Энергетика для чайников: стать Чубайсом смогут все :: Экономика :: РБК

Энергетика для начинающих. — Энергодиспетчер

   Электрическая энергия  давно вошла в нашу жизнь. Еще греческий философ Фалес в 7 веке до нашей эры обнаружил, что янтарь, потертый о шерсть начинает притягивать предметы. Но долгое время на этот факт никто не обращал внимание. Лишь в 1600 году впервые появился термин «Электричество», а в  1650 году Отто фон Герике создал электростатическую машину в виде насаженного на металлический стержень серного шара, которая позволила наблюдать не только эффект притягивания, но и эффект отталкивания. Это была первая простейшая электростатическая машина.

  Прошло  много лет с тех пор, но даже сегодня, в мире, заполненном терабайтами информации, когда можно самому узнать все, что тебя интересует, для многих остается загадкой как производится электричество, как его доставляют к нам в дом, офис, на предприятие…

В несколько частей рассмотрим эти процессы.

Часть I. Генерация электрической энергии.

  Откуда же берется электрическая энергия? Появляется эта энергия   из других видов энергии – тепловой, механической, ядерной, химической и многих других. В промышленных масштабах электрическую энергию получают на электростанциях. Рассмотрим только самые распространенные виды электростанций.

  1) Тепловые электростанции. Сегодня из можно объединить одним термином – ГРЭС (Государственная Районная Электростанция). Конечно, сегодня этот термин потерял первоначальный смысл, но он не ушел в вечность, а остался с нами.

Тепловые электростанции делятся на несколько подтипов:

А) Конденсационная электростанция (КЭС) — тепловая электростанция, производящая только электрическую энергию, своим названием этот тип электростанций обязан особенностям принципа работы.

Рис.1

Принцип работы: В котел  при помощи насосов подается воздух и топливо (газообразное, жидкое или твердое). Получается топливо-воздушная смесь, которая горит в топке котла, выделяя огромное количество теплоты. При этом  вода проходит по трубной системе, которая располагается внутри котла. Выделяющаяся теплота передается этой воде, при этом ее температура повышается и доводится до кипения. Пар, который был получен в котле снова идет в котел для перегревания его выше температуры кипения воды (при данном давлении), затем по паропроводам он поступает на паровую турбину, в которой пар совершает работу. При этом он расширяется, уменьшается его температура и давление. Таким образом, потенциальная энергия пара передается турбине, а значит, превращается в кинетическую. Турбина же в свою очередь приводит в движение ротор трехфазного генератора переменного тока, который находится на одном валу с турбиной и производит энергию.

Рассмотрим некоторые элементы КЭС поближе.

Паровая турбина.

Рис.2

Поток водяного пара поступает через направляющие аппараты на криволинейные лопатки, закрепленные по окружности ротора, и, воздействуя на них, приводит ротор во вращение. Между рядами лопаток, как видите, есть промежутки. Они есть потому, что этот ротор вынут из корпуса. В корпус  тоже встроены  ряды лопаток, но они неподвижны и служат для создания нужного угла падения пара на движущиеся лопатки.

Конденсационные паровые турбины служат для превращения максимально возможной части теплоты пара в механическую работу. Они работают с выпуском (выхлопом) отработавшего пара в конденсатор, в котором поддерживается вакуум.

Турбина и генератор, которые находятся на одном валу называются турбогенератором. Трехфазный генератор переменного тока (синхронная машина).

Рис.3

Он состоит из:

1. Электромагнита, вращающегося вместе с валом турбогенератора (это обмотка возбуждения). На данном рисунке электромагнит имеет 1  пару полюсов, а это значит, что для того, чтобы генератор выдавал частоту тока 50 Гц, он должен вращатся с частотой 3000 об/мин. (такие турбогенераторы называют быстроходными). Если бы было 2 пары полюсов, то достаточно было бы вращение с частотой 1500 об/мин, и так далее. Чем больше пар полюсов, тем больше становится турбогенератор. Оптимальную частоту выбирают исходя из параметров теплоносителя. На КЭС устанавливают, в основном, быстроходные турбогенераторы.
2. 3-х обмоток статора, смещенных относительно друг друга на 120 градусов. Каждая обмотка – это фаза. Концы этих обмоток соединяются специальным образом

   Рис.4

   (обычно в треугольник, а начала выводятся. По токопроводам  выработанная энергия (с  номинальным напряжением до 24 кВ) поступает на повышающий трехфазный трансформатор (или на группу  3-х однофазных трансформаторов.

Рис. 5,6

Который повышает напряжение до стандартного значения (35-110-220-330-500-750 кВ). При этом ток значительно уменьшается (например, при увеличении напряжения в 2 раза, ток уменьшается в 4 раза), что позволяет передавать мощность на большие расстояния. Следует отметить, что когда мы говорим о классе напряжения, то мы имеем в виду линейное (междуфазное) напряжение.

 Активную мощность, которую вырабатывает генератор, регулируют изменением количеством энергоносителя, при этом изменяется ток в обмотке ротора. Для увеличения выдаваемой активной мощности нужно увеличить подачу пара на турбину, при этом ток в обмотке ротора возрастет.  Не следует забывать, что генератор синхронный, а это значит, что его частота всегда равна частоте тока в энергосистеме, и изменение параметров энергоносителя не повлияет на частоту его вращения.

 Кроме того, генератор вырабатывает и реактивную мощность. Ее можно использовать для регулирования выдаваемого напряжения в небольших пределах (т.е. это не основное средство регулирования напряжения в энергосистеме). Работает это таким образом. При перевозбуждении обмотки ротора, т.е. при повышении напряжения на роторе сверх номинала, «излишек» реактивной мощности выдается в энергосистему, а когда обмотку ротора недовозбуждают, то реактивная мощность потребляется генератором.

 Таким образом, в переменном токе мы говорим о полной мощности (измеряется в вольт-амперах – ВА), которая равна корню квадратному от суммы активной (измеряется в ваттах – Вт) и реактивной (измеряется в вольт-амперах реактивных – ВАР) мощностях.

 Вода в водохранилище служит для отведения тепла от конденсатора. Однако, часто для этих целей используют брызгальные бассейны

Рис.7

или градирни. Градирни бывают башенными Рис.8

или вентиляторными Рис.9

Градирни устроены почти так же как и брызгальные бассейны, с тем лишь различием, что вода стекает по радиаторам, передает им тепло, а уже они охлаждаются нагнетаемым  воздухом. При этом  часть воды испаряется и уносится в атмосферу.
КПД такой электростанции не превышает 30%.

 Б) Газотурбинная электростанция.
Парогазовые установки.

 На газотурбинной электростанции турбогенератор приводится в движение не паром, а непосредственно газами, получаемыми при сгорании топлива. При этом можно использовать только природный газ, иначе турбина быстро выйдет из стоя из-за ее загрязнения продуктами горения. КПД на максимальной нагрузке 25-33%

 Гораздо больший КПД (до 60%) можно получить, совмещая паровой и газовый циклы. Такие установки называются парогазовыми. В них вместо обычного котла установлен котел-утилизатор, не имеющий собственных горелок. Теплоту он получает от выхлопа газовой турбины. В настоящее время ПГУ активнейшим образом внедряются  в нашу жизнь, но пока в России их немного.

В) Теплоэлектроцентрали (очень давно стали неотъемлемой частью крупных городов). Рис.11

 ТЭЦ конструктивно устроена как конденсационная электростанция (КЭС). Особенность электростанции такого типа состоит в том, что она может вырабатывать одновременно как тепловую, так и электрическую энергию. В зависимости от вида паровой турбины, существуют различные способы отборы пара, которые позволяют забирать из нее пар с разными параметрами. При этом часть пара или полностью весь пар (зависит от типа турбины) поступает в сетевой подогреватель, отдает ему теплоту и конденсируется там. Теплофикационные турбины позволяют регулировать количество пара для тепловых или промышленных нужд что позволяет ТЭЦ работать в нескольких режимах по нагрузке:

 тепловому — выработка электрической энергии полностью зависит от выработки пара для промышленных или теплофикационных нужд.

 электрическому — электрическая нагрузка независима от тепловой. Кроме того, ТЭЦ могут работать и в полностью конденсационном режиме. Это может потребоваться, например, при резком дефиците активной мощности летом. Такой режим является невыгодным для ТЭЦ, т.к. значительно снижается КПД.

 Одновременное производство электрической энергии и тепла (когенерация) – выгодный процесс, при котором КПД станции существенно повышается.  Так, например, расчетный КПД КЭС составляет максимум 30%, а у ТЭЦ – около 80%. Плюс ко всему, когенерация позволяет уменьшить  холостые тепловые выбросы, что положительно сказывается на экологии местности, в которой расположена ТЭЦ (по сравнению с тем, если бы тут была КЭС аналогичной мощности).

 Рассмотрим подробнее паровую турбину.

 К теплофикационным паровым турбинам относятся турбины с:

-противодавлением;

-регулируемым отбором пара;

-отбором и противодавлением.

 Турбины с противодавлением работают с выхлопом пара не в конденсатор, как у КЭС, а в сетевой подогреватель, то есть весь пар, пошедший через турбину, идет на теплофикационные нужды. Конструкция таких турбин обладает существенным недостатком: график электрической нагрузки полностью зависит от графика тепловой нагрузки, то есть такие аппараты не могут принимать участия  в оперативном регулировании частоты тока в энергосистеме.

 В турбинах, имеющих регулируемый отбор пара, происходит его отбор в нужном количестве в промежуточных ступенях, при этом выбирают такие ступени для отбора пара, какие подходят в данном случае. Такой тип турбины обладает независимостью от тепловой нагрузки и регулирование выдаваемой активной мощности можно регулировать в больших пределах, чем у ТЭЦ с противодавлением.

 Турбины с отбором и противодавлением совмещают в себе функции первых двух видов турбин.

 Теплофикационные турбины ТЭЦ не всегда не способны за малый промежуток времени изменить тепловую нагрузку. Для покрытия пиков нагрузки ,а иногда и для увеличения электрической мощности путем перевода турбин в конденсационный режим, на ТЭЦ устанавливают пиковые водогрейные котлы.

 2)      Атомные электростанции.

 В России на настоящий момент существует 3 вида реакторных установок. Общий принцип их работы примерно похож на работу КЭС (в былые времена АЭС называли ГРЭС). Принципиальное различие состоит лишь в том, что тепловую энергию получают не в котлах на органическом топливе, а в ядерных реакторах.

        Рассмотрим две самых распространенных типов реакторов в России.

1)      Реактор РБМК.

Рис.12

Отличительная особенность этого реактора состоит в том, что пар для вращения турбины получают непосредственно в активной зоне реактора.

Активная зона РБМК.  Рис.13

состоит из вертикальных графитовых колонн, в которых находятся продольные отверстия, с вставленными туда трубами из циркониевого сплава и нержавеющей стали. Графит выполняет роль замедлителя нейтронов.  Все каналы делятся на топливные и каналы СУЗ (система управления и защиты). Они имеют разные контуры охлаждения. В топливные каналы вставляют кассету (ТВС – тепловыделяющую сборку) со стержнями (ТВЭЛ – тепловыделяющий элемент) внутри которых находятся урановые таблетки в герметичной оболочке. Понятно, что именно от них получают тепловую энергию, которая передается непрерывно циркулирующему снизу вверх теплоносителю под большим давлением – обычной, но очень хорошо очищенной от примесей воде.

Рис.14

 Вода, проходя по топливным каналам, частично испаряется , пароводяная смесь поступает от всех отдельных топливных каналов в 2 барабан-сепаратора, где происходит отделение (сепарация) пара от воды. Вода снова уходит в реактор с помощью циркуляционных насосов (всего из 4 на петлю), а пар по паропроводам идет на 2 турбины. Затем пар конденсируется в конденсаторе, превращается в воду, которая снова идет в реактор.

