Энергетика — область хозяйственно-экономической деятельности человека и науки, и отрасль промышленности, занимающаяся получением, передачей, преобразованием и рациональным использованием энергии.
Целью энергетической науки, является обеспечение производства энергии путём искусственного преобразования первичной энергии. Современная энергетика бурного развивается.
Ведущие страны мира прилагают все финансовые и технологические усилия для увеличения темпов роста своего энергопотребления. Современная энергетика на 90% обеспечивается ресурсами невозобновляемых ресурсов.
Энергетическая система или энергосистема - это совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединённых между собой и связанных общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом.
Объединённая энергетическая система - это совокупность нескольких энергетических систем, объединённых общим режимом работы, имеющая общее диспетчерское управление.
С продолжающимся строительством электростанций, становится очевидна тенденция мировой энергетики к децентрализации производства энергии. Децентрализация энергоснабжения, сможет эффективно исключить угрозу перебой энергоснабжения в результате техногенных катастроф и аварий.
Первичная энергия- это энергия не подвергнутая процессу преобразования. Первичную энергию получают из невозобновляемых или возобновляемых источников энергии.
Энергетика имеет несколько подсистем, которая охватывает производство энергии на станциях или на заводах и её доставку потребителям по линии электропередач. К подсистемам энергетики относится электроэнергетика, теплоснабжение и энергетическое топливо.
Электроэнергетика включает в себя производство электроэнергии на электростанциях и по линии электропередачи доставку к потребителям.
Азербайджанская республика производит, потребляет и экспортирует энергию и электричество.
Азербайджан имеет Государственные Районные Электростанции. Азербайджанская ГРЭС, Шимальская ГРЭС, Ширванская ГРЭС, Сумгаитская, Сангачальская и много других электростанций.
Тепловая энергетика- это отрасли производство электроэнергии, которые производится на тепловых электростанциях.
Основу современной энергетики составляют тепловые электростанции, которые используют химическую энергию органического топлива.
Мощность генерации электроэнергетической системы Азербайджана возросла, что позволяла и позволяет не только обеспечить внутреннее потребление, но и экспортировать электроэнергию.
Гидроэнергетика- это отрасль производства электроэнергии, которые производятся на гидроэлектростанциях. Гидроэлектростанции производят электроэнергию используя для производства энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.
Гидроэлектростанции преобладает в ряде стран , в том числе и в Азербайджане. Азербайджан имеет гидроэлектростанции, такие как Мингечевирская ГЭС, Шамкирская ГЭС, Сарсангская ГЭС и другие станции.
Гидроэлектростанции имеют ряд положительных и отрицательных преимуществ.
В отличии от других электростанций , гидроэлектростанции использует возобновляемую энергию. Так же она является самой дешевой электроэнергией и не портит окружающую среду вредными выбросами в атмосферу.
Ввиду того, что потребности в дополнительном топливе для ГЭС нет, конечная стоимость получаемой электроэнергии значительно ниже, чем при использовании других видов электростанций.
К недостаткам гидроэлектростанций относится затопление пахотных земель. Также строительство должно вестись там где имеется большие запасы энергии воды и не должно вестись на горных реках из-за высокой сейсмической активности.
Мощнейшими гидроэлектростанциями в Азербайджанской Республике являются Мингечевирская ГЭС и Шамкирская ГЭС. Другие источники возобновляемой энергии страной практически не используются.
К электроэнергетике так же относится ядерная энергетика. Ядерная электроэнергия производится на атомных электростанциях, использующих для этих целей энергию управляемой цепной ядерной реакции.
В основном для этих целях используют тяжелый радиоактивный металл плутоний и слаборадиоактивный элемент уран. Атомная энергетика занимающаяся производством электрической и тепловой энергии.
Мировыми лидерами по производству электроэнергии на атомных электростанциях являются США, Франция и Япония. Ядерный сектор энергетики наиболее значителен в промышленно развитых странах.
Согласно отчёту Международного агентства по атомной энергии, на сегодняшний день насчитывается более 460 действующих ядерных энергетических реакторов в тридцати стран мира.
Атомная электростанция является самым опасным из всех электростанций, так как малейшие ошибки человека может привести к необратимым последствиям.
Опасность связана с проблемами утилизации отходов, авариями, приводящими к экологическим и техногенным катастрофам. Примером служит чернобыльская катастрофа 26 апреля 1986.
На сегодняшний день, с развитием технологии , человек чаще прибегает к альтернативным способам добычи энергии. Сегодня никто не сомневается в необходимости развития альтернативной энергетики.
Но её доля мала, а гигантская часть энергетических потребностей человека по-прежнему покрывается за счёт атомных и тепловых электростанций.
Альтернативная энергетика- это совокупность способов получения, передачи и использования энергии, которые минимально распространены, но представляют большой интерес благодаря выгодности их использования, не представляя опасность для окружающей среды.
Характерными чертами альтернативной энергетики являются их экологическая чистота, огромные затраты на капитальное строительство и малая единица мощности. Большинство людей ассоциируют возобновляемые энергоресурсы с солнечной энергией и энергией ветра.
Альтернативная энергетика имеет несколько направлений. К ним относится Солнечная энергетика, ветряная энергетика, малые ГЭС, геотермальная энергетика и водородная энергетика.
Солнечная энергетика или гелиоэнергетика основана на использовании солнечного излучения для получения энергии. Для получения солнечной энергии используют солнечные батареи.
Солнечная батарея- это зеркальное устройство, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток.
Все устройства, которые позволяют преобразовывать солнечное излучение в тепловую и электрическую энергию, являются объектом исследования гелиоэнергетики.
Солнечные острова- это уже не фантастические, а реальные проекты плавучих электростанций, которые способны генерировать электроэнергию из энергии Солнца.
Один из таких проектов будущего в настоящее время уже проектируется и разрабатывается учеными из центра электроники и микротехники в Швейцарии.
Одним из главных сдерживающих факторов, строительства таких островов, является большая цена строительства.
Фотовольтаика - раздел науки на стыке физики, фотохимии и электрохимии, изучающий процесс возникновения электрического тока в различных материалах под действием падающего на него света.
Достоинством гелиоэнергетики является использование неисчерпаемого ресурса и его доступность. Одним из крупнейших солнечно-тепловых электростанций на Земле расположена в Калифорнии.
Еще одной отраслью энергетики является ветреная энергетика. Энергию ветра относят к возобновляемым видам энергии. Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты.
Основная часть стоимости ветряной энергии определяется первоначальными расходами на строительство сооружений ВЭУ. Ветряные генераторы в процессе эксплуатации не потребляют ископаемого топлива, что делает ее безопасной для окружающей среды.
Проблемой такой альтернативной энергетики является ее нерегулируемость. Выработка энергии ветровой электростанции напрямую зависит от силы ветра. Недостатком ветровой электростанции является создание значительных радиопомех в приёме радиосигнала. Но имеется и решение этой проблемы, то есть установка ретрансляторов.
Малая гидроэлектростанция- это гидроэлектростанция, вырабатывающая сравнительно малое количество электроэнергии. Такие гидроэлектростанции устанавливают в относительно малых реках.
Геотермальная энергетика- основана на производстве тепловой и электрической энергии за счёт энергии, содержащейся в недрах земли. Перспективными источниками перегретых вод обладают множественные вулканические зоны планеты.
Главным достоинством геотермальной энергии является её практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года. Потенциальная суммарная рабочая мощность геотермальных электростанций в мире уступает большинству станций на иных возобновляемых источниках энергии.
Водородная энергетика — отрасль энергетики, основанная на использовании водорода в качестве средства для аккумулирования, транспортировки и потребления энергии. Водород выбран как наиболее распространенный элемент на поверхности земли и в космосе.
Теплота сгорания водорода наиболее высока, а продуктом сгорания в кислороде является вода. Водородная энергетика также относится к альтернативной энергетике.
Для повышения эффективности, снижения себестоимости энергии и для утилизации тепловой энергии применяются установки, совмещающие топливные элементы и газовые турбины.
Производство электрической энергии для автомобилей, водного транспорта, и т. д. Отсутствие водородной инфраструктуры является одним из основных препятствий развития водородного транспорта после высокой стоимости топлива и двигателей.
Успехи в развитии водородных технологий показали, что использование водорода приведет к качественно новым показателям работы агрегатов. Результаты технико-экономических исследований говорят о том, что водород, несмотря на свою вторичность в качестве энергоносителя, его применение во многих случаях экономически целесообразно.
Поэтому работы в этой области во многих, особенно в промышленно развитых странах, относятся к приоритетным направлениям и находят всё большую поддержку со стороны как государственных структур, так и частного капитала.
Проблемой использования водородной энергетики является то, что некоторое количество водорода может просачиваться из баллона, и, затем, безвозвратно покидать атмосферу Земли.
Теоритически при чрезвычайно массовом применении технологий на водороде, данный эффект способен привести к глобальной потере воды, если водород будет производится электролизом воды.
Энергосбережение — важная задача по сохранению природных ресурсов. Энергосбережение или экономия энергии- это реализация научных и экономических мер, направленных на эффективное или рациональное использование топливно-энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.