Сущность энергии и ее виды

Понятие энергии

Энергией называется скалярная физическая величина, которая является единой мерой разных форм взаимодействия и движения материи, а также мерой перехода движения материи из одних форм в другие.

Определение 1

Энергия — это способность системы тел, находящихся в данных условиях, к совершению какого-либо количества работы.

Понятие энергии определяется как мера разных форм движения материи и как мера перехода материи из одной формы в другую.

Исходя из этого, виды энергии различаются по форме движения материи.

Человек сталкивается с различными видами энергии. Можно сказать, что технологический процесс является преобразование одних видов энергии в другие.

В процессе прохождения технологической цепочки, энергия неоднократно преобразуется из одного вида в другой. Это приводит к уменьшению полезного количества энергии и рассеиванию ее в окружающей среде.

Виды энергии

На сегодняшний день различаются следующие виды энергии:

• электрическая
• химическая
• механическая
• световая
• тепловая
• ядерная
• термоядерная.

Замечание 1

Существуют еще виды энергии, названия которых исходят не из физического смысла, а несут описательный характер. К ним относятся ветровая энергия, геотермальная энергия и другие.

В этих случаях физическая форма характера энергии заменяется названием ее источника. Поэтому правильно будет называть механической энергией ветра, тепловой энергией геотермальных источников и т.д.

Электрическая энергия является наиболее универсальным видом энергии. Источником электрической энергии является энергия воды на гидроэлектростанциях, преобразование тепловой энергии, полученной в процессе сгорания топлива на тепловых электростанциях. Также электрическая энергия вырабатывается в результате ядерных реакций на атомных электростанциях, когда ядерная энергия преобразуется в механическую, а механическая, в свою очередь, преобразуется в электрическую.

На химических предприятиях электроэнергия применяется для совершения электрохимических процессов – электролиз расплавов и растворов, электротермических процессов – нагревание, плавление и т. д., а также электромагнитных процессов.

В промышленности используются процессы, связанные с применением электростатических явлений, например, электрокрекинг углеводородов, осаждение туманов и разных видов пыли. Также в промышленности используются для контроля и автоматизации химических производств электроионные явления.

Широкое применение в химической промышленности получило превращение электрической энергии в механическую, что необходимо в основном для осуществления физических операций, таких как измельчение, смешение, дробление, работа компрессоров, насосов, вентиляторов и т.д.

Электроэнергия широко используется в повседневной бытовой деятельности.

Применение тепловой энергии в промышленности необходимо для осуществления различного рода физических операций, которые не сопровождаются химическими реакциями. К таким операциям относятся процессы дистилляции, нагрева, сушки, плавления, выпарки и т.д.

Большое количество тепловой энергии требуется для нагревания реагентов при проведении эндометрических процессов.

В процессе различных превращений атомных ядер или в процессе синтеза водорода в ядра гелия выделяется внутриядерная энергия. Внутриядерная энергия используется для производства электрической энергии на атомных электростанциях. Широкое распространение получили радиационно-химические процессы, в которых радиоактивное излучение применяется для осуществления различных химических реакций.

В результате экзотермических химических реакций выделяется химическая энергия, которая является важнейшим источником тепла. Это тепло используется для обогрева реагентов при проведении реакций. Также химическая энергия нашла широкое применение в аккумуляторах и гальванических элементах. В этом случае химическая энергия преобразуется в электрическую.

Световая энергия необходима при осуществлении различного рода фотохимических реакций, таких как галоидирование органических процессов, синтез хлористого водорода из элементов и других процессов.

В процессе фотоэлектрических явлений происходит преобразование световой энергии в электрическую. Это способность нашла применение в автоматическом контроле и управлении технологическими процессами.

Источники энергии

На промышленных предприятиях используются различные виды источников энергии. Они характеризуются по виду энергетических ресурсов, запасам, энергетической ценности.

По характеру энергетические ресурсы бывают возобновляемыми и невозобновляемыми.

Возобновляемыми источниками энергии являются энергия ветра, гидроэнергия, солнечная энергия, растительное топливо.

К невозобновляемым источникам энергии относятся природный газ, нефть, сланцы, уголь, которые после использования не могут быть воспроизведены снова.

Если рассматривать такую характеристику источников энергии, как энергетическая ценность, то она определяется количеством энергии, которое возможно получить при их применении. Например, для различных видов топлива энергетическая ценность характеризуется количеством квт×ч, которое получается при полном использовании теплоты сгорания килограмма либо кубического метра топлива. Для примера, энергетическая ценность каменного угля составляет 8 кВт×ч/кг, энергетическая ценность природного газа равна 10,6 кВт×ч/м3.

Использование энергетических ресурсов на практике определяется в первую очередь количеством запасов и географическим положением. Также влияет доступность использования, возможность транспортировки энергии на расстояния, возможность преобразования энергии и множеством других факторов.

На современном этапе возникла такая проблема, как поиск альтернативных источников энергии. Использование перечисленных традиционных источников энергии наносит вред окружающей среде. Кроме того, существует реальная угроза исчерпания топливных ресурсов для получения энергии.

Виды энергии и их характеристики

Категория:

   Передвижные электростанции

Публикация:

   Виды энергии и их характеристики

Читать далее:

Виды энергии и их характеристики

Всем телам в природе присущи определенные формы движения. Количественной мерой выражения различных форм движения материи является энергия.

Различают следующие виды энергии: тепловую, механическую, электрическую, химическую, ядерную, акустическую и др.

Тепловой энергией называют хаотическое (беспорядочное) движение атомов и молекул. Это движение тесно связано с температурой вещества: чем больше скорость движения атомов и молекул, тем выше температура вещества.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Превращение одних видов движения тел в другие приводит к соответственному превращению энергии, которое подчиняется закону сохранения и превращения энергии. Согласно этому закону энергия может передаваться от одного тела к другому и превращаться из одного вида в другой, но не может быть уничтожена или создана вновь, так же как не может быть уничтожена и создана вновь материя.

Механическая энергия бывает кинетической и потенциальной. Под кинетической энергией понимают энергию механического движения тела, измеряемую работой, которую тело способно произвести при полной его остановке. Кинетическая энергия тела определяется произведением половины его массы на квадрат скорости движения.

Под потенциальной энергией тела понимают энергию покоя (положения), измеряемую работой, которую тело может совершить при передвижении из исходного положения в какое-либо другое положение, ниже первоначального. Потенциальная энергия заключается в поднятом теле, сжатом газе, заведенной часовой пружине и т. д.

Рекламные предложения:

Читать далее: Рабочее тело и основные параметры, определяющие его состояние

Категория: — Передвижные электростанции

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Четыре вида жизненной энергии — Ольга Скребейко

Часто мы говорим: «У меня совсем нет сил». Или: «Энергии не хватает, подзарядиться бы!»

Где же находятся наши батарейки? Как можно их подзарядить?

Запаситесь ручкой и бумагой, прежде чем читать дальше!

Давайте рассмотрим сначала уровень жизненной энергии как нечто целое. Задайте себе вопрос: «По шкале от 1 до 10 насколько я сейчас полон сил?» (где 1 — не могу ни рукой, ни ногой пошевелить; 5 — хожу, что-то делаю, живу, но без особого энтузиазма; а 10 — я не хожу, я летаю!) Дальше можно поспрашивать себя: а что я могу начать делать прямо сейчас, чтобы повысить наполненность энергией? Лучше записать то, что приходит в голову.

А сейчас представим, что есть несколько видов энергии.
И их можно изобразить в виде пирамиды. Давайте с ними познакомимся.