 Тепловой мощностью реактора управляют только с помощью стержней-поглотителей нейтронов из бора, которые перемещаются в каналах СУЗ. Вода, охлаждающая эти каналы идет сверху вниз.

 Как вы могли заметить, я еще ни разу не сказал про корпус реактора. Дело в том, что фактически у РБМК нет корпуса. Активная зона про которую я вам сейчас рассказывал помещена в бетонную шахту, сверху она закрыта крышкой весом в 2000 тонн.

Рис.15

 На приведенном рисунке видна верхняя биологическая защита реактора. Но не стоит ожидать, что приподняв один из блоков, можно будет увидеть желто-зеленое жерло активной зоны, нет. Сама крышка располагается значительно ниже, а над ней, в пространстве до верхней биологической защиты остается промежуток для коммуникаций каналов и полностью извлеченных стержней поглотителей.

 Между графитовыми колоннами оставляют пространство для теплового расширения графита. В этом пространстве циркулирует смесь газов азота и гелия. По ее составу судят о герметичности топливных каналов. Активная зона РБМК рассчитана на разрыв не более 5 каналов, если разгерметизируется больше – произойдет отрыв крышки реактора и раскрытие остальных каналов.  Такое развитие событий вызовет повторение Чернобыльской трагедии (тут я имею в виду не саму техногенную катастрофу, а ее последствия).

Рассмотрим плюсы РБМК:

—Благодаря поканальному регулированию тепловой мощности есть возможность менять топливные сборки, не останавливая реактор. Каждый день, обычно, меняют несколько сборок.

—Низкое давление в КМПЦ (контур многократной принудительной циркуляции), что способствует более мягкому протеканию аварий, связанных с его разгерметизацией.

—Отсутствие сложного в изготовлении корпуса реактора.

Рассмотрим минусы РБМК:

—В ходе эксплуатации  были обнаружены многочисленные просчеты в геометрии активной зоны, устранить которые на действующих энергоблоках 1-го и 2-го поколений (Ленинград, Курск, Чернобыль, Смоленск) полностью не возможно. Энергоблоки РБМК 3-его поколения (он один – на 3 энергоблоке Смоленской АЭС) лишен этих недостатков.

—Реактор одноконтурный. То есть турбины вращает пар, полученный непосредственно  в реакторе. А это значит, что он содержит радиоактивные компоненты.  При разгерметизации турбины (а такое было на Чернобыльской АЭС в 1993 году) ее ремонт будет сильно усложнен, а, может быть, и невозможен.

—Срок службы реактора определяется сроком службы графита (30-40 лет). Затем наступает его деградация, проявляющаяся в его разбухании. Этот процесс  уже вызывает серьезные опасения на старейшем энергоблоке РБМК Ленинград-1, построенном в 1973 году (ему уже 39 лет). Наиболее вероятный выход из ситуации – заглушение n-нного количества каналов для уменьшения теплового расширения графита.

—Графитовый замедлитель является горючим материалом.

—Ввиду огромного количества запорной арматуры, реактор сложен в управлении.

— На 1 и 2 поколениях существует неустойчивость при работе на малых мощностях.

В целом можно сказать, что РБМК – хороший реактор для своего времени. В настоящее время принято решение не строить энергоблоки с этим типом реакторов.

2) Реактор ВВЭР.

Рис. 16

       На смену РБМК в настоящее время приходит ВВЭР. Он обладает значительными плюсами по сравнению с РБМК.

 Активная зона полностью находится в очень прочном корпусе, который изготавливают на заводе и привозят железнодорожным, а затем и автомобильным  транспортом на строящийся энергоблок в полностью готовом виде. Замедлителем является чистая вода под давлением. Реактор состоит из 2-х контуров: вода первого контура под большим давлением охлаждает топливные сборки, передавая тепло 2-му контуру с помощью  парогенератора (выполняет функцию теплообменника между 2-ми изолированными контурами). В нем вода второго контура кипит, превращается в пар и идет на турбину. В первом контуре вода не кипит, так как она находится под очень большим давлением.  Отработанный пар конденсируется в конденсаторе и снова идет в парогенератор. Двухконтурная схема обладает значительными плюсами по сравнению с одноконтурной:

 -Пар, идущий на турбину не радиоктивен.

 -Мощностью реактора можно управлять не только стержнями-поглотителями, но и раствором борной кислоты, что делает реактор более устойчивым.

 -Элементы первого контура располагаются очень близко друг от друга, поэтому их можно поместить в общую защитную оболочку. При разрывах в первом контуре радиоактивные элементы попадут в гермооболочку и не выйдут в окружающую среду. Кроме того гермооболочка защищает реактор от внешнего воздействия (например от падения небольшого самолета или взрыва за периметром станции).

-Реактор не сложен в управлении.

 Имеются так же и минусы:

—В отличие от  РБМК, топливо нельзя менять при работающем реакторе, т.к. оно находится в общем корпусе, а не в отдельных каналах, как в РБМК.  Время перезагрузки топлива обычно совпадает со временем текущего ремонта, что уменьшает воздействие этого фактора на КИУМ (коэффициент используемой установленной мощности).

—Первый контур находится под большим давлением, что потенциально может вызвать больший масштаб аварии при разгерметизации, чем РБМК.

—Корпус реактора очень сложно перевезти с завода-изготовителя на стройплощадку АЭС.

Что же, работу тепловых электростанций мы рассмотрели, теперь рассмотрим работу
гидравлических электростанций.

Рис.17

 Принцип работы ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

 Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определенном месте, или деривацией — естественным током воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию. ГЭС обладают очень высокой маневренностью вырабатываемой мощности, а также малой стоимостью вырабатываемой электроэнергии. Эта особенность ГЭС привела с созданию другого типа электростанции – ГАЭС. Такие станции способны аккумулировать вырабатываемую электроэнергию, и пускать её в ход в моменты пиковых нагрузок. Принцип работы таких электростанций следующий: в определенные периоды (обычно ночью), гидроагрегаты ГАЭС работают как насосы, потребляя электрическую энергию из энергосистемы, и закачивают воду в специально оборудованные верхние бассейны. Когда возникает потребность (в пики нагрузки), вода из них поступает в напорный трубопровод и приводит в действие турбины. ГАЭС выполняют исключительно важную функцию в энергосистеме (регулирование частоты), но они не получают широкого распространения у нас в стране, т.к. в итоге они потребляют больше мощности, чем выдают. То есть станция такого типа убыточна для владельца. Например, на Загорской ГАЭС мощность гидрогенераторов в генераторном режиме 1200 МВт, а в насосном – 1320 МВт. Однако такой тип станции наилучшем образом подходит для быстрого увеличения или уменьшения вырабатываемой мощности, поэтому их выгодно сооружать около, например, АЭС, так как последние работают в базовом режиме.

 Мы с вами рассмотрели  как именно производится электрическая энергия. Пора задать себе серьезный вопрос: «А какой тип станций наилучшем образом отвечает всем современным требованиям по надежности, экологичности, а кроме этого, еще и будет отличаться малой стоимостью энергии?» Каждый ответит на этот вопрос по-разному. Приведу свой список «лучших из лучших».

 1)      ТЭЦ на природном газе. КПД таких станций очень высок, высока и стоимость топлива, но природный газ – один из самых «чистых» видов топлива, а это очень важно для экологии города, в черте которых обычно и располагаются ТЭЦ.

 2)      ГЭС и ГАЭС. Преимущества над тепловыми станциями очевидно, так как этот тип станции не загрязняет атмосферу и производит самую «дешевую» энергию, которая плюс ко всему является возобновляемым ресурсом.

 3)      ПГУ на природном газе. Самый высокий КПД среди тепловых станций, а так же малое количество потребляемого топлива, позволит частично решить проблему теплового загрязнения биосферы и ограниченных запасов ископаемого топлива.

4)      АЭС. В нормальном режиме работы АЭС выбрасывает в окружающую среду в 3-5 раз меньше радиоактивных веществ, чем тепловая станция той же мощности, поэтому частичное замещения тепловых электростанций атомными вполне оправдано.

 5)      ГРЭС. В настоящее время на таких станциях в качестве топлива используют природный газ. Это является абсолютно бессмысленным, так как с тем же успехов в топках ГРЭС можно утилизировать попутный нефтяной газ (ПНГ) или сжигать уголь, запасы которого огромны, по сравнению с запасами природного газа.

 На этом я завершаю первую часть статьи. В следующей части мы узнаем, как электрическая энергия приходит к потребителям.

Материал подготовил:
студент группы ЭС-11б ЮЗГУ Агибалов Сергей.

Электротехника для чайников | AlexGyver

Начнем пожалуй с понятия электричества. Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц под действием электрического поля. В качестве частиц могут выступать свободные электроны металла, если ток течет по металлическому проводу, или ионы, если ток течет в газе или жидкости.

Есть ещё ток в полупроводниках, но это отдельная тема для разговора. Как пример можно привести высоковольтный трансформатор из микроволновки – сначала электроны бегут по проводам, затем ионы движутся между проводами, соответственно сначала ток идет через металл, а потом через воздух. Вещество называются проводником или полупроводником, если в нём есть частицы, способные переносить электрический заряд. Если таких частиц нет, то такое вещество называется диэлектриком, оно не проводит электричество. Заряженные частицы несут на себе электрический заряд, который измеряется обозначается q в кулонах.

Единица измерения силы тока называется Ампер и обозначается буковой I, ток величиной в 1 Ампер образуется при прохождении через точку электрической цепи заряда величиной 1 Кулон за 1 секунду, то есть грубо говоря сила тока измеряется в кулонах секунду. И по сути сила тока это количество электричества, протекающего за единицу времени через поперечное сечение проводника. Чем больше заряженных частиц бежит по проводу, тем соответственно больше ток.

Чтобы заставить заряженные частицы перемещаться от одного полюса к другому необходимо создать между полюсами разность потенциалов или – Напряжение. Напряжение измеряется в вольтах и обозначается буквой V или U. Чтобы получить напряжение величиной 1 Вольт нужно передать между полюсами заряд в 1 Кл, совершив при этом работу в 1 Дж. Согласен, немного непонятно.

Для наглядности представим резервуар с водой расположенный на некоторой высоте. Из резервуара выходит труба. Вода под действием силы тяжести вытекает через трубу. Пусть вода – это электрический заряд, высота водяного столба – это напряжение, а скорость потока воды – это электрический ток. Точнее не скорость потока, а количество вытекающей за секунду воды. Вы понимаете, что чем выше уровень воды, тем больше будет давление внизу А чем выше давление внизу, тем больше воды вытечет через трубу, потому что скорость будет выше.. Аналогично чем выше напряжение, тем больший ток будет течь в цепи.

Зависимость между всеми тремя рассмотренными величинами в цепи постоянного тока определяет закон ома, который выражается вот такой формулой, и звучит как сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению, и обратно пропорциональна сопротивлению. Чем больше сопротивление, тем меньше ток, и наоборот.

Добавлю ещё пару слов про сопротивление. Его можно измерить, а можно посчитать. Допустим у нас есть проводник, имеющий известную длину и площадь поперечного сечения. Квадратный, круглый, неважно. Разные вещества имеют разное удельное сопротивление, и для нашего воображаемого проводника существует вот такая формула, определяющая зависимость между длиной, площадью поперечного сечения и удельным сопротивлением.

Удельное сопротивление веществ можно найти в интернете в виде таблиц.

Можно опять же провести аналогию с водой: вода течёт по трубе, пусть труба имеет удельную шершавость. Логично предположить, что чем длиннее и уже труба, тем меньше воды будет по ней протекать за единицу времени. Видите, как всё просто? Формулу даже запоминать не нужно, достаточно представить себе трубу с водой.

