Hauptmerkmale der russischen Elektrizitätswirtschaft. Produktion, Übertragung und Verbrauch elektrischer Energie, kurz Produktion, Übertragung und Nutzung elektrischer Energie

Es ist schwer, die Bedeutung der Elektrizität zu überschätzen. Vielmehr unterschätzen wir es unbewusst. Schließlich werden fast alle Geräte um uns herum mit Strom betrieben. Über die Grundbeleuchtung muss nicht gesprochen werden. An der Stromerzeugung sind wir aber praktisch nicht interessiert. Woher kommt Strom und wie wird er gespeichert (und lässt sich generell sparen)? Wie viel kostet die Stromerzeugung eigentlich? Und wie sicher ist es für die Umwelt?

Wirtschaftliche Bedeutung

Aus der Schule wissen wir, dass die Stromversorgung einer der Hauptfaktoren für eine hohe Arbeitsproduktivität ist. Elektrische Energie ist der Kern aller menschlichen Aktivitäten. Es gibt keine einzige Branche, die darauf verzichten kann.

Die Entwicklung dieser Branche weist auf die hohe Wettbewerbsfähigkeit des Staates hin, charakterisiert die Wachstumsrate der Produktion von Gütern und Dienstleistungen und erweist sich fast immer als problematischer Wirtschaftszweig. Die Kosten für die Stromerzeugung sind häufig mit einer erheblichen Anfangsinvestition verbunden, die sich über viele Jahre hinweg amortisiert. Trotz aller Ressourcen ist Russland keine Ausnahme. Schließlich machen energieintensive Industrien einen erheblichen Teil der Wirtschaft aus.

Statistiken zeigen, dass die Stromproduktion Russlands im Jahr 2014 noch nicht das Niveau der sowjetischen Produktion von 1990 erreicht hat. Im Vergleich zu China und den USA produziert die Russische Föderation fünf- bzw. viermal weniger Strom. Warum passiert das? Das liegt auf der Hand, sagen Experten: die höchsten Nebenkosten.

Wer verbraucht Strom?

Die Antwort liegt natürlich auf der Hand: jeder Mensch. Aber jetzt interessieren wir uns für Industriewaagen, also für jene Branchen, die vor allem Strom benötigen. Der Hauptanteil entfällt auf die Industrie – etwa 36 %; Kraftstoff- und Energiekomplex (18 %) und der Wohnsektor (etwas mehr als 15 %). Die restlichen 31 % des erzeugten Stroms stammen aus nicht verarbeitenden Sektoren, dem Schienenverkehr und Netzverlusten.

Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Verbrauchsstruktur je nach Region deutlich variiert. So werden in Sibirien mehr als 60 % des Stroms tatsächlich von der Industrie und dem Brennstoff- und Energiekomplex verbraucht. Aber im europäischen Teil des Landes, wo es eine größere Anzahl gibt Siedlungen Der stärkste Verbraucher ist der Wohnsektor.

Kraftwerke sind das Rückgrat der Industrie

Die Stromerzeugung in Russland erfolgt durch fast 600 Kraftwerke. Die Leistung jedes einzelnen übersteigt 5 MW. Die Gesamtkapazität aller Kraftwerke beträgt 218 GW. Wie bekommen wir Strom? In Russland werden folgende Kraftwerkstypen eingesetzt:

thermisch (ihr Anteil an der Gesamtproduktion beträgt etwa 68,5 %);
hydraulisch (20,3 %);
atomar (fast 11 %);
alternativ (0,2 %).

Wenn es um alternative Stromquellen geht, kommen einem spontan romantische Bilder von Windkraftanlagen und Sonnenkollektoren in den Sinn. Unter bestimmten Bedingungen und Standorten sind dies jedoch die rentabelsten Arten der Stromerzeugung.

Wärmekraftwerke

Historisch gesehen nehmen thermische Kraftwerke (TPPs) eine wichtige Rolle im Produktionsprozess ein. Auf dem Territorium Russlands werden Wärmekraftwerke zur Stromerzeugung nach folgenden Kriterien klassifiziert:

Energiequelle – fossiler Brennstoff, Geothermie oder Solarenergie;
Art der erzeugten Energie – Heizung, Kondensation.

Ein weiterer wichtiger Indikator ist der Grad der Beteiligung an der Abdeckung des Stromlastplans. Hier heben wir einfache Wärmekraftwerke mit einer Mindestbetriebszeit von 5000 Stunden pro Jahr hervor; Semi-Peak (sie werden auch als manövrierfähig bezeichnet) - 3000-4000 Stunden pro Jahr; Peak (wird nur während der Spitzenlastzeiten verwendet) – 1500–2000 Stunden pro Jahr.

Technologie zur Energiegewinnung aus Kraftstoff

Natürlich erfolgt die Produktion, Übertragung und Nutzung von Strom durch die Verbraucher hauptsächlich durch Wärmekraftwerke, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden. Sie zeichnen sich durch Produktionstechnologie aus:

Dampfturbine;
Diesel;
Gasturbine;
Dampf-Gas.

Am häufigsten sind Dampfturbineneinheiten. Sie werden mit allen Arten von Brennstoffen betrieben, darunter nicht nur Kohle und Gas, sondern auch Heizöl, Torf, Schiefer, Brennholz und Holzabfälle sowie verarbeitete Produkte.

Biokraftstoff

Das größte Stromerzeugungsvolumen findet im Surgut State District Power Plant-2 statt, dem leistungsstärksten nicht nur in der Russischen Föderation, sondern auf dem gesamten eurasischen Kontinent. Arbeiten für Erdgas Es produziert bis zu 5600 MW Strom. Und von den Kohlekraftwerken hat das Reftinskaya GRES die größte Leistung – 3800 MW. Mehr als 3000 MW können auch von Kostroma und Surgutskaya GRES-1 produziert werden. Es ist zu beachten, dass sich die Abkürzung GRES seitdem nicht geändert hat die Sowjetunion. Es steht für State District Power Plant.

Im Zuge der Branchenreform muss die Stromerzeugung und -verteilung in Wärmekraftwerken mit der technischen Umrüstung bestehender Kraftwerke und deren Umbau einhergehen. Zu den vorrangigen Aufgaben gehört auch der Bau neuer Energieerzeugungskapazitäten.

Strom aus erneuerbaren Ressourcen

Mit Hilfe von Wasserkraftwerken gewonnener Strom ist ein wesentlicher Bestandteil der Stabilität des einheitlichen Energiesystems des Staates. Es sind Wasserkraftwerke, die die Stromproduktion innerhalb weniger Stunden steigern können.