Первый, базовый уровень — физическая энергия. Это основное, фундаментальное, самое главное, на что нужно обратить внимание. Что нужно нашему телу? Достаточное количество сна, качественное питание, много движения и отдых, расслабление. Прежде всего необходимо наполнить себя физической энергией. Восполнять ее. Спать, много и активно гулять и тренироваться, принимать пищу вдумчиво, освоить методы релаксации. Да, это очень простые и банальные вещи. Но без них говорить о других видах энергии просто нет смысла. Спросите себя снова: а насколько (по шкале от 1 до 10) я прямо сейчас чувствую себя на физическом плане?

Запишите, какие маленькие шаги к оптимальному уровню физической энергии можно сделать прямо завтра?

Второй уровень — эмоциональная энергия. Оптимистическое, беззаботное, легкое и расслабленное состояние, ощущение вдохновения или беспокойство, тревога, недовольство, раздражительность и апатия — что вы чувствуете прямо сейчас? Каков уровень радости в вашей жизни? И как можно шаг за шагом повышать его каждый день? Пишите, пишите, не откладывайте!

Третий уровень — интеллектуальная энергия. Когда хорошо телу, когда радостно на душе, тогда и соображать легче, так ведь? Чувствуешь ясность ума, можешь концентрироваться на цели — всё дается проще, решения принимаются легче, и вообще живётся веселее. На другом конце шкалы — поверхностность, забывчивость, неразборчивость, полная пустота в голове или ощущения вязкого студня. Совсем не творческое состояние. Какова острота вашего ума сейчас? Как бы вы оценили её? И как можно «накачать» свою интеллектуальную энергию? Каким будет первый шаг к еще более ясному уму? Зафиксируйте его письменно. 

Четвертый уровень — энергия духовная. Обширная, глубокая, сильная тема. На голодный желудок, невыспавшийся, злой, унылый человек вряд ли будет размышлять о высоком. Высокий уровень духовной энергии — это понимание жизненных ценностей и принципов и их выражение. Ясность Цели, видение Пути. Осознание смысла жизни и собственной значимости — это уникальный источники энергии, которые разжигают энтузиазм, концентрацию и уверенность в своих силах. Насколько наполненной вы ощущаете свою жизнь? Прямо сейчас? Какое то небольшое изменение, которое продвинет вас к Жизни, наполненной Духом? Запишите, что придёт на ум. 

Вот так можно разложить энергию на составляющие, проанализировать каждый из четырех ее видов, поисследовать, как можно повысить удовлетворенность в каждой сфере: физической, эмоциональной, интеллектуальной и духовной — и сделать это!

Желаю вам интересных открытий в этом удивительном исследовании!

А на вебинаре «Четыре вида энергии» мы делаем это вместе — исследуем, продумываем первые шаги к наращиванию внутренней силы и делимся идеями. Приглашаю!

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Pinterest

E-mail

Энергия как физическая величина. Виды энергии. Физика, 7 класс: уроки, тесты, задания.

1.	Кинетическая энергия велосипедиста Сложность: лёгкое	2
2.	Определение, свойства, единицы измерения энергии Сложность: лёгкое	2
3.	Словесные определения формул Сложность: лёгкое	1
4.	Единицы величин Сложность: лёгкое	2
5.	Формулы (выражение переменных) Сложность: лёгкое	1
6.	Превращение одного вида энергии в другой Сложность: лёгкое	1
7.	Кинетическая энергия метеорита Сложность: среднее	4
8.	Изменение кинетической энергии Сложность: среднее	4
9.	Потенциальная энергия, определение совершённой работы Сложность: среднее	3
10.	Изменение потенциальной энергии Сложность: среднее	3
11.	Потенциальная энергия камня Сложность: среднее	4
12.	Механическая энергия Сложность: среднее	1
13.	Неизвестная высота Сложность: среднее	2
14.	Потенциальная энергия тела относительно земли или крыши Сложность: среднее	3
15.	Изменение кинетической энергии (скорости) Сложность: среднее	4
16.	Неизвестная скорость Сложность: среднее	3
17.	Превращение одной энергии в другую Сложность: среднее	4
18.	Неизвестная высота дирижабля Сложность: сложное	4
19.	Потенциальная энергия коробок относительно пола Сложность: сложное	5
20.	Сравнение энергий Сложность: сложное	3

Альтернативные источники энергии: почему они нужны всем

МОСКВА, 19 дек — ПРАЙМ. Использовать возобновляемые источники энергии (ВИЭ) человечество стало раньше, чем научилось добывать уголь, нефть и газ. Однако со временем потребление энергии росло — человеку индустриального общества требовалось уже в 100 раз больше энергии, чем в первобытную эпоху. И тогда обеспечить стабильную поставку таких мощностей стало возможным благодаря сжиганию ископаемого топлива. 

Сейчас человечество снова задумалось об использовании альтернативных источников энергии, так как запасы нефти и газа исчерпаемы, а их использование наносит большой вред окружающей среде, но уже на совершенно другом уровне. Ведь перемолоть муку на ветряной мельнице или обеспечить электроэнергией целый город с помощью ветрогенераторов — задачи разного масштаба. 

К основным видам ВИЭ сегодня относят гидроэнергетику, ветроэнергетику, гелиоэнергетику. В некоторых местах можно развивать волновую и геотермальную энергетику.

САМЫЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ВИЭ

Гидроэнергетика — самый распространенный способ добычи энергии из неисчерпаемого источника, теоретический потенциал которого оценивается в 30-40 ТВт·ч в год. Для ее работы необходимо построить плотину, разместить турбины, которые будет крутить вода. Явным преимуществом является стабильность выработки энергии и возможность ее контролировать, изменяя скорость потока воды. Среди недостатков — резкое изменение уровня воды в искусственных водохранилищах, нарушение нерестового цикла рыб и снижение количества кислорода в воде, что вредит флоре и фауне водоема.

Хитрости бизнеса. Как офшоры помогают компаниям экономить на налогах

 

Еще один перспективный источник — ветроэнергетика. Для добычи энергии таким способом необходимо установить специальные турбины, которые будет вращать ветер, за счет чего будет вырабатываться электричество. Ветряные турбины легко и дешево обслуживать, они не занимают много места, вращаются на высоте от 100 м, то есть, под ними можно, например, вести сельскохозяйственную деятельность. 

Иногда ветроэлектростанции (ВЭС) строят прямо в море. Такой проект в 2017 году разработали Дания, Нидерланды и Германия. Они собираются к 2050 году соорудить в море остров площадью 6 кв. км и разместить на нем турбины. Планируется, что такая станция сможет вырабатывать до 30 ГВт·ч в год энергии, а в перспективе — до 100 ГВт·ч в год. 

Однако у этого источника дешевой и чистой энергии есть несколько существенных недостатков — нестабильность и зависимость от места размещения. Ветер дует не везде и не всегда. А в местах, где ветер дует часто и с большой силой, как правило, не располагаются населенные пункты. Это повышает расходы на строительство линий электропередач и транспортировку энергии. Поэтому ветроэнергетика хороша именно как дополнительный источник энергии.

Альтернатива ВЭС — солнечные электростанции (СЭС), которые могут работать по нескольким принципам. В одном случае с помощью сфокусированных солнечных лучей нагревают резервуар с водой (температура пара в нем может доходить до 7000С), в другом — используются фотобатареи. Второй тип гораздо проще соорудить, устанавливать фотоэлементы можно практически везде, а стоимость их продолжает снижаться с развитием технологии производства. 