Что касается измерения сопротивления, то нужен прибор, омметр. В наше время более популярны универсальные приборы – мультиметры, они измеряют и сопротивление, и ток, и напряжение, и ещё кучу всего. Давайте проведём эксперимент. Я возьму отрезок нихромовой проволоки известной длины и площади сечения, найду удельное сопротивление на сайте где я её купил и посчитаю сопротивление. Теперь этот же кусочек измерю при помощи прибора. Для такого маленького сопротивления мне придется вычесть сопротивление щупов моего прибора, которое равно 0.8 Ом. Вот так вот!

Шкала мультиметра разбита по размерам измеряемых величин, это сделано для более высокой точности измерения. Если я хочу измерить резистор с номиналом 100 кОм, я ставлю рукоятку на большее ближайшее сопротивление. В моём случае это 200 килоом. Если хочу измерить 1 килоом, то ставлю на 2 ком. Это справедливо для измерения остальных величин. То есть на шкале отложены пределы измерения, в который нужно попасть.

Давайте продолжим развлекаться с мультиметром и попробуем измерить остальные изученные величины. Возьму несколько разных источников постоянного тока. Пусть это будет блок питания на 12 вольт, юсб порт и трансформатор, который в своей молодости сделал мой дед. Напряжение на этих источниках мы можем измерить прямо сейчас, подключив вольтметр параллельно, то есть непосредственно к плюсу и к минусу источников. С напряжением всё понятно, его можно взять и измерить. А вот чтобы измерить силу тока, нужно создать электрическую цепь, по которой будет протекать ток. В электрической цепи обязательно должен быть потребитель, или нагрузка. Давайте подключим потребитель к каждому источнику. Кусочек светодиодной ленты, моторчик и резистор на (160 ом).

Давайте измерим ток, протекающий в цепях. Для этого переключаю мультиметр в режим измерения силы тока и переключаю щуп во вход для тока. Амперметр подключается в цепь последовательно измеряемому объекту. Вот схема, её тоже следует помнить и не путать с подключением вольтметра. Кстати существует такая штуковина как токовые клещи. Они позволяют измерять силу тока в цепи без подключения непосредственно к цепи. То есть не нужно отсоединять провода, просто накидываешь их на провод и они измеряют. Ну ладно, вернёмся к нашему обычному амперметру.

Итак, я измерил все токи. Теперь мы знаем, какой ток потребляется в каждой цепи. Здесь у нас светятся светодиоды, здесь крутится моторчик а здесь…. Так стоять, а че делает резистор? Он не поёт нам песни, не освещает комнату и не вращает никакой механизм. Так на что он тратит целых 90 миллиампер? Так не пойдёт, давайте разбираться. Слышь ты! Ау, он горячий! Так вот куда расходуется энергия! А можно ли как-то посчитать, что здесь за энергия? Оказывается – можно. Закон, описывающий тепловое действие электрического тока был открыт в 19 веке двумя учеными, Джеймсом Джоулем и Эмилием Ленцем. Закон назвали закон Джоуля-Ленца. Он выражается вот такой формулой, и численно показывает, сколько джоулей энергии выделяется в проводнике, в котором течёт ток, за единицу времени. Из этого закона можно найти мощность, которая выделяется на этом проводнике, мощность обозначается английской буквой Р и измеряется в ваттах.

Таким образом у меня на столе электрическая мощность идёт на освещение, на совершение механической работы и на нагрев окружающего воздуха. Кстати именно на этом принципе работают различные нагреватели, электрочайники, фены, паяльники и прочее. Там везде стоит тоненькая спираль, которая нагревается под действием тока.

Этот момент стоит учитывать при подведении проводов к нагрузке, то есть прокладка проводки к розеткам по квартире тоже входит в это понятие. Если вы возьмете для подведения к розетке слишком тонкий провод и подключите в эту розетку компьютер, чайник и микроволновку, то провод может нагреться вплоть до возникновения пожара. Поэтому есть вот такая табличка, которая связывает площадь поперечного сечения проводов с максимальной мощностью, которая по этим проводам будет идти. Если вздумаете тянуть провода – не забудьте об этом.

Также в рамках этого выпуска хотелось бы напомнить особенности параллельного и последовательного соединения потребителей тока. При последовательном соединении сила тока одинакова на всех потребителях, напряжение разделилось на части, а общее сопротивление потребителей представляет собой сумму всех сопротивлений. При параллельном соединении напряжение на всех потребителях одинаково, сила тока разделилась, а общее сопротивление вычисляется вот по такой формуле.

Из этого вытекает один очень интересный момент, который можно использовать для измерения силы тока. Допустим нужно измерить силу тока в цепи около 2 ампер. Амперметр с этой задачей не справляется, поэтому можно использовать закон ома в чистом виде. Знаем, что сила тока одинакова при последовательном соединении. Возьмём резистор с очень маленьким сопротивлением и вставим его последовательно нагрузке. Измерим на нём напряжение. Теперь, пользуясь законом ома, найдём силу тока. Как видите, она совпадает с расчётом ленты. Здесь главное помнить, что этот добавочный резистор должен быть как можно меньшего сопротивления, чтобы оказывать минимальное влияние на измерения.

Есть ещё один очень важный момент, о котором нужно знать. Все источники имеют максимальный отдаваемый ток, если этот ток превысить – источник может нагреться, выйти из строя, а в худшем случае ещё и загореться. Самый благоприятный исход это когда источник имеет защиту от перегрузки по току, в таком случае он просто отключит ток. Как мы помним из закона ома, чем меньше сопротивление, тем выше ток. То есть если взять в качестве нагрузки кусок провода, то есть замкнуть источник самого на себя, то сила тока в цепи подскочит до огромных значений, это называется короткое замыкание. Если вы помните начало выпуска, то можете провести аналогию с водой. Если подставить нулевое сопротивление в закон ома то мы получим бесконечно большой ток. На практике такое конечно не происходит, потому что источник имеет внутреннее сопротивление, которое подключено последовательно. Этот закон называется закон ома для полной цепи. Таким образом ток короткого замыкания зависит от величины внутреннего сопротивления источника.

Сейчас давайте вернёмся к максимальному току, который может выдать источник. Как я уже говорил, силу тока в цепи определяет нагрузка. Многие писали мне вк и задавали примерно вот такой вопрос, я его слегка утрирую: Саня, у меня есть блок питания на 12 вольт и 50 ампер. Если я подключу к нему маленький кусочек светодиодной ленты, она не сгорит? Нет, конечно же она не сгорит. 50 ампер – это максимальный ток, который способен выдать источник. Если ты подключишь к нему кусочек ленты, она возьмёт свои ну допустим 100 миллиампер, и все. Ток в цепи будет равен 100 миллиампер, и никто никуда не будет гореть. Другое дело, если возьмёшь километр светодиодной ленты и подключишь его к этому блоку питания, то ток там будет выше допустимого, и блок питания скорее всего перегреется и выйдет из строя. Запомните, именно потребитель определяет величину тока в цепи. Этот блок может выдать максимум 2 ампера, и когда я закорачиваю его на болтик, с болтиком ничего не происходит. А вот блоку питания это не нравится, он работает в экстремальных условиях. А вот если взять источник, способный выдать десятки ампер, такая ситуация не понравится уже болтику.

Давайте для примера произведём расчёт блока питания, который потребуется для питания известного отрезка светодиодной ленты. Итак, закупили мы у китайцев катушку светодиодной ленты и хотим запитать три метра этой самой ленты. Для начала идём на страницу товара и пытаемся найти, сколько ватт потребляет один метр ленты. Эту информацию я найти не смог, поэтому есть вот такая табличка. Смотрим, что у нас за лента. Диоды 5050, 60 штук на метр. И видим, что мощность составляет 14 ватт на метр. Я хочу 3 метра, значит мощность будет 42 ватта. Блок питания желательно брать с запасом на 30% по мощности, чтобы он не работал в критическом режиме. В итоге получаем 55 ватт. Ближайший подходящий блок питания будет на 60 ватт. Из формулы мощности выражаем силу тока и находим её, зная, что светодиоды работают при напряжении 12 вольт. Выходит, нам нужен блок с током 5 ампер. Заходим, например, на али, находим, покупаем.

Очень важно знать потребляемый ток при изготовлении всяких USB самоделок. Максимальный ток, который можно взять от USB, составляет 500 миллиампер, и его лучше не превышать.

И напоследок коротенько о технике безопасности. Здесь вы можете видеть, до каких значений электричество считается неопасным для жизни человека.

энергетика для чайников – ikaboo’шное гнездо — LiveJournal

в повседневности каждый из нас оперирует понятием энерия. редко или часто – не имеет значения. думаю, фразы, вроде: “меня переполняет энергия!” или “совсем энергии нет..” знакомы вам. хочу обратить внимание ваше на то, что обычно понятие энергии используется для обозначения 2х состояний: наполненности и опустошённости. Грубо говоря – это некие критические точки. Говоря слово “энергия” у каждого в голове происходит ассоциативный подбор: для кого то энергия -величина сугубо физическая, для кого то психическая, для кого то ци, для кого то прана. То есть часто просиходит разделение энергии на такую и такую то. Имеет ли такое разделение место быть на самом деле, это конечно вопрос 🙂
Итак, человек “обычный” чаще всего упортребляя слово “энергия” по отношению к собственному состоянию, делает это когда его чувствительность засекает критические точки отсутствия\наличии энергии. Можно прийти к выводу что в повышении или понижении энергетики лежит некая причина или цепь причин. Состояние человека в данный момент времени определяет его отношения с миром, эффективность и работоспособность в отношении любого действия: жевании бутреброда или ковыряния в носу, написания докторской диссертации или разливании водки по рюмкам. Вполне логично предположить, что состояние обусловлено уровнем энергии человека в данный момент времени. Но, если это так, каким образом узнать законы действия, распределения, накопления и растрачивания энергии? Изначально человеку дан механизм и способ увидеть их. Просто в силу отсутствия интереса и внимания к этому механизму работает он очень грубо, в силу своей неразвитости. Возникает вопрос, а есть ли более тонкая градация, а если есть, то почему человек ее не замечает. Умение засекать только критическое состояние, можно сравнить с черно-белой палитрой цветов. Выразительные возможности у такой палитры конечно присутствут, но значительно уступают палитре, предположим с градацией серого. Аналогия по отношению к ощущению энергии, удобно называть чувствительностью. Когда чувствительность не осознается, работает она как молоток – грубо, включаясь только в крайнем случае. В случае если чувствительность осознанно развивается – работа ее становится постепенно тоньше, а результат ощутимее. Развивается? Это как? Единственный известный способ развития собственной чувствительностьи – это отрешённое наблюдение. Просто по жизни. Наблюдение за тем КАК влияет  любое действие, вне зависимости от масштаба на состояние. Единственным полем наблюдения и критерием изменения является человеческое тело, как единственный универсальный инструмент познания мира, имеющийся у человека. Малейшие изсенения состояния тонуса, настроения , чего угодно, имеют некую причину. Отрешеное наблюдение позволяет наблюдать и анализировать КАК влияет на энергетику то или иное действие. И вот предположим после некоторого наблдения за собой и своим взаимодействием с миром, чувстительность человека из черно-белой принимает градации серого. Зачем они нужны, эти градации? По жизни общественный человек обычно ведет образ жизни продиктованный данным менталитетом, традициями и наработанными воспитанием привычками. В этом нет ничего плохого и ничего хорошего. Изменение состояния психики, натсроения, тонуса, здоровья, мыслей, воспринимаются как “случайные”, то есть не находящие объяснения доступными заучеными методами. Напоминает это хорошо вызубренный стишок, смысл которого не понятен для того кто выучил, а заучены скорее звуки. Своего рода роботизация. Что опять же не есть хорошо или плохо. Есть лишь большая вероятность того, что если произойдет нечто выбивающееся из калии привычного образа действия, когда какой то слог в стишке изчезнет или забудится, произойдет паника, шок и ступор, так как понимания процесса от и до нет. Необходима будет помощь извне, тех кто якобы знает лучше. Выбивающим фактором может стать то угодно: болезнь, резкая смена настроения, нестаандартная ситуаия в социуме, что угодно. Не умение проанализировать конкертного влияния конкретного действия в конкретный момент времени делает человека беспомощным, тот бежит к врачам, психологам, решателям проблем, хотя изначально обладает возможность точно понимать и знать что и как действет на него и как все там устроено. Знать можно только обладая чувствительностью. Чувствительность можно развить лишь наблюдением. Увеличение диапазона чувствительности не имеет конца и является уникальным способом познания мира и себя в мире. черно-белый спектр градаций. серый спектр градаций. 16 цветный спектр. 256 цветный. 1024 цветны. тысяецветный итд. аналогична может быть развита чувствительность индивида, то что даёт человеку дар познания.(написано коряво, ибо лень.)

