Transcript VY_12_Z8EX_4, Výroba elektrické energie

GP OP VK Inovativní metody v prvouce, vlastivědě a zeměpisu,
CZ.1.07/1.1.02/03.0064
Výroba elektrické
energie
Z ekologického hlediska rozlišujeme
zdroje obnovitelné a neobnovitelné.
Neobnovitelné zdroje:
zdroje energie, jejichž množství je omezené, potenciální
regenerace dlouhodobá a hrozí jejich brzké (v řádech
desítek nebo stovek let) úplné spotřebování
•
•
Většina elektrické energie se vyrábí z neobnovitelných
zdrojů.
Patří sem:
Tepelné elektrárny na spalování fosilních paliv (uhlí,
hořlavé břidlice, ropa, plyn)
Jaderné elektrárny
TEPELNÉ ELEKTRÁRNY
Spalování fosilních
paliv:
•
•
•
•
uhlí
hořlavé břidlice
ropa
topný plyn (svítiplyn,
zemní plyn, generátorový
plyn)
[1] Elektrárna Prunéřov II spalující hnědé uhlí
• Stálý provoz
• Účinnost přeměny energie je nízká (asi 50%)
• Při spalování vzniká velké množství škodlivých látek,
které znečišťují životní prostředí (oxidy dusíku , oxid siřičitý,
prachové částice, polycyklické aromatické uhlovodíky…)
JADERNÉ ELEKTRÁRNY
V jaderném reaktoru
probíhá štěpná jaderná
reakce, palivem je
obohacený uran.
Energie získaná jaderným reaktorem
používá k výrobě páry v
parogenerátoru. Tato pára pohání
parní turbíny, které pohání alternátory
pro výrobu elektrické energie.
•
•
•
•
•
•
malý objem spotřebovaného paliva
čistý provoz
vysoké náklady na výstavbu
technologicky náročné získávání paliva
produkce jaderného odpadu
riziko havárie (vážné následky)
[2] JE Dukovany
Obnovitelné zdroje:
zdroje, které se v přírodě samovolně regenerují
ze zdrojů s velmi dlouhým horizontem vyčerpání
(například vyčerpání sluneční energie se
očekává až za několik miliard let).
•
•
•
•
•
Patří sem:
Tepelné elektrárny na spalování biomasy
Vodní elektrárny
Větrné elektrárny
Geotermální elektrárny
Solární elektrárny
VODNÍ ELEKTRÁRNY
Voda přitékající přívodním
kanálem roztáčí turbínu,
která je na společné hřídeli s
generátorem elektrické
energie.
•
•
•
•
Francisova turbína
Kaplanova turbína (nejčastěji)
Peltonova turbína (velký spád)
Bánkiho turbína (malé VE)
A - hladina přehradní nádrže
[3] Průřez vodní elektrárnou (hydroelektrárnou)
B - Budova elektrárny
C - turbína, kolem ní rozváděcí kolo a pod ní odtokový kanál
D - generátor na společné ose s turbínou
E - česlo a uzávěr
F - přívodní kanál
G - transformátor, napojující elektrárnu do rozvodné sítě
H - odtok
VODNÍ ELEKTRÁRNY
Vodní elektrárny bývají
umístěny:
•
•
•
•
Pod přehradní hrází
V místě jezů či vodních
mlýnů, velkého spádu řeky
(malé vodní elektrárny)
Na mořském pobřeží
(přílivové elektrárny)
Přečerpávací vodní
elektrárny (2 nádrže)
[4] Přílivová elektrárna Annapolis Royal v
Novém Skotsku (Kanada)
Start během několika sekund – špičkový zdroj (k pokrytí okamžité potřeby)
Využívají obnovitelné zdroje, „čistý provoz“
Minimální nároky na provoz a údržbu, dálkové ovládání
Další využití vodních nádrží (rekreace, pitná voda, chov ryb, ochrana proti
povodním, vodní sporty
• Vysoké náklady na výstavbu, zaplavení velkého území, riziko havárie
• Závislost na stabilním průtoku, brání tahu ryb a běžné lodní dopravě
•
•
•
•
VĚTRNÉ ELEKTRÁRNY
Využívají síly větru k
roztočení vrtule (větrná
turbína). K ní je pak
připojen elektrický
generátor:
•
•
V evropských zemích se větrná
elektřina stává důležitým
průmyslovým odvětvím.
K výstavbě nových elektráren
dochází i v ČR
[5] větrná elektrárna (Dánsko)
využívá obnovitelný zdroj energie, čistý provoz
nízká cena – náklady na provoz a údržbu , dálkové ovládání
snadná instalace – jednoduché sestavení a uvedení do provozu
jistota – v případě, že ve vaší lokalitě fouká vítr dostatečně, máte doživotní
jistotu energetického zdroje
• hlučnost, vliv na příjem televize a rádia
• ohrožení ptáků a plašení zvěře
• vliv stínu rotující vrtule (tzv. diskoefekt), vliv na turistický ruch
•
•
•
•
SOLÁRNÍ ELEKTRÁRNY
Využívají
sluneční energii:
• fotovoltaická
• tepelná
[6] fotovoltaická elektrárna – Vepřek (ČR)
využívá obnovitelný zdroj energie, čistý provoz
nízké náklady na provoz a údržbu , dálkové ovládání
možnost řešení až na úrovni jednotlivých domů
dlouhá životnost zařízení
vysoké pořizovací náklady
přísun slunečního záření během roku kolísá – nelze použít jako
jediný zdroj
• při instalaci solární soustavy do stávajícího objektu jsou nutné jeho
úpravy
•
•
•
•
•
•
GEOTERMÁLNÍ ELEKTRÁRNY
Využívají energii nitra
Země:
• elektrárny na suchou páru
• elektrárny na mokrou páru
• horkovodní elektrárny
[7] geotermální elektrárna (Island)
využívá obnovitelný zdroj energie, čistý provoz
nezávislost na počasí
vysoké pořizovací náklady
lze je vystavět jen v některých místech (geologicky
nestabilní oblasti)
• při instalaci solární soustavy do stávajícího objektu jsou
nutné jeho úpravy
•
•
•
•
TEPELNÉ ELEKTRÁRNY NA
SPALOVÁNÍ BIOMASY
BIOMASA:
• často se využívají
odstavené tepelné
je souhrn látek tvořících těla
elektrárny – přestavba
všech organismů, jak rostlin,
bakterií, sinic a hub, tak i
• palivo: balíky sena,
živočichů. Energie biomasy
slámy, speciálně
má svůj prapůvod ve
pěstované plodiny,
slunečním záření a
dřevo, upravený odpad
fotosyntéze
• využití obnovitelných zdrojů, nízká cena biomasy
• uzavřený okruh CO2, využití odpadu
• využití půdy nevhodné pro pěstování potravinářských
plodin
• nižší výhřevnost, velké skladovací prostory
• vliv vlhkosti na spalovací procesy
Použité zdroje:
[1] Soubor:Elektrarna Prunerov II 20070926.jpg. In: ŠTEFEK, Petr. Wikipedia: the free encyclopedia
[online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2008-03-08, 2008-03-08 [cit. 2012-06-26]. Dostupné
z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Elektrarna_Prunerov_II_20070926.jpg
[2] Soubor:Nuclear.power.plant.Dukovany.jpg. In: ADÁMEK, Petr. Wikipedia: the free encyclopedia
[online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2005-10-09, 2010-02-14 [cit. 2012-06-26]. Dostupné
z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Nuclear.power.plant.Dukovany.jpg
[3] Soubor:Hydroelectric dam-letters.svg. In: LICENCED GFDL AND CC-BY-2.5, User:Tomia. Wikipedia:
the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2008-01-11, 2008-01-11 [cit.
2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Hydroelectric_dam-letters.svg
[4] Soubor:TideKraftwerk.jpg. In: INERLE, Hartmut. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San
Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2005-09-23, 2010-01-02 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:TideKraftwerk.jpg
[5] Soubor:Turbiny wiatrowe ubt.jpeg. In: SIENICKI, Tomasz. Wikipedia: the free encyclopedia [online].
San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2004-09-25, 2004-09-25 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Turbiny_wiatrowe_ubt.jpeg
[6] Soubor:Fotovoltaická elektrárna Vepřek (02).jpg. In: CS:ŠJŮ. Wikipedia: the free encyclopedia
[online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2010-08-13, 2010-08-13 [cit. 2012-06-26]. Dostupné
z:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Fotovoltaick%C3%A1_elektr%C3%A1rna_Vep%C5%99ek_(02).j
pg
[7] Soubor:Iceland Geothermal facility.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco
(CA): Wikimedia Foundation, 2006-03-29, 2006-03-29 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Iceland_Geothermal_facility.jpg
Elektrárna. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation,
2005-09-06, 2012-06-18 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Elektr%C3%A1rna