Как производится электричество и бывают ли ситуации перепроизводства. Если это возможно, то как решается вопрос с излишками электроэнергии. Будем разбираться в технологических особенностях процесса.
Как все начиналось?
«Отцами» освоения электроэнергии считают итальянца Алессандро Вольта и британца Майка Фарадея. Первый изобрел в 1800 году электрическую батарею, которая стала источником постоянного тока. И даже смог осуществить его передачу на расстояние. Второй спустя 31 год открыл электромагнитную индукцию, а уже на основе этого явления стали создаваться разные электрические устройства.
На практике возможности генерации тока были впервые продемонстрированы в 1882 году в Нью-Йорке. На станции Пёрл-стрит в том году заработал первый паровой двигатель. Он, в свою очередь, запустил динамо-машину, вырабатывавшую постоянный ток. Этой энергии хватало для того, чтобы зажечь фонари на Перл-стрит. Вскоре технология распространилась по всему миру.
Проблемы восполнения энергии
Откуда берется электричество? В природе существует так называемая первичная энергия. Чтобы ее можно было использовать, необходим процесс искусственного преобразования, то есть, генерации электричества.
Сейчас много говорят о «зеленой» энергетике. Той, которая использует энергию ветра, солнца, воды. Эти источники называют регенеративными, то есть, восполняемыми. А газ, уголь, нефть считаются нерегенеративными. Хотя они и имеют возможность восстанавливаться, но очень слабую. Ее условно отметают.
На первый взгляд, восполняемые источники перспективнее. Но они доступные не везде и не всегда. Солнечная энергия в условиях нашей суровой зимы, да еще и на Севере, где полярная ночь чуть не полгода, это не вариант. Ветряки в прошлом году в Британии «потухли», поскольку год был до странности тихим, безветренным. И т.д.
Генераторы — главное в технологии
В процессе выработки электричества на электростанциях ключевую роль играют генераторы. Им нужен источник энергии (уголь, газ, вода и пр.) и турбина с лопаточным механизмом. Энергия воды и любого другого источника подается на турбину, лопатки переходят в режим вращения. Идет процесс электромагнитной индукции.
Генератор, если отвлечься от второстепенных деталей, состоит из подвижного ротора, который и создает магнитное поле, и статора с его неподвижной обмоткой, принимающей электрическое поле. Так генерируется электроток, который передается дальше, по электросетям, потребителям.
Электричество про запас — это возможно?
Профессионалы отрасли и ученые разных стран ищут варианты хранения электроэнергии. Но на данный момент такой технологии не существует. Электроэнергетика пока что работает без накопления и хранения электричества.
Оно производится строго в объемах, которые требуются конечному потребителю. Объемы потребления могут по разным причинам меняться. Но система отрегулирована таким образом, что при понижении спроса автоматически регулируется в сторону уменьшения и интенсивность подачи источника энергии.
Когда электричества нужно больше, то вступает в силу регуляция в обратном порядке. То есть, генератор выдает «на-гора» ровно столько электроэнергии, сколько система в данный отрезок времени способна потребить.