מהן כיום שיטות ייצור החשמל העיקריות בעולם ובסין?

צורות ייצור החשמל הנוכחיות בסין כוללות בעיקר את הדברים הבאים.
(1) ייצור חשמל תרמי. תחנת כוח תרמית היא מפעל המשתמש בפחם, נפט וגז טבעי כדלקים לייצור חשמל. תהליך הייצור הבסיסי שלה הוא: שריפת דלק הופכת את המים בדוד לקיטור, והאנרגיה הכימית של הדלק הופכת לאנרגיית חום. לחץ הקיטור מניע את סיבוב טורבינת הקיטור. האנרגיה המכנית מומרת לאנרגיה מכנית, ולאחר מכן טורבינת הקיטור מניעה את הגנרטור להסתובב, מה שהופך את האנרגיה המכנית לאנרגיה חשמלית. אנרגיה תרמית נדרשת לשריפת דלקים מאובנים כמו פחם ונפט. מצד אחד, עתודות הדלקים המאובנים מוגבלות, וככל שהן נשרפות יותר, כך הן פחות עומדות בפני סכנת התרוקנות. ההערכה היא שמשאבי הנפט בעולם יאזלו בעוד 30 שנה. מצד שני, שריפת דלק תפלוט פחמן דו-חמצני ותחמוצות גופרית, מה שיגרום לאפקט החממה ולגשם חומצי, ותדרדר את הסביבה הגלובלית.
(2) אנרגיה הידרואלקטרית. המים שהופכים את האנרגיה הפוטנציאלית הכבידתית של המים לאנרגיה קינטית פוגעים בטורבינת המים, טורבינת המים מתחילה להסתובב, טורבינת המים מחוברת לגנרטור, והגנרטור מתחיל לייצר חשמל. החיסרון של אנרגיה הידרואלקטרית הוא ששטח גדול של אדמה מוצף, מה שעלול לגרום נזק לסביבה האקולוגית, וברגע שמאגר גדול קורס, ההשלכות יהיו הרות אסון. בנוסף, משאבי המים של מדינה מוגבלים גם הם, והם מושפעים גם מעונות השנה.
(3) ייצור אנרגיה סולארית. ייצור אנרגיה סולארית ממיר ישירות את אור השמש לחשמל (נקרא גם ייצור אנרגיה פוטו-וולטאי), והעיקרון הבסיסי שלו הוא "אפקט פוטו-וולטאי". כאשר פוטון מאיר על מתכת, האנרגיה שלו יכולה להיספג על ידי אלקטרון בתוך המתכת. האנרגיה הנספגת על ידי האלקטרון גדולה מספיק כדי להתגבר על כוח המשיכה הפנימי של המתכת כדי לבצע עבודה, לברוח מפני השטח של המתכת ולהפוך לפוטואלקטרון. זהו מה שנקרא "אפקט פוטו-וולטאי", או בקיצור "אפקט פוטו-וולטאי". למערכת סולארית פוטו-וולטאית יש את המאפיינים הבאים:
①אין חלקים מסתובבים, אין רעש; ②אין זיהום אוויר, אין פליטת שפכים; ③אין תהליך בעירה, אין צורך בדלק; ④תחזוקה פשוטה ועלות תחזוקה נמוכה; ⑤אמינות ויציבות תפעול טובות;
⑥סוללת השמש כמרכיב מפתח בעלת חיי שירות ארוכים;
⑦ צפיפות האנרגיה של אנרגיה סולארית נמוכה, והיא משתנה ממקום למקום ומזמן לזמן. זוהי הבעיה העיקרית העומדת בפני פיתוח וניצול אנרגיה סולארית.
(4) ייצור אנרגיית רוח. טורבינות רוח הן מכונות כוח הממירות אנרגיית רוח לעבודה מכנית, הידועות גם כטחנות רוח. באופן כללי, מדובר במנוע המשתמש בחום בשמש כמקור חום ובאטמוספרה כמדיום עבודה. יש לה את המאפיינים הבאים:
①מתחדש, בלתי נדלה, אין צורך בפחם, נפט ודלקים אחרים הנדרשים לייצור חשמל תרמי או בחומרים גרעיניים הנדרשים לתחנות כוח גרעיניות לייצור חשמל, למעט תחזוקה שוטפת, ללא כל צריכה אחרת;
②נקי, יתרונות סביבתיים טובים; ③קנה גמישה להתקנה;
④רעש וזיהום חזותי; ⑤תפוס שטח גדול של אדמה;
⑥לא יציב ובלתי נשלט; ⑦כרגע העלות עדיין גבוהה; ⑧משפיע על פעילות הציפורים.

(5) אנרגיה גרעינית. שיטה לייצור חשמל באמצעות החום המשתחרר מביקוע גרעיני בכור גרעיני. היא דומה מאוד לייצור אנרגיה תרמית. לאנרגיה גרעינית יש את המאפיינים הבאים:
①ייצור אנרגיה גרעינית אינו פולט כמויות עצומות של מזהמים לאטמוספירה כמו ייצור חשמל מדלקים מאובנים, ולכן ייצור אנרגיה גרעינית לא יגרום לזיהום אוויר;
② ייצור אנרגיה גרעינית לא ייצר פחמן דו-חמצני שמחמיר את אפקט החממה העולמי;
③דלק האורניום המשמש לייצור אנרגיה גרעינית אינו בעל מטרה אחרת מלבד ייצור חשמל;
④ צפיפות האנרגיה של דלק גרעיני גבוהה פי כמה מיליונים מזו של דלקים מאובנים, ולכן הדלק בו משתמשים תחנות כוח גרעיניות הוא קטן בגודלו ונוח להובלה ואחסון;
⑤בעלות ייצור האנרגיה גרעינית, עלויות הדלק מהוות חלק נמוך יותר, ועלות ייצור האנרגיה הגרעינית פחות רגישה להשפעת המצב הכלכלי הבינלאומי, כך שעלות ייצור החשמל יציבה יותר משיטות ייצור חשמל אחרות;
⑥תחנות כוח גרעיניות ייצרו פסולת רדיואקטיבית ברמה גבוהה ונמוכה, או דלקים גרעיניים משומשים. למרות שהן תופסות נפח קטן, יש לטפל בהן בזהירות עקב הקרינה, והן עלולות להתמודד עם מצוקה פוליטית ניכרת;
⑦היעילות התרמית של תחנות כוח גרעיניות נמוכה, ולכן יותר חום פסולת נפלט לסביבה מאשר תחנות כוח רגילות המופעלות על ידי דלק מאובנים, ולכן הזיהום התרמי של תחנות כוח גרעיניות חמור יותר;
⑧עלות ההשקעה בתחנת כוח גרעינית גבוהה, והסיכון הפיננסי של חברת החשמל גבוה יחסית;
⑨ יש כמות גדולה של חומרים רדיואקטיביים בכור של תחנת כוח גרעינית, אם הם ישתחררו לסביבה החיצונית בתאונה, הם יגרום נזק לאקולוגיה ולאנשים;
⑩ בניית תחנות כוח גרעיניות עלולה לגרום לחילוקי דעות וסכסוכים פוליטיים. o מהי אנרגיה כימית?
אנרגיה כימית היא האנרגיה המשתחררת כאשר גוף עובר תגובה כימית. זוהי אנרגיה נסתרת מאוד. לא ניתן להשתמש בה ישירות לביצוע עבודה. היא משתחררת רק כאשר מתרחש שינוי כימי והופכת לאנרגיית חום או לצורות אחרות של אנרגיה. האנרגיה המשתחררת משריפת נפט ופחם, פיצוץ חומרי נפץ והשינויים הכימיים בגוף המזון שאנשים אוכלים, כולם אנרגיה כימית. אנרגיה כימית מתייחסת לאנרגיה של תרכובת. על פי חוק שימור האנרגיה, שינוי אנרגיה זה שווה בגודלו והפוך לשינוי באנרגיית החום בתגובה. כאשר האטומים בתרכובת התגובה מסתדרים מחדש כדי לייצר תרכובת חדשה, הדבר יוביל לאנרגיה כימית. השינוי יוצר אפקט אקסותרמי או אנדותרמי.