Что такое валютные войны и зачем их ведут

Главными недостатками СЭС является большая зависимость от места расположения, времени суток и сезона. Например, станция не будет вырабатывать энергию ночью, значительно меньше — в зимнее время года. Полностью обеспечить себя электричеством с помощью СЭС могут даже не все африканские страны. Поэтому солнечная энергетика на данном этапе тоже может служить только в качестве вспомогательного источника. 

КАК ИСПОЛЬЗУЮТ ДРУГИЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

В волновой энергетике используются специальные модули, которые качаются на волнах и таким образом приводят в действие специальные поршни. Потенциал этого вида ВИЭ оценивают более чем в 2 ТВт·ч в год. Волновые электростанции защищают берега и набережные от разрушения, уменьшают воздействие на опоры и мосты. При правильной установке они не вредят окружающей среде, к тому же практически незаметны в море.

Среди недостатков — нестабильность (то есть станция вырабатывает меньше энергии во время штиля), шум, незаметность для водного транспорта, из-за чего необходимо дополнительно устанавливать сигнальные элементы. 

В некоторых местах устанавливают геотермальные станции (ГеоТЭС). Общий потенциал геотермальной энергии оценивается в 47 ТВт·ч в год, что соответствует выработке примерно 50 тысяч АЭС, но сейчас технологии позволяют получить доступ только к 2% от него — 840 ГВт·ч в год. Чтобы это сделать, роют две скважины, по одной из них подается вода, которая, нагреваясь от тепла земли, превращается в пар. Затем пар по трубе направляется в турбины. На разных этапах происходит его очистка от примесей. 

Главное преимущество геотермальной энергетики — стабильность, которую не могут обеспечить многие ВИЭ, и компактность, что удобно для районов со сложным рельефом. С другой стороны, вода, которая проходит через скважины, несет большое количество тяжелых металлов и других вредных веществ. При неправильной эксплуатации станции или при возникновении чрезвычайной ситуации, попадание в атмосферу и в почву этих веществ, может привести к экологической катастрофе локального масштаба. 

Кроме того, стоимость энергии ГеоТЭС выше, чем у ВЭС и СЭС, а мощность довольно невысокая.

Основная проблема практически всех перечисленных выше источников заключается в их нестабильности. Современные аккумуляторы не позволяют накапливать такое количество энергии, чтобы без потерь мощности использовать ее в ночное время или во время штиля. Один из вариантов — во время пиковых нагрузок поднимать воду в верхнюю часть водохранилища и потом во время затишья использовать ее для выработки энергии на ГЭС. 

Зарабатываем и делимся: популярно о дивидендах

АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГИЯ В РОССИИ И В МИРЕ

На данный момент использование ВИЭ активно развивается в Европе, где страны вынуждены закупать топливо для работы традиционных электростанций. Но, по мнению некоторых экспертов, в развитии альтернативной энергетики заинтересованы и государства, чья экономика зависит от экспорта нефти и газа. Ведь если в некоторых регионах использовать ВИЭ вместо газа, это топливное сырье можно будет отправить на экспорт. 

Тем не менее, в России этот сектор энергетики развивается очень медленно. По данным аналитической компании Enerdata, в Норвегии около 97% электроэнергии добывается из альтернативных источников с учетом гидроэнергетики, около 80% — в Новой Зеландии и Бразилии. В Европе 30-40% энергии ВИЭ вырабатывается в Германии, Италии, Испании и Великобритании. В России этот показатель составляет всего 17,2%, из них доля СЭС и ВЭС — менее 1%.

Росатом Госкорпорация «Росатом» ядерные технологии атомная энергетика АЭС ядерная медицина

Росатом Госкорпорация «Росатом» ядерные технологии атомная энергетика АЭС ядерная медицина

На АЭС происходит три взаимных преобразования форм энергии

Ядерная энергия

переходит в тепловую

Тепловая энергия

переходит в механическую

Механическая энергия

преобразуется в электрическую

РЕАКТОР

1. Ядерная энергия переходит в тепловую

Основой станции является реактор — конструктивно выделенный объем, куда загружается ядерное топливо и где протекает управляемая цепная реакция. Уран-235 делится медленными (тепловыми) нейтронами. В результате выделяется огромное количество тепла.

ПАРОГЕНЕРАТОР

2. Тепловая энергия переходит в механическую

Тепло отводится из активной зоны реактора теплоносителем — жидким или газообразным веществом, проходящим через ее объем. Эта тепловая энергия используется для получения водяного пара в парогенераторе.

ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР

3. Механическая энергия преобразуется в электрическую

Механическая энергия пара направляется к турбогенератору, где она превращается в электрическую и дальше по проводам поступает к потребителям.

Основным элементом реактора является активная зона(1). Она размещена в бетонной шахте. Обязательными компонентами любого реактора являются система управления и защиты, позволяющая осуществлять выбранный режим протекания управляемой цепной реакции деления, а также система аварийной защиты – для быстрого прекращения реакции при возникновении аварийной ситуации. Все это смонтировано в главном корпусе.

Есть также второе здание, где размещается турбинный зал(2): парогенераторы, сама турбина. Далее по технологической цепочке следуют конденсаторы и высоковольтные линии электропередач, уходящие за пределы площадки станции.

На территории находятся корпус для перегрузки и хранения в специальных бассейнах отработавшего ядерного топлива. Кроме того, станции комплектуются элементами оборотной системы охлаждения – градирнями(3) (бетонная башня, сужающаяся кверху), прудом-охладителем (естественный водоем, либо искусственно созданный) и брызгальными бассейнами.

АЭС С 1-КОНТУРНЫМИ РЕАКТОРАМИ

АЭС С 1-КОНТУРНЫМИ РЕАКТОРАМИ

Одноконтурная схема применяется на атомных станциях с реакторами типа РБМК-1000. Реактор работает в блоке с двумя конденсационными турбинами и двумя генераторами. При этом кипящий реактор сам является парогенератором, что и обеспечивает возможность применения одноконтурной схемы. Одноконтурная схема относительно проста, но радиоактивность в этом случае распространяется на все элементы блока, что усложняет биологическую защиту.

В настоящее время в России действует 4 АЭС с одноконтурными реакторами

АЭС С 2-КОНТУРНЫМИ РЕАКТОРАМИ

АЭС С 2-КОНТУРНЫМИ РЕАКТОРАМИ

Двухконтурную схему применяют на атомных станциях с в водо-водяными реакторами типа ВВЭР. В активную зону реактора подается под давлением вода, которая нагревается. Энергия теплоносителя используется в парогенераторе для образования насыщенного пара. Второй контур нерадиоактивен. Блок состоит из одной конденсационной турбины мощностью 1000 МВт или двух турбин мощностью по 500 МВт с соответствующими генераторами.

В настоящее время в России действует 6 АЭС с двухконтурными реакторами

АЭС С 3-КОНТУРНЫМИ РЕАКТОРАМИ

АЭС С 3-КОНТУРНЫМИ РЕАКТОРАМИ

Трехконтурную схему применяют на АЭС с реакторами на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем типа БН. Чтобы исключить контакт радиоактивного натрия с водой, сооружают второй контур с нерадиоактивным натрием. Таким образом схема получается трехконтурной.

В настоящее время в России действует 1 АЭС с трехконтурным реактором

В настоящее время в России действует 4 АЭС с одноконтурными реакторами

В настоящее время в России действует 6 АЭС с двухконтурными реакторами

В настоящее время в России действует 1 АЭС с трехконтурными реакторами

Выбрать язык:

Русский / English

Следите за нами:

Следите за нами:

Этот сайт использует cookies. Продолжая работу с сайтом, Вы выражаете своё согласие на обработку Ваших персональных данных. Отключить cookies Вы можете в настройках своего браузера. Подробнее

СОГЛАСЕН

Виды электроэнергетики

Все существующие виды электроэнергетики можно разделить на уже достигшие зрелости и находящиеся на стадии разработки и развития. Для одних требуется только модернизация, для других – инновационные технологические решения.