Das große Potenzial der russischen Wasserkraft liegt darin, dass sich fast 9 % der weltweiten Wasserreserven im Land befinden. In Bezug auf die Verfügbarkeit von Wasserressourcen ist dies der zweitgrößte Ort weltweit. Länder wie Brasilien, Kanada und die Vereinigten Staaten wurden abgehängt. Die weltweite Stromerzeugung durch Wasserkraftwerke wird dadurch etwas erschwert, dass die günstigsten Orte für ihren Bau deutlich von besiedelten Gebieten oder Industrieunternehmen entfernt sind.

Dennoch gelingt es dem Land dank der in Wasserkraftwerken erzeugten Elektrizität, rund 50 Millionen Tonnen Treibstoff einzusparen. Wenn es gelänge, das volle Potenzial der Wasserkraft auszuschöpfen, könnte Russland bis zu 250 Millionen Tonnen einsparen. Und dies ist bereits eine ernsthafte Investition in die Ökologie des Landes und die flexible Kapazität des Energiesystems.

Wasserkraftwerke

Der Bau von Wasserkraftwerken löst viele Probleme, die nicht mit der Energieerzeugung zusammenhängen. Dazu gehört die Schaffung von Wasserversorgungs- und Abwassersystemen für ganze Regionen sowie der Bau dringend benötigter Bewässerungsnetze. Landwirtschaft, und Hochwasserschutz usw. Letzteres ist übrigens von nicht geringer Bedeutung für die Sicherheit der Menschen.

Die Stromerzeugung, -übertragung und -verteilung erfolgt derzeit durch 102 Wasserkraftwerke mit einer Blockleistung von über 100 MW. Die Gesamtkapazität der russischen Wasserkraftwerke nähert sich 46 GW.

Stromerzeugerländer erstellen regelmäßig ihre Rankings. Damit liegt Russland bei der Stromerzeugung aus erneuerbaren Ressourcen weltweit an fünfter Stelle. Zu den bedeutendsten Objekten zählen das Wasserkraftwerk Zeya (es ist nicht nur das erste im Fernen Osten gebaute Kraftwerk, sondern auch ziemlich leistungsstark - 1330 MW), die Kraftwerkskaskade Wolga-Kama (die gesamte Produktion und Übertragung). der Stromerzeugung beträgt mehr als 10,5 GW), das Wasserkraftwerk Bureyskaya (2010 MW) usw. Ich möchte auch die kaukasischen Wasserkraftwerke erwähnen. Unter den mehreren Dutzend in dieser Region betriebenen Wasserkraftwerken sticht das neue (bereits in Betrieb genommene) Wasserkraftwerk Kashkhatau mit einer Leistung von mehr als 65 MW am meisten hervor.

Besondere Aufmerksamkeit verdienen auch die geothermischen Wasserkraftwerke Kamtschatkas. Dies sind sehr leistungsstarke und mobile Stationen.

Die leistungsstärksten Wasserkraftwerke

Wie bereits erwähnt, wird die Stromerzeugung und -nutzung durch die Abgelegenheit der Hauptverbraucher erschwert. Der Staat ist jedoch damit beschäftigt, diese Branche weiterzuentwickeln. Es werden nicht nur bestehende Wasserkraftwerke umgebaut, sondern auch neue gebaut. Sie müssen die Gebirgsflüsse des Kaukasus, die Hochwasserflüsse des Ural sowie die Ressourcen der Kola-Halbinsel und Kamtschatkas beherrschen. Zu den leistungsstärksten zählen mehrere Wasserkraftwerke.

Sayano-Shushenskaya benannt nach. PS Neporozhniy wurde 1985 am Fluss Jenissei erbaut. Aufgrund von Umbau- und Reparaturarbeiten nach dem Unfall von 2009 hat die derzeitige Kapazität die geschätzten 6000 MW noch nicht erreicht.

Die Stromerzeugung und der Stromverbrauch im Wasserkraftwerk Krasnojarsk sind für die Aluminiumhütte Krasnojarsk bestimmt. Dies ist der einzige „Kunde“ des 1972 in Betrieb genommenen Wasserkraftwerks. Seine Auslegungskapazität beträgt 6000 MW. Wasserkraftwerk Krasnojarsk das einzige mit einem installierten Schiffshebewerk. Es gewährleistet eine regelmäßige Schifffahrt auf dem Fluss Jenissei.

Das Wasserkraftwerk Bratsk wurde bereits 1967 in Betrieb genommen. Sein Damm blockiert den Fluss Angara in der Nähe der Stadt Bratsk. Wie das Wasserkraftwerk Krasnojarsk deckt das Wasserkraftwerk Bratsk den Bedarf der Aluminiumhütte Bratsk. Alle 4.500 MW Strom gehen an ihn. Und der Dichter Jewtuschenko widmete diesem Wasserkraftwerk ein Gedicht.

Am Fluss Angara befindet sich ein weiteres Wasserkraftwerk – Ust-Ilimskaya (mit einer Leistung von knapp über 3800 MW). Der Bau begann 1963 und endete 1979. Gleichzeitig begann die Produktion von billigem Strom für die Hauptverbraucher: die Aluminiumhütten Irkutsk und Bratsk, das Flugzeugbauwerk Irkutsk.

Das Wasserkraftwerk Wolschskaja liegt nördlich von Wolgograd. Seine Kapazität beträgt knapp 2600 MW. Dieses größte Wasserkraftwerk Europas ist seit 1961 in Betrieb. Unweit von Toljatti ist das älteste der großen Wasserkraftwerke, Zhigulevskaya, in Betrieb. Es wurde bereits 1957 in Betrieb genommen. Die Leistung des Wasserkraftwerks von 2330 MW deckt den Strombedarf des zentralen Teils Russlands, des Urals und der mittleren Wolga.

Aber hier ist, was für die Bedürfnisse benötigt wird Fernost Die Stromerzeugung erfolgt durch das Wasserkraftwerk Bureyskaya. Man kann sagen, dass es noch recht „jung“ ist – die Inbetriebnahme erfolgte erst im Jahr 2002. Die installierte Leistung dieses Wasserkraftwerks beträgt 2010 MW Strom.

Experimentelle Offshore-Wasserkraftwerke

Mehrere ozeanische und Meeresbuchten. Schließlich beträgt der Höhenunterschied bei Flut in den meisten von ihnen mehr als 10 Meter. Dadurch können riesige Energiemengen erzeugt werden. 1968 wurde die experimentelle Gezeitenstation Kislogubskaya eröffnet. Seine Leistung beträgt 1,7 MW.

Friedliches Atom

Die russische Kernenergie ist eine Vollzyklustechnologie: von der Gewinnung von Uranerzen bis zur Stromerzeugung. Heute verfügt das Land über 33 Kraftwerksblöcke in 10 Kernkraftwerken. Die gesamte installierte Leistung beträgt knapp über 23 MW.

Die maximale Stromerzeugung des Kernkraftwerks erfolgte im Jahr 2011. Die Zahl betrug 173 Milliarden kWh. Die Pro-Kopf-Stromproduktion aus Kernkraftwerken stieg im Vergleich zum Vorjahr um 1,5 %.

Natürlich die vorrangige Entwicklungsrichtung Kernenergie ist die Betriebssicherheit. Aber auch im Kampf dagegen globale Erwärmung Kernkraftwerke spielen eine bedeutende Rolle. Umweltschützer sprechen ständig darüber und betonen, dass nur in Russland die Kohlendioxidemissionen in die Atmosphäre um 210 Millionen Tonnen pro Jahr reduziert werden können.

Kernenergie entwickelte sich hauptsächlich im Nordwesten und im europäischen Teil Russlands. Im Jahr 2012 erzeugten alle Kernkraftwerke etwa 17 % des gesamten erzeugten Stroms.

Kernkraftwerke in Russland

Das größte Atomkraftwerk Russlands befindet sich in der Region Saratow. Die Jahreskapazität des KKW Balakowo beträgt 30 Milliarden kWh Strom. Im Kernkraftwerk Beloyarsk (Gebiet Swerdlowsk) ist derzeit nur der 3. Block in Betrieb. Aber das erlaubt uns, es als eines der mächtigsten zu bezeichnen. Dank eines schnellen Neutronenreaktors werden 600 MW Strom gewonnen. Es ist erwähnenswert, dass dies das weltweit erste Kraftwerk für schnelle Neutronen war, das zur Stromerzeugung im industriellen Maßstab installiert wurde.

In Tschukotka ist das Kernkraftwerk Bilibino installiert, das 12 MW Strom produziert. Und das Kernkraftwerk Kalinin kann als kürzlich gebaut gelten. Die erste Einheit wurde 1984 in Betrieb genommen, die letzte (vierte) erst 2010. Die Gesamtleistung aller Kraftwerksblöcke beträgt 1000 MW. Im Jahr 2001 wurde das Kernkraftwerk Rostow gebaut und in Betrieb genommen. Seit der Anbindung des zweiten Kraftwerksblocks im Jahr 2010 beträgt die installierte Leistung mehr als 1000 MW und die Kapazitätsauslastung beträgt 92,4 %.

Windenergie

Das wirtschaftliche Potenzial der russischen Windenergie wird auf 260 Milliarden kWh pro Jahr geschätzt. Das sind fast 30 % des gesamten heute produzierten Stroms. Die Kapazität aller im Land betriebenen Windkraftanlagen beträgt 16,5 MW Energie.

Besonders günstig für die Entwicklung dieser Industrie sind Regionen wie die Meeresküsten, Vorgebirge und Bergregionen des Urals und des Kaukasus.

ELEKTRODYNAMIK

Das Phänomen der elektromagnetischen Induktion besteht im Auftreten von elektrischem Strom in einem geschlossenen Stromkreis, wenn jede Änderung des magnetischen Flusses durch die von dieser Kontur begrenzte Fläche.

AC- Es handelt sich um einen elektrischen Strom, dessen Stärke sich im Laufe der Zeit auf irgendeine Weise ändert.

Transformator- Dabei handelt es sich um ein Gerät zur Erhöhung oder Verringerung der Wechselspannung.

1. Produktion:

Wärmekraftwerk (TPP), ein Kraftwerk, das durch die Umwandlung von Wärmeenergie, die bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt wird, elektrische Energie erzeugt.

In Wärmekraftwerken wird die chemische Energie des Brennstoffs zunächst in mechanische Energie und dann in elektrische Energie umgewandelt. Der Brennstoff für ein solches Kraftwerk kann Kohle, Torf, Gas, Ölschiefer und Heizöl sein.

2. Überweisung:

Ein Transformator ist ein Gerät, mit dem Sie die Spannung sowohl erhöhen als auch verringern können. Die Umwandlung von Wechselstrom erfolgt mittels Transformatoren. Der Transformator besteht aus einem geschlossenen Eisenkern, auf dem zwei (manchmal auch mehr) Spulen mit Drahtwicklungen platziert sind. Eine der Wicklungen, Primärwicklung genannt, ist an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen. Die zweite Wicklung, an die die „Last“ angeschlossen ist, also Instrumente und Geräte, die Strom verbrauchen, wird als Sekundärwicklung bezeichnet. Die Funktionsweise eines Transformators basiert auf dem Phänomen der elektromagnetischen Induktion. Wenn Wechselstrom durch die Primärwicklung fließt, entsteht im Eisenkern ein magnetischer Wechselfluss, der in jeder Wicklung eine induzierte EMK anregt.

3. Verbrauch:

Elektronisierung und Automatisierung der Produktion sind die wichtigsten Folgen der „zweiten industriellen“ oder „mikroelektronischen“ Revolution in den Volkswirtschaften der entwickelten Länder. Die Entwicklung der komplexen Automatisierung steht in direktem Zusammenhang mit der Mikroelektronik, deren qualitativ neue Phase nach der Erfindung des Mikroprozessors im Jahr 1971 begann – einem mikroelektronischen Logikgerät, das in verschiedene Geräte eingebaut ist, um deren Betrieb zu steuern. Die Wissenschaft im Bereich Kommunikation und Kommunikation entwickelt sich sehr schnell. Satellitenkommunikation wird nicht mehr nur als Mittel zur internationalen Kommunikation genutzt, sondern auch im Alltag – Satellitenschüsseln sind in der Stadt keine Seltenheit.

Probleme der Energieeinsparung. Russland hat enorme Energiesparpotenziale und ist gleichzeitig eines der verschwenderischsten Länder der Welt. Die Energieeinsparung hängt direkt von der rationellen Nutzung vorhandener Energieressourcen ab. Im Wohnungsbau und bei kommunalen Dienstleistungen sind enorme Energieverluste typisch. Laut Experten entstehen etwa 70 % der Wärmeverluste durch Nachlässigkeit der Verbraucher. In Wohnungen sind häufig Batterien ohne Leistungsregulierung eingebaut, wodurch diese mit voller Leistung arbeiten und die Bewohner Fenster öffnen müssen, um die Temperatur im Raum zu senken. Um das Potenzial für Energieeinsparungen im Wohnungs- und Kommunalwesen auszuschöpfen, ist die umfassende Einführung von Messgeräten, die Einführung verbindlicher Energieeffizienzstandards für neue und umgebaute Gebäude, die Modernisierung der Wärmeversorgungssysteme für Gebäude und Bauwerke sowie die Einführung energiesparender Beleuchtung geplant Systeme, Einführung energiesparender Geräte und Technologien in Kesselhäusern, Kläranlagen, Wasserversorgungsunternehmen, Gewährung des Rechts, Haushaltsorganisationen über die durch die Umsetzung von Energiesparprojekten eingesparten Mittel für einen Zeitraum von bis zu 5 Jahren zu verfügen, und vieles mehr .

Sicherheitsvorkehrungen beim Umgang mit elektrischem Strom. Eine Stromstärke von 25 V oder mehr gilt als gefährlich für den Menschen. In dieser Situation muss klar zwischen Spannung und Strom unterschieden werden. Es ist das Letzte, das tötet. Zum Beispiel: Blaue Funken statischer Entladungen haben eine Spannung von 7000 V, aber eine vernachlässigbare Leistung, während eine Steckdosenspannung von 220 V, aber mit einem Strom von 10-16 A, zum Tod führen kann. Darüber hinaus kann bereits der Durchgang eines Stroms mit einer Stärke von 30-50 mA durch den Herzmuskel zu Flimmern (Flimmern) des Herzmuskels und einem reflektorischen Herzstillstand führen. Wie das enden wird, ist völlig klar. Wenn der Strom das Herz nicht berührt (und die Strompfade im menschlichen Körper sind sehr bizarr), kann seine Wirkung zu einer Lähmung der Atemmuskulatur führen, was ebenfalls kein gutes Zeichen ist.

Elektromagnetisches Feld und elektromagnetische Wellen.Elektromagnetisches Feld- eine besondere Form von Materie, durch die eine Wechselwirkung zwischen elektrisch geladenen Teilchen stattfindet.

Elektromagnetische Welle- der Ausbreitungsprozess eines elektromagnetischen Feldes im Raum.

Geschwindigkeit elektromagnetischer Wellen. Die Wellenlänge ist der Quotient aus Geschwindigkeit geteilt durch Frequenz.

Prinzipien der Funkkommunikation. Die Prinzipien der Funkkommunikation sind wie folgt. Der in der Sendeantenne erzeugte hochfrequente elektrische Wechselstrom verursacht im umgebenden Raum ein sich schnell änderndes elektromagnetisches Feld, das sich in Form einer elektromagnetischen Welle ausbreitet. Erreichen der Empfangsantenne, elektromagnetische Welle induziert darin Wechselstrom mit der gleichen Frequenz, mit der der Sender arbeitet.

Alle technologische Prozesse Jede Produktion ist mit einem Energieverbrauch verbunden. Der überwiegende Teil der Energieressourcen wird für ihre Umsetzung aufgewendet.

Die wichtigste Rolle in einem Industrieunternehmen spielt elektrische Energie – die universellste Energieart, die die Hauptquelle mechanischer Energie darstellt.

Die Umwandlung verschiedener Energiearten in elektrische Energie erfolgt bei Kraftwerke .

Kraftwerke sind Unternehmen oder Anlagen zur Stromerzeugung. Der Brennstoff für Kraftwerke sind natürliche Ressourcen – Kohle, Torf, Wasser, Wind, Sonne, Kernenergie usw.

Abhängig von der Art der umgewandelten Energie können Kraftwerke in die folgenden Haupttypen unterteilt werden: Wärmekraftwerke, Kernkraftwerke, Wasserkraftwerke, Pumpspeicherkraftwerke, Gasturbinen sowie lokale Kraftwerke mit geringem Stromverbrauch – Wind, Sonne, Geothermie. Gezeiten, Diesel usw.

Der Großteil des Stroms (bis zu 80 %) wird in Wärmekraftwerken (Wärmekraftwerken) erzeugt. Der Prozess der Gewinnung elektrischer Energie in Wärmekraftwerken besteht aus der sequentiellen Umwandlung der Energie des verbrannten Brennstoffs in die Wärmeenergie des Wasserdampfs, der die Rotation einer Turbineneinheit (mit einem Generator verbundene Dampfturbine) antreibt. Die mechanische Rotationsenergie wird vom Generator in elektrische Energie umgewandelt. Der Brennstoff für Kraftwerke ist Kohle, Torf, Ölschiefer, Erdgas, Öl, Heizöl und Holzabfälle.

Bei wirtschaftlichem Betrieb thermischer Kraftwerke, d.h. Wenn der Verbraucher gleichzeitig optimale Mengen an Strom und Wärme bereitstellt, erreicht ihr Wirkungsgrad mehr als 70 %. In der Zeit, in der der Wärmeverbrauch vollständig aufhört (z. B. in der Nichtheizsaison), nimmt die Effizienz der Station ab.

Kernkraftwerke (KKW) unterscheiden sich von einer herkömmlichen Dampfturbinenanlage dadurch, dass ein Kernkraftwerk den Prozess der Spaltung von Uran-, Plutonium-, Thorium- usw. Kernen als Ergebnis der Spaltung dieser Materialien in besonderem Maße nutzt Geräte - Reaktoren, eine große Menge thermischer Energie wird freigesetzt.

Im Vergleich zu Wärmekraftwerken verbrauchen Kernkraftwerke eine geringe Menge Brennstoff. Solche Stationen können überall gebaut werden, weil Sie stehen in keinem Zusammenhang mit der Lage der natürlichen Brennstoffreserven. Darüber hinaus wird die Umwelt nicht durch Rauch, Asche, Staub und Schwefeldioxid belastet.

In Wasserkraftwerken (WKW) wird Wasserenergie mithilfe von hydraulischen Turbinen und daran angeschlossenen Generatoren in elektrische Energie umgewandelt.

Es gibt Staudamm- und Umleitungstypen von Wasserkraftwerken. Staudammkraftwerke werden an Tieflandflüssen mit niedrigem Druck eingesetzt, Umleitungswasserkraftwerke (mit Umgehungskanälen) werden an Gebirgsflüssen mit großem Gefälle und geringem Wasserdurchfluss eingesetzt. Es ist zu beachten, dass der Betrieb von Wasserkraftwerken vom durch die natürlichen Bedingungen bestimmten Wasserstand abhängt.

Die Vorteile von Wasserkraftwerken sind ihr hoher Wirkungsgrad und die geringen Kosten der Stromerzeugung. Man sollte jedoch die hohen Kapitalkosten beim Bau von Wasserkraftwerken und den erheblichen Zeitaufwand für deren Bau berücksichtigen, der ihre lange Amortisationszeit bestimmt.

Eine Besonderheit beim Betrieb von Kraftwerken besteht darin, dass sie so viel Energie erzeugen müssen, wie aktuell zur Deckung der Last der Verbraucher, des Eigenbedarfs der Kraftwerke und der Verluste in den Netzen benötigt wird. Daher muss die Stationsausrüstung immer auf periodische Änderungen der Verbraucherlast im Tages- oder Jahresverlauf vorbereitet sein.

Die meisten Kraftwerke sind integriert Energiesysteme , Für jedes gelten die folgenden Anforderungen:

Übereinstimmung der Leistung von Generatoren und Transformatoren mit der maximalen Leistung der Stromverbraucher.
Ausreichende Kapazität der Stromleitungen (PTL).
Gewährleistung einer unterbrechungsfreien Stromversorgung mit hochwertiger Energie.
Kostengünstig, sicher und einfach zu bedienen.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind Energiesysteme mit speziellen Kontrollzentren ausgestattet, die mit Überwachungs-, Steuerungs- und Kommunikationsmitteln sowie speziellen Layouts von Kraftwerken, Übertragungsleitungen und Umspannwerken ausgestattet sind. Die Leitstelle erhält die notwendigen Daten und Informationen über den Stand des technologischen Prozesses in Kraftwerken (Wasser- und Brennstoffverbrauch, Dampfparameter, Turbinendrehzahl etc.); über den Betrieb des Systems – welche Elemente des Systems (Leitungen, Transformatoren, Generatoren, Lasten, Kessel, Dampfleitungen) derzeit abgeschaltet sind, welche in Betrieb sind, in Reserve usw.; über die elektrischen Parameter des Modus (Spannungen, Ströme, Wirk- und Blindleistungen, Frequenz usw.).

Der Betrieb von Kraftwerken im System ermöglicht es, durch eine Vielzahl parallel arbeitender Generatoren die Zuverlässigkeit der Stromversorgung der Verbraucher zu erhöhen, die sparsamsten Kraftwerksblöcke voll auszulasten und die Stromkosten zu senken Generation. Darüber hinaus wird die installierte Kapazität von Backup-Geräten im Stromnetz reduziert; sorgt für eine höhere Qualität der den Verbrauchern gelieferten Elektrizität; die Geräteleistung der im System installierbaren Geräte erhöht sich.

In Russland, wie auch in vielen anderen Ländern, wird für die Stromerzeugung und -verteilung Drehstrom mit einer Frequenz von 50 Hz verwendet (in den USA und einigen anderen Ländern 60 Hz). Drehstromnetze und -anlagen sind im Vergleich zu Einphasen-Wechselstromanlagen wirtschaftlicher und ermöglichen zudem den breiten Einsatz der zuverlässigsten, einfachsten und kostengünstigsten Asynchron-Elektromotoren als Elektroantrieb.

Neben Drehstrom nutzen einige Branchen auch Gleichstrom, der durch Gleichrichtung von Wechselstrom gewonnen wird (Elektrolyse in der chemischen Industrie und Nichteisenmetallurgie, elektrifizierter Verkehr usw.).

In Kraftwerken erzeugte elektrische Energie muss an Orte ihres Verbrauchs transportiert werden, vor allem in große Industriezentren des Landes, die viele Hundert und manchmal Tausende Kilometer von leistungsstarken Kraftwerken entfernt sind. Doch die Übertragung von Elektrizität reicht nicht aus. Es muss auf viele verschiedene Verbraucher verteilt werden – Industrieunternehmen, Verkehr, Wohngebäude usw. Die Stromübertragung über große Entfernungen erfolgt mit Hochspannung (bis zu 500 kW oder mehr), was für minimale elektrische Verluste in Stromleitungen sorgt und durch die Reduzierung der Leitungsquerschnitte zu großen Materialeinsparungen führt. Daher ist es bei der Übertragung und Verteilung elektrischer Energie erforderlich, die Spannung zu erhöhen und zu verringern. Dieser Prozess wird durch elektromagnetische Geräte, sogenannte Transformatoren, durchgeführt. Ein Transformator ist keine elektrische Maschine, denn seine Arbeit steht nicht im Zusammenhang mit der Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und umgekehrt; es wandelt lediglich Spannung in elektrische Energie um. In Kraftwerken wird die Spannung durch Aufwärtstransformatoren erhöht und in Umspannwerken durch Abwärtstransformatoren verringert.

Die Zwischenverbindung zur Übertragung von Strom von Umspannwerken zu Stromempfängern sind elektrische Netzwerke .

Eine Umspannstation ist eine elektrische Anlage zur Umwandlung und Verteilung von Elektrizität.

Umspannwerke können je nach Standort ihrer Hauptausrüstung geschlossen oder offen sein. Befindet sich die Anlage in einem Gebäude, gilt das Umspannwerk als geschlossen; wenn im Freien, dann öffnen.

Die Umspannwerksausrüstung kann aus einzelnen Geräteelementen oder aus zusammengebauten Blöcken für die Installation zusammengestellt werden. Umspannwerke in Blockbauweise werden als komplett bezeichnet.

Zur Umspannwerksausrüstung gehören Geräte, die Stromkreise schalten und schützen.

Das Hauptelement von Umspannwerken ist der Leistungstransformator. Konstruktiv sind Leistungstransformatoren so konzipiert, dass sie möglichst viel Wärme aus den Wicklungen und dem Kern an die Umgebung abführen. Dazu wird beispielsweise der Kern mit den Wicklungen in einen Tank mit Öl getaucht, die Oberfläche des Tanks wird gerippt und mit Rohrheizkörpern versehen.

Komplette Umspannwerke, die direkt in Produktionsräumen installiert werden, mit einer Leistung von bis zu 1000 kVA können mit Trockentransformatoren ausgestattet werden.

Um den Leistungsfaktor elektrischer Anlagen zu erhöhen, werden in Umspannwerken statische Kondensatoren installiert, um die Blindleistung der Last auszugleichen.

Ein automatisches Überwachungs- und Steuerungssystem für Umspannwerksgeräte überwacht die in der Last und in den Stromversorgungsnetzen ablaufenden Prozesse. Es übernimmt die Funktionen zum Schutz des Transformators und der Netze, trennt geschützte Bereiche mithilfe eines Schalters im Notfall und führt den Neustart und das automatische Einschalten der Reserve durch.

Umspannwerke von Industrieunternehmen werden je nach Anforderungen an die Zuverlässigkeit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung der Verbraucher auf unterschiedliche Weise an das Stromversorgungsnetz angeschlossen.

Typische Schemata für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung sind Radial-, Haupt- oder Ringsysteme.

In radialen Schemata gehen Leitungen, die große elektrische Empfänger versorgen, von der Verteilertafel des Umspannwerks ab: Motoren, Gruppenverteilungspunkte, an die kleinere Empfänger angeschlossen sind. Radialkreisläufe werden in Kompressor- und Pumpstationen, Werkstätten explosions- und feuergefährlicher, staubiger Industrien eingesetzt. Sie bieten eine hohe Zuverlässigkeit der Stromversorgung, ermöglichen den weit verbreiteten Einsatz automatischer Steuerungs- und Schutzgeräte, erfordern jedoch hohe Kosten für den Bau von Verteilertafeln und die Verlegung von Kabeln und Leitungen.

Stammstromkreise werden verwendet, wenn die Last gleichmäßig über den Werkstattbereich verteilt ist und keine Notwendigkeit besteht, am Umspannwerk eine Schalttafel zu bauen, was die Kosten der Anlage senkt; Es können vorgefertigte Stromschienen verwendet werden, was die Installation beschleunigt. Gleichzeitig erfordert der Umzug technologischer Geräte keine Neugestaltung des Netzwerks.

Der Nachteil des Hauptstromkreises ist die geringe Zuverlässigkeit der Stromversorgung, da bei einer Beschädigung der Hauptleitung alle daran angeschlossenen elektrischen Empfänger abgeschaltet werden. Allerdings erhöht die Installation von Brücken zwischen den Netzen und die Verwendung von Schutzvorrichtungen die Zuverlässigkeit der Stromversorgung bei minimalen Redundanzkosten erheblich.

Von Umspannwerken wird der Niederspannungsstrom der Industriefrequenz über Kabel, Leitungen, Sammelschienen von der Werkstattschaltanlage bis zu den elektrischen Antriebsvorrichtungen einzelner Maschinen in den Werkstätten verteilt.

Auch kurzfristige Unterbrechungen der Stromversorgung von Unternehmen führen zu Störungen im technologischen Prozess, Schäden an Produkten, Schäden an Geräten und irreparablen Verlusten. In manchen Fällen kann ein Stromausfall in Unternehmen zu Explosions- und Brandgefahr führen.

Gemäß den Elektroinstallationsvorschriften werden alle elektrischen Energieempfänger entsprechend der Zuverlässigkeit der Stromversorgung in drei Kategorien eingeteilt:

Energieempfänger, bei denen eine Unterbrechung der Stromversorgung nicht akzeptabel ist, da sie zu Geräteschäden, massiven Produktfehlern, Störungen eines komplexen technologischen Prozesses, Störungen des Betriebs besonders wichtiger Elemente der kommunalen Wirtschaft und letztendlich zur Gefahr für das Leben von Menschen führen kann .
Energieempfänger, deren Unterbrechung der Stromversorgung zur Nichterfüllung des Produktionsplans, Ausfallzeiten von Arbeitern, Maschinen und Industrietransporten führt.
Andere Empfänger elektrischer Energie, zum Beispiel Neben- und Hilfsproduktionshallen, Lagerhäuser.

Die Stromversorgung von elektrischen Energieempfängern der ersten Kategorie muss in jedem Fall gewährleistet sein und bei Störungen automatisch wiederhergestellt werden. Daher müssen solche Empfänger über zwei unabhängige Stromquellen verfügen, die sie jeweils vollständig mit Strom versorgen können.

Stromempfänger der zweiten Kategorie können über eine Notstromquelle verfügen, die nach einer bestimmten Zeit nach Ausfall der Hauptquelle vom Dienstpersonal zugeschaltet wird.

Für Empfänger der dritten Kategorie ist in der Regel keine Notstromquelle vorgesehen.

Die Stromversorgung von Unternehmen ist in externe und interne unterteilt. Die externe Stromversorgung ist ein System von Netzwerken und Umspannwerken von der Stromquelle (Energiesystem oder Kraftwerk) bis zum Umspannwerk des Unternehmens. Die Energieübertragung erfolgt hierbei über Kabel oder Freileitungen mit Nennspannungen von 6, 10, 20, 35, 110 und 220 kV. Die interne Stromversorgung umfasst das Energieverteilungssystem innerhalb der Werkstätten des Unternehmens und auf seinem Territorium.

An die Stromlast (Elektromotoren, Elektroöfen) wird eine Spannung von 380 oder 660 V angelegt, an die Beleuchtungslast 220 V. Um Verluste zu reduzieren, empfiehlt es sich, Motoren mit einer Leistung von 200 kW oder mehr anzuschließen eine Spannung von 6 oder 10 kV.

Die gebräuchlichste Spannung in Industriebetrieben ist 380 V. Die Spannung 660 V wird weithin eingeführt, was es ermöglicht, Energieverluste und den Verbrauch von Nichteisenmetallen in Niederspannungsnetzen zu reduzieren und die Reichweite von Werkstatt-Umspannwerken und die Leistung jedes einzelnen Transformators zu erhöhen 2500 kVA. In manchen Fällen ist bei einer Spannung von 660 V der Einsatz von Asynchronmotoren mit einer Leistung von bis zu 630 kW wirtschaftlich gerechtfertigt.

Die Stromverteilung erfolgt über elektrische Leitungen – eine Reihe von Drähten und Kabeln mit zugehörigen Befestigungs-, Stütz- und Schutzkonstruktionen.

Bei der internen Verkabelung handelt es sich um elektrische Leitungen, die innerhalb eines Gebäudes installiert werden. extern - draußen, entlang der Außenwände des Gebäudes, unter Vordächern, auf Stützen. Abhängig von der Installationsmethode kann die interne Verkabelung offen sein, wenn sie auf der Oberfläche von Wänden, Decken usw. verlegt wird, und verborgen, wenn sie in Strukturelementen von Gebäuden verlegt wird.

Die Verkabelung kann mit isoliertem Draht oder ungepanzertem Kabel mit einem Querschnitt von bis zu 16 mm² verlegt werden. An Orten möglicher mechanischer Einwirkungen werden elektrische Leitungen in Stahlrohren eingeschlossen und abgedichtet, wenn die Raumumgebung explosiv oder aggressiv ist. Bei Werkzeugmaschinen und Druckmaschinen erfolgt die Verkabelung in Rohren, in Metallhülsen, mit Leitungen mit Polyvinylchlorid-Isolierung, die durch Einwirkung von Maschinenölen nicht zerstört wird. Eine große Anzahl von Drähten des elektrischen Verkabelungssteuerungssystems der Maschine ist in Kabelkanälen verlegt. Stromschienen werden zur Stromübertragung in Werkstätten mit einer Vielzahl von Produktionsmaschinen eingesetzt.

Für die Übertragung und Verteilung von Strom werden häufig Stromkabel mit Gummi- und Bleimantel verwendet; ungepanzert und gepanzert. Kabel können in Kabelkanälen verlegt, an Wänden montiert, in Erdgräben verlegt oder in Mauern eingelassen werden.

Produktion (Erzeugung) von Strom ist der Prozess der Umwandlung verschiedener Energiearten in elektrische Energie in Industrieanlagen, sogenannten Kraftwerken. Derzeit gibt es folgende Arten der Generierung:

Wärmekrafttechnik. Dabei wird die thermische Energie der Verbrennung organischer Brennstoffe in elektrische Energie umgewandelt. Die thermische Energietechnik umfasst Wärmekraftwerke (Wärmekraftwerke), die in zwei Haupttypen unterteilt sind:

Kondensation (IES, es wird auch die alte Abkürzung GRES verwendet). Als Kondensation bezeichnet man die nicht-kombinierte Erzeugung elektrischer Energie;

Fernwärme (Wärmekraftwerke,BHKW). Bei der Kraft-Wärme-Kopplung handelt es sich um die kombinierte Erzeugung elektrischer und thermischer Energie am selben Kraftwerk.

CPP und CHP haben ähnliche technologische Prozesse. In beiden Fällen gibt esKessel, bei dem Brennstoff verbrannt und unter Druck stehender Dampf durch die entstehende Wärme erhitzt wird. Als nächstes wird der erhitzte Dampf zugeführtDampfturbine, wo seine thermische Energie in Rotationsenergie umgewandelt wird. Die Turbinenwelle dreht den Rotorelektrischer Generator- Auf diese Weise wird die Rotationsenergie in elektrische Energie umgewandelt, die dem Netz zugeführt wird. Der grundlegende Unterschied zwischen KWK und CES besteht darin, dass ein Teil des im Kessel erhitzten Dampfes für den Wärmebedarf genutzt wird;

Kernenergie. Hierzu zählen auch Kernkraftwerke (KKW). In der Praxis wird Kernkraft häufig als Unterart der Wärmekraft betrachtet, da das Prinzip der Stromerzeugung in Kernkraftwerken im Allgemeinen das gleiche ist wie in Wärmekraftwerken. Nur in diesem Fall wird Wärmeenergie nicht bei der Brennstoffverbrennung, sondern bei der Spaltung freigesetzt Atomkerne VKernreaktor. Darüber hinaus unterscheidet sich das Stromerzeugungsschema nicht grundlegend von einem Wärmekraftwerk: Dampf wird in einem Reaktor erhitzt, gelangt in eine Dampfturbine usw. Aufgrund einiger Konstruktionsmerkmale von Kernkraftwerken ist es unrentabel, sie in der kombinierten Erzeugung zu verwenden. obwohl separate Experimente in dieser Richtung durchgeführt wurden;

Wasserkraft. Hierzu zählen auch Wasserkraftwerke (WKW). In der Wasserkraft wird es in elektrische Energie umgewandelt kinetische Energie Wasserfluss. Dazu wird mit Hilfe von Staudämmen an Flüssen künstlich ein Unterschied im Wasseroberflächenniveau geschaffen (das sogenannte Ober- und Unterbecken). Unter dem Einfluss der Schwerkraft fließt Wasser vom oberen zum unteren Becken durch spezielle Kanäle, in denen sich Wasserturbinen befinden, deren Schaufeln durch den Wasserfluss gedreht werden. Die Turbine dreht den Rotor des elektrischen Generators. Eine besondere Art von Wasserkraftwerken ist das Pumpspeicherkraftwerk (PSPP). Sie können nicht als Erzeugungskapazitäten betrachtet werden reine Form, da sie fast genauso viel Strom verbrauchen, wie sie erzeugen, sind solche Stationen jedoch sehr effektiv bei der Entlastung des Netzes während der Spitzenzeiten;

Alternative Energie. Dazu gehören Verfahren zur Stromerzeugung, die gegenüber „herkömmlichen“ eine Reihe von Vorteilen bieten, aber aus verschiedenen Gründen keine ausreichende Verbreitung finden. Die wichtigsten Arten alternativer Energie sind:

Windkraft— Nutzung der kinetischen Energie des Windes zur Stromerzeugung;

Sonnenenergie— Gewinnung elektrischer Energie aus der Energie der Sonnenstrahlen;

Gemeinsame Nachteile von Wind- und Solarenergie sind die relativ geringe Leistung der Generatoren und ihre hohen Kosten. Außerdem ist in beiden Fällen Speicherkapazität für Nachtzeiten (für Solarenergie) und ruhige Zeiten (für Windenergie) erforderlich;

Geothermie- Nutzung natürlicher WärmeErdezur Erzeugung elektrischer Energie. Geothermische Kraftwerke sind im Wesentlichen gewöhnliche Wärmekraftwerke, bei denen die Wärmequelle zum Erhitzen des Dampfes kein Kessel oder Kernreaktor, A unterirdische Quellen natürliche Wärme. Der Nachteil solcher Stationen ist die geografische Beschränkung ihrer Nutzung: Der Bau von Geothermiestationen lohnt sich nur in Regionen mit tektonischer Aktivität, also dort, wo natürliche Wärmequellen am besten zugänglich sind;

Wasserstoffenergie- NutzungWasserstoffalsEnergiekraftstoffhat große Aussichten: Wasserstoff hat einen sehr hohen StellenwertEffizienzVerbrennung, seine Ressource ist praktisch unbegrenzt, die Verbrennung von Wasserstoff ist absolut umweltfreundlich (das Verbrennungsprodukt in einer Sauerstoffatmosphäre ist destilliertes Wasser). Aufgrund der hohen Kosten für die Herstellung von reinem Wasserstoff ist die Wasserstoffenergie derzeit jedoch nicht in der Lage, den Bedarf der Menschheit vollständig zu decken technische Probleme sein Transport in großen Mengen;

Es ist auch erwähnenswert alternative Formen der Wasserkraft: GezeitenUndWelleEnergie. In diesen Fällen wird die natürliche Bewegungsenergie des Meeres genutztGezeitenund WindWellenjeweils. Die Verbreitung dieser Arten elektrischer Energie wird durch die Notwendigkeit des Zusammentreffens zu vieler Faktoren bei der Planung eines Kraftwerks behindert: Es wird nicht nur eine Meeresküste benötigt, sondern eine Küste, an der sich die Gezeiten (bzw. Meereswellen) befinden würden stark genug und konstant. Zum Beispiel die KüsteSchwarzes Meernicht für den Bau von Gezeitenkraftwerken geeignet, da die Unterschiede im Wasserstand des Schwarzen Meeres bei Flut und Ebbe minimal sind.

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in der Physik

zum Thema: „Erzeugung, Übertragung und Verbrauch von Elektrizität“

Vollendet:

Schüler 11A

Chodakova Julia

Lehrer:

Dubinina Marina Nikolaevna

1. Stromerzeugung

Die Stromerzeugung erfolgt in Kraftwerken, häufig mit elektromechanischen Induktionsgeneratoren. Es gibt zwei Haupttypen von Kraftwerken – Wärmekraftwerke (TPP) und Wasserkraftwerke (HPP), die sich in der Art der Motoren unterscheiden, die die Rotoren der Generatoren drehen.

Die Energiequelle in Wärmekraftwerken ist Brennstoff: Heizöl, Ölschiefer, Öl, Kohlenstaub. Die Rotoren elektrischer Generatoren werden von Dampf- und Gasturbinen oder Verbrennungsmotoren (ICE) angetrieben.

Bekanntlich steigt der Wirkungsgrad von Wärmekraftmaschinen mit steigender Anfangstemperatur des Arbeitsmediums. Daher wird der Dampf, der in die Turbine eintritt, bei einem Druck von etwa 25 MPa auf etwa 550 °C gebracht. Der Wirkungsgrad thermischer Kraftwerke erreicht 40 %.

In Wärmekraftwerken (KWK) wird der Großteil der Energie aus Abdampf in Industriebetrieben und für den häuslichen Bedarf genutzt. Der Wirkungsgrad thermischer Kraftwerke kann 60-70 % erreichen.

In Wasserkraftwerken wird die potentielle Energie des Wassers genutzt, um die Rotoren von Generatoren anzutreiben. Die Rotoren werden von hydraulischen Turbinen angetrieben.

Die Leistung der Station hängt von der durch den Damm erzeugten Wasserstandsdifferenz (Druck) und von der Wassermasse ab, die in einer Sekunde durch die Turbine fließt (Wasserdurchfluss).

Ein Teil des in Russland verbrauchten Stroms (ca. 10 %) wird in Kernkraftwerken (KKW) erzeugt.

2. Stromübertragung

Grundsätzlich geht dieser Vorgang mit erheblichen Verlusten einher, die mit der Erwärmung von Stromleitungen durch Strom verbunden sind. Nach dem Joule-Lenz-Gesetz ist die zum Erhitzen der Drähte aufgewendete Energie proportional zum Quadrat der Stromstärke und dem Widerstand der Leitung. Wenn die Leitung also lang ist, kann die Stromübertragung wirtschaftlich unrentabel werden. Daher ist es notwendig, den Strom zu reduzieren, was bei gegebener übertragener Leistung dazu führt, dass die Spannung erhöht werden muss. Je länger die Stromleitung ist, desto rentabler ist es, höhere Spannungen zu verwenden (in manchen Fällen erreicht die Spannung 500 kV). Wechselstromgeneratoren erzeugen Spannungen, die 20 kV nicht überschreiten dürfen (was auf die Eigenschaften der verwendeten Isoliermaterialien zurückzuführen ist).

Daher werden in Kraftwerken Aufwärtstransformatoren installiert, die die Spannung erhöhen und den Strom um den gleichen Betrag reduzieren. Um Stromverbraucher mit der erforderlichen (Nieder-)Spannung zu versorgen, werden an den Enden der Stromübertragungsleitung Abwärtstransformatoren installiert. Die Spannungsreduzierung erfolgt üblicherweise stufenweise.

3. Stromverbrauch

Elektrische Energie wird fast überall genutzt. Natürlich stammt der Großteil des produzierten Stroms aus der Industrie. Darüber hinaus wird der Verkehr ein großer Verbraucher sein.

Viele Bahnstrecken sind längst auf Elektroantrieb umgestiegen. Beleuchtung von Häusern, Stadtstraßen, Industrie- und Haushaltsbedarf von Dörfern und Dörfern – all dies ist auch ein großer Stromverbraucher.

Ein großer Teil des erzeugten Stroms wird in mechanische Energie umgewandelt. Alle in der Industrie verwendeten Mechanismen werden von Elektromotoren angetrieben. Es gibt viele Stromverbraucher, und sie sind überall zu finden.

Und Strom wird nur an wenigen Orten produziert. Es stellt sich die Frage nach der Übertragung von Strom, und zwar über große Entfernungen. Bei der Übertragung über große Entfernungen kommt es zu großen Leistungsverlusten. Hauptsächlich handelt es sich dabei um Verluste aufgrund der Erwärmung elektrischer Leitungen.

Nach dem Joule-Lenz-Gesetz wird die zum Heizen aufgewendete Energie nach folgender Formel berechnet:

elektrische Energie atomar thermisch

Da es fast unmöglich ist, den Widerstand auf ein akzeptables Maß zu reduzieren, müssen Sie den Strom reduzieren. Erhöhen Sie dazu die Spannung. Typischerweise verfügen Stationen über Aufwärtsgeneratoren und am Ende der Übertragungsleitungen befinden sich Abwärtstransformatoren. Und von dort aus wird die Energie an die Verbraucher verteilt.

Der Bedarf an elektrischer Energie steigt stetig. Um den Forderungen nach erhöhtem Verbrauch gerecht zu werden, gibt es zwei Möglichkeiten:

1. Bau neuer Kraftwerke

2. Einsatz fortschrittlicher Technologien.

Effiziente Nutzung von Strom

Die erste Methode erfordert den Aufwand einer großen Anzahl baulicher und finanzieller Ressourcen. Der Bau eines Kraftwerks dauert mehrere Jahre. Darüber hinaus verbrauchen beispielsweise Wärmekraftwerke viel nicht erneuerbare Energie natürliche Ressourcen und die Umwelt schädigen.

Der Einsatz fortschrittlicher Technologien ist eine sehr richtige Lösung für dieses Problem. Darüber hinaus gilt es, Energieverschwendung zu vermeiden und die ineffiziente Nutzung auf ein Minimum zu reduzieren.

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