Презентація, доповідь про виробництво та використання електричної енергії. Презентація - виробництво, передача та використання електроенергії Отримання та передача електроенергії презентація

Використання електроенергії Головним споживачем електроенергії є промисловість, частку якої припадає близько 70% виробленої електроенергії. Великим споживачем також є транспорт. Дедалі більше залізничних ліній переводиться на електричну тягу.

Близько третини електроенергії, що споживається промисловістю, використовується для технологічних цілей (електрозварювання, електричне нагрівання та плавлення металів, електроліз тощо). Сучасна цивілізація немислима без використання електроенергії. Порушення постачання електроенергією великого міста при аварії паралізує його життя.

Передача електроенергії Споживачі є всюди. Виготовляється ж вона у порівняно небагатьох місцях, близьких до джерел паливо- та гідроресурсів. Електроенергію не вдається консервувати у великих масштабах. Вона має бути спожита відразу після отримання. Тому виникає необхідність передачі електроенергії на великі відстані.

Передача енергії пов'язана із помітними втратами. Справа в тому, що електричний струм нагріває дроти ліній електропередачі. Відповідно до закону Джоуля-Ленца енергія, що витрачається на нагрівання проводів лінії, визначається формулою де R – опір лінії.

Так як потужність струму пропорційна добутку сили струму на напругу, то для збереження потужності, що передається, потрібно підвищити напругу в лінії передачі. Чим довша лінія передачі, тим вигідніше використовувати вищу напругу. Так, у високовольтній лінії передачі Волзька ГЕС – Москва та деяких інших використовують напругу 500 кВ. Тим часом генератори змінного струму будують на напруги, що не перевищують кВ.

Вища напруга зажадала б прийняття складних спеціальних заходів для ізоляції обмоток та інших елементів генераторів. Тому на великих електростанціях ставлять трансформатори, що підвищують. Для безпосереднього використання електроенергії в двигунах електроприводу верстатів, в освітлювальній мережі та інших цілей напруга на кінцях лінії потрібно знизити. Це досягається за допомогою знижувальних трансформаторів.

Останнім часом, у зв'язку з екологічними проблемами, дефіцитом викопного палива та його нерівномірним географічним розподілом, стає доцільним виробляти електроенергію використовуючи вітроенергетичні установки, сонячні батареї, малі газогенератори.

ВИРОБНИЦТВО, ВИКОРИСТАННЯ І ПЕРЕДАЧА ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ.

Виробництво електроенергії. Тип електростанцій

ККД електростанцій

% від усієї енергії, що виробляється

Електрична енергія має незаперечні переваги перед іншими видами енергії. Її можна передавати по дротах на великі відстані з порівняно малими втратами та зручно розподіляти між споживачами. Головне ж у тому, що цю енергію за допомогою досить простих пристроїв легко перетворити на будь-які інші види енергії: механічну, внутрішню, енергію світла і т.д. Електрична енергія має незаперечні переваги перед усіма іншими видами енергії. Її можна передавати по дротах на великі відстані з порівняно малими втратами та зручно розподіляти між споживачами. Головне ж у тому, що цю енергію за допомогою досить простих пристроїв легко перетворити на будь-які інші види енергії: механічну, внутрішню, енергію світла тощо.

ХХ століття стало століттям, коли наука вторгається у всі сфери життя суспільства: економіку, політику, культуру, освіту тощо. Природно, що наука безпосередньо впливає на розвиток енергетики та сферу застосування електроенергії. З одного боку наука сприяє розширенню сфери застосування електричної енергії і цим збільшує її споживання, але з іншого боку в епоху, коли необмежене використання невідновлюваних енергетичних ресурсів несе небезпеку для майбутніх поколінь, актуальними завданнями науки стають завдання розробки енергозберігаючих технологій та впровадження їх у життя. ХХ століття стало століттям, коли наука вторгається у всі сфери життя суспільства: економіку, політику, культуру, освіту тощо. Природно, що наука безпосередньо впливає на розвиток енергетики та сферу застосування електроенергії. З одного боку наука сприяє розширенню сфери застосування електричної енергії і цим збільшує її споживання, але з іншого боку в епоху, коли необмежене використання невідновлюваних енергетичних ресурсів несе небезпеку для майбутніх поколінь, актуальними завданнями науки стають завдання розробки енергозберігаючих технологій та впровадження їх у життя.

Використання електроенергії. Подвоєння споживання електроенергії відбувається за 10 років

Сфери
господарства

Кількість використовуваної електроенергії, %

Промисловість
Транспорт
Сільське господарство
Побут

70
15
10
4

Розглянемо ці питання на конкретних прикладах. Близько 80% приросту ВВП (внутрішнього валового продукту) розвинених країн досягається з допомогою технічних інновацій, переважна більшість яких пов'язані з використанням електроенергії. Більшість наукових розробок починається з теоретичних розрахунків. Усі нові теоретичні розробки після розрахунків на ЕОМ перевіряються експериментально. І, зазвичай, цьому етапі дослідження проводяться з допомогою фізичних вимірів, хімічних аналізів тощо. Тут інструменти наукових досліджень різноманітні - численні вимірювальні прилади, прискорювачі, електронні мікроскопи, магніторезонансні томографи тощо. Основна частина цих інструментів експериментальної науки працюють на електричній енергії. Розглянемо ці питання на конкретних прикладах. Близько 80% приросту ВВП (внутрішнього валового продукту) розвинених країн досягається з допомогою технічних інновацій, переважна більшість яких пов'язані з використанням електроенергії. Більшість наукових розробок починається з теоретичних розрахунків. Усі нові теоретичні розробки після розрахунків на ЕОМ перевіряються експериментально. І, зазвичай, цьому етапі дослідження проводяться з допомогою фізичних вимірів, хімічних аналізів тощо. Тут інструменти наукових досліджень різноманітні - численні вимірювальні прилади, прискорювачі, електронні мікроскопи, магніторезонансні томографи тощо. Основна частина цих інструментів експериментальної науки працюють на електричній енергії.

Але наука не тільки використовує електроенергію у своїй теоретичній та експериментальній галузях, наукові ідеї постійно виникають у традиційній галузі фізики, пов'язаної з отриманням та передачею електроенергії. Вчені, наприклад, намагаються створити електричні генератори без частин, що обертаються. У звичайних електродвигунах до ротора доводиться підводити постійний струм, щоб виникла «магнітна сила». Але наука не тільки використовує електроенергію у своїй теоретичній та експериментальній областях, наукові ідеї постійно виникають у традиційній галузі фізики, пов'язаної з отриманням та передачею електроенергії. Вчені, наприклад, намагаються створити електричні генератори без частин, що обертаються. У звичайних електродвигуна до ротора доводиться підводити постійний струм, щоб виникла «магнітна сила».
Сучасне суспільство неможливо уявити без електрифікації виробничої діяльності. Вже наприкінці 80-х років понад 1/3 споживання енергії у світі здійснювалося у вигляді електричної енергії. На початку наступного століття ця частка може збільшитись до 1/2. Таке зростання споживання електроенергії насамперед пов'язане зі зростанням її споживання у промисловості. Основна частина промислових підприємств працює на електричній енергії. Високе споживання електроенергії характерне для таких енергоємних галузей, як металургія, алюмінієва та машинобудівна промисловість. Великим споживачем також є транспорт. Дедалі більше залізничних ліній переводиться на електричну тягу. Майже всі села та села отримують електроенергію від державних електростанцій для виробничих та побутових потреб.

Слайд 1

Опис слайду:

Слайд 2

Опис слайду:

Слайд 3

Опис слайду:

Слайд 4

Опис слайду:

Слайд 5

Опис слайду:

Слайд 6

Опис слайду:

Слайд 7

Опис слайду:

Слайд 8

Опис слайду:

Слайд 9

Опис слайду:

Використання електроенергії в галузях науки Наука безпосередньо впливає на розвиток енергетики та сферу застосування електроенергії. Близько 80% приросту ВВП розвинених країн досягається з допомогою технічних інновацій, переважна більшість яких пов'язані з використанням електроенергії. Все нове в промисловість, сільське господарство та побут приходить до нас завдяки новим розробкам у різних галузях науки. Більшість наукових розробок починається з теоретичних розрахунків. Але якщо у ХIХ столітті ці розрахунки проводилися за допомогою пера та паперу, то у вік НТР (науково-технічної революції) всі теоретичні розрахунки, відбір та аналіз наукових даних і навіть лінгвістичний розбір літературних творів робляться за допомогою ЕОМ (електронно-обчислювальних машин), які працюють на електричній енергії, найбільш зручною для передачі її на відстань та використання. Але якщо спочатку ЕОМ використовувалися для наукових розрахунків, то тепер з науки комп'ютери прийшли у життя. Електронізація та автоматизація виробництва - найважливіші наслідки "другої промислової" або "мікроелектронної" революції в економіці розвинених країн. Дуже бурхливо розвивається наука в галузі засобів зв'язку та комунікацій.

Слайд 10

Опис слайду:

Слайд 11

Опис слайду:

Споживачі електроенергії є всюди. Виготовляється вона у порівняно небагатьох місцях, близьких до джерел енергоресурсів. Електроенергію не вдається консервувати у великих масштабах. Вона має бути спожита відразу після отримання. Тому виникає необхідність передачі електроенергії на великі відстані.

Розглянемо першу нагоду. Для зменшення опору проводів потрібно або використати речовини з малим питомим опором (наприклад, дорогі метали срібло або мідь), або зменшити довжину проводу (і енергія не дійде до споживача), або збільшити площу поперечного перерізу проводів (і тоді вони стануть важкими і можуть уламати) опори). Як бачите, перша можливість нездійсненна на практиці.

Розглянемо тепер другу нагоду. При вивченні трансформатора ми відзначили, що підвищення напруги супроводжується зниженням сили струму, причому, у таку ж кількість разів. Тому, перш ніж струм від генератора потрапить у лінію електропередач, він має бути трансформований (перетворений) у струм високої напруги. Підвищивши напругу з 10 кВ до 1000 кВ, тобто в 100 разів, ми в таку кількість разів знизимо силу струму. А кількість же теплоти, яка марно виділяється у проводах, згідно із законом Джоуля-Ленца, зменшиться в 100 2, тобто в раз! Q=I 2 Rt Передачу електроенергії на великі відстані здійснюють при високій напрузі

Генератори зазвичай виробляють енергію близько 12 кВ. На електростанціях ставлять підвищуючі трансформатори, яких енергія надходить у лінію електропередачі. Для споживачів електроенергії напруга необхідно знизити. Це роблять кілька етапів з допомогою понижуючих трансформаторів.

Розташовані у різних регіонах країни електростанції, з'єднані високовольтними ЛЕП, утворюють разом із підключеними до них споживачами Єдину енергетичну систему. Створення ЄЕС країни має важливе значення, т.к. споживання ел.енергії протягом доби нерівномірне. Однак за технічними та економічними умовами вироблення електроенергії має бути безперервним. Об'єднані енергосистеми регіонів з різних часових поясів забезпечують безперебійність подачі енергії.

Розглянемо таку задачу: селище споживає електричну потужність у середньому 120 кВт від електростанції, розташованої за 10 км. Повний опір лінії електропередачі дорівнює 04 Ом. Слід визначити втрати потужності при напрузі на лінії: а) 240; б) Рішення: а) P=IU. Якщо передати потужність 120 кВт при напрузі 240 В, то сила струму в лінії становитиме втрати потужності досягнуто: б) При U = В, Втрати потужності становитимуть: Менше 1% загальної потужності губиться в лінії, якщо енергію передавати високою напругою.

Електрична енергія має незаперечні переваги перед іншими видами енергії. Її можна передавати по дротах на великі відстані з порівняно малими втратами та зручно розподіляти між споживачами. Головне ж у тому, що цю енергію за допомогою досить простих пристроїв легко перетворить на будь-які інші форми: механічну, внутрішню (нагрівання тіл), енергію світла. Електрична енергія має незаперечні переваги перед іншими видами енергії. Її можна передавати по дротах на великі відстані з порівняно малими втратами та зручно розподіляти між споживачами. Головне ж у тому, що цю енергію за допомогою досить простих пристроїв легко перетворить на будь-які інші форми: механічну, внутрішню (нагрівання тіл), енергію світла.

Легко перетворюється на інші види енергії Легко перетворюється на інші види енергії Легко виходить з інших видів енергії Легко виходить з інших видів енергії

Генератор - Пристрій, що перетворює енергію того чи іншого виду електричну енергію. Пристрій, що перетворює енергію того чи іншого виду електричну енергію. До генераторів відносяться гальванічні елементи, електростатичні машини, термобатареї, сонячні батареї.

Експлуатація генератора Генерувати енергію можна або обертаючи виток в полі постійного магніту, або виток помістити в магнітне поле, що змінюється (крутити магніт, залишаючи виток нерухомим). Генерувати енергію можна або обертаючи виток у полі постійного магніту, або виток помістити в магнітне поле, що змінюється (крутити магніт, залишаючи виток нерухомим).

Значення генератора у виробництві електричної енергії Найважливіші деталі генератора виготовляються дуже точно. Ніде в природі немає такого поєднання рухомих частин, які могли б породжувати електричну енергію настільки ж безперервно та економічно. Найважливіші деталі генератора виготовляються дуже точно. Ніде в природі немає такого поєднання рухомих частин, які могли б породжувати електричну енергію так само безперервно та економічно

Як влаштований трансформатор? Він складається із замкнутого сталевого сердечника, зібраного з пластин, на який надіті дві котушки з дротяними обмотками. Первинна обмотка підключається до джерела змінної напруги. До вторинної обмотки приєднують навантаження.

АЕС виробляють 17% світового вироблення. Початок ХХІ століття експлуатується 250 АЕС, працюють 440 енергоблоків. Найбільше США, Франції, Японії, ФРН, Росії, Канади. Урановий концентрат (U3O8) зосереджений у таких країнах: Канаді, Австралії, Намібії, США, Росії. Атомні електростанції

Порівняння типів електростанції Типи електростанцій Викид шкідливих речовин в атмосфери, кг Займає моя площага Споживання чистої води м 3 Скидання брудної води, м 3 Витрати на охорону природи % ТЕЦ: вугілля 251,5600,530 ТЕ5:8 ,210 ГЕС АЕС--900,550 ВЕС10--1 СЕС-2--- БЕС10-200,210