К зрелым видам электроэнергетики в первую очередь можно отнести тепловую, атомную, и гидроэнергетику. С определенными оговорками в эту группу попадают также некоторые виды альтернативной энергетики: солнечная, ветровая, приливная и пр. Они активно применяются во многих странах, но в силу некоторых ограничений не получили повсеместное распространение. Ну а на стадии формирования сейчас находятся другие виды энергетики: бестопливная энергетика, термоядерная энергетика и пр.

На территории России наибольшее распространение среди различных видов электроэнергетики получила тепловая энергетика, преимущественно газовая и угольная. Тепловые электростанции, которые работают на органическом топливе, традиционно находятся на лидирующих позициях в российской электроэнергетике. Это сложилось исторически и считается экономически оправданным.

Атомную энергетику на практике также иногда относят к подвиду тепловой электроэнергетики, потому как в результате деления атомных ядер в реакторе выделяется тепло, и далее все происходит так же, как и при сгорании органического топлива. Атомная энергетика в России — довольно популярный вид электроэнергетики. В нашей стране применяется полный цикл технологий от добычи урановых руд до выработки электроэнергии. Однако крупные аварии АЭС, которые имели место в последние десятки лет, настроили мировую общественность против этого вида электроэнергетики.

В гидроэнергетике для получения электрической энергии используют кинетическую энергию течения воды. ГЭС для функционирования требуется практически столько же электроэнергии, сколько они вырабатывают. Поэтому ГЭС, по сути, не являются генерирующими мощностями в чистом виде. Но такие станции при необходимости эффективно покрывают пиковые нагрузки, тем самым гидроэнергетика выгодно выделяется среди других видов электроэнергетики.

К альтернативным видам электроэнергетики относят ветровую и солнечную энергетику, которые по некоторым причинам не получили достаточное распространение. На данный момент ветровые и солнечные станции являются маломощными при дороговизне оборудования для них. К тому же обязательно необходим резервный источник питания (при отсутствии ветра или в ночное время соответственно). Также к альтернативным видам электроэнергетики относят приливную гидроэнергетику. Для строительства приливной электростанции необходимо морское побережье с достаточно сильными колебаниями уровня воды, иначе это будет экономически нецелесообразно.

Преимуществом альтернативных видов электроэнергетики является возобновляемость источников такой энергии. Их применение позволяет существенно сэкономить органическое топливо, сохраняя запасы углеводородов. Научные исследования, проводимые в области альтернативных видов электроэнергетики, делают их все более доступными для применения. Возобновляемая энергетика получает все большее географическое распространение по всему миру.

Существуют и другие виды электроэнергетики, технология которых пока малоизвестна. К ним можно отнести разработку прямых способов получения электроэнергии из окружающей среды с помощью накапливающихся зарядов ионосферы, использования энергии вращения земли и др. Использование различных видов электроэнергетики позволяет наиболее эффективно распределить нагрузку, покрывая мировой спрос на электроэнергию и создавая необходимый резерв мощности.

Метки: альтернативная энергетика, атомная энергетика, виды электроэнергетики, гидроэнергетика, современная электроэнергетика, тепловая энергетика, электроэнергетика, электроэнергетика в России

Интересная статья? Поделитесь ей с друзьями:

10 видов энергии и примеры

Энергия определяется как способность выполнять работу. Энергия бывает разных форм. Вот 10 распространенных типов энергии и их примеры.

Механическая энергия

Механическая энергия — это энергия, возникающая в результате движения или местоположения объекта. Механическая энергия — это сумма кинетической энергии и потенциальной энергии.

Примеры: Объект, обладающий механической энергией, имеет как кинетическую, так и потенциальную энергию, хотя энергия одной из форм может быть равна нулю.Движущийся автомобиль обладает кинетической энергией. Если вы поднимете машину в гору, она будет обладать кинетической и потенциальной энергией. Книга, лежащая на столе, обладает потенциальной энергией.

Тепловая энергия

Тепловая энергия или тепловая энергия отражает разницу температур между двумя системами.

Пример: Чашка горячего кофе обладает тепловой энергией. Вы производите тепло и получаете тепловую энергию по отношению к окружающей среде.

Ядерная энергия

Ядерная энергия — это энергия, возникающая в результате изменений в атомных ядрах или ядерных реакций.

Пример: Ядерное деление, ядерный синтез и ядерный распад являются примерами ядерной энергии. Атомный взрыв или энергия атомной электростанции являются конкретными примерами этого типа энергии.

Химическая энергия

Химическая энергия возникает в результате химических реакций между атомами или молекулами. Существуют разные виды химической энергии, такие как электрохимическая энергия и хемилюминесценция.

Пример: Хорошим примером химической энергии является электрохимический элемент или батарея.

Электромагнитная энергия

Электромагнитная энергия (или лучистая энергия) — это энергия света или электромагнитных волн.

Пример: Любая форма света обладает электромагнитной энергией, включая части спектра, которые мы не видим. Радио, гамма-лучи, рентгеновские лучи, микроволны и ультрафиолетовый свет являются некоторыми примерами электромагнитной энергии.

Звуковая энергия

Звуковая энергия — это энергия звуковых волн. Звуковые волны распространяются по воздуху или другой среде.

Пример : Звуковой удар, песня, проигранная на стереосистеме, ваш голос.

Гравитационная энергия

Энергия, связанная с гравитацией, включает притяжение между двумя объектами в зависимости от их массы. Он может служить основой для механической энергии, такой как потенциальная энергия объекта, помещенного на полку, или кинетическая энергия Луны на орбите вокруг Земли.

Пример : Гравитационная энергия удерживает атмосферу на Земле.

Кинетическая энергия

Кинетическая энергия — это энергия движения тела. Он колеблется от 0 до положительного значения.

Пример : Пример — ребенок качается на качелях. Независимо от того, движутся ли качели вперед или назад, значение кинетической энергии никогда не бывает отрицательным.

Потенциальная энергия

Потенциальная энергия — это энергия положения объекта.

Пример : Когда ребенок, раскачивающийся на качелях, достигает вершины дуги, у нее появляется максимальная потенциальная энергия.Когда она находится ближе всего к земле, ее потенциальная энергия минимальна (0). Другой пример — подбрасывание мяча в воздух. В самой высокой точке потенциальная энергия максимальна. Когда мяч поднимается или падает, он обладает комбинацией потенциальной и кинетической энергии.

Энергия ионизации

Энергия ионизации — это форма энергии, которая связывает электроны с ядром своего атома, иона или молекулы.

Пример : Первая энергия ионизации атома — это энергия, необходимая для полного удаления одного электрона.Вторая энергия ионизации — это энергия для удаления второго электрона, и она больше, чем энергия, необходимая для удаления первого электрона.

10 видов энергии и примеры

Энергия определяется как способность выполнять работу. Есть много разных форм энергии. Согласно закону сохранения энергии, энергия может преобразовываться в другие формы, но никогда не создается и не разрушается. Вот список из 10 распространенных типов энергии и примеры каждого из них. Любой объект может обладать несколькими видами энергии.

Кинетическая энергия

Кинетическая энергия — это энергия движения. Он колеблется от нуля до положительного значения.

