Fot. Flickr.com (turbina)
Co to jest prąd?
Prądu nie nie widać, bowiem jego cząsteczki są zbyt małe. Elektryczność powstaje kiedy elektrony przemieszczają się od atomu do atomu. Cząsteczki atomu są w nieustannym ruchu, jednak z prądem będziemy mieć do czynienia kiedy atomy za sprawą pola elektrycznego i jego siły elektrycznej będą poruszać się w jednym kierunku. Aby tak się stało na ładunki dodatnie musi podziałać siła o przeciwnym zwrocie, czyli ujemna a na ładunki ujemne dodatnia. Dopiero kiedy dryf cząsteczek będzie uporządkowany w sposób umowny czyli od plusa do minusa, zgodnie z kierunkiem pola elenktycznego można mówić o prądzie. Zatem według fizyków prąd to uporządkowany ruch ładunków elektrycznych.
Wytwarzanie energii elektrycznej z węgla
Prąd jaki płynie w naszym domu zawdzięczamy głównie pracy elektrowni. Obecnie Polska posiada 19 elektrowni konwencjonalny produkujących od 0,2 GW do 1 GW energii elenktycznej. Pod pojęciem elektrowni konwencjonalnej rozumie się, rodzaj wykorzystywanego przez nie surowca. Konwencjonalnym paliwem jest węgiel kamienny, brunatny bądź gaz ziemny. Dostarczany do elektrowni węgiel spalany jest w specjalnie przystosowanym do tego piecu. Ciepło powstałe przy spalaniu ogrzewa wodę zgromadzoną w zbiorniku, powstała przy procesie ogrzewania para wodna charakteryzuje się wysoką temperaturą i wysokim ciśnieniem. Para wodna poddana jest szeregowi zabiegów m.in. ogrzaniu przez spaliny, aby wilgotna nie uszkodziła turbiny, która będąc połączona z wałem wprowadza w ruch generator prądu. To w generatorach (prądnicach) zachodzi przemiana energii mechanicznej na prąd elektryczny. Napomnę tylko, że podobnie działają elektrownie zasilane biomasą czyli substancjąpochodzenia roślinnego, ściślej mówiąc biomasa to produkt uboczny powstały z pozostałości po produkcji rolnej. Przetworzoną biomasę spala się niczym węgiel. Podsumowując rozważania dotyczące prądu miejmy świadomość, że wał turbiny połączony z generatorem to turbozespół, a pierwszy etap poswatania energii elektrycznej to spalanie paliwa w kotle, w celu ogrzania wody i uzyskania pary. Następnie nie zapominajmy, że to generator zwany prądnicą przetwarza energię mechaniczną na elektryczną.
Podział paliw wykorzystywanych do produkcji energii elektrycznej
Dane 2013 URE, opracowanie własne
Co dzieje się dalej z energią elektryczną?
Za pomocą przewodów dociera ona do transformatora, który sprawia, że wysokie napięcie elektryczne normuje się (stabilizuje) i może swobodnie płynąć po liniach wysokiego napięcia. W ten sposób energia jest przetwarzana i trafia do odpowiednio dostosowanych odbiorników. Kable elektryczne wykonane są z dobrych przewodników takich jak metal czy aluminium. Elektryczność rozchodzi się po liniach w tempie 310 000 kilometrów na sekundę. Kiedy prąd elektryczny biegnący wzdłuż przewodu natrafi na transformator umieszczony blisko Twojego domu, nada on napięciu odpowiedni tor, tak aby impuls elektryczny, a co za tym idzie prąd przeszedł poprzez układ pomiarownio badawczy (licznik) do gniazdek i wtyczek w Twoim domu.
Energia ze źródeł odnawialnych
Infrastruktura która zapewnia pozyskanie energii ze źródeł odnawialnych wygląda inaczej. Jednak mechanizm powstawania jest taki sam, energia mechaniczna przetwarzana w generatorze zmienia się na energię elektryczną. W elektrowniach wiatrowych to nie para tylko siła wiatru napędza turbiny. Metoda heliotechniczna pozyskiwania energii polega natomiast na przekształceniu energia słonecznej w ciepło, które po doprowadzeniu do turbiny napędza generator. Ciepło słoneczne magazynowane jest za pomocą paneli fotowoltaicznych, paneli słonecznych czy heliostatom czyli specjalnychluster.Elektrownie wodne wykorzystują energię kinetyczną prądów morskich, falowania morskiego czy pływów morskich. Jednak wszędzie mechanizm jest taki sam energia mechaniczna/kinetyczna musi wprowadzić w ruch generator, który zamieni energięmechaniczna na elektryczną. Analizując działanie elektrowni pneumatycznej to wykorzystuje ona efekt falowania wody. Fale wymuszają ruch powietrza, który napędza turbinę, siła wyporu napędza generator. Elektrownia mechaniczna działa podobnie, tylko to nie powietrze wypychane za pomocą wody napędza łopatki turbiny, ale sama woda swą siła wyporu zmusza do poruszania się wirnika zamocowanego do prądnicy.
Grażyna Kulik, Redaktor
Przeczytaj także:
Największe elektrownie, gdzie produkuje się najwięcej prądu?
616 350 233