Pierderea energiei electrice. Planul jocului

Pierderea energiei umane și acumularea acesteia este un proces constant. Și tu, dragă cititor, trebuie să știi cum să-ți menții echilibrul energie internași gestionați-l corect. De ce avem nevoie de energie, am scris în articol

Ne putem crește constant energia căi diferite. Și există destul de multe metode. Dar, dacă umpleți un recipient cu apă care are găuri în el, atunci acest recipient nu va fi umplut niciodată, deoarece... vor exista scurgeri constante de apă din aceste găuri.

La fel este și cu energia noastră. Până nu înțelegem și știm de unde vine scurgerea, nu vom putea crește nivelul de energie.
În procesul de observare și realizare a aplicării forțelor tale sau a risipei lor, înveți să captezi scurgerile de energie și să le oprești.

Și așa se produce pierderea de energie umană:

Invidia, gelozia, răutatea, iritația, ura și mânia,
Înlocuirea conștiinței individuale cu conștiința publică
Temeri despre cum să eviți ceea ce nu vrei
Vizualizarea informațiilor negative
Sentimente de vinovăție și regret pentru ceea ce s-a făcut
Griji și griji legate de bani
Încercarea de a fi acceptat în societate sau dorinta excesiva imi place
Minciuni și încercări de a ascunde aceste minciuni
Droguri, alcool
Boli
Trăind în mod constant evenimente trecute

1. Cel mai mare devorator al energiei tale esti tu insuti.
Acestea sunt argumente cu tine despre ce este posibil și ce nu, îndoieli constante, reacția ta la ceea ce vor spune alții și multe altele...

Nu te teroriza! Fă doar ceea ce crezi că este corect și important pentru tine. Vocile din interiorul tău se vor potoli treptat, iar criticile din afară se vor calma și ei. Vei înceta să mai depinzi de ei. În cele din urmă, depinde de tine să trăiești.

Succesul în viața ta este rezultatul tău pe care îl obții, iar greșelile tale sunt și rezultatul tău. Nu vei obține niciodată rezultate dacă nu încerci. Și la sfârșitul vieții, îi vei învinovăți pe toți consilierii tăi, pe toți cei binevoitori, în afară de tine, dacă nu înveți să-ți alegi singur deciziile. De acum înainte, îți alegi singur drumul.

Scrieți o constituție pentru independența voastră și respectați-o. Fă acțiuni neconvenționale, chiar dacă cuiva par o nebunie, dar permite-ți să fii cine ești cu adevărat și fără să te uiți înapoi, menținându-ți integritatea.

Îmi place foarte mult această expresie:
Dansează de parcă nimeni nu te poate vedea, Cântă de parcă nimeni nu te aude, Iubește de parcă nimeni nu te-ar fi rănit vreodată, Trăiește ca și cum ar fi raiul pe pământ!

2. Stingeți „buzunarele de atenție”.
Dacă o persoană nu știe cum să-și gestioneze atenția, aceasta duce la pierderea energiei. Ce tipuri de focare există?
Acestea sunt toate lucrurile care te împiedică să te relaxezi sau să te concentrezi.

Ce ar putea fi? De exemplu, ți-ai parcat mașina într-un loc unde ai putea fi amendat. Te vei gândi constant la asta și nu te vei putea concentra pe ceva foarte important. Sau, când plecați în vacanță, închideți robinetele comune de apă.

Delegați controlul asupra oricăror acțiuni unei persoane care o poate face și nu va trebui să vă amintiți constant ceva și să-l păstrați în cap. Dezvoltă-ți obiceiul de a organiza lucrurile cu un minim de „focale de atenție” și vei putea face mult mai multe lucruri datorită redistribuirii energiei.

Sau, de exemplu, dacă acorzi prea multă atenție ceva sau cuiva care te revoltă sau te irită. De exemplu, atunci când discutăm cu cineva, măcinați din nou și din nou, există o pierdere foarte puternică de energie, pentru că... Îți concentrezi atenția asupra asta și te enervezi. Îți irosești energia emoțională. În schimb, ar fi putut fi direcționați spre rezolvarea unor probleme mai importante.

Confucius a spus asta despre asta:
Înfricoșător nu este că ai fost înșelat, jefuit sau calomniat, ci că te gândești constant la asta și îți amintești.

Energia este acolo unde ne aflăm atenția.
Suntem prost în a ne gestiona atenția. Creierul primește în mod constant tone de informații utile sau inutile și suntem constant distrași de ceva. Atenția noastră se risipește fără efort. Și se concentrează cu mare dificultate.

3.Comunicare cu oameni negativi
Schimbați-vă mediul. Căutați pozitiv și oameni de succes, cei care te susțin și comunică cu ei. Limitați comunicarea cu oamenii negativi, nu mai vorbiți despre subiectele „totul este rău” și „nimic nu va funcționa”. Aceasta este o mare scurgere de energie. Încercați să gândiți pozitiv. Întotdeauna există ceva bun în orice situație, trebuie doar să-l găsești.

Cu cine comunici este o reflectare a cine ești cu adevărat.
Să înveți să crezi în ceea ce crezi că este corect și să nu te îndoiești de calea ta este primul pas către eliberarea uraganului tău interior de energie.