Труб И.И. Про электричество для «чайников»

Труб И.И. Про электричество для «чайников»

К читателю

Вероятно, нет необходимости объяснять тебе значение электричества для обеспечения нормальной жизнедеятельности каждого человека. Не будет преувеличением сказать, что сегодня оно является такой же её составной частью, как вода, тепло, пища. И если в доме погас свет, ты, обжигая пальцы о зажжённую спичку, немедленно звонишь к нам.

Долгий и трудный путь проходит электричество прежде, чем попасть в твой дом. Выработанное из топлива на электростанции, оно путешествует через трансформаторные и коммутационные подстанции, через тысячи километров линий, укреплённых на десятках тысяч опор.

Электричество сегодня — это совершенная технология, надёжное и качественное электроснабжение, забота о потребителе и его обслуживание.

Однако, это ещё не всё. Конечное звено в электрической цепочке — это электрооборудование твоего дома. А оно, как и всякое другое, требует некоторых знаний для его правильной эксплуатации. Поэтому мы призываем тебя к сотрудничеству с нами и с этой целью даём некоторые рекомендации и предостережения. Предостережения выделены красным цветом.

Речь пойдёт о следующем:

1. Правовые аспекты. Абонент должен быть ознакомлен со своими правами, обязанностями и ответственностью по отношению к энергоснабжающей организации. То же — по отношению энергоснабжающей организации к нему.
2. Знакомство с квартирной электропроводкой, коммутационной аппаратурой и установочными изделиями.
3. Мы дадим ряд полезных рекомендаций по экономии электроэнергии.Они помогут вам уменьшить оплату за неё, а нам – уменьшить дефицит электроэнергии во время зимнего максимума и сберечь энергоресурсы.
4. Электричество требует не только определённых знаний, но и строгого соблюдения определённых правил от пользователя. Оно представляет опасность, как для тех, кто не умеет им пользоваться, так и для недисциплинированных «умельцев». Поэтому мы ознакомим тебя с основами электробезопасности.

…

---

Принцип работы ТЭЦ

Чтобы газ лучше горел, в котлах установлены тягодутьевые механизмы. В котел подается воздух, который служит окислителем в процессе сгорания газа. Для снижения уровня шума механизмы снабжены шумоглушителями. Образовавшиеся при горении топлива дымовые газы отводятся в дымовую трубу и рассеиваются в атмосфере.

Раскаленный газ устремляется по газоходу и нагревает воду, проходящую по специальным трубкам котла. При нагревании вода превращается в перегретый пар, который поступает в паровую турбину. Пар поступает внутрь турбины и начинает вращать лопатки турбины, которые связаны с ротором генератора. Энергия пара превращается в механическую энергию. В генераторе механическая энергия переходит в электрическую, ротор продолжает вращаться, создавая в обмотках статора переменный электрический ток.

Через повышающий трансформатор и понижающую трансформаторную подстанцию электроэнергия по линиям электропередач поступает потребителям. Отработавший в турбине пар направляется в конденсатор, где превращается в воду и возвращается в котел. На ТЭЦ вода движется по кругу. Градирни предназначены для охлаждения воды. На ТЭЦ используются вентиляторные и башенные градирни. Вода в градирнях охлаждается атмосферным воздухом. В результате выделяется пар, который мы и видим над градирней в виде облаков. Вода в градирнях под напором поднимается вверх и водопадом падает вниз в аванкамеру, откуда поступает обратно на ТЭЦ. Для снижения капельного уноса градирни оснащены водоуловителями.

Водоснабжение осуществляется от Москвы-реки. В здании химводоочистки вода очищается от механических примесей и поступает на группы фильтров. На одних она подготавливается до уровня очищенной воды для подпитки теплосети, на других — до уровня обессоленной воды и идет на подпитку энергоблоков.

Цикл, используемый для горячего водоснабжения и теплофикации, также замкнутый. Часть пара из паровой турбины направляется в водонагреватели. Далее горячая вода направляется в тепловые пункты, где происходит теплообмен с водой, поступающей из домов.

Высококлассные специалисты «Мосэнерго» круглосуточно поддерживают процесс производства, обеспечивая огромный мегаполис электроэнергией и теплом.

Как работает парогазовый энергоблок

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА – КРАТКИЙ КУРС ДЛЯ ЧАЙНИКОВ

Сонячна електростанція на даху чи подвір’ї приватного будинку вже давно перестала бути екзотикою. З кожним роком кількість встановлених сонячних електростанції збільшується в геометричній прогресії. На сьогодні в Україні вже введено в експлуатацію близько 3 500 приватних сонячних станцій для домогосподарств загальною потужністю більше 50 МВт (це близько 200 000 сонячних панелей).

Сонячна енергетика – це не тільки альтернативне джерело енергії задля збереження екології, але й пасивне джерело доходу на довгі роки. Для тих, хто тільки починає вивчати цю сферу, спробую коротко і зрозуміло пояснити суть основних понять.

Сонячна електростанція (СЕС) – це інженерна установка, яка перетворює сонячну енергію на електричну. Основне призначення СЕС – забезпечення домогосподарства якісною екологічно-чистою електроенергією та/або продаж такої електроенергії по «зеленому тарифу» і отримання стабільного прибутку. Така установка може працювати з загальною мережею або ж цілком автономно.

Типи сонячних електростанцій

Є три типи сонячних електростанцій, які відрізняються принципом роботи, набором обладнання та вартістю.

Мережеві СЕС – найбільш поширений вид сонячних станцій, найпростіший, найдешевший та з найкоротшим терміном окупності завдяки «зеленому тарифу». Складові елементи: сонячні панелі, мережевий інвертор, кріплення, кабель, конектори, захисне обладнання. Напрямки роботи: споживачі – електромережа.

Принцип роботи: сонячні панелі підключаються до мережевого інвертора, який, у свою чергу, приєднаний до загальної електромережі. Під дією сонячного проміння сонячна установка виробляє електроенергію. Частина цієї електроенергії йде на власне споживання, надлишок передається в електромережу. Якщо ж електроенергії, згенерованої СЕС, недостатньо для власного споживання в конкретний час, то ця енергія береться з загальної мережі. Вночі така установка не працює (за відсутності сонячного освітлення), а вся необхідна електроенергія береться з загальної мережі. В кінці місяця різниця між виданою в мережу та взятою з мережі електроенергією оплачується. Якщо Ви більше віддали, то вона оплачується по «зеленому тарифу», тобто по 0,18 Євро/кВт*год; Якщо ж Вам недостатньо було сонячної енергії, і Ви більше взяли з мережі, аніж віддали, то оплачуєте цю різницю по звичайному тарифу за спожиту електроенергію для населення.

Автономна СЕС – дорожча, порівняно з іншими видами СЕС, установка, зате може працювати без підключення до загальної електромережі. Такі установки найбільш ефективні там, де немає можливості підключити електроенергію від мережі – дачні масиви, віддалені будинки тощо. Складові елементи: сонячні панелі, автономний інвертор, контролер заряду, АКБ, кріплення, кабель, конектори, захисне обладнання. Напрямки роботи: споживачі – АКБ.

Принцип роботи: під дією сонячних променів виробляється електроенергія, яка використовується на власне споживання, а надлишок йде на зарядку акумуляторів (АКБ). Недолік – взимку може не вистачати енергії, яка міститься в акумуляторах, тому доведеться економити і слідкувати за споживанням. Влітку ж, навпаки – електроенергії багато, якщо невелике споживання і заряджені АКБ, то надлишку ніде діватись, тобто станція працює неефективно.

Гібридні СЕС – універсальний варіант для тих випадків, коли необхідне безперебійне забезпечення електроенергією (наприклад, якщо в домі є твердопаливний котел чи інша вибаглива електроніка). Складові елементи: сонячні панелі, гібридний інвертор, кріплення, кабель, конектори, захисне обладнання. Напрямки роботи: споживачі – електромережа – АКБ.

Принцип роботи: дана СЕС працює зі споживачами, загальною мережею та АКБ. Більшість гібридних інверторів мають можливість виставлення пріоритетів – на що в першу чергу буде спрямована вироблена станцією електроенергія: на власне споживання чи на заряд акумуляторів. Порівняно з автономною СЕС, у гібридної більша ефективність роботи і коротший термін окупності, оскільки така СЕС також може бути приєднана до мережі по «зеленому тарифу». Тут немає втрат електроенергії, у випадку відключення електрики чи аварії електромереж, Ви забезпечені енергією, яка є в акумуляторах.

Складові елементи сонячних станцій

 

Сонячна панель (сонячна батарея, фотоелектричний модуль, фотомодуль) – це сукупність тонких кремнієвих пластин (в кількості 60 або 72 шт.), які вловлюють сонячну енергію та перетворюють її на електричну. Ззовні сонячна панель покрита спеціальним склом, яке додатково тестується на стійкість до граду, снігових навалів, пориву вітру тощо.

Залежно від типу кремнієвих пластин, з яких виготовлена панель, сонячні панелі поділяються на полікристалічні та монокристалічні. Різниця між полікристалічними та монокристалічними панелями полягає в ефективності роботи, здатності працювати в похмуру погоду чи при невеликій кількості сонячного світла (на світанку, надвечір, взимку). Основні розміри панелей: 1640х990х40мм або 2000х990*40мм. Вага однієї панелі становить 18 – 22 кг. Гарантія виробника на якісну панель 10 – 15 років. Термін служби становить 25 – 30 років (Тобто виробник гарантує, що за цей період продуктивність панелі не впаде більш як на 20 – 25% від початкової).

Інвертор – це елемент сонячної установки, який перетворює всю енергію, отриману від панелей, на електроенергію стандартної напруги (220В), придатної для використання в побуті. Залежно від типу станцій, є інвертори автономні, гібридні та мережеві. Кожен з цих типів має свій принцип роботи. Важливо ознайомитися з технічними характеристиками інвертора перед його установкою, оскільки деякі моделі можуть мати вимоги щодо температурних показників, в яких вони будуть встановлені (деякі «бояться» морозу, інші – прямих сонячних променів). Стандартна гарантія на інвертори становить 5-7 років. Багато виробників пропонують продовжену гарантію 10-15 років за окрему плату.

Кріплення – не менш важливий складник сонячної системи. Якщо станція наземна, то здебільшого для виготовлення кріплень використовується чорний метал або оцинкована сталь. Найважливіше в такій конструкції – щоб товщина металу та опорних конструкцій була розрахована на ту вагу сонячних панелей, які будуть встановлені, а також дотримання технічних вимог забезпечує стійкість до вітрових та снігових навантажень. При встановленні сонячних панелей на даху будинку чи іншого приміщення, важливим є матеріал, з якого виготовлені кріплення. Найкращий варіант – алюмінієвий профіль та комплектуючі з нержавіючої сталі. Такі кріплення є легкими, не створюють додаткового тиску на дах, а також стійкі до корозії. Така конструкція має гарантію виробника – 20-25 років. Не рекомендується використовувати профіль з чорного металу чи оцинкованої сталі, оскільки якість таких конструкцій українського виробництва не надто висока. До того ж, при монтажних роботах можна пошкодити профіль, що в подальшому призведе до корозії металу. Як наслідок – під дією дощу та снігу кріплення починають ржавіти, а коли ця іржа змивається дощем, то «ржаві потьоки» з даху не надто красиво виглядають, псується покрівля.

Кабель для фотоелектричних систем – на перший погляд нічого особливого, проте… В сонячній установці зазвичай діє висока напруга, тому і кабель навіть для домашніх електростанцій важливо обирати якісний та спеціально призначений та сонячних станцій. Такий кабель є вогнетривким, має спеціальну ізоляцію, яка дозволяє прокладати його в приміщенні чи на відкритому повітрі.

Конектори МС4 – це невеликі з’єднувальні елементи для масивів сонячних панелей та/або приєнання їх до інвертора. Використання якісних конекторів забезпечує легкий монтаж та демонтаж (при необхідності) сонячних панелей.

І найголовніше: Ви можете й надалі вивчати всі тонкощі роботи обладнання та технології його встановлення, а можете довіритись професіоналам і насолоджуватись результатом – сонячною станцією, яка найбільше підходить саме Вам.

 

ТОВ «Гоін Солар» – ставайте сонячними з нами!

Самарская ТЭЦ: энергетика для чайников

На самом деле у меня до последнего момента были сомнения, что экскурсия для блогеров на Самарскую ТЭЦ будет интересной. Впрочем, к счастью, они не оправдались. Субботний утренний героический подрыв в 15-й микрорайон по морозу оказался не напрасным. И это даже, если учесть высокий уровень моего кретинизма в области инжинерии.
Это уже второй посещённый мной подобный объект, но от этого Самарская ТЭЦ не показалась менее интересной. А после посещения развалин ЗИМа (часть 1, часть 2) было приятно посмотреть на живые производственные мощности. К счастью, что-то у нас всё-таки работает исправно.

Краткая справка: Самарская ТЭЦ была введена в эксплуатацию 1 ноября 1972 года. Проект, созданный по последним достижениям технической мысли, был признан удачным и в последствии стал типовым. На месте, где сейчас находится ТЭЦ, было озеро, куда самарцы ходили охотиться на уток.
Сейчас 70 % энергии для Самары даёт именно Самарская ТЭЦ. Питает она и такие крупные предприятия как завод “Металлург” и завод “Coca Cola”, но 80 % продукта ТЭЦ уходит на обогрев и электроснабжение жилого фонда. Наибольшая загруженность самарской ТЭЦ была в начале 1990-х, когда мощности её работали практически на пределе.

А теперь начнём прогулку…

Уже в холле административного здания можно видеть чудеса оформления объекта. Волжское подражание Ренуару, снабжённое дополнительными украшениями в виде перевёрнутых фужеров.

В целом же дизайн административного комплекса напомнил наш Белый дом. Тот же богатый стиль эпохи цветущего Брежнева.

v_gromov, который должен был вести экскурсию, стал участником небольшого ДТП и от того присоединился к концессии позже. Мероприятие началось не самым лучшим образом. Нам был показан фильм-агитка, раскрывающий достижения современной энергетики. Дальние планы с дымящими трубами в стиле “это Челябинск” и энергетики, говорящие с экрана якобы ненаигранные слова про работу на результат и тому подобную казёную белиберду, слегка насторожили. Потом, к счастью, казёность происходящего быстро улетучилась.

Что поразило и подкупило, то что на встречу с блогерами (которых, кстати, явилось 14 человек из 22 приглашённых), пришли в выходной день директор ТЭЦ, его заместитель и ещё несколько сотрудников. При этом они не вели себя как важные шишки, присутствовавшие исключительно для статуса мероприятия. Напротив, они активно участвовали во встрече.

После небольшого вступительного слова нас повели из административного здания в сердце ТЭЦ, предварительно выдав каски.

Директор Дмитрий Дудинцев привёл нас к щиту управления – “мозгу ТЭЦ”. Кстати, директор оказался довольно милым и живым человеком, чего нельзя было предположить по его фотографии на сайте. Похоже, ещё не скоро у нас в стране выработается культура фотографирования официальных лиц, сохраняющая в политике, чиновнике или управляющем человеческие черты.

Вот какими гаджетами пользуются люди, дающие нам тепло и свет. Никаких там “MacBook”, “iPhone” и прочих наркоманских дизайнерских приблуд. Всё чинно и благородно.

Следующий щит управления по дизайну представляет из себя промежуточную ступень между девайсами из “Москва-Кассиопея” и “Аватара”.

Это помещение напомнило ремонтные доки из “Звёздных войн”. Кажется, что сейчас откуда-то снизу взлетит небольшой кораблик.

Как нам поведали, в начале 1990-х на Самарской ТЭЦ были особенно тяжёлые времена. Денег на строительство таких объектов в СССР выделялось достаточно, а вот на ремонте экономили. С началом же перестройки с ТЭЦ разбежались работники. В качестве подсобных работников здесь трудились “пятнадцатисуточники”. Окна в цехах были разбиты. В сорокаградусный мороз их заделывали мокрыми половыми тряпками, которые, замерзая, успешно заменяли стёкла. А к весне отваливались как осенью листья с деревьев.

Учебный центр. На компьютере программа-тренажёр, моделирующая щит управления. При желании при помощи этого симулятора можно оставить пол виртуальной Самары без тепла и света.

Другой тренажёр. Более эффектный. На этом мальце-дроиде обучают оказывать первую помощь. Дроид чует нашатырь и человеческое дыхание.

Кроме того, ему можно сломать виртуальные рёбра. Датчик на руке показывает насколько успешно проходит процесс реанимации. Мне эта конечность напомнила сцену из “Терминатора”, когда он починял себе руку.

В турбинном отделении просто красиво.

За огромными окнами видно самую заметную деталь ТЭЦ – градирни.

Потом мы вернулись в актовый зал, где уже накрыли лаконичную, но изящную “поляну”.

Там подоспевший v_gromov прочитал небольшую увлекательную лекцию по истории отопления вообще. И в России, в частности. Как и положено дипломированному историку, он развенчивал мифы. Например, он заметил, что Илья Муромец никак не мог лежать на печи тридцать лет и три года, потому как первые печи, отдалённо напоминающие современные образцы, появились у нас только в XV веке. Кроме того, на основании этих данных он датировал годы жизни Емели.

Затем работники “ВТГК” ответили на вопросы публики. В качестве главной проблемы Самарской ТЭЦ они отметили текучку кадров из-за низких зарплат. Естественно, не обошлось без вопроса о повышении коммунальных платежей. Здесь было указано на основной источник проблемы – государство, которое решило довести в стране стоимость газа до европейского уровня. Звучит очень правдоподобно.

Затем мы отправились на улицу осматривать градирни.

Всё-таки выглядят они действительно величественно. Как пирамиды или зиккураты.

Особенно в непосредственной близости.

Как нам сообщили, что, если из этих труб идёт чёрный дым, значит что-то в технологическом процессе пошло не так. На сленге энергетиков это называется “пустить медведя”. Наблюдается прямая аналогия с ватиканским конклавом…

Меня всё время занимал вопрос: что находится внутри градирен? А там вот такое чудо. Прямо-таки новоафонская пещера. Только попахивает сомнительно. Впрочем, как мне сообщили, это не мешало детворе из окрестностей в период разрухи купаться в этих озёрах летом. Мне же захотелось заняться там дайвингом. Может быть там можно найти трёхглазых рыб как в “Симпсонах” или другую мутировавшую живность.

По итогам экскурсии хочу отметить один факт. Я посетил немало пресс-конференций, но это была моя первая экскурсия для блогеров. Так вот, хочу сказать, что уровень вопросов, которые задавали блогеры на несколько порядков выше, чем то, что обычно приходится слышать на пресс-конференциях от журналистов. Вижу тому несколько объяснений. Во-первых, люди шли на эту экскурсию добровольно, а не по редакционному заданию. Во-вторых, средний уровень вменяемости и подготовленности вольных стрелков блогеров гораздо выше, чем у среднестатистических самарских журналистов, представляющих из себя, чаще всего, низкооплачиваемых гуманитариев, находящихся под прессом редакционной политики.

Остаётся надеяться, что почин, заданный “ВТГК” будет перехвачен другими организациями.

Для особо интересующихся, ну очень серьёзный отчёт по теме здесь.

Energy for Dummies – Подождите, но почему

Примечание. Этот пост является дополнением к сообщению «Почему мой ноутбук включен?» для тех, кто хочет стать тем, кто понимает энергию лучше, чем достаточно хорошо, но все еще не очень хорошо.

В 2014 году мы постоянно слышим такие слова, как чистая энергия, солнечная энергия, ископаемое топливо, выбросы углерода, цена на нефть и гидроразрыв. И если вы похожи на меня, вы знаете, что означают некоторые из этих слов, но не знаете о других.

Итак, вот небольшой обзор основных видов энергии в современном мире и немного о каждом.

Давайте начнем с того, что почти наверняка , а не , питает любое устройство, на котором вы читаете это (или используете для зарядки аккумулятора) –

Возобновляемая энергия

Возобновляемая энергия, которую иногда называют зеленой или чистой энергией, теплая и нечеткая, и всем нравится держаться за руки и петь об этом песни. Это потому, что A) он использует ресурсы, которые по сути бесконечны, такие как вода, ветер или солнечный свет, или те, которые могут быть восполнены в масштабе человеческого времени, например, дерево, и B) он наносит очень небольшой вред окружающей среде, условно говоря. .

К сожалению, возобновляемые источники энергии являются второстепенной частью энергетического уравнения и, похоже, будут оставаться такими еще долгое время – проблема в том, что по сравнению с другими источниками энергии возобновляемые источники энергии дороги или неэффективны в реализации, а страны на самом деле не таковы. в ущерб своей текущей производительности и глобальной конкурентоспособности по долгосрочным причинам, особенно если другие страны не делают это вместе с ними (мы пытались все согласиться сделать это вместе – и это не сработало).Конечным результатом является то, что возобновляемые источники энергии составляют лишь 19% мировой энергии, а самые чистые и экологически чистые виды, о которых вы слышите чаще всего, составляют примерно 1% мирового потребления энергии:

Давайте подробнее рассмотрим основные возобновляемые источники энергии, которые мы используем –

Биомасса

Энергия биомассы создается путем сжигания живых или недавно появившихся организмов или превращения их в топливо – распространенные примеры включают сжигание древесины или превращение кукурузы в топливо этанол.

Когда люди говорят о чистой энергии, вы не часто слышите слова «биомасса» или «биотопливо». Это потому, что он менее возобновляемый и менее чистый, чем другие чистые источники энергии. Но если вы собираетесь включить биомассу в категорию возобновляемых источников, она составляет большую часть возобновляемой энергии в мире.

Плохая новость заключается в том, что, в отличие от других видов возобновляемой энергии, энергия, связанная с биоэнергетикой, действительно увеличивает выбросы углекислого газа, часто требует большого количества почвы, а ее ресурсы не бесконечны, как солнце, ветер или вода. .

Гидроэнергетика

Гидроэнергетика – другая относительно известная возобновляемая энергия, на которую приходится почти 4% мировой энергии и более 8% электроэнергии в США. ¹ Он работает, используя силу тяжести, устанавливая плотину перед водой, которая падает или устремляется вниз по течению. Когда вода пробивается через плотину, она вращает турбину (большой пропеллер), которая вращает витки медной проволоки между магнитами – это генерирует электричество, которое выстреливает по проводам и в электрическую сеть.

Процесс вращения турбины для выработки электроэнергии лежит в основе большинства электростанций и является источником почти всего электричества, с которым вы когда-либо сталкивались.

Ветер

Энергия ветра, которая полностью используется для выработки электроэнергии, составляет около 0,5%, или 1/200 мирового потребления энергии. Сверхчистый и безвредный вид энергии, энергия ветра быстро растет, а в некоторых местах уже довольно большая (Дания вырабатывает более четверти своей электроэнергии за счет ветра).

Солнечная

Вы много слышите о солнечной энергии, но сейчас солнечная энергия покрывает лишь около 0,3%, или 1/300 мирового потребления энергии (иногда в виде электричества, иногда в виде тепла). Множество исследований и инноваций направлено на солнечные технологии, и это самая быстрорастущая возобновляемая энергия в мире. ²

Удивительно также, как мало поверхности Земли нужно было покрыть солнечными батареями, чтобы обеспечить энергией весь мир. Вот как мало (любезно предоставлено LAGI) ³ :

Геотермальная энергия

Геотермальные электростанции используют силу естественного пара, выходящего из горячей внутренней части Земли, для вращения турбин и выработки электроэнергии (и, как солнечные, геотермальные источники также часто используются для отопления).В настоящее время геотермальная энергия покрывает лишь около 0,2%, или 1/500 мирового потребления энергии.
Ладно, хватит мягкого дерьма. Теперь перейдем к уровню , который может поддерживать , на чем бы вы это ни читали (но, вероятно, это не так) –

Ядерная энергия

Ядерная энергия использует огромную мощь ядерного деления – процесса расщепления тяжелых атомов с высвобождением энергии – для выработки электричества.

Ядерная энергия вызывает споры.Некоторые положительно относятся к этому, ⁴ часто доходят до того, что относят его к категории возобновляемых источников энергии, и утверждают, что он является одновременно устойчивым и полезным для окружающей среды, поскольку снижает вредные выбросы. Другие думают, что эти люди глупы, ⁵ и что между катастрофическими авариями, утилизацией вредных отходов, высокими затратами и повышенными рисками распространения ядерного оружия и терроризма последствия ядерной энергетики следует рассматривать как плохие или более серьезные, чем у ископаемого топлива. энергия.

Доводы пессимистов были усилены в 2011 году, когда цунами обрушилось на Японию и привело к аварии на АЭС Фукусима, что привело к самой разрушительной ядерной катастрофе со времен ужасной аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году. После аварии на Фукусиме ряд стран приняли решение сократить или полностью запретить атомную энергетику (Германия и Италия – два).

И хотя эти ужасные бедствия наносят огромный урон и полностью обнажают недостатки ядерной энергии, со временем ядерная энергия вызвала меньше смертельных случаев на единицу произведенной энергии, чем любой другой крупный источник энергии (уголь, нефть, природный газ или гидроэлектроэнергия). и поскольку 1 кг урана-235 может генерировать в 2-3 миллиона раз больше энергии, чем 1 кг угля или нефти, без добавления к нашей проблеме CO ₂ , кажется, есть веские причины для дальнейшего изучения ядерной энергии.

По состоянию на 2011 год на ядерную энергию приходилось 2,8% мирового потребления энергии, но более 8% энергии в США (все в форме электричества).

А теперь о плохих парнях –

Ископаемое топливо

Несомненно, самый опасный из источников энергии, сжигание ископаемого топлива (угля, нефти и природного газа) составляет 78% мирового потребления энергии (82% в США), и они, вероятно, несут ответственность за питание любого устройства. вы используете, чтобы прочитать этот пост.

Ископаемое топливо можно считать создателем промышленной революции, повышением качества жизни широких масс за счет роста среднего класса и продвижением мира в современность. Им также можно приписать около 90 экологических катастроф, включая глобальное потепление, кислотные дожди, загрязнение воды, разливы нефти, рост рака легких, загрязнение и смог, и этот белый медведь на видео очень грустен, потому что его лед тает.

Вопрос: «Насколько серьезны последствия сжигания ископаемого топлива, что это означает для будущего и что мы должны с этим делать?» это целый пост сам по себе, и один в другой раз.На сегодня давайте проигнорируем все это и просто попробуем понять, что такое ископаемое топливо и откуда оно берется.

Основная идея ископаемого топлива заключается в том, что уголь, нефть и природный газ – все это останки древних организмов (в основном растений и в основном из каменноугольного периода 300-360 миллионов лет назад), которые умерли и чья энергия была частично сохранена до того, как они разложились. . После многих миллионов лет раздавливания под сильным жаром и давлением внутренней части Земли эти организмы и их накопленная химическая энергия были преобразованы в ископаемое топливо – и они все еще находятся под землей.Теперь мы можем добывать их, чтобы приземлиться, и сжигать, что высвобождает накопленную ими энергию (и при этом выделяет много CO ₂ ). Большая часть электроэнергии и газа, которые мы используем, и почти вся энергия, на которой работают наши автомобили и самолеты, происходит от сжигания ископаемого топлива. Люди в 2300 году будут рассматривать это время как эру ископаемого топлива в истории человечества.

Давайте посмотрим на большую тройку ископаемых видов топлива:

Уголь

Уголь, черная осадочная порода, которая находится в подземных слоях, называемых угольными пластами, почти полностью используется для производства электроэнергии и является наиболее продуктивным материалом для этого.Поскольку угля в изобилии и относительно дешево, мир расходует его тонну, но он также является наихудшим виновником выбросов CO ₂ , выделяя примерно на 30% больше CO ₂ , чем при сжигании нефти, и почти вдвое больше, чем при сжигании природного газ при выделении эквивалентного количества тепла. ⁶

США относятся к углю так же, как Саудовская Аравия относится к нефти, обладая 22% мирового угля и большей частью любой страны. Однако Китай на сегодняшний день стал крупнейшим потребителем угля в мире – более половина угля, сгоревшего в мире в 2011 году, было сожжено в Китае. ⁷

Нефть

Когда вы слышите, как люди говорят о нефти, они говорят о сырой нефти, также называемой нефтью, – липкой черной жидкости, обычно обнаруживаемой в глубоких подземных резервуарах. Когда сырая нефть добывается, она направляется на нефтеперерабатывающий завод, где разделяется с использованием различных точек кипения на ряд различных видов топлива и газов, наиболее известным из которых является бензин (около 45% каждого барреля), но включая все, от реактивного до дизельное топливо на моторное масло на пропан, который вы используете для своего гриля, на свечной воск.В большинстве стран мира нефть используется для транспортировки топлива, а не для выработки электроэнергии.

Соединенные Штаты на сегодняшний день являются крупнейшим потребителем нефти в мире, потребляя более 20% мировой нефти и примерно вдвое больше, чем следующий по величине потребитель. США также входят в тройку крупнейших производителей нефти в мире, наряду с Саудовской Аравией и Россией, которые производят примерно одинаковое количество нефти. Но у США едва ли самые большие запасы нефти – это все на Ближнем Востоке:

.

Глядя на эту карту, ⁸ становятся ясными три вещи:

1) Почему у саудовских принцев такие шикарные дворцы
2) Почему Саддам Хусейн так сильно хотел украсть Кувейт
3) Почему в Дубае есть крытый горнолыжный курорт, несколько сотен искусственных островов и самое высокое здание в мире

В целом на Ближний Восток приходится более 60% мировых запасов нефти.

Еще одна интересная вещь – когда я посмотрел на изображение ⁹ реальных нефтяных месторождений , меня поразило, насколько они малы для части суши. Например, Иран почти полностью лишен нефти, но этого небольшого увеличения запасов на дальнем западе страны достаточно, чтобы сделать его вторым по величине нефтяным государством в мире:

Мы говорили об обычной нефти, но есть также большие запасы «нефтеносных песков» – горных пород или нефтешлама – в Канаде и Венесуэле.Добывать эту нефть дорого и неудобно, но если / когда обычная нефть начнет иссякать, мир, скорее всего, задействует эти дополнительные запасы.

Природный газ

Природный газ – это, по сути, газообразный метан, находящийся в карманах под землей или иногда заключенный в сланцевых породах. Это газ, который зажигает вашу плиту или обогревает вашу квартиру (если в них нет электричества), а также один из основных источников электроэнергии (он составляет около 20% электроэнергии в США).Природный газ растет и в настоящее время составляет почти четверть мировой энергии.

Одна из причин, по которой он растет, заключается в том, что ученые нашли новый способ добычи природного газа с Земли, называемый гидроразрывом, или «гидроразрывом», который использует смесь воды, песка и химикатов для создания трещин в природном газе. -обогатить сланец и вытеснить газ. Этот метод оказался чрезвычайно эффективным, но он также вызывает споры из-за серьезных экологических проблем – это видео хорошо объясняет.

Ископаемое топливо содержит остатки организмов за всю историю Земли, и в отличие от возобновляемых источников энергии, как только они исчезнут, они исчезнут навсегда (новые ископаемые виды топлива появляются так медленно, что их не считают «возобновляемым» ресурсом) .

Так сколько осталось?

По данным Управления энергетической информации США, вот оставшиеся доказанные запасы трех ископаемых видов топлива ¹⁰ :

• Уголь: 905 миллиардов метрических тонн, что равняется 4416 миллиардам баррелей (702.1 км ³ ) нефтяного эквивалента
• Нефть: 3,740 млрд баррелей (595 км ³ ) – эта цифра включает всю дополнительную нефть в канадских и венесуэльских нефтеносных песках
• Природный газ: 181 триллион кубометров, что составляет 1,161 миллиарда баррелей (184,6 км ³ ) нефтяного эквивалента

Сложив все это вместе, объем нефти и нефтяного эквивалента, который представляет собой сумму, которая остается от всех трех ископаемых видов топлива, составляет 1,481 км ³ . Таким образом получился бы куб со стороной 11,3 км или 7 миль. – он покрывал бы большую часть Бруклина и содержал всего ископаемого топлива, оставшегося на Земле. Используя тот же метод «нефтяного эквивалента», каждый год мировое потребление ископаемого топлива составляет кубов со стороной около 2,4 км, или 1,5 мили – это хорошо вписывается в центр Манхэттена.

Вскоре я более подробно расскажу о концепции оставшихся у нас ископаемых видов топлива и о том, сколько их осталось.Но ключевым моментом является то, что этого 7-мильного куба оставшегося ископаемого топлива нам хватит примерно на 80 лет, если мы будем каждый год использовать то же количество, что и сегодня. Пряный.

Наконец, вот отличный наглядный пример ¹¹ , в котором показаны все источники энергии, которые мы только что обсудили, и их использование в США в 2012 году («квадриллион» – это квадриллион БТЕ – годовое потребление энергии в США в размере 95,1 представляет собой немного меньше пятая часть мирового рейтинга). Интересно посмотреть, сколько произведенной энергии будет потрачено впустую:

Источники

1.Управление энергетической информации США
2. Отчет о глобальном состоянии возобновляемых источников энергии за 2010 г., стр. 15.
3. Инициатива создания ленд-арта
4. Джеймс Дж. Маккензи. Обзор дискуссии об атомной энергетике Артура У. Мерфи Ежеквартальный обзор биологии, Vol. 52, No. 4, pp. 467-468.
5. Стерджис, Сью. «Расследование: разоблачения катастрофы на Три-Майл-Айленде вызывают сомнения в безопасности атомной электростанции»
6. «Природный газ и окружающая среда»
7. Мировой энергетический совет – Обзор энергетических ресурсов 2010 г.
8.Статистический обзор BP на конец 2004 г.
9. www.theglobaleducationproject.org
10. Мировые доказанные запасы нефти и природного газа, самые последние оценки
11. Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса – Блок-схемы

Утилиты для чайников: как они работают и зачем это менять

Это квокка. Это не имеет отношения к утилитам, но это мило.

На прошлой неделе я писал о борьбе между электроэнергетическими компаниями и сторонниками солнечной энергии из-за солнечной энергии на крышах.Сегодня я хочу отодвинуть объектив и начать решать более важный вопрос: как должен работать с утилитами ? Как правильно подавать электроэнергию и управлять ею в 21 веке?

Очень мало публичного обсуждения коммунальных услуг или правил коммунальных услуг, особенно в отношении более сексуальных тем, таких как гидроразрыв или электромобили. Это главным образом потому, что эта тема мучительно скучна, в ней заросли непонятные институты и процессы, непрозрачный жаргон и аббревиатуры.На самом деле очень важно, позволяет ли PURPA долговые расписки настраивать RFP для низкоуглеродных QF, но вы, дорогой читатель, этого не знаете, потому что вы заснули на полпути к этому предложению. Утилиты защищены силовым полем скуки.

(Теперь с милыми животными!)

Это прискорбное положение вещей, потому что это будет век электричества. Все, что можно электрифицировать, будет. (Этот пункт требует отдельного поста, но запомните мои слова: транспорт, тепло, даже многие промышленные работы будут переведены на электричество.) Таким образом, вопрос о том, как лучше всего управлять электроэнергией, является ключом как к экономической конкурентоспособности, так и к экологической устойчивости.

Пора поговорить об ЖКХ. Я, ваш отважный блоггер и слуга, попытаюсь изложить на высоком уровне, как работают коммунальные службы и почему, с какими проблемами они сталкиваются и как может выглядеть коммунальное предприятие, более подходящее для 21 века. Это сложная проблема, но я думаю, что основы доступны обычным гражданам, которым очень нужно участвовать и высказываться по этим вопросам.Займите PUC! (Вы поймете эту шутку после того, как прочтете несколько моих следующих постов.)

Почему коммунальные предприятия такие, какие они есть

Финн Проппер: Этот квокка не понимает шутки про Occupy PUC.

Хорошо, итак. Чтобы понять, почему коммунальные предприятия должны меняться, полезно понять, почему они такие, какие они есть. Это возвращает нас к рубежу 20-го века, когда электричество только начинало укрепляться в некоторых крупных американских городах. Маленькие электростанции, использующие поршневые паровые двигатели для выработки электроэнергии, появлялись повсюду, но производимая ими энергия могла достигать расстояния примерно в милю, прежде чем исчезать на медных линиях.

Затем появились две технологии, которые изменили наше отношение к электричеству и с тех пор формировали американскую жизнь.

Во-первых, поршневые паровые двигатели уступили место более эффективным и масштабируемым паровым турбинам. И, во-вторых, к местной мощности постоянного тока (DC) присоединились трансформаторы переменного тока (AC), которые могли повышать напряжение настолько, чтобы позволить электричеству перемещаться на очень большие расстояния с относительно небольшими потерями. Вместе паровые турбины и линии электропередачи переменного тока составляют основу современной электрической системы и остаются ее доминирующими технологиями.

Паровые турбины демонстрируют классический эффект масштаба. Чем больше вы их сделаете, тем дешевле будет электричество. А с помощью линий электропередачи переменного тока вы могли отправлять электроэнергию так далеко, как это необходимо для поиска клиентов. Однако, чтобы в полной мере воспользоваться этими возможностями, вам потребуется шкала . Больше лучше.

Эффект масштаба с сопутствующей потребностью в крупных, долгосрочных капитальных вложениях превратил коммунальные предприятия в то, что в то время называли «естественными монополиями». Как и в случае с железными дорогами, не имело смысла создавать несколько конкурирующих сетей; это было бы расточительно, и ни один из конкурентов не смог бы воспользоваться всеми преимуществами масштаба.Было неизбежно, что одна организация в конечном итоге получит мощность. А если максимизировать выгоду от масштаба, то монополия будет лучше для потребителей.

В то время, однако, железные дороги и другие монополии были особенно непопулярны по уважительной причине – они часто были коррумпированы и беззаконны. Коммунальные предприятия не хотели, чтобы прогрессивные реформаторы нападали на них. Создание стабильной структуры отвечало всеобщим интересам.

Так вот что произошло. В начале 20 века американский народ заключил сделку с коммунальными предприятиями, прочное соглашение, известное как «нормативный договор».Он остается на месте в более или менее неповрежденном виде по сей день.

Вот как работает нормативный договор.

В определенной зоне обслуживания коммунальному предприятию предоставляется монополия; в этом районе это единственный поставщик электроэнергии. Разрешено взимать со своих клиентов любые ставки, необходимые для покрытия затрат и обеспечения разумной нормы прибыли на инвестиции. Взамен, коммунальное предприятие должно сделать инвестиции, достаточные для обеспечения надежной и недорогой электроэнергии любому потребителю в районе, который этого хочет, с минимальными «линейными потерями» (т.д., «утечка» мощности по ЛЭП). Чтобы коммунальное предприятие не злоупотребляло своими полномочиями, комиссия коммунального обслуживания (PUC) контролирует его деятельность и должна подписывать свои ставки.

В том-то и дело: энергоснабжение обеспечивает недорогую и надежную электроэнергию. Взамен он получает постоянную клиентскую базу.

Почему коммунальное хозяйство больше не работает

Квокка слушает.

Следует отметить несколько важных моментов в отношении нормативного договора.

Во-первых, обратите внимание, что эта схема почти не похожа на «свободный рынок», как это представляли классические экономисты.Это юридические лица, защищенные от конкуренции, устанавливающие утвержденные государством цены и получающие гарантированную прибыль. Это самый советский из секторов экономики. (Имейте это в виду, когда в следующий раз кто-нибудь бойко назовет «рынок», говоря об угле или солнечной энергии.)

Во-вторых, обратите внимание, что коммунальное предприятие зарабатывает деньги в первую очередь не за счет продажи электроэнергии, а за счет инвестиций и получения от них прибыли. Если он построит больше электростанций и линий электропередач, он заработает больше денег.

Сложите их вместе, и вы увидите, как работает базовая структура стимулов.В большинстве секторов экономики предприятия живут в страхе перед приходом конкурирующих предприятий и предоставлением клиентам более выгодного предложения. Они должны быть бдительными, сокращать расходы и вводить новшества. В этом сила рынков.

Но коммунальщики не боятся конкуренции. Их клиенты не могут жить без их продукта или покупать его где-нибудь еще. Их прибыль гарантирована до тех пор, пока они могут оправдать свои ставки перед PUC. Все, что им нужно сделать для увеличения прибыли, – это построить больше оборудования – больше электростанций, больше подстанций, больше линий электропередач и т. Д.

Когда был заключен нормативный договор, это имело смысл. Спрос на электроэнергию неумолимо рос, и необходимо было быстро наращивать масштабы. Учитывая все регулируемые монополии и в то время, нормативный договор был фактически довольно прогрессивным – по крайней мере, он прямо предусматривал общественный надзор.

Но не заблуждайтесь: он был разработан, чтобы электрифицировать страну, чтобы дать возможность большему количеству людей в большем количестве мест найти большее применение электричеству. Спрос рос так быстро, что коммунальные предприятия предлагали, получали одобрение и делали огромные инвестиции направо и налево, как можно быстрее.И все стало больше. Мания к гигантизму достигла своего пика в 70-х годах, когда было повальное увлечение ядерным оружием. Наконец, технология, достаточно мощная, чтобы подпитывать стремительный рост потребления электроэнергии, который будет длиться вечно. (Гм.)

А теперь перенесемся в настоящее. Договор о регулировании остается прежним, созданная им структура стимулов остается прежней, но обстоятельства в США изменились двумя большими, всеобъемлющими способами.

Первая, которая только начала проявляться, но будет расти в ближайшие годы, заключается в том, что спрос на коммунальные услуги снижается.В зависимости от того, каким прогнозам вы верите, потребление электроэнергии может даже начать снижаться в некоторых штатах в течение следующих нескольких десятилетий.

Почему? Отчасти это просто «офшоринг» производственной деятельности. Но существенный кусок – это недавний взрыв энергоэффективных технологий и инвестиций. Наряду с этим происходит созревание того, что называется «реакцией спроса», способностью перемещать потребление электроэнергии вперед или назад во времени в ответ на ценовые сигналы. (Реагирование на спрос не снижает общую нагрузку, но может снизить пиковую нагрузку ; коммунальные предприятия должны инвестировать / строить достаточно, чтобы соответствовать пиковой нагрузке, поэтому, если вы уменьшите пиковую нагрузку, вы уменьшите необходимые инвестиции.)

Наряду с и люди теперь имеют возможность вырабатывать собственное электричество с помощью солнечных батарей и других технологий распределенной генерации. Коммунальные предприятия не владеют этой распределенной генерацией; это инвестиции, от которых они не получают прибыли. И это означает снижение спроса на то, что они продают, сокращение использования их сетевой инфраструктуры и уменьшение потребности в будущей энергетической инфраструктуре.

По всем этим причинам многие ботаники считают, что спрос на электроэнергию в США.S. никогда больше не будет расти так быстро, как в этом столетии, и может даже выйти на плато или упасть. Но помните, что коммунальные предприятия окупают крупные инвестиции на 20 с лишним лет. Если от одних клиентов они получают меньше, чем ожидалось, им приходится взимать с других клиентов больше, чтобы получить ту же норму прибыли. Им это немного не нравится (как и другим клиентам). Более того, непредсказуемый рост всех этих разрушительных технологий ставит под сомнение их будущие инвестиции. В долгосрочной перспективе они столкнутся с угрозой снижения прибылей и, в общем, сокращения.Им это тоже нисколько не нравится.

И это неверно, потому что другое широкое изменение с начала 1900-х годов – это признание угрозы изменения климата и понимание радикального сокращения использования ископаемого топлива, необходимого для ее решения. Как общество, нам нужно энергоэффективности и реагированию на спрос. Нам нужно распределенных возобновляемых источников энергии. Нам нужно , чтобы отменить будущие электростанции и линии электропередачи. Все это к лучшему с экономической и экологической точек зрения.Тем не менее, у коммунальных предприятий есть все стимулы противостоять им, поскольку они представляют прямую угрозу их знакомой, удобной бизнес-модели, которая пережила почти столетие без изменений.

Эту квокку придирают все эти служебные разговоры.

И поэтому я думаю, что нам нужно делать больше, чем возиться со структурами тарифов или устанавливать произвольные уровни эффективности или возобновляемых источников энергии. Нам нужно полностью переосмыслить то, как работают коммунальные предприятия, как они структурированы и как их можно реформировать, чтобы сделать возможным и ускорить давно назревшие инновации в сфере электроэнергетики.Подробнее об этом скоро.

---

Возобновляемые источники энергии для чайников: экология

Если вы читаете это, я думаю, можно с уверенностью предположить, что вы немного новичок (новичок для тех, кто играет дома), когда дело касается возобновляемых источников энергии.

Не волнуйтесь! Мы здесь, чтобы рассказать вам об этом простым языком, чтобы вы могли выйти в большой мир, вооружившись знаниями, которые понадобятся вам для обсуждения этой темы.

Что такое «зеленые» возобновляемые источники энергии?

В двух словах: Зеленая энергия является возобновляемой и оказывает минимальное негативное воздействие на окружающую среду, отсюда и термин «зеленая».Холодная суровая правда в том, что у нас не хватает ресурсов, чтобы продолжать использовать традиционные методы получения энергии, поэтому наука обращается к возобновляемым источникам энергии как к ответу на нашу надвигающуюся проблему.

Есть 2 важных фактора, которые необходимо учитывать ученым, правительству и обществу при инвестировании в возобновляемые источники энергии:

Возобновляемые источники энергии = не зависят от потребления ограниченных ресурсов, таких как ископаемое топливо.
Устойчивые = Доступные, доступные, долгосрочные.

На протяжении десятилетий мы, люди, придумали всевозможные решения в области возобновляемых источников энергии (идите нам!), И по мере их развития увеличивается и наш доступ к ним. В настоящее время мы можем интегрировать некоторые из этих решений в нашу повседневную жизнь. Подумайте о солнечной энергии, ветряных турбинах и гидроэлектроэнергии. Возобновляемые источники энергии – это долгосрочное решение вековой проблемы с использованием современных технологий, позволяющих раскрыть сокровищницу энергии, которую таит в себе Земля и Солнце.

Я уверен, что большинство из нас согласятся с тем, что продление жизни нашей планеты очень важно, и поэтому поиск возобновляемого источника энергии – очень важное занятие.Но с такой легкостью доступа к традиционным источникам энергии большинство нашего населения по-прежнему полагается на них.

Что мне теперь делать?

Хотя легко потерпеть поражение, также просто начать оказывать положительное влияние. Вот несколько простых идей для начала:

• Начните использовать энергоэффективные лампочки. Прочтите наше руководство по покупке лампочек для получения дополнительной информации.
• Используйте систему нагрева воды на солнечных батареях.
• Избавьтесь от сушилки для белья и используйте вместо нее бельевую веревку.
• Проверьте уровень энергопотребления всех своих бытовых товаров и при необходимости обновите их.
• Выключайте розетки, электроприборы и электронные устройства, когда они не используются.
• По возможности пользуйтесь общественным транспортом, но если вам необходимо водить машину, используйте бензин на основе этанола или приобретите электромобиль.
• Переведите свой пенсионный фонд в фонд, заботящийся о защите окружающей среды, и инвестируйте в экологически чистую энергию, не сокращая свой доход.
• Обучайте своих товарищей!

Чем больше вы участвуете, тем легче становится.Начните проявлять больше энергии, и вы будете на пути к лучшему будущему не только для нас, но и для наших детей и будущих поколений. Кроме того, вы сэкономите деньги!

Альтернативная энергия для чайников | Академические и профессиональные книги NHBS

Нажмите, чтобы познакомиться поближе

Об этой книге СОДЕРЖАНИЕ Отзывы клиентов биография Связанные заголовки

Об этой книге

Мифы и факты об альтернативных видах топлива и их влиянии на нашу жизнь

Поскольку цены на энергию продолжают расти, растет и спрос на альтернативные источники энергии.Но в гонке за замену ископаемого топлива нет явного «победителя». «Альтернативная энергия для чайников» исследует нынешнюю загадку ископаемого топлива и растущую потребность общества во все большем и большем объеме энергии. Избегая конкурирующих заявлений, эта книга предлагает многостороннее исследование альтернативных источников энергии, включая солнечную, ветровую, ядерную, биомассу, геотермальную энергию, биотопливо и другие источники. Каждый альтернативный сценарий сравнивается с нынешней практикой, связанной с интенсивным использованием ископаемого топлива, в научной, экологической, социальной, политической и экономической сферах.Читатели также узнают о будущем производства энергии.

Содержание

Введение. Часть I: Основные факты об энергетической жизни. Глава 1: Какой беспорядок! Глава 2: Что такое энергия и как она используется (политически и практически). Глава 3: Собираем вместе каждую часть энергетической головоломки. Часть II: Углубляемся в текущее положение дел. Глава 4: Составление обзора использования и доступности ископаемого топлива.Глава 5: Сжигание с помощью обычных источников энергии. Глава 6: Первая альтернатива – Источники энергии: эффективность и сохранение. Глава 7: Понимание спроса на альтернативы. Часть III: Альтернативы – Здания. Глава 8: Становление ядерной. Глава 9: Использование Солнца с помощью солнечной энергии. Глава 10: Путь к воде с гидроэнергетикой. Глава 11: Унесение ветром. Глава 12: Копаемся в геотермальной энергии. Глава 13: Исследование биомассы. Глава 14: Горящий лес. Глава 15: Технологии водородных топливных элементов.Часть IV: Альтернативы – Транспорт. Глава 16: Альтернативные транспортные технологии. Глава 17: Альтернатива – Топливные автомобили. Глава 18: Подключение к сети: электромобили. Глава 19: Гибрид – электромобили. Глава 20: Транспортные средства, работающие на водороде и топливных элементах. Глава 21: Экзотические двигательные установки. Часть V: Часть десятков. Глава 22: Десять или около того мифов об энергии. Глава 23: Десять способов инвестировать в будущее альтернативной энергетики. Индекс.

Отзывы клиентов

Биография

Рик ДеГюнтер (Спасатель, Калифорния) имеет степень бакалавра инженерной физики и двойную степень магистра прикладной физики и инженерных экономических систем.Он инженер-проектировщик и основатель Efficient Homes, энергетической аудиторской и консалтинговой фирмы. ДеГюнтер также является автором книг “Солнечная энергия – ваш дом для чайников” и “Энергоэффективные дома для чайников”.

Энергия биомассы для чайников

Глория Оладипо – 4 ноября 2016 г.

Прежде всего, то, что биомасса выделяет меньше углерода, не означает, что она не будет выделять в атмосферу нездоровое количество углерода и других парниковых газов. .Мы должны инвестировать в источники энергии с нулевым выбросом углерода, потому что у нас нет времени делать это медленно и постепенно сокращать.

Далее, большая зависимость от биомассы означает больше инвестиций в сельское хозяйство и сельское хозяйство. Американская сельскохозяйственная система уже достаточно плоха. Только 1% наших сельскохозяйственных угодий используется для производства продуктов питания для потребления людьми. Большая часть используется для производства кормов для животных, а оставшаяся часть выращивается для производства биотоплива. Из-за сокращения сельскохозяйственных угодий было бы не только почти невозможно изменить нашу сельскохозяйственную систему для поддержки роста сельскохозяйственных культур, выращиваемых на биомассе, но это также создало бы большую нагрузку на систему.

Помимо фактической нехватки земли, растущая зависимость от сельского хозяйства только усилит воздействие нашего сельского хозяйства на окружающую среду. Нашему верхнему слою почвы не хватает питательных веществ, наши источники воды загрязнены удобрениями и пестицидами, просачивающимися в землю, а сток этих химикатов попадает прямо в наши океаны и другие водоемы, абсолютно разрушая огромные популяции океанических организмов. Мы не можем позволить себе увеличивать производство в наших хозяйствах, поскольку воздействие сельского хозяйства на окружающую среду уже слишком велико.

Итак, у биомассы много отрицательных сторон. При этом, если бы единственными двумя вариантами были биомасса против ископаемого топлива, биомасса выиграла бы каждый день. К счастью, у нас есть много действительно возобновляемых источников энергии с нулевым уровнем выбросов, доступных прямо у нас под рукой, и с каждым днем ​​разрабатывается еще больше. Вместо того, чтобы идти наполовину в нашем стремлении к устойчивому развитию, давайте сделаем все возможное.

Надеюсь, вы немного больше осведомлены о биомассе и ее воздействии на окружающую среду.Теперь вы должны принять меры, научить своих друзей и семью и убедить своих политиков, независимо от их положения, поддерживать полностью возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце, вместо энергии биомассы.

Energy Guide for Dummies Archives

Но будьте уверены, что когда дело доходит до энергетической отрасли, энергетических рынков и ваших счетов за электроэнергию, вы, как недавно признанный манекен, работаете в какой-то крайне непонятной компании. Откровенно говоря, жаргона, противоречивых советов, смехотворно неточных систем выставления счетов, странных расчетов между кубическими футами и кВтч и различных оттенков зеленого достаточно, чтобы заставить вас отказаться и немного прилечь.

Когда дело дошло до нашего руководства для чайников, мы подумали, что для того, чтобы оно работало, его действительно должен был написать кто-то, кто сам является манекеном энергии. Как и в случае с любым относительно сложным предметом, слишком много знаний может убить ясность. В результате мы искали повсюду наш энергетический манекен, приземлившись после многих неудачных попыток на нашего французского дома Томаса. Мы думаем, что специалист по маркетингу, объясняющий эти концепции в удобной для потребителя форме с использованием того, что для него является его вторым языком, обеспечил бы законодательное закрепление каждой технической ерунды из объяснения, оставив вас, надеюсь, с хорошее понимание важных вещей.

Предоплата по тарифу на электроэнергию

В Великобритании счетчики предоплаты за электроэнергию имеют почти 6 миллионов человек. Со счетчиком предоплаты вы должны платить за газ и электричество авансом. Счетчик электроэнергии с предоплатой работает как телефон с оплатой по факту: вы платите вперед за газ и электричество. Вы можете пополнить счет с помощью […]

Объяснение счетчика электроэнергии

Счетчик электроэнергии измеряет потребление энергии в киловатт-часах (кВтч).Он сообщает вам, сколько электроэнергии вы используете. Важно понимать, как проводить точные измерения потребления электроэнергии, чтобы не тратить больше, чем нужно. Когда вы точно знаете, сколько энергии вы потребляете, вы можете найти […]

Интернет-тариф на электроэнергию

Что такое онлайн-тариф на электроэнергию? Поставщики энергии предлагают так много разных типов тарифов на электроэнергию – «стандартные тарифы», «фиксированные тарифы», «зеленые тарифы», «онлайн-тарифы», – что легко заблудиться! Все они имеют разные функции (подробнее см. В нашем Энергетическом справочнике).Основным преимуществом онлайн-тарифов на электроэнергию является […]

Энергоснабжение и переезд

Переезд домой – обычно тяжелое время. Это также возможность проверить ваше энергоснабжение и убедиться, что вы выбрали правильный тариф. Нет, это несложно, и MyUtilityGenius здесь, чтобы помочь вам понять ваши варианты, а также то, как вы можете сэкономить деньги на своей энергии. Что вам понадобится для […]

Объяснение энергетической топливной смеси

Конечно, вам интересно узнать, откуда берется ваша еда и как она влияет на окружающую среду.А как насчет энергии, которую вы используете? Что такое энергетическая топливная смесь? Электроэнергия, которую мы используем в наших домах, вырабатывается из разных источников энергии. Эти источники энергии включают уголь, природный газ, возобновляемые источники энергии (ветер, вода и […]

Что такое тариф на электроэнергию в эконом-классе 7?

Тариф Economy 7 – это тариф на электроэнергию, цена которого зависит от времени суток. Электроэнергия, которую вы используете в ночное время, стоит меньше, чем энергия, используемая в течение дня (за единицу).Это работает как в пиковые, так и в непиковые тарифы на поезд. Он называется «Эконом 7», потому что вы получаете более дешевую электроэнергию за […]

.

Топливная бедность

Топливная бедность – проблема политики; Человек может замерзнуть насмерть … Согласно исследованию, опубликованному в The Independent год назад, 65 человек в день умирают зимой из-за отсутствия надлежащего отопления. Это шокирующее положение дел для пятой богатейшей страны мира.Это прискорбный факт […]

Объяснение энергоснабжения

Объяснение энергоснабжения: от бочковых электростанций, газовых месторождений Северного моря, России и Ближнего Востока до вашего дома В Великобритании подача энергии в ваш дом включает три ключевых элемента: производство электроэнергии путем выработки, транспортировку газа и электроэнергии и продажу ее населению. клиент. Энергетические компании либо работают в одной из этих областей, либо действуют […]

Альтернативная энергия для чайников Оригинальное издание: Купить альтернативную энергию для чайников Оригинальное издание ДеГюнтера Рика по низкой цене в Индии

Информация об авторе

Рик ДеГюнтер учился в Университете Иллинойса в качестве бакалавра и в Стэнфордском университете в качестве аспирант, изучающий как прикладную физику, так и инженерную экономику (часть этого образования фактически застряла). Он владеет несколькими патентами США и разработал широкий спектр технического оборудования, включая платформы для солнечной энергии, глушители радаров военного уровня, оборудование для измерения погоды, мощные радиолокационные лампы, компьютеризированное производственное оборудование, тренировочные устройства для гольфа, цифровую и аналоговую электронику схемы, беспилотные летательные аппараты, гитары и усилители, микроволновые фильтры и микшеры, автоматические открыватели шкафов, системы связи стробоскопов, взрывные устройства (строго при аварии), датчики высоты облаков, датчики тумана, мебель, дома, амбары, ракетные корабли , метатели дротиков, огнеметы, устройства для подслушивания, пути эвакуации и т. д.Он один из тех ботаников, которым нравится разбирать вещи, чтобы посмотреть, как они работают, а затем собирать их обратно и пытаться выяснить, для чего нужны оставшиеся части. Рик – генеральный директор Effi cient Homes, компании по аудиту энергоэффективности в Северной Калифорнии. Больше новостей Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт