שונות

3+ סוגים שונים של תחנות כוח המייצרות עבורנו חשמל

3+ סוגים שונים של תחנות כוח המייצרות עבורנו חשמל

חשמל הוא נשמת החיים של העולם המודרני. כל מה שעונים למכוניות פועל כעת על חשמל.

כדי להכניס את התלות שלנו בחשמל למספרים, אנו רואים שבשנת 2008, צריכת החשמל של ארה"ב עמדה על 2,989 TWh (שעות טרה ואט). מהר קדימה לשנת 2019, אנו רואים שזה גדל ל 3,971 TWh. TWh שווה ל- 1,000,000,000 kwh.

קשורים: איך עובד מפעל כוח סולארי?

זה פשוט מדהים לראות כמה אנו תלויים כעת בחשמל בחיי היומיום שלנו. אך מאיפה כל הכוח הזה?

התשובה היא תחנות כוח. הם מייצרים חשמל לשימוש העולם.

ישנם סוגים שונים של תחנות כוח בעולם הפועלים יחד בכדי להשביע את הצורך הגובר בכוח חשמלי. בואו נגלה בפירוט כיצד פועלות תחנות הכוח הללו.

תחנות כוח הידרואלקטריות הן אחת היעילות והחברותיות ביותר מבין כל תחנות הכוח. בתחנת כוח הידרואלקטרית ניתן חשמל ממים.

בפירוט, האנרגיה הפוטנציאלית של מים מומרת לאנרגיה חשמלית. כאשר גורמים למים ליפול מגובה לטורבינה, הם מסובבים את האבזור המחובר לגנרטור.

כאשר הטורבינה מסתובבת, הגנרטור מתחיל לייצר חשמל. חשמל זה מועבר לכל תחנות המשנה השונות כדי להפיץ את הכוח.

תחנת הכוח הגדולה בעולם היא תחנת כוח הידרו-חשמלית הנקראת סכר שלושת הערוצים. הסכר יוצר מדהים 22,500MW של כוח.

זה משיג את ההישג הזה באמצעות 34 מחוללי חשמל. הסכר כה עצום, עד שלאחר הקמתו האט הסכר לבדו האט את סיבוב כדור הארץ.

אחד היתרונות של תחנת כוח הידרואלקטרית הוא שאין פסולת שנוצרת מיצירת אנרגיה.

תחנות כוח גרעיניות מובילות גם הן את רשימת תחנות הכוח שיכולות לייצר כמויות אדירות של אנרגיה. תחנת כוח גרעינית עובדת על ידי המרת אנרגיה גרעינית לחשמל.

החום מכור הגרעיני משמש להמרת מים לאדים. לאחר מכן משתמשים באדים בלחץ להפעלת טורבינות המחוברות לגנרטור.

בניגוד לתחנות כוח פחם או גז טבעי, תחנת כוח גרעינית לא צריכה לשרוף שום דבר כדי ליצור חום. התהליך כולו מופעל על ידי ביקוע גרעיני.

כדוריות אורניום מועשרות נמוכות מועלות לתחנת הכוח הגרעינית. ואז אטום האורניום מפוצל ויוצר ביקוע גרעיני. תהליך זה משחרר כמויות אדירות של אנרגיה.

היתרון של תחנת כוח גרעינית הוא שהם לא צריכים לשרוף שום דבר כדי ליצור אנרגיה. מכאן שפליטת הפחמן מתחנת כוח גרעינית נמוכה מאוד.

החסרונות של תחנת כוח גרעינית הם הפסולת הגרעינית שהיא יוצרת והעלות התלולה לבנייה. כוח גרעיני מהווה יותר מ 10% של צרכי האנרגיה בעולם.

תחנת הכוח הגרעינית הגדולה בעולם היא תחנת הכוח Kashiwazaki-Kariwa הממוקמת ביפן. הוא מסוגל לייצר 7,965MW של אנרגיה המשתמשת בשבעה כורי מים רותחים.

לשתי תחנות הכוח הראשונות שדנו בהן טביעת רגל נמוכה בפחמן. תחנות כוח המופעלות בפחם הן בדיוק ההפך. יש להם טביעת רגל גדולה של פחמן, אך תחנות כוח המופעלות על ידי פחם מהוות כמעט40% של צרכי האנרגיה בעולם.

הפעלת פחם או תחנות כוח פחם שורפות פחם להמרת מים לאדים. קיטור זה משמש לאחר מכן להפעלת טורבינות המייצרות חשמל בעזרת גנרטור.

א 1000MW תחנת כוח פחם נשרפת 9000 טון פחם ליום. תהליך זה משחרר לאוויר כמויות מאוד גבוהות של מזהמים.

כשאנחנו מסתכלים על צריכת פחם לייצור כוח, אף מדינה לא מתקרבת לסין. שמונה מתוך אחד עשר הקיבולת הגבוהה (יותר מ 5GW) נמצאים בסין.

יתר על כן, סין היא פולטת ה- CO2 הגדולה בעולם!

תחנת הכוח DatangTuoketuo היא תחנת הכוח התרמית הגדולה בעולם המתגאה בקיבולת של 6.7GW. מפעל פחם זה משתמש ביותר מ 21 מיליון טון פחם בשנה בכדי לעמוד בדרישות האנרגיה של סין.

תחנות כוח המופעלות על ידי פחם מתחילות לקטגוריה של תחנות כוח תרמיות. תחנות כוח המופעלות באמצעות סולר וגז טבעי הן שני הסוגים האחרים של תחנות כוח תרמיות המשמשות בדרך כלל לייצור חשמל.

עם ההתקדמות בייצור האנרגיה, יש לנו יותר מסתם תחנות כוח תרמיות, גרעיניות והידרואלקטריות. הם נקראים תחנות כוח לא קונבנציונליות.

תחנות כוח אלה מסוגלות לייצר אנרגיה נקייה (או אנרגיה ירוקה). בואו נגלה במה מדובר!

תחנות כוח סולאריות: תחנות כוח סולאריות משתמשות באנרגיית השמש כדי לייצר חשמל. פאנלים סולאריים לוכדים את אור השמש באמצעות תאים פוטו-וולטאיים וממירים אותו לחשמל.

כיום מספר גדל והולך של מדינות בוחנות לעבר אנרגיית השמש כדי לקזז את תלותן בדלקים מאובנים. פארק השמש המדברי טנגר הוא כיום תחנת הכוח הסולארית הגדולה בעולם מבחינת קיבולת. הוא מסוגל לייצר 1,547MW של אנרגיה.

תחנות כוח רוח: תחנות כוח רוח ממירות אנרגיית רוח לאנרגיה חשמלית באמצעות טורבינות רוח. אלה יעילים מאוד גם בהפקת אנרגיה נקייה.

אוסף של טחנות רוח על פני שטח נקרא חוות רוח. חוות הרוח של גאנסו בסין, אשר מסתיימת בשנת 2020, נחשבת כחוות הרוחות הגדולה בעולם.

תחנת כוח גיאותרמית: תחנות כוח גיאותרמיות דומות לתחנות כוח טורבינות קיטור עליהן דנו קודם. עם זאת, במקום לשרוף דלקים מאובנים, תחנות כוח גיאותרמיות משתמשות בחום מליבת כדור הארץ כדי ליצור קיטור.

תחנת הכוח הגיאותרמית הגדולה ביותר היא מתחם הגייזרים, הממוקם בארה"ב. הוא מסוגל לייצר 1,520 מגוואט של אנרגיה. המגבלה הגדולה ביותר של אנרגיה גיאותרמית היא שיש רק כמה מקומות כדור הארץ שבהם ניתן להתקין אותה. כמו כן, עלות קידוח ובניית צמחים יכולה להיות יקרה למדי.

תחנת כוח גאות ושפל: תחנות כוח גאות ושפל משתמשות בגדרות גאות ושפל בכדי לרתום את כוח הגאות והשפל. שיעורי האימוץ של תחנות כוח גאות ושפל היו נמוכים מכיוון שיש כמה מגבלות קריטיות ליישום תחנת כוח גאות.

לאורך השנים ראינו נטייה מתמדת בביקוש לאנרגיה בכל רחבי העולם. ולהתקדם, אין שום סימן שהדפוס הזה יואט בקרוב! העלייה השנתית ברמות הזיהום היא עדות לקצב צריכת הדלק המאובנים שלנו.

קשורים: כוח איחוי גרעיני במאה ה -21

מה שאנחנו כן יכולים לעשות הוא להתרחק ממקורות כוח כבדים בפחמן כמו דלקים מאובנים ולאמץ מקורות אנרגיה מתחדשים. הושקעו מאמצים אדירים בחזון זה על ידי חברות ומדינות שונות להפוך את החזון למציאות.

בשנים הקרובות אנו יכולים לקוות לראות יותר תחנות כוח אנרגיה ירוקה ולא מפעלים של CO2.


צפו בסרטון: הפקת אנרגיה מגאות ושפל. מתוך: קורס מבוא לאנרגיה מתחדשת (יָנוּאָר 2022).