В настоящее время в Китае основные формы производства электроэнергии включают следующие.
(1) Тепловая электростанция. Тепловая электростанция — это предприятие, использующее уголь, нефть и природный газ в качестве топлива для производства электроэнергии. Основной производственный процесс: сжигание топлива превращает воду в котле в пар, а химическая энергия топлива — в тепловую энергию. Давление пара приводит во вращение паровую турбину. Затем паровая турбина приводит во вращение генератор, преобразуя механическую энергию в электрическую. Для производства тепловой энергии необходимо сжигать ископаемое топливо, такое как уголь и нефть. С одной стороны, запасы ископаемого топлива ограничены, и чем больше его сжигается, тем меньше существует угроза его истощения. По оценкам, мировые запасы нефти будут исчерпаны в течение следующих 30 лет. С другой стороны, сжигание топлива приводит к выбросам углекислого газа и оксидов серы, что вызывает парниковый эффект и кислотные дожди, а также ухудшает состояние окружающей среды.
(2) Гидроэнергетика. Вода, преобразующая гравитационную потенциальную энергию в кинетическую, воздействует на водяную турбину, которая начинает вращаться, соединяется с генератором, и генератор начинает вырабатывать электроэнергию. Недостатком гидроэнергетики является то, что большие площади земли затапливаются, что может нанести ущерб экологической среде, а в случае обрушения крупного водохранилища последствия будут катастрофическими. Кроме того, водные ресурсы страны также ограничены и зависят от сезонных изменений.
(3) Выработка солнечной энергии. Выработка солнечной энергии напрямую преобразует солнечный свет в электричество (также называемая фотоэлектрической выработкой энергии), и её основной принцип — «фотоэлектрический эффект». Когда фотон падает на металл, его энергия может быть поглощена электроном в металле. Энергия, поглощенная электроном, достаточно велика, чтобы преодолеть внутреннюю гравитацию металла, совершить работу, покинуть поверхность металла и стать фотоэлектроном. Это так называемый «фотоэлектрический эффект», или сокращенно «фотоэлектрический эффект». Солнечная фотоэлектрическая система обладает следующими характеристиками:
①Отсутствие вращающихся частей, бесшумная работа; ②Отсутствие загрязнения воздуха, отсутствие сброса сточных вод; ③Отсутствие процесса сгорания, не требуется топливо; ④Простота обслуживания и низкие затраты на техническое обслуживание; ⑤Высокая надежность и стабильность работы;
⑥Солнечная батарея, как ключевой компонент, обладает длительным сроком службы;
⑦ Плотность энергии солнечной энергии низка и варьируется от места к месту и от времени к времени. Это главная проблема, препятствующая развитию и использованию солнечной энергии.
(4) Выработка энергии ветра. Ветряные турбины — это энергетические машины, которые преобразуют энергию ветра в механическую работу, также известные как ветряные мельницы. В общих чертах, это двигатель, использующий тепло, который использует солнце в качестве источника тепла и атмосферу в качестве рабочей среды. Он обладает следующими характеристиками:
①Возобновляемый, неисчерпаемый источник энергии, не требующий угля, нефти и других видов топлива, необходимых для выработки тепловой энергии, или ядерных материалов, необходимых для производства электроэнергии на атомных электростанциях, за исключением планового технического обслуживания, без каких-либо других затрат;
② Экологически чистые и полезные свойства; ③ Гибкий масштаб установки;
④ Шумовое и визуальное загрязнение; ⑤ Занимают большую площадь земли;
⑥Нестабильная и неконтролируемая ситуация; ⑦В настоящее время затраты остаются высокими; ⑧Влияет на активность птиц.
(5) Атомная энергетика. Способ выработки электроэнергии с использованием тепла, выделяемого при ядерном делении в ядерном реакторе. Очень похож на тепловую энергетику. Атомная энергетика имеет следующие характеристики:
①Атомная энергетика не выбрасывает в атмосферу огромное количество загрязняющих веществ, в отличие от энергетики на основе ископаемого топлива, поэтому атомная энергетика не вызывает загрязнения воздуха;
② Производство атомной энергии