4.Perfecționismul
Acestea sunt standarde umflate pentru tine și pentru alții. Nu petrece prea mult timp cu detalii irelevante.
Perfecționismul include:
-excesiv standarde inalte(conduce la o scădere puternică a satisfacției cu rezultatele activităților cuiva);
-concentrarea asupra greșelilor și obsedării, care interferează cu progresele ulterioare;
-dubii cu privire la calitatea activitatii;
-susceptibilitatea la așteptări mari;
-susceptibilitatea la critici;
-dezechilibru în evaluarea propriei persoane și a celorlalți.

Perfecționismul împiedică obținerea rezultatelor. Din cauza dorinței de a face totul cel mai bine cel mai bun mod, multi talentati si oameni destepti Să încerci să faci totul perfect și să nu obții nimic în viață.

Perfecționismul provoacă o pierdere puternică a energiei umane. Nu ne permitem să încetinim din cauza obiceiului de a aduce totul la perfecțiune, pentru că perfecțiunea este un lucru subiectiv și a petrece mult timp pe ea nu este în orice caz rezonabil.

5. Furia
Nu mai acorda atenția, banii, timpul tuturor celor din stânga și din dreapta. Nu-i lăsa să stea pe gâtul tău, justificând-o cu milă și valori morale impuse ție.
Furia nu trebuie aruncată afară.

Furia este un indicator clar al momentului în care subconștientul tău îți semnalează că nu faci ceea ce vrei. Și pe baza acestui semnal, poți lua o decizie: să dai energia acestei furii pentru a continua să nu faci nimic, sau să iei o decizie și să începi să faci. Uneori trebuie să fii supărat pe tine însuți. Aceasta este o sursă pentru creșterea energiei, dar pentru acțiune. Doar nu folosi mânia pentru a te învinovăți pe tine și pe alții pentru toate păcatele de moarte și eșecurile tale.

6. Resentimente și nemulțumire.
Am fost învățat odată unul tehnologie importantă. Adevărat, atunci nu am bănuit că aceasta este una dintre tehnicile de prevenire a scurgerilor de energie. Nu acumula nemulțumiri, chiar dacă ți se pare că sunt mărunte sau nesemnificative, exprimă și discută mereu. Așezați cărțile pe masă. U oameni diferiti percepția emoțională poate fi diferită. Iar ceea ce pare o prostie pentru o persoana poate parea o prostie pentru altul.
foarte important. Sau vice versa.

De atunci, am făcut din aceasta o regulă pentru comunicarea cu oamenii. Datorită acestei reguli, senzații precum o piatră pe inimă sau un vierme care devorează din nutrie îmi sunt aproape necunoscute astăzi. Dar aceștia sunt devorători colosali de energie.

„Curăță” relațiile. Dacă vrei să spui ceva cuiva de mult timp, discută. Îmbunătățește relația, face comunicarea mai ușoară și îți ia o tonă de cărămizi de pe inimă. Și, de asemenea, există căi de ieșire din situație către o înțelegere comună și o soluție a problemei.

7. Învață să ierți și să ceri iertare.
În acest fel vei bloca cel mai puternic canal pentru scurgerea energiei tale.
Veți simți o astfel de ușurare, de parcă v-ar fi ridicat un sac greu de pe umeri!

Și așa, am dat exemple ale principalelor scurgeri de energie.

Să rezumam cum puteți preveni pierderea energiei umane:

Înainte de a-ți pompa energia, învață cum să gestionezi eficient ceea ce ai. Îndepărtați distracția, astupa scurgerile, desfundați saboții. Începeți să stăpâniți gestionarea energiei prevenind, ca să spunem așa, „intensitatea energetică”. Este multă muncă, dar plină de satisfacții. Chiar și micile succese pe această cale se întorc imediat la tine de o sută de ori.

P.S. Poate că știi cum altfel se produce pierderea de energie a unei persoane, voi fi bucuros să văd comentariile și completările tale. Și nu uitați să faceți clic pe butoanele Sociale. Rețele dacă găsești acest articol util pentru prietenii tăi.

Pierderile specifice de energie într-un flux de fluid sunt, desigur, asociate cu vâscozitatea fluidului, dar vâscozitatea în sine nu este singurul factor care determină pierderea de presiune. Dar se poate argumenta că pierderea de presiune este aproape întotdeauna proporțională cu pătratul vitezei medii a fluidului. Această ipoteză este confirmată de rezultatele majorității lucrărilor experimentale și ale experimentelor special concepute. Din acest motiv, pierderile de presiune sunt de obicei calculate în fracțiuni din presiunea vitezei (specifică energie kinetică curgere). Apoi:

Pierderile de presiune sunt de obicei împărțite în două categorii:

pierderi de presiune distribuite de-a lungul întregului canal prin care se deplasează lichidul (conductă, canal, albia râului etc.), aceste pierderi sunt proporționale cu lungimea canalului și se numesc pierderi de presiune de-a lungul lungimii: pierderi de presiune la; o lungime locală a fluxului (destul de mică în comparație cu lungimea întregului flux). Acest tip de pierdere depinde în mare măsură de caracteristicile transformării parametrilor de curgere (viteze, forma liniilor de curgere etc.). De regulă, există destul de multe tipuri de astfel de pierderi și locația lor de-a lungul lungimii fluxului este adesea departe de a fi obișnuită. Astfel de pierderi de presiune sunt numite pierderi locale sau pierderi de presiune datorate rezistenței hidraulice locale. Acest tip de pierdere de presiune este, de obicei, calculată ca o fracțiune din înălțimea vitezei. Apoi, pierderea totală de presiune poate fi reprezentată ca suma tuturor tipurilor de pierdere de presiune.

Estimarea amplitudinii pierderilor de presiune locale se bazează aproape întotdeauna pe rezultatele experimentelor, pe baza rezultatelor unor astfel de experimente, se determină valorile coeficienților de pierdere. Pentru a calcula pierderile de sarcină de-a lungul unei lungimi, există premise teoretice mai mult sau mai puțin fiabile care fac posibilă calcularea pierderilor folosind formule familiare.

47. Dependenta pentru determinarea pierderii de presiune pe lungime si rezistenta locala. Uz practic.

48. Țevi hidraulic netede și hidraulic aspre.

Pierderea de presiune pe lungimea fluxului poate depinde foarte semnificativ de caracteristicile de rugozitate ale pereților conductei în care are loc mișcarea. Suprafața pereților care limitează curgerea diferă întotdeauna de o suprafață ideal netedă prin prezența proeminențelor și a neregulilor. Dimensiunea și forma acestor proeminențe depind de materialul peretelui, de prelucrarea acestuia, de condițiile de funcționare, în care coroziunea este posibilă, particulele solide de sedimente pot cădea și se pot depune pe pereți etc. În cele ce urmează, nu vom studia în detaliu diferitele tipuri de rugozitate, ci ne vom imagina pereții țevii ca fiind acoperiți cu tuberculi uniformi cu o înălțime absolută medie a proeminenței rugozității, notată cu Δ.

În funcție de relația dintre dimensiunile proeminențelor de rugozitate și grosimea peliculei laminare, toate conductele pot fi împărțite în trei tipuri în timpul mișcării turbulente.

Dacă înălțimea proeminențelor de rugozitate Δ este mai mică decât grosimea filmului laminar (Δ<δ), то в этом случае шероховатость стенок не влияет на характер движения и соответственно потери напора не зависят от шероховатости, а стенки называются netedă hidraulic.

Când înălțimea proeminențelor rugozității depășește grosimea filmului laminar (Δ<δ), то потери напора зависят от шероховатости, и такие трубы называются aspre hidraulic.În al treilea caz, care este intermediar între cele două de mai sus, înălțimea absolută a proeminențelor de rugozitate este aproximativ egală cu grosimea filmului laminar. În acest caz, conductele sunt clasificate ca regiunea de tranziție a rezistenței. Grosimea filmului laminar este determinată de formula:

(1.87)

Deci, există pereți (țevi, canale) care sunt netezi și aspri hidraulic. Această împărțire este condiționată, deoarece, după cum rezultă din formula (1.87), grosimea filmului laminar este invers proporțională cu numărul Reynolds (sau viteza medie). Astfel, la deplasarea pe aceeași suprafață cu o înălțime constantă a proeminenței rugozității, în funcție de viteza medie (numărul Reynolds), grosimea filmului laminar se poate modifica. Odată cu creșterea numărului Reynolds, grosimea filmului laminar δ peretele, care era neted hidraulic, scade și poate deveni rugos, deoarece înălțimea proeminențelor de rugozitate va fi mai mare decât grosimea peliculei laminare și rugozitatea va începe să influențeze natura mișcării și, în consecință, pierderea de presiune. .

Pentru calculele practice ulterioare, puteți lua valori aproximative pentru înălțimea proeminenței rugozității pentru țevi: țevi noi din oțel și fontă - Δ ≈ 0,45 - 0,50 mm, țevi folosite (așa-numitele „normale”), Δ ≈ 1,35 mm.

Astfel, cunoscând înălțimea proeminenței rugozității și determinând grosimea peliculei laminare, este posibil, prin compararea dimensiunilor acestora, să se determine dacă peretele care limitează debitul în conductă va fi hidraulic neted sau hidraulic aspru.

Civilizația modernă există în principal datorită utilizării unei cantități uriașe de energie, în comparație cu vremurile anterioare, într-o varietate de mașini în sensul larg al cuvântului. Mai mult decât atât, consumul de energie al umanității este în continuă creștere. În același timp, energia în formă utilizabilă este o resursă limitată, astfel încât disponibilitatea relativă a energiei are un impact grav asupra dezvoltării atât a țărilor individuale, cât și a civilizației în ansamblu.

Există mai multe organizații care țin înregistrări statistice regulate ale producției și consumului de energie. Acest articol folosește, în special, date de la Agenția Internațională pentru Energie (IEA). Concluziile și previziunile diferitelor organizații sunt adesea citate, dar cum și pe ce principii se bazează acestea sunt rareori explicate, ceea ce lasă loc unei interpretări greșite. În acest articol vom încerca să corectăm această omisiune.

Energia primară

Când se ține seama de energie, apare o dificultate - înainte ca energia să fie consumată în forma sa finală, aceasta trece printr-un lanț de transformări, uneori destul de lung. Un fierbător electric fierbe apa - energia este consumată sub formă de căldură, convertită din energie sub formă de electricitate în rețea. La rândul său, energia a fost transformată în această formă dintr-o formă mecanică - energia de rotație a turbinelor la o centrală electrică și care a fost obținută din energia termică a aburului obținută prin arderea unui fel de combustibil, adică din energia chimică potențială. . Într-o chestiune atât de simplă, au existat cinci etape de conversie a energiei simultan; Mai mult, în fiecare etapă, o parte din energie este, desigur, pierdută, astfel încât consumul de energie în forma finală este întotdeauna semnificativ mai mic decât producția sa. În ce stadiu ar trebui să ții evidența?

Datorită complexității descrise, statisticile energetice înregistrează producția și consumul de energie cât mai aproape de începutul lanțului, sub forma așa-numitului energie primară. Sunt monitorizate doar două tipuri de conversie a energiei primare: generarea de energie electrică, adică producția de energie electrică, și generarea de căldură, adică producția de energie termică (fără conversie ulterioară în orice altă formă). Conversiile ulterioare de energie nu sunt luate în considerare în statistici.

Vom explica conceptul de energie primară mai detaliat puțin mai târziu, dar deocamdată vom enumera tipurile de surse de energie primară:

Neregenerabil, inclusiv:

Combustibili fosili, inclusiv:
- Ulei
- Gaz natural
- Cărbune
Energie nucleara

Regenerabile, inclusiv:

Hidroenergie
Biocombustibili/biomasă
Energie solara
Putere eoliana
Energia geotermală etc.

În lista noastră puteți vedea împărțirea surselor în regenerabile și neregenerabile. Reînnoirea unei surse înseamnă inepuizabilitatea ei potențială la scara activității umane. Desigur, această împărțire este în mare măsură arbitrară. Deci, de exemplu, combustibilii fosili se formează de fapt (adică se reînnoiesc) în mod constant în intestinele Pământului, ei fac acest lucru atât de încet, conform standardelor nevoilor noastre energetice, încât încercarea de a le folosi într-un mod regenerabil este complet inutilă. . Un exemplu mai important este biocombustibilul, care include un lucru atât de banal precum lemnul de foc. Sursa de lemn de foc, după cum știm, este pădurea, iar oamenii o pot epuiza cu ușurință, deci este regenerabilă doar până la o anumită limită. Cu toate acestea, împărțirea este importantă și adesea folosită.

Pentru combustibilii fosili și biologici, cantitatea de energie primară se determină foarte simplu: este căldura specifică de ardere înmulțită cu masa combustibilului. Căldura specifică de ardere a combustibilului fosil depinde de conținutul de hidrogen din acesta: pentru metan, în care există patru atomi de hidrogen pe atom de carbon, este egală cu 50 MJ/kg; pentru cărbune, în care există aproximativ zero atomi de hidrogen per atom de carbon - aproximativ 30 MJ/kg; pentru ulei - aproximativ la mijloc. Este clar că, în practică, puterea calorică a arderii pentru diferite tipuri ale aceluiași combustibil poate fi ușor diferită, iar în statistici acest lucru este luat în considerare, dacă este posibil.

Toate celelalte surse de energie care nu sunt combustibile sunt folosite aproape exclusiv pentru generarea de energie electrică și căldură. Energia primară este puțin diferită pentru ei. În cazurile în care electricitatea este generată din energie termică, aceasta este considerată energie primară. Acest lucru se întâmplă în energia nucleară, precum și în centralele geotermale și solare termice. Dacă electricitatea este generată direct dintr-o sursă naturală, atunci energia electrică generată în sine este considerată primară. Acest lucru se întâmplă în energia hidro și eoliană, precum și în fotovoltaică (un tip de energie solară).

Pentru măsurarea energiei primare sunt folosite diferite unități. Vom folosi așa-numita tonă de echivalent petrol (tep) egală cu 41,868 GJ. Se presupune că această cantitate de energie termică este eliberată în timpul arderii unei tone medii de petrol. O mie de metri cubi de gaze naturale conțin în medie aproximativ 0,8 tep. De asemenea, o tonă de echivalent petrol este egală cu 11.630 kilowați-oră. Dacă știi câți kilowați-oră funcționează contorul tău de electricitate într-o lună acasă, atunci îți poți imagina câtă energie conține 1 deget.

Producția de energie: producerea de căldură și electricitate

Aproximativ 40% din energia primară astăzi este utilizată pentru producerea de căldură și energie. Aceste procese sunt considerate împreună datorită utilizării pe scară largă a cogenerării în sectorul energetic - producția în comun de căldură și electricitate utilă, de exemplu, în centralele combinate de căldură și energie (CHP). CHP este un tip de centrală termică (CHP). O centrală termică diferă prin faptul că căldura aburului evacuat este transferată în rețeaua de încălzire, în timp ce la alte centrale termice este transferată în mediu. Datorită acestui fapt, factorul de eficiență (COP) al centralelor termice este vizibil mai mare și ajunge la 50-60%, față de 30-40% la centralele termice convenționale. Dar să ne uităm în ordine la metodele pe care le avem astăzi la dispoziție pentru generarea de energie electrică și căldură.

Centralele termice există de la sfârșitul secolului al XIX-lea și sunt proiectate destul de simplu. Datorita arderii combustibilului, apa din cazan se transforma in abur cu temperatura si presiune foarte ridicata. Acest abur este direcționat către paletele turbinei și, prin urmare, îl rotește. Rotația este transmisă arborelui generatorului electric cu magneți atașați la acesta; un câmp magnetic rotativ creează un curent electric într-un conductor închis în conformitate cu legea inducției electromagnetice. Aburul evacuat de la turbină intră în condensator, unde este răcit și transformat înapoi în apă, care apoi curge înapoi în cazan.

Principiul de funcționare al unei centrale termice cu o unitate cu turbină cu abur este descris mai sus. Există, de asemenea, unități de turbină cu gaz: în ele, turbina este rotită direct de către produsele arderii combustibilului sub forma unui flux de gaze fierbinți (astfel, o turbină cu gaz este un motor cu ardere internă, iar o turbină cu abur este o ardere externă motor). Cea mai mare eficiență este atinsă într-o uzină cu ciclu combinat, formată din două motoare în tandem; În această instalație, gazele de evacuare încă fierbinți de la turbina cu gaz sunt utilizate pentru încălzirea cazanului turbinei cu abur.

În general, unui generator electric nu îi pasă ce anume își rotește arborele, astfel încât combinația oricărui motor termic (inclusiv un motor cu piston) cu un generator electric constituie o centrală termică de același tip cu motorul. Strict vorbind, principiul este același pentru majoritatea centralelor electrice netermice: mai întâi, cu ajutorul unui tip de motor, energia este convertită din forma sa originală în energie mecanică, apoi transformată în energie electrică folosind un generator electric.

Combustibilul pentru centralele termice este cărbunele, gazele naturale și, mult mai rar, produsele petroliere (pacură sau motorină). Turbinele cu gaz și centralele termice cu ciclu combinat utilizează în principal gaz natural; Cărbunele este folosit aproape exclusiv la centralele termice cu turbine cu abur. Există și centrale termice care funcționează cu biocombustibili. Acestea pot fi deșeuri de prelucrare a lemnului sau agricole sub formă de granule presate, precum și biogaz - un produs al activității vitale a bacteriilor care procesează diverse deșeuri biologice, inclusiv menajere și canalizare.

La o centrală nucleară (NPP), un reactor nuclear joacă rolul unui cazan pentru a crea abur de înaltă presiune, folosind energia dezintegrarii nucleelor izotopilor radioactivi în timpul unei reacții în lanț. O centrală nucleară nu mai este fundamental diferită de o centrală termică cu turbină cu abur - aburul rezultat merge la turbină și așa mai departe. La o centrală nucleară se poate realiza și cogenerarea căldurii și energiei electrice, apoi se va obține o centrală nucleară combinată termică - ACHPP. Combustibilul nuclear este produs din uraniu extras din zăcăminte adecvate cu rezerve limitate. Aceasta înseamnă că energia nucleară este o sursă de energie neregenerabilă.

Toate celelalte metode de producere a căldurii și energiei electrice folosesc surse regenerabile de energie. Deci, la o centrală hidroelectrică (HPP), arborele generatorului electric se rotește, după cum ați putea ghici, o turbină hidraulică. La rândul său, acesta din urmă se rotește datorită energiei presiunii apei. Este necesar un baraj la o centrală hidroelectrică pentru a crea diferența de cotă necesară. Dacă panta râului este suficient de mare (cum este adesea cazul la munte), atunci poți să faci fără baraj.

Centralele solare folosesc de obicei fenomenul efectului fotoelectric: particulele de lumină (fotoni) cu o anumită energie (lungime de undă) pot elimina electronii din atomii unei substanțe organizate într-un anumit mod (de obicei fotocelule semiconductoare colectate în celulele solare). Această tehnologie se mai numește și fotovoltaică. Se compară favorabil cu alte metode de generare a energiei electrice în absența completă a pieselor în mișcare - energia radiației solare este transformată direct în energie electrică, ocolind stadiul de energie mecanică.

Un alt tip de energie solară sunt centralele solare termice, în care energia solară este colectată sub formă de căldură și utilizată indirect pentru generarea de energie electrică conform principiului centralelor termice convenționale. Pentru colectarea energiei solare, se folosesc de obicei sisteme de lentile și oglinzi - acestea sunt așa-numitele centrale solare cu concentrare (CSP).

Centralele eoliene transformă energia mecanică din rotația palelor generatoarelor eoliene sub influența vântului în energie electrică. Un generator eolian, așa cum era de așteptat, constă dintr-o turbină eoliană și un generator electric. Circulația atmosferei terestre, adică a vântului, există în principal datorită încălzirii neuniforme a suprafeței pământului de către Soare. Prin urmare, ca o centrală solară, un generator eolian folosește energia regenerabilă de la Soare.

Există și centrale geotermale, care sunt proiectate similar celor termice, dar folosesc energia apei calde subterane pentru a încălzi cazanul. Căldura din sursele geotermale poate fi folosită și direct pentru încălzire. Datorită faptului că temperatura apelor subterane este relativ scăzută, eficiența centralelor geotermale este destul de scăzută - doar aproximativ 10%.

În cele din urmă, centralele mareomotoare și valurilor folosesc energia mareelor și, respectiv, a valurilor mării. În mod colectiv, aceste metode de generare a energiei electrice pot fi numite energie marină.

În 2013, în lume au fost generate și consumate un total de 23.318 terawatt-oră (sau 2.008 milioane tep) de energie electrică, precum și 354 milioane terawat de căldură; suma energiei termice și electrice se ridică la 2.362 milioane tep. În același timp, 5115 milioane tep de energie primară a fost consumată sub diferite forme. Astfel, randamentul mediu de producere a energiei termice si electrice (raportul dintre energia produsa si energia primara) a fost de 46%.

Figura 1 prezintă o diagramă a utilizării diferitelor tipuri de energie primară pentru generarea de căldură și electricitate. Graficul arată că combustibilii fosili (adică cărbunele, petrolul și gazele naturale) reprezintă trei sferturi din energia primară utilizată în aceste scopuri. Sfertul rămas provine din energie nucleară și din surse regenerabile.

Figura 1. Utilizarea energiei primare pe surse pentru producerea de căldură și electricitate în 2013 (total 5115 milioane tep).

Cu toate acestea, dacă te uiți la diagrama de distribuție a energiei electrice produse efectiv în funcție de sursă (Figura 2), imaginea va fi vizibil diferită datorită faptului că diferitele metode de generare a energiei electrice au eficiențe diferite (în sensul raportului dintre energia electrică produsă). la electricitatea primară). Astfel, eficiența energiei fotovoltaice, precum și a energiei hidro și eoliene în cadrul statisticii energetice este considerată egală cu 100%: după cum sa menționat deja, energia primară a acestor surse este înțeleasă ca energie electrică efectivă primită. Conform aproape tuturor celorlalte surse, energia primară este căldura, care este transformată în energie electrică prin energie mecanică. Eficiența electrică a acestui proces depinde de tipul de motor termic utilizat și de temperatura atinsă și este în medie de 30-40%. În plus, din aceste surse se produce și căldură utilă, care nu este inclusă în datele din Figura 2.

Figura 2. Electricitate produsă pe sursă în 2013 (total 2008 milioane tep sau 23318 TWh).

Ca urmare, în figura 2, ponderea hidroenergiei a crescut la 16%, iar ponderea energiei eoliene a devenit cel puțin vizibilă - 3%. Ponderea energiei solare este încă ascunsă în rândul celor 1% din „ceilalți”. Pentru noi, desigur, ceea ce este mai important este ce cotă din energia electrică produsă ne este dată de una sau alta sursă, prin urmare diagrama din Figura 2 are o semnificație mai practică decât diagrama din Figura 1. Și oarecum neevident conceptul de energie primară este convenabil de utilizat dacă este necesar, de exemplu, subestimați importanța surselor regenerabile. Dar asta nu înseamnă că conceptul este rău și inutil. Cert este că doar aproximativ două cincimi din energia primară utilizată la nivel mondial este cheltuită pentru producerea de căldură și electricitate; restul îl cheltuim în alte moduri.

Consumul de energie primară

Figura 3 prezintă o diagramă a consumului global de energie în anul 2013, evidențiind stadiul intermediar de producere a căldurii și energiei electrice. Diagrama arată că un total de 13.559 milioane tep de energie primară a fost cheltuită pentru toate nevoile pe parcursul anului. Inclusiv 5.115 milioane tep de energie primară a fost cheltuită pentru generarea de căldură și electricitate, ceea ce a dus la 2.362 milioane tep de căldură și electricitate gata de consum, iar 2.753 milioane tep de energie s-au pierdut în procesul de generare. În așa-numitul sector energetic - pentru extracția și prelucrarea resurselor energetice, producția de energie, conversia energiei de la un tip la altul, precum și transportul energiei sub formă de căldură și electricitate - au fost consumate 1686 milioane tep de energie, inclusiv 1291 milioane tep de energie primară și 395 milioane tep de energie secundară, adică căldură și electricitate generate. Restul de 7.153 milioane tep de energie primară a fost consumat în diferite sectoare ale economiei prin alte mijloace; Luând în considerare 1967 milioane tep de energie secundară (generată), consumul total de energie finală sa ridicat la 9120 milioane tep.

Să aruncăm o privire mai atentă asupra sectoarelor de consum de energie în contextul surselor sale.

Numele sectorului industrial vorbește de la sine. Energia din acest sector este consumată în principal în industria metalurgică, chimică și petrochimică, precum și în producția de materiale de construcție (ciment) și producția de celuloză și hârtie. Cu toate acestea, consumul de energie în transportul mărfurilor și extragerea și prelucrarea combustibililor fosili nu este inclus. În plus, consumul de resurse energetice este inclus în acest sector numai atunci când acestea sunt utilizate în mod specific ca resurse energetice, și nu ca materii prime sau materii prime pentru producție.

Combustibilii fosili în industrie sunt utilizați în principal pentru încălzire, adică atunci când tehnologia de producție necesită temperaturi ridicate. Un exemplu binecunoscut este topirea metalelor. Încălzirea este necesară și în producția de ciment (cuptoare cu tambur), precum și în anumite etape ale producției chimice și petrochimice. În plus, utilizarea produselor petroliere ca combustibil pentru construcții și alte echipamente speciale se reflectă și în acest sector. Bioenergia în sectorul industrial este în principal utilizarea deșeurilor lemnoase în industria forestieră, prelucrarea lemnului și industria celulozei și hârtiei.

Sectorul transporturilor include consumul de energie în transportul rutier, aerian, pe apă, feroviar și prin conducte. Acest sector nu include consumul de combustibil al echipamentelor, al cărui scop principal nu este transportul de pasageri și mărfuri, ci alte activități, de exemplu, construcții, minerit, exploatare forestieră, pescuit etc. Aproximativ 40-50% din energie în acest sector. sectorul este consumat de autoturisme autoturisme.

În sectorul transporturilor, se așteaptă ca peste 90% din energie să provină din petrol, adică produse din păcură: benzină, motorină, kerosen, păcură etc. Cea mai mare parte a restului este gaz natural sub diferite forme. Utilizarea biocombustibililor și a energiei electrice abia se observă astăzi, în ciuda faptului că, în special, locomotivele electrice din căile ferate și tramvaiele cu troleibuze în transportul urban au fost utilizate pe scară largă de multe decenii.

Sectorul cu denumirea nu complet transparentă „clădiri” include energia cheltuită în clădiri rezidențiale și diverse tipuri de clădiri publice (dar nu industriale) în scopuri de încălzire, răcire, alimentare cu apă caldă, iluminat, precum și pentru funcționarea aparatelor electrocasnice. și echipamente de gătit. Aproximativ 40-45% din căldura și electricitatea produsă este cheltuită în acest sector, mai mult decât în oricare altul. Ponderea relativ mare a gazelor naturale se datorează în mod evident utilizării gazului de gătit. De asemenea, acest sector consumă mai mult de 60% din întreaga bioenergie primară. Acestea sunt în principal lemn și alți biocombustibili solizi, foarte folosiți, în special, în societățile tradiționale din așa-numitele țări în curs de dezvoltare. Astfel, astăzi cuvântul la modă „bioenergie” acoperă în mare parte lemnul de foc și gunoiul de grajd uscat.

În cele din urmă, sectorul „altul” include consumul de energie în agricultură și industrii similare (pescuit, silvicultură). Acest sector ia în considerare și utilizarea combustibililor fosili nu pentru producerea de energie, ci ca materii prime pentru producerea de lubrifianți, asfalt, solvenți, produse chimice și petrochimice etc. Acest sector consumă în principal petrol, iar acest lucru reprezintă o cantitate destul de semnificativă. o parte din consumul său total este de aproximativ 16%.

Utilizarea căldurii și a electricității în toate sectoarele este destul de transparentă. Să remarcăm doar că aproximativ 16% din energia electrică produsă (331 milioane tep) este cheltuită în sectorul energetic pentru extracția și prelucrarea combustibililor fosili și nucleari și se pierde și în timpul transportului prin rețelele electrice. Pierderi similare apar în timpul transferului de energie termică prin rețelele de încălzire. Acest consum de energie este inclus în diagrama în așa-numitul „sector energetic”.

Același „sector energetic” ia în considerare costurile energetice ale extracției și procesării combustibililor fosili, producerii de biocombustibili, transformării combustibililor dintr-o formă în alta (lichefierea gazului și cărbunelui, transformarea gazului în lichide, gazeificarea cărbunelui și petrolului), cocsificarea cărbunele, precum și pierderile în timpul transportului și depozitării gazelor, petrolului, cărbunelui și biocombustibililor.

Figura 4 prezintă distribuția consumului global de energie primară pe surse în conformitate cu diagrama din Figura 3. Astfel, în general, astăzi omenirea primește mai mult de 80% din energia sa primară din combustibili fosili (adică cărbune, petrol și gaze naturale), și peste 85% - din surse neregenerabile (la fel, plus energie nucleară). Sursele regenerabile reprezintă încă mai puțin de 15% din energia primară. Trebuie amintit că, pe de o parte, o serie de surse regenerabile (hidroelectrică, eoliană, fotovoltaică) au prin definiție o eficiență sută la sută, ceea ce le crește semnificativ importanța din punct de vedere al consumului final. Pe de altă parte, bioenergia, care reprezintă două treimi din toate sursele regenerabile și 10% din consumul total de energie primară, este în mare parte inerentă societăților neindustriale; prin urmare, nu merită să-l legați de inovația și sofisticarea atribuite altor surse de energie regenerabilă.

Vom vorbi despre ce previziuni există cu privire la energia globală în partea următoare.

Conceptul de pierdere în rețelele electrice înseamnă diferența dintre energia transmisă de la sursa de energie și energia electrică consumată înregistrată a consumatorului însuși. Există multe motive pentru pierderile de energie electrică: izolarea slabă a conductoarelor, sarcini foarte mari, furtul de energie electrică nerecuperată. Articolul nostru vă va spune despre tipurile și cauzele pierderilor de energie electrică și ce metode pot fi adoptate pentru a le preveni.

Interval de distanță de la sursa de energie la consumatori

Modul de determinare a pierderilor în rețelele electrice, precum și de compensare a pagubelor materiale, va fi ajutat de un act legislativ care reglementează contabilizarea și plata tuturor tipurilor de pierderi. Decretul Guvernului Federației Ruse din 27 decembrie 2004 N 861 (modificat la 4 februarie 2017) „Cu privire la aprobarea Regulilor pentru accesul nediscriminatoriu la serviciile de transport de energie electrică și furnizarea acestor servicii...” clauza VI.

Pierderea energiei electrice apare cel mai adesea la transmiterea energiei electrice pe distanțe lungi, unul dintre motive este tensiunea consumată de către consumator însuși; 220V sau 380V. Pentru a conduce electricitatea acestei tensiuni direct de la centralele electrice, veți avea nevoie de fire cu un diametru transversal mare, astfel de fire sunt foarte greu de agățat pe liniile electrice din cauza greutății lor. Așezarea unor astfel de fire în pământ va fi, de asemenea, costisitoare. Pentru a evita acest lucru, se folosesc linii electrice de înaltă tensiune. Pentru calcule, utilizați următoarea formulă: P=I*U, unde P este puterea curentului, I este puterea curentului, U este tensiunea din circuit.

Dacă creșteți tensiunea la transmiterea energiei electrice, curentul va scădea și nu vor fi necesare fire cu un diametru mai mare. Dar, în același timp, apar pierderi la transformatoare și trebuie plătite. La transmiterea energiei cu o astfel de tensiune apar pierderi mari si din cauza uzurii suprafetelor conductorilor, deoarece rezistența crește. Aceleași pierderi sunt cauzate de condițiile meteorologice (umiditatea aerului), scurgerile apar apoi pe izolatoare și pe coroană.

Când energia electrică ajunge la destinația finală, consumatorii trebuie să transforme energia electrică la o tensiune de 6-10 kV. De acolo este distribuit prin cabluri în diferite puncte de consum, după care este din nou necesară convertirea tensiunii la 0,4 kV. Și acestea sunt din nou pierderi. Electricitatea este furnizată în spațiile rezidențiale cu o tensiune de 220V sau 380V. Trebuie avut în vedere faptul că transformatoarele au eficiență proprie și funcționează sub o anumită sarcină. Dacă puterea consumatorilor de electricitate este mai mare sau mai mică decât cea declarată, atunci pierderile vor crește în orice caz.

Un alt factor de pierdere de energie este un transformator selectat incorect. Fiecare transformator are o putere nominală declarată și, dacă se consumă mai mult, produce fie mai puțină tensiune, fie chiar se poate defecta. Deoarece tensiunea scade în astfel de cazuri, aparatele electrice își măresc consumul de energie electrică.

Pierderile gospodăriei

După primirea tensiunii necesare de 220V sau 380V, consumatorul este responsabil pentru pierderea energiei electrice. Pierderile la domiciliu apar din următoarele motive:

Depășirea consumului de energie electrică declarat
Tip de sarcină capacitivă
Tip de sarcină inductivă
Interferențe în funcționarea dispozitivelor (întrerupătoare, fișe, prize etc.
Utilizarea echipamentelor electrice vechi și a articolelor de iluminat.

Cum să reduceți pierderile de energie electrică în case și apartamente? Mai întâi, verificați dacă secțiunea transversală a cablurilor și firelor este suficientă pentru sarcina care este transferată. De obicei, un cablu este utilizat pentru liniile de iluminat, pentru liniile de priză - un cablu cu o secțiune transversală de 2,5 mm pătrați și pentru aparate electrice deosebit de „lacom” - 4 mm pătrați. Dacă nu se poate face nimic, atunci se va pierde energie la încălzirea firelor, ceea ce înseamnă că izolația acestora poate fi deteriorată, crescând șansa de incendiu.

În al doilea rând, un contact prost. Întrerupătoarele, demaroarele și întrerupătoarele ajută la evitarea pierderii de energie electrică dacă sunt fabricate din materiale rezistente la oxidare și coroziune a metalelor. Cele mai mici urme de oxid cresc rezistenta. Pentru un contact bun, un stâlp trebuie să se potrivească perfect cu celălalt.

Al treilea este sarcina reactivă. Toate aparatele electrice poartă o sarcină reactivă, cu excepția lămpilor cu incandescență și a sobelor electrice vechi. Inducția magnetică rezultată duce la rezistența la trecerea curentului prin inducție. În același timp, această inducție electromagnetică ajută curentul să treacă în timp și adaugă puțină energie rețelei, care formează curenți turbionari. Astfel de curenți oferă date incorecte contoarelor de energie electrică și, de asemenea, reduc calitatea energiei furnizate. Cu o sarcină capacitivă, curenții turbionari distorsionează și datele, care pot fi combatete cu ajutorul compensatoarelor speciale de energie reactivă.

Al patrulea punct este utilizarea lămpilor incandescente pentru iluminat. Cea mai mare parte a energiei este destinată încălzirii filamentelor și a mediului, iar doar 3,5% este cheltuită pentru iluminat. Lămpile LED moderne sunt utilizate pe scară largă; eficiența lor este mult mai mare, lămpile cu LED-uri ajungând la 20%. Durata de viață a lămpilor moderne este de câteva ori diferită de cea a lămpilor incandescente, care pot dura doar o mie de ore.

Toate metodele de mai sus de reducere a sarcinii cablajului electric în spațiile rezidențiale ajută la reducerea pierderilor în rețeaua electrică. Toate metodele sunt dezvăluite în detaliu pentru a ajuta consumatorii casnici care nu sunt conștienți de posibile pierderi. În același timp, la centralele și substațiile lucrează profesioniști care studiază și rezolvă și problemele cu pierderile de energie electrică.