Пример : Пример кинетической энергии — ребенок, качающийся на качелях. В верхней части дуги качания кинетическая энергия равна нулю. Независимо от того, качается ребенок вперед или назад, кинетическая энергия всегда равна нулю или положительна.

Потенциальная энергия

Кинетическая энергия часто рассматривается с потенциальной энергией, потому что эти две формы энергии легко преобразуются друг в друга.Потенциальная энергия — это энергия положения объекта.

Примеры : Классический пример потенциальной энергии — яблоко, лежащее на столе. Потенциальная энергия яблока равна нулю по отношению к столу, но положительна по отношению к полу, на котором стоит стол. В случае качающегося ребенка потенциальная энергия максимальна, когда качели максимальны, и минимальна (ноль), когда качели находятся ближе всего к земле.

Механическая энергия

Механическая энергия — это сумма кинетической и потенциальной энергии системы.Это энергия, возникающая в результате движения или физического местоположения объекта. В любой момент времени кинетическая или потенциальная энергия может быть равна нулю.

Пример : Автомобиль, движущийся вверх и вниз по холму, имеет как кинетическую, так и потенциальную энергию. Автомобиль получает потенциальную энергию по мере приближения к вершине холма. Если не задействовать тормоза, он приобретает кинетическую энергию при спуске с холма.

Ядерная энергия

Ядерная энергия — это энергия атомного ядра. Он может высвобождаться в результате ядерных реакций или других изменений в ядре.

Примеры : Радиоактивный распад, ядерное деление и ядерный синтез являются примерами ядерной энергии. Другие примеры включают ядерную энергию и энергию, высвобождаемую в результате атомного взрыва.

Энергия ионизации в плазменном шаре — один из основных видов энергии. (Хэл Гейтвуд)

Энергия ионизации

Как атомное ядро ​​обладает энергией, так и электроны, вращающиеся вокруг ядра. Энергия ионизации — это энергия, с помощью которой электроны связываются с молекулой, атомом или ионом.

Пример : Первая энергия ионизации — это энергия, необходимая для полного удаления одного электрона. Вторая энергия ионизации — это энергия, необходимая для удаления второго электрона. Она всегда больше первой энергии ионизации.

Химическая энергия

Химическая энергия — это энергия, выделяемая или поглощаемая в результате химических реакций между атомами и молекулами. Как и энергия ионизации, это энергия, связанная с электронами. Химическая энергия может быть разделена на дополнительные категории энергии, включая хемилюминесценцию и электрохимическую энергию.

Примеры : Светящаяся палочка испускает свет в результате химической реакции. Батарея вырабатывает электрическую энергию в результате химической реакции.

Электромагнитная энергия

Электромагнитная энергия также называется лучистой энергией. Это энергия света, магнетизма или электромагнитного излучения.

Примеры : Любая часть электромагнитного спектра имеет энергию, включая радио, микроволны, видимый свет, рентгеновские лучи, гамма-излучение и ультрафиолетовый свет.Точно так же магниты создают электромагнитное поле и обладают энергией.

Тепловая энергия

Тепловая энергия — это энергия, связанная с теплом. Это разновидность электромагнитной энергии. Тепловая энергия отражает разницу температур между двумя системами.

Пример : Чашка горячего кофе обладает тепловой энергией. Он отдает тепло в окружающую среду.

Sonic Energy

Звуковая энергия — это энергия, связанная со звуковыми волнами. Звуковые волны проходят через воздух или любую другую среду.

Примеры : Примеры звуковой энергии включают звуковой удар, ваш голос или песню.

Гравитационная энергия

Гравитационная энергия — это энергия притяжения между объектами, основанная на их массе. Часто он служит основой для механической энергии, поскольку объекты обладают потенциальной энергией по отношению друг к другу и могут приближаться друг к другу.

Примеры : Гравитационная энергия между Землей и Луной создает орбиту Луны. Гравитационная энергия удерживает атмосферу на Земле.

Ссылки

• Харпер, Дуглас. «Энергия». Интернет-словарь этимологии .
• Лофты, G; O’Keeffe D; и другие. (2004). «11 — Механические взаимодействия». Jacaranda Physics 1 (2-е изд.). Милтон, Квинсленд, Австралия: John Willey & Sons Australia Ltd. ISBN 978-0-7016-3777-4.
• Смит, Кросби (1998). Наука об энергии — Культурная история физики энергетики в викторианской Британии . Издательство Чикагского университета. ISBN 978-0-226-76420-7.

Связанные сообщения

Шесть форм энергии

Шесть форм энергии

Вступление | Что такое энергия | Солнце | Правило 1 | Правило 2 | 6 форм энергии
Для эксперта | Игры и головоломки | Словарь | Ресурсы для учителей

КРИК

Есть есть много форм энергии: солнечная, ветровая, волновая и тепловая, и многие другие. но 6 форм энергии, которые мы изучаем в Нидхэме: звуковая, химическая, лучистая, электрическая, Атомный и механический.

S Звук Энергия — вырабатывается, когда объект заставляет вибрировать. Звуковая энергия распространяется волнами во всех направлениях. Звук нуждается в среде, чтобы путешествовать через, таких как воздух, вода, дерево и даже металл! Примеры: голоса, свистки, рожки и музыкальные инструменты.

C Химическая энергия — это действительно форма потенциальной энергии, которая хранится в продуктах питания, бензине или химических соединениях. Примеры: зажигание спички, Соединение уксуса и пищевой соды с образованием газа CO2, ломка световых палочек высвобождает химическую энергию.

R Radiant Energy — это сочетание тепловой и световой энергии. Световая энергия, как звуковая энергия распространяется во всех направлениях волнами. Примеры: A лампочка, светящиеся катушки на тостере, солнце и даже фары на авто.

E Электрооборудование Энергия — энергия, производимая электронами, движущимися через вещество известно как электрическая энергия. В основном мы видим электроэнергию в батареях и из розеток в наших домах. Электроэнергия освещает наши дома, запускают двигатели, а производители наших телевизоров и радиоприемников работают. Примеры: CD плееры, телевизоры и видеоигры.

A Атомная энергия — вырабатывается, когда вы разделяете атомы.Когда это происходит, высвобождается огромное количество энергии. Примеры: атомные бомбы, атомные электростанции, атомные подводные лодки и солнце.

M Механическая энергия — энергия движения. Это форма, которую мы чаще всего видим вокруг нас. Все движущиеся объекты производят механическую энергию. Движения внутри машины тоже механическая энергия. Примеры: Люди, катящийся велосипед, движущиеся шестерни и бегущие машины.

Вы можете придумать другие примеры?

Начало страницы

Кэтлин Мартелл , специалист по учебным технологиям
Государственные школы Нидхема, Нидхэм, Массачусетс,

1. Девять форм энергии

—

Девять форм энергии для GCSE Physics

Вот 10 различных форм энергии, которые вам нужно знать на экзамене по физике GCSE.Всякий раз, когда вы видите слово «потенциальная энергия», думайте о «накопленной энергии», например, в батарее, которая является хранилищем химической потенциальной энергии (готовой к преобразованию в электрическую).

1. Электрическая потенциальная энергия. Клетка — это хранилище электрической «потенциальной» энергии в виде притягивающихся положительных и отрицательных зарядов. Поток электронов через резистор может преобразовывать электрическую потенциальную энергию в тепловую.

2. Звуковая энергия. Звуковые волны — это импульсы кинетической энергии, передаваемые из одного места в другое посредством вибрирующих частиц, когда они натыкаются на своих соседей.Звуковая энергия может проходить через газ, жидкость или твердое тело.

3. Ядерная энергия. Большое количество энергии хранится в ядрах атомов. Его можно высвободить, когда ядро ​​разделено на два или когда два легких ядра сливаются в одно ядро. Атомные электростанции питаются от этой энергии.

4. Кинетическая энергия. Каждый движущийся объект обладает этим типом энергии. Чем больше скорость объекта, тем больше его кинетическая энергия. Здесь также важна масса — более массивный объект также будет иметь большую кинетическую энергию.

5. Свет. Видимый свет — это тип электромагнитного излучения, которое распространяется как волны. Члены этого семейства волн «Е-М» включают гамма-излучение, рентгеновское излучение, ультрафиолет, видимый свет, инфракрасный свет, микроволны и радиоволны.

6. Тепловая энергия может перемещаться из одного места в другое посредством теплопроводности, конвекции и излучения. Другое название этого вида энергии — «тепловая энергия».

7. Гравитационная потенциальная энергия. Любой объект, поднятый над землей, приобретает потенциальную гравитационную энергию.Если объект падает, то при падении эта энергия преобразуется в кинетическую энергию.

8. Химический потенциал энергии. Другой вид энергии, который можно легко накапливать. Примеры включают химическую потенциальную энергию в ваших мышцах или

9. Упругая потенциальная энергия. Когда вы растягиваете или сжимаете пружину, вы накапливаете энергию в связях между металлическими атомами пружины.

Обзор курса

12 различных типов энергии с повседневными примерами

Когда дело доходит до того, как ученые расщепляют энергию, все просто.Энергия — это потенциал для работы. Это энергия вашей машины, мчащейся по шоссе. Или это энергия, которую вы используете в своем теле для движения. Без энергии не было бы работы. И жизни бы не было.

Как и большинство вещей в науке, энергия подразделяется на разные типы. Рассмотрите 12 типов энергии на реальных примерах.

Основные виды энергии

Когда дело доходит до энергии, она делится на две разные категории. Изучите разницу и примеры потенциальной и кинетической энергии.

Пример потенциальной энергии

Когда в объекте накапливается энергия, у нее есть потенциал для использования. Отсюда и название, потенциальная энергия. Потенциальная энергия принимает различные формы, такие как механическая, гравитационная, упругая, химическая, электрическая, ядерная и магнитная потенциальная энергия. Думайте о воздухе в воздушном шаре, когда держите его за конец. Воздух в воздушном шаре — это потенциальная энергия, и он остается потенциальной энергией, пока вы не отпустите его.

Пример кинетической энергии

В тот момент, когда вы отпускаете дно воздушного шара, он превращается в кинетическую энергию.При полете воздушного шара по комнате теперь отображается энергия, связанная с движением, или кинетическая энергия. Различные формы кинетической энергии включают лучистую, тепловую, звуковую, электрическую и механическую энергию. Другой тип кинетической энергии — это американские горки, спускающиеся с холма.

Кинетические и потенциальные типы энергии

Разбейте кинетическую и потенциальную энергию на их различные формы. Узнайте, что такое каждый из них и как он работает, на реальных примерах.

Пример химической энергии

Химическая энергия снижается до молекулярного уровня.Это энергия, выделяемая при образовании или разрыве химических связей, как в химических реакциях. Яркие примеры химической энергии включают взрыв динамита или сжигание дров у костра.

Пример упругой энергии

Резиновая лента может растягиваться, а пружина — сжиматься или растягиваться. Оба предмета обладают упругой энергией. Одним из популярных примеров упругой энергии является лук. Когда вы натягиваете тетиву и отпускаете ее, энергия упругости, создаваемая натяжением, стреляет в стрелу.То же самое и с рогаткой.

Пример гравитационной энергии

Гравитация научила вас иногда на собственном горьком опыте, что то, что идет вверх, должно падать. Вы когда-нибудь задумывались, почему? Виновата гравитационная потенциальная энергия. Гравитационная энергия — это потенциальная энергия гравитации. Потенциальная энергия книги на полке выше, чем потенциальная энергия книги на земле из-за силы тяжести. А если удариться о полку, книга может упасть.

Пример магнитной энергии

Магнитные поля обладают потенциальной энергией.Поэтому на вашем холодильнике остается магнит. Все имеет некоторую магнитную энергию. Однако чем выше магнитная энергия, тем сильнее притяжение. Попробуйте поставить перед ложкой магнит. Высокая потенциальная энергия в ложке заставляет магнит прилипать.

Ядерная энергия, пример

Ядерная энергия обычно вызывает изображения атомных бомб и атомных электростанций. Хотя это примеры ядерной энергии, ядерный синтез происходит внутри Солнца, чтобы посылать нам тепло.Проще говоря, ядерная энергия — это энергия, возникающая при слиянии или расщеплении атомов. Его используют для обогрева домов или разрушения целых массивов суши.

Пример световой энергии

Энергия света — один из немногих видов энергии, видимых человеческим глазом. Потому что он создает свет. Световая энергия распространяется волнами и включает такие примеры, как горящая свеча, освещающая комнату. Другой пример — прямо сейчас над вами в лампочке.

Пример излучаемой энергии

Когда вы думаете о лучистой энергии, не думайте, кроме солнечного света, падающего вам в лицо.Солнце — лучший пример лучистой энергии. Волновая энергия солнца создает тепло и свет. Другие примеры лучистой энергии включают рентгеновские лучи, которые делают снимки ваших костей, когда вы ранены.

Пример звуковой энергии

Звуковая энергия — это просто, потому что вы ее слышите. Когда вибрации создают звуковую энергию, она достигает вашего уха и трансформируется в игру на гитаре или зов голоса вашей матери.

Пример тепловой энергии

Тепловая энергия согревает.Также называемая тепловой энергией, лучистая энергия выделяет тепло и бывает трех типов: конвекция, проводимость и излучение. Примеры лучистой энергии включают выпечку торта в духовке, тепло от электрического нагревателя и чашку горячего какао.

Пример механической энергии

Когда вы видите движение, играет роль механическая энергия. Механики не зря работают с автомобилями, самолетами и мотоциклами. Потому что они используют механическую энергию для работы. Он также использует как кинетическую, так и потенциальную энергию. Примеры механической энергии, которую вы видите каждый день, включают в себя вождение автомобиля, езду на велосипеде и забивание гвоздя.

Пример электрической энергии

Электроэнергия — это весело, потому что вы легко можете сделать это дома, щелкнув выключателем света. Бум, твоя комната загорается. Почему? Потому что электроны движутся по электрическому току, чтобы зажечь лампочку, когда вы переключаете переключатель через электрический ток. Если вы потрете воздушный шарик по голове, ваши волосы встанут дыбом из-за статического электричества. Просто попробуйте после этого дотронуться до металлической дверной ручки.

Зная свою энергию

Энергия бывает разных форм.Два основных типа включают потенциальную и кинетическую энергию, но они разделяются на другие формы. Химия и физика очень интересны. Узнайте больше о химии, изучая примеры химических свойств. Узнайте больше о потоке энергии с примерами изоляторов.

Различные источники и формы энергии

Механическая энергия

Механическая энергия Сумма потенциальной энергии и кинетической энергии объекта или системы … представляет собой энергию, запасенную в объектах, и представляет собой сумму двух других источников энергии: кинетическая энергия — энергия объекта, обусловленная его движением.и потенциальная энергия Энергия, содержащаяся в объекте или физической системе, которая может быть преобразована в кинетическую энергию … .
• Кинетическая энергия — это движение. Чем быстрее движется объект, тем выше его кинетическая энергия. Энергия реки (гидравлическая энергия) и ветра (энергия ветра) Энергия, получаемая от ветра. Энергия ветра включает преобразование кинетической энергии движущегося воздуха (ветра) в электричество. ) представляет собой форму кинетической энергии. Эта энергия может быть преобразована в механическую энергию водяными мельницами, ветряными мельницами или насосами, подключенными к турбинам, или в электрическую форму энергии, возникающую в результате движения заряженных частиц (электронов) по проводнику… когда он приводит в движение генератор.
• Потенциальная энергия — это энергия, запасенная в неподвижных объектах, и энергия положения. Как видно из названия, это потенциальная форма энергии; Другими словами, он проявляется только при преобразовании в кинетическую энергию. Например, когда мяч поднимается, он приобретает потенциальную энергию (от силы тяжести), которая становится очевидной только при падении.

Тепловая энергия

Тепловая энергия — это просто тепло В современной статистической термодинамике тепло относится к передаче теплового возбуждения частиц, составляющих материю… . Это вызвано движением молекул и атомов внутри веществ. Таким образом, тепловая энергия представляет собой внутреннюю кинетическую энергию объекта.

В паровом двигателе или турбине он преобразуется в механическую энергию; в тепловой мощности В физике мощность — это количество энергии, поставляемой системой в единицу времени. Проще говоря, мощность можно рассматривать как выход энергии … завод, он преобразуется в электричество. Тепловая энергия, содержащаяся в недрах (геотермальная) Описывает технологию, используемую для отбора подземного тепла для производства энергии… энергия) можно использовать для обогрева или для выработки электроэнергии.
(См. Тематический отчет: «Геотермальная энергия, тепло Земли»)

Химическая энергия

Химическая энергия — это энергия, хранящаяся в связях атомов и молекул. Некоторые химические реакции, известные как экзотермические реакции, могут разорвать эти связи, чтобы высвободить их энергию.

Во время горения, которое является экзотермической реакцией, нефть, газ, уголь Уголь классифицируется по степени превращения или зрелости, содержание углерода увеличивается от… и биомасса В энергетическом секторе биомасса определяется как все органические вещества растительного или животного происхождения … превращают свою химическую энергию в тепло — и часто в свет. В батареях происходят электрохимические реакции, в результате которых вырабатывается электричество.

(См. Тематический отчет: «Уголь, все еще растущий источник энергии»)

Сияющая энергия

Лучистая энергия — это энергия, переносимая излучением. И видимый свет, и инфракрасное излучение являются формами лучистой энергии. Оба излучаются Солнцем и нитью электрических лампочек.

Энергия солнечных лучей может быть восстановлена ​​и преобразована в электричество (фотоэлектрическая солнечная энергия Энергия, создаваемая фотоэлектрическим эффектом. ) или тепла (солнечная тепловая энергия).

(см. Feature Report: «Солнечная энергия, энергия будущего»)

Ядерная энергия

Атомная энергия Энергия, вырабатываемая на атомных электростанциях. Огромное количество тепла, выделяемого при делении ядер атома урана, передается воде … это энергия, хранящаяся в центре атомов, а точнее в связях между частицами (протонами и нейтронами), составляющими ядро ​​атома, основной единицы вещества и наименьшей неделимой единицы химического элемента… . Когда атомные ядра превращаются в ядерной реакции, выделяется тепло.

На атомных электростанциях уран-серый, очень плотный радиоактивный металл, которого относительно много в земной коре и океанах в форме UO2 … ядра расщепляются в процессе, известном как деление, и часть выделяемого тепла преобразуется в электричество.

В звездах, подобных Солнцу, атомная энергия выделяется, когда ядра объединяются в процессе, известном как синтез.

(См. Тематический отчет: «Ядерный синтез, технологическая проблема, превосходящая все другие»)

Электроэнергетика

Электрическая энергия — это энергия, передаваемая из одной системы в другую (или сохраняемую в случае электростатической энергии) с использованием электричества, которое представляет собой движение заряженных частиц.Если быть точным, электричество — это энергоноситель, синоним вторичной энергии (см. Определение). скорее, чем вид энергии сам по себе, но термин «электрическая энергия» обычно используется в повседневной речи.

Генераторы переменного тока и батареи являются примерами систем, которые могут обеспечивать электричество, в то время как резисторы, лампочки и электродвигатели являются примерами систем, которые получают электричество.

Определение возобновляемых источников энергии и типы возобновляемых источников энергии

Перейти к разделу

Ветряные турбины и большая солнечная панель в Палм-Спрингс, Калифорния

Возобновляемые источники энергии стремительно развиваются, поскольку инновации снижают затраты и начинают реализовывать перспективы экологически чистой энергии в будущем.Американская солнечная и ветровая генерация бьет рекорды и интегрируется в национальную электросеть без ущерба для надежности.

Это означает, что возобновляемые источники энергии все больше вытесняют «грязное» ископаемое топливо в энергетическом секторе, предлагая выгоду от более низких выбросов углерода и других видов загрязнения. Но не все источники энергии, которые продаются как «возобновляемые», полезны для окружающей среды. Биомасса и большие плотины гидроэлектростанций создают трудные компромиссы при рассмотрении воздействия на дикую природу, изменения климата и других проблем.Вот что вам следует знать о различных типах возобновляемых источников энергии и о том, как вы можете использовать эти новые технологии у себя дома.

Что такое возобновляемая энергия?

Возобновляемая энергия, часто называемая чистой энергией, поступает из природных источников или процессов, которые постоянно пополняются. Например, солнечный свет или ветер продолжают светить и дуть, даже если их наличие зависит от времени и погоды.

В то время как возобновляемые источники энергии часто считают новой технологией, использование энергии природы уже давно используется для отопления, транспортировки, освещения и многого другого.Ветер привел в движение лодки для плавания по морям и ветряные мельницы для измельчения зерна. Солнце согревало днем ​​и помогало разжигать костры до вечера. Но за последние 500 лет или около того люди все чаще обращались к более дешевым и грязным источникам энергии, таким как уголь и фракционный газ.

Теперь, когда у нас появляются все более инновационные и менее дорогие способы улавливания и сохранения энергии ветра и солнца, возобновляемые источники энергии становятся все более важным источником энергии, на их долю приходится более одной восьмой U.Поколение С. Расширение использования возобновляемых источников энергии также происходит в больших и малых масштабах, от солнечных панелей на крышах домов, которые могут продавать электроэнергию обратно в сеть, до гигантских оффшорных ветряных электростанций. Даже некоторые целые сельские общины полагаются на возобновляемые источники энергии для отопления и освещения.

Поскольку использование возобновляемых источников энергии продолжает расти, ключевой целью будет модернизация энергосистемы Америки, сделав ее более умной, безопасной и более интегрированной в разных регионах.

Грязная энергия

Невозобновляемая или «грязная» энергия включает ископаемые виды топлива, такие как нефть, газ и уголь.Невозобновляемые источники энергии доступны только в ограниченном количестве, и их восполнение занимает много времени. Когда мы перекачиваем газ на станцию, мы используем ограниченный ресурс, полученный из сырой нефти, которая существует с доисторических времен.

Невозобновляемые источники энергии также обычно встречаются в определенных частях мира, что делает их более распространенными в одних странах, чем в других. Напротив, в каждой стране есть солнечный свет и ветер. Приоритет невозобновляемых источников энергии может также повысить национальную безопасность за счет уменьшения зависимости страны от экспорта из стран, богатых ископаемым топливом.

Многие невозобновляемые источники энергии могут угрожать окружающей среде или здоровью человека. Например, для бурения нефтяных скважин может потребоваться вскрытие бореальных лесов Канады, технологии, связанные с гидроразрывом, могут вызывать землетрясения и загрязнение воды, а угольные электростанции загрязняют воздух. В довершение всего, все эти действия способствуют глобальному потеплению.

Виды возобновляемых источников энергии

Солнечная энергия

Люди использовали солнечную энергию на протяжении тысяч лет — чтобы выращивать урожай, сохранять тепло и сушить пищу.По данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, «за один час на Землю падает больше энергии солнца, чем используется всеми людьми в мире за один год». Сегодня мы используем солнечные лучи по-разному — для обогрева домов и предприятий, для подогрева воды или питания устройств.

Солнечные панели на крышах Восточного Остина, Техас

Солнечные или фотоэлектрические элементы изготавливаются из кремния или других материалов, которые преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество.Распределенные солнечные системы вырабатывают электроэнергию на местном уровне для домов и предприятий, используя панели на крышах или общественные проекты, которые питают целые кварталы. Солнечные фермы могут генерировать электроэнергию для тысяч домов, используя зеркала для концентрации солнечного света на акрах солнечных элементов. Плавучие солнечные фермы — или «плавучие гелиоэлектрики» — могут эффективно использовать очистные сооружения и водоемы, которые не являются экологически уязвимыми.

Солнечная энергия поставляет чуть более 1 процента США.производство электроэнергии . Но почти треть всех новых генерирующих мощностей в 2017 году приходилась на солнечную энергию, уступая только природному газу.

Солнечные энергетические системы не производят загрязнителей воздуха или парниковых газов, и, пока они правильно расположены, большинство солнечных панелей оказывают незначительное воздействие на окружающую среду, помимо производственного процесса.

Энергия ветра

Мы далеко ушли от устаревших ветряных мельниц. Сегодня турбины высотой с небоскребы — с турбинами почти такого же диаметра — привлекают внимание во всем мире.Энергия ветра вращает лопасти турбины, которая питает электрический генератор и производит электричество.

Ветер, на который приходится чуть более 6 процентов выработки электроэнергии в США, стал самым дешевым источником энергии во многих частях страны. В число ведущих штатов ветроэнергетики входят Калифорния, Техас, Оклахома, Канзас и Айова, хотя турбины можно размещать в любом месте с высокими скоростями ветра — например, на вершинах холмов и открытых равнинах — или даже на открытом море в открытом море.

Другие альтернативные источники энергии

Hydroelectric Power

Гидроэнергетика — крупнейший возобновляемый источник электроэнергии в Соединенных Штатах, хотя вскоре ожидается, что энергия ветра выйдет на первое место.Гидроэнергетика полагается на воду — обычно быстро движущуюся воду в большой реке или быстро спускающуюся воду с высокой точки — и преобразует силу этой воды в электричество, вращая лопасти турбины генератора.

На национальном и международном уровнях большие гидроэлектростанции или мегаплотины часто считаются невозобновляемыми источниками энергии. Мегаплотины отводят и сокращают естественные потоки, ограничивая доступ животных и людей, которые зависят от рек. Небольшие гидроэлектростанции (установленная мощность ниже примерно 40 мегаватт), тщательно управляемые, не причиняют такого большого ущерба окружающей среде, поскольку они отвлекают лишь часть потока.

Биомасса Энергия

Биомасса — это органический материал, который поступает из растений и животных и включает в себя сельскохозяйственные культуры, древесные отходы и деревья. Когда биомасса сжигается, химическая энергия выделяется в виде тепла и может генерировать электричество с помощью паровой турбины.

Биомассу часто ошибочно называют чистым возобновляемым топливом и более зеленой альтернативой углю и другим ископаемым видам топлива для производства электроэнергии. Однако недавняя наука показывает, что многие формы биомассы, особенно лесной, производят более высокие выбросы углерода, чем ископаемое топливо.Также существуют негативные последствия для биоразнообразия. Тем не менее, некоторые формы энергии биомассы могут служить вариантом с низким содержанием углерода при определенных обстоятельствах. Например, опилки и щепа с лесопильных заводов, которые в противном случае быстро разлагались бы и выделяли углерод, могут быть источником энергии с низким содержанием углерода.

Геотермальная энергия

Геотермальная электростанция Сварценги недалеко от Гриндавика, Исландия

Даниэль Снаер Рагнарссон / iStock

Если вы когда-нибудь отдыхали в горячем источнике, значит, вы использовали геотермальную энергию.Ядро Земли примерно такое же горячее, как поверхность Солнца, из-за медленного распада радиоактивных частиц в горных породах в центре планеты. Бурение глубоких скважин выводит на поверхность очень горячую подземную воду в качестве гидротермального ресурса, который затем прокачивается через турбину для выработки электроэнергии. Геотермальные установки обычно имеют низкие выбросы, если они закачивают пар и воду, которые они используют, обратно в резервуар. Есть способы создать геотермальные электростанции там, где нет подземных резервуаров, но есть опасения, что они могут увеличить риск землетрясения в районах, которые уже считаются геологическими горячими точками.

Океан

Энергия приливов и волн все еще находится в стадии развития, но океаном всегда будет управлять гравитация луны, что делает использование ее силы привлекательным вариантом. Некоторые подходы к приливной энергии могут нанести вред дикой природе, например, приливные заграждения, которые работают так же, как плотины и расположены в океанском заливе или лагуне. Как и приливная сила, сила волны зависит от плотинных структур или устройств, закрепленных на дне океана, на поверхности воды или чуть ниже нее.

Возобновляемые источники энергии в доме

Солнечная энергия

В меньшем масштабе мы можем использовать солнечные лучи для питания всего дома — будь то с помощью фотоэлементов или пассивной солнечной конструкции дома.Пассивные солнечные дома предназначены для того, чтобы встречать солнце через окна, выходящие на юг, а затем сохранять тепло через бетон, кирпич, плитку и другие материалы, которые сохраняют тепло.

Некоторые дома на солнечной энергии производят более чем достаточно электроэнергии, что позволяет домовладельцу продавать излишки электроэнергии обратно в сеть. Батареи также являются экономически привлекательным способом хранения избыточной солнечной энергии, чтобы ее можно было использовать в ночное время. Ученые усердно работают над новыми достижениями, сочетающими форму и функцию, такими как солнечные световые люки и кровельная черепица.

Геотермальные тепловые насосы

Геотермальная технология — это новый взгляд на узнаваемый процесс: змеевики в задней части холодильника представляют собой миниатюрный тепловой насос, отводящий тепло изнутри, чтобы продукты оставались свежими и прохладными. В доме геотермальные или геообменные насосы используют постоянную температуру земли (на несколько футов ниже поверхности) для охлаждения домов летом и обогрева домов зимой — и даже для нагрева воды.

Геотермальные системы могут быть изначально дорогими в установке, но обычно окупаются в течение 10 лет.Они также тише, требуют меньшего количества проблем с обслуживанием и служат дольше, чем традиционные кондиционеры.

Малые ветряные системы

Ветряная электростанция на заднем дворе? Лодки, владельцы ранчо и даже компании сотовой связи регулярно используют небольшие ветряные турбины. Дилеры теперь помогают размещать, устанавливать и обслуживать ветряные турбины и для домовладельцев, хотя некоторые энтузиасты DIY устанавливают турбины сами. В зависимости от ваших потребностей в электроэнергии, скорости ветра и правил зонирования в вашем районе ветряная турбина может снизить вашу зависимость от электрической сети.