Kiinan nykyiset sähköntuotantomuodot sisältävät pääasiassa seuraavat.
(1) Lämpövoiman tuotanto. Lämpövoimalaitos on tehdas, joka käyttää polttoaineina hiiltä, öljyä ja maakaasua sähkön tuottamiseen. Sen perusprosessi on seuraava: polttoaineen palaminen muuttaa kattilassa olevan veden höyryksi ja polttoaineen kemiallinen energia muuttuu lämpöenergiaksi. Höyrynpaine pyörittää höyryturbiinia. Tämä muunnetaan mekaaniseksi energiaksi, ja höyryturbiini pyörittää generaattoria, joka muuntaa mekaanisen energian sähköenergiaksi. Lämpövoiman tuotanto vaatii fossiilisten polttoaineiden, kuten hiilen ja öljyn, polttamista. Toisaalta fossiilisten polttoaineiden varannot ovat rajalliset, ja mitä enemmän niitä poltetaan, sitä vähemmän ne ovat vaarassa ehtyä. On arvioitu, että maailman öljyvarat ehtyvät seuraavan 30 vuoden aikana. Toisaalta polttoaineen polttaminen vapauttaa hiilidioksidia ja rikin oksideja, mikä aiheuttaa kasvihuoneilmiötä ja happosateita sekä heikentää maapallon ympäristöä.
(2) Vesivoima. Vesi, joka muuntaa veden gravitaatiopotentiaalienergian kineettiseksi energiaksi, iskee vesiturbiiniin, vesiturbiini alkaa pyöriä, vesiturbiini kytkeytyy generaattoriin ja generaattori alkaa tuottaa sähköä. Vesivoiman haittapuolena on, että suuri maa-alue tulvii, mikä voi vahingoittaa ekologista ympäristöä, ja suuren tekojärven romahtamisen seuraukset ovat tuhoisat. Lisäksi maan vesivarat ovat rajalliset, ja niihin vaikuttavat myös vuodenajat.
(3) Aurinkoenergian tuotanto. Aurinkoenergian tuotanto muuntaa auringonvalon suoraan sähköksi (kutsutaan myös aurinkosähkön tuotantoksi), ja sen perusperiaate on "aurinkosähkövaikutus". Kun fotoni osuu metalliin, sen energia voi absorboitua metallin elektroniin. Elektronin absorboima energia on riittävän suuri voittamaan metallin sisäisen painovoiman, tekemään työtä, pakenemaan metallin pinnalta ja muuttumaan fotoelektroniksi. Tätä kutsutaan "aurinkosähkövaikutukseksi" tai lyhyesti "aurinkosähköilmiöksi". Aurinkosähköjärjestelmällä on seuraavat ominaisuudet:
①Ei pyöriviä osia, ei melua; ②Ei ilmansaasteita, ei jätevesipäästöjä; ③Ei palamisprosessia, ei polttoainetta tarvita; ④Yksinkertainen huolto ja alhaiset ylläpitokustannukset; ⑤Hyvä toiminnan luotettavuus ja vakaus;
⑥Aurinkoakku on keskeinen komponentti, jolla on pitkä käyttöikä;
⑦Aurinkoenergian energiatiheys on alhainen ja vaihtelee paikasta toiseen ja ajasta toiseen. Tämä on aurinkoenergian kehittämisen ja hyödyntämisen pääongelma.
(4) Tuulivoiman tuotanto. Tuuliturbiinit ovat voimanlähteitä, jotka muuttavat tuulienergian mekaaniseksi työksi, eli tuulimyllyjä. Yleisesti ottaen ne ovat lämpöä hyödyntäviä moottoreita, jotka käyttävät aurinkoa lämmönlähteenä ja ilmakehää työvälineenä. Niillä on seuraavat ominaisuudet:
①Uusiutuva, ehtymätön, ei tarvitse hiiltä, öljyä tai muita lämpövoiman tuotantoon tarvittavia polttoaineita tai ydinmateriaaleja, joita ydinvoimalat tarvitsevat sähkön tuotantoon, lukuun ottamatta säännöllistä huoltoa, ilman muuta kulutusta;
②Puhdas, hyvät ympäristöhyödyt; ③Joustava asennusmittakaava;
④Melu- ja visuaalinen saaste; ⑤Voivat viedä suuren maa-alueen;
⑥Epävakaa ja hallitsematon; ⑦Tällä hetkellä kustannukset ovat edelleen korkeat; ⑧Vaikuttaa lintujen toimintaan.
(5) Ydinvoima. Menetelmä sähkön tuottamiseksi ydinreaktorissa ydinfissiossa vapautuvan lämmön avulla. Se on hyvin samankaltainen kuin lämpöenergian tuotanto. Ydinvoimalla on seuraavat ominaisuudet:
①Ydinvoiman tuotanto ei tuota valtavia määriä epäpuhtauksia ilmakehään kuten fossiilisten polttoaineiden käyttö, joten ydinvoiman tuotanto ei aiheuta ilmansaasteita;
②Ydinvoiman tuotanto ei tuota hiilidioksidia, joka pahentaa maailmanlaajuista kasvihuoneilmiötä;
③Ydinvoiman tuotannossa käytetyllä uraanipolttoaineella ei ole muuta tarkoitusta kuin sähköntuotanto;
④ Ydinpolttoaineen energiatiheys on useita miljoonia kertoja suurempi kuin fossiilisten polttoaineiden, joten ydinvoimaloiden käyttämä polttoaine on kooltaan pieni ja kätevä kuljettaa ja varastoida;
⑤Ydinvoiman tuotantokustannuksissa polttoainekustannusten osuus on pienempi, ja ydinvoiman tuotantokustannukset ovat vähemmän alttiita kansainvälisen taloustilanteen vaikutuksille, joten sähköntuotantokustannukset ovat vakaammat kuin muilla sähköntuotantomenetelmillä;
⑥Ydinvoimalaitokset tuottavat korkea- ja matala-aktiivista jätettä eli käytettyä ydinpolttoainetta. Vaikka ne vievät pienen tilavuuden, niitä on käsiteltävä varoen säteilyn vuoksi, ja ne joutuvat kohtaamaan huomattavaa poliittista ahdinkoa.
⑦Ydinvoimalaitosten lämpötehokkuus on alhainen, joten ympäristöön pääsee enemmän hukkalämpöä kuin tavallisissa fossiilisten polttoaineiden voimalaitoksissa, joten ydinvoimalaitosten lämpösaaste on vakavampi;
⑧ Ydinvoimalaitoksen investointikustannukset ovat korkeat ja sähköyhtiön taloudellinen riski on suhteellisen korkea;
⑨ Ydinvoimalaitoksen reaktorissa on suuri määrä radioaktiivisia aineita. Jos niitä pääsee onnettomuudessa ympäristöön, ne vahingoittavat ympäristöä ja ihmisiä.
⑩ Ydinvoimaloiden rakentaminen aiheuttaa todennäköisemmin poliittisia erimielisyyksiä ja kiistoja. o Mitä on kemiallinen energia?
Kemiallinen energia on energiaa, joka vapautuu, kun kappale käy läpi kemiallisen reaktion. Se on hyvin piilevää energiaa. Sitä ei voida käyttää suoraan työn tekemiseen. Se vapautuu vain, kun tapahtuu kemiallinen muutos ja siitä tulee lämpöenergiaa tai muita energiamuotoja. Öljyn ja hiilen palamisessa, räjähteiden räjähdyksissä ja ihmisten syömän ruoan kemiallisissa muutoksissa vapautuva energia on kaikki kemiallista energiaa. Kemiallinen energia viittaa yhdisteen energiaan. Energian säilymislain mukaan tämä energianmuutos on suuruudeltaan yhtä suuri ja vastakkainen reaktion lämpöenergian muutokseen verrattuna. Kun reaktioyhdisteen atomit järjestäytyvät uudelleen muodostaen uuden yhdisteen, se johtaa kemialliseen energiaan. Muutos tuottaa eksotermisen tai endotermisen vaikutuksen.
Julkaisun aika: 25.10.2021
