi que diverses théories, et la demande croissante qui a ce produit dans le marché continue à faire d'il objet de recherche intense.

Le fonctionnement d'une pila se base sur le potentiel de contact entre deux substances, intervenu par un electrolito.^[5] Lorsque se précise un courant majeur que celle qui peut distribuer un élément unique, en étant sa tension en revanche l'appropriée, ils se peuvent ajouter autres éléments dans la connexion appelée en parallèle. La capacité totale d'une pila se mesure en amperios-heure (À•h); il est le nombre maximal de amperios que l'élément peut distribuer dans une heure. Il est une valeur qu'il n'a l'habitude de pas se connaître, puisqu'il n'est pas très clair étant donné que dépend de l'intensité sollicitée et la température.

Une importante avance dans la qualité des pilas a été la pila dénommée sèche, à celui que appartiennent pratiquement toutes les utilisées aujourd'hui (2008). Les pilas électriques, batteries et acumuladores se présentent en quelques cuantas formes normalisées en fonction de sa forme, tension et capacité qu'ils aient.

Les métaux et produits chimiques constituants des pilas peuvent résulter nuisibles pour l'environnement, en produisant pollution chimique. Il est très important ne les jeter pas aux ordures (dans quelques pays il n'est pas permis), mais les porter à des centres de recyclage. Dans quelques pays, la plupart des fournisseurs et boutiques spécialisées aussi se font charge des pilas dépensées. Une fois que l'envoltura métallique que recubre les pilas se daña, les substances chimiques qui contiennent se voient libérées à l'environnement en causant pollution. Avec majeur ou moindre degré, les substances sont absorbées par le terroir en se pouvant filtrer vers les mantos acuíferos et de ceux-ci peuvent passer directement aux êtres vifs, en entrant avec ceci dans la chaîne alimentaire. Les pilas sont résidus dangereux par ce que dès l'instant où se commencent à réunir, ils doivent être maniées par personnel capacité qu'il suive les précautions appropriées en employant toutes les procédures techniques et légaux pour le je manie de dits résidus.^[6]

Ces pilas ont l'habitude de se utiliser dans les appareils électriques portables, que sont une grande quantité de dispositifs que se sont inventé et qu'ils se nourrissent pour son fonctionnement de l'énergie facilitée par une ou diverse pilas électriques ou de batteries recargables. Entre les dispositifs d'usage massif soulignent des jouets, lanternes, montres, téléphones mobiles, marcapasos, audífonos, calculateurs, ordinateurs personnels portables, reproducteurs de musique, radio transistores, commandement à distance, etc.

Pilas De combustible

thumb|200px|Pila D'hidrógeno. La celda en soi est la structure cúbica du centre de l'image.

Une celda, cellule ou pila de combustible est un dispositif electroquímico de génération d'électricité similaire à une batterie, que se différencie de cette en être dessinée pour permettre le reabastecimiento continu de les réactives consommés. Ceci permet produire électricité à partir d'une source externe de combustible et de oxygène, en confrontation à la capacité limitée d'emmagasinage d'énergie d'une batterie. En plus, la composition chimique des electrodos d'une batterie change selon l'état de charge, alors qu'en une celda de combustible les electrodos fonctionnent par l'action de catalizadorest, par ce que ils sont beaucoup plus stables.

En les celdas d'hidrógeno les reactivos usés sont hidrógeno en le ánodo et oxygène en le cátodo. Il se peut obtenir une fourniture continue d'hidrógeno à partir de la electrólisis de l'eau, ce que requiert une source primaire de génération d'électricité, ou à partir de réactions catalíticas que desprenden hidrógeno de hydrocarbures. L'hidrógeno peut se stocker, ce que permettrait l'usage de sources discontinuas d'énergie comme la solaire et l'éolienne. L'hidrógeno gaseoso (H₂) est hautement inflammable et explosif, par ce que ils se sont en développant méthodes d'emmagasinage en des matrices porosas de divers matériels.^[7]

Générateur termoeléctrico de radioisótopos

Un générateur termoeléctrico de radioisótopos est un générateur électrique simple qu'obtient son énergie de la libérée par la désintégration radiactiva de déterminés éléments. Dans ce dispositif, la chaleur libérée par la désintégration d'un matériel radiactivo se convertit en électricité directement grâce à l'usage d'une série de termoparest, qu'ils convertissent la chaleur en électricité grâce au effet Seebeck dans l'appelée Unité de chaleur de radioisótopos (ou RHU en anglais). Les RTG se peuvent envisager un type de batterie et ils se sont usé en satellites, sondes spatiales ne tripuladas et installations lointaines que ne disposent pas d'un autre type de source électrique ou de chaleur. Les RTG sont les dispositifs les plus appropriés en des situations où il n'y a pas présence humaine et ils se précisent des puissances de diverse centaines de watts pendant des longues périodes de temps, situations dans lesquelles les générateurs conventionnels comme les pilas de combustible ou les batteries ne sont pas viables économiquement et où ne peuvent pas s'user cellules fotovoltaicas.

Voyez-vous aussi

• Énergie électrique
• Énergie nucléaire

Références

Tu raccordes externes

• Wikimedia Commons Héberge contenu multimédia sur centraux électriques.Commonsai:ייצור חשמלj'ai vu:Sản xuất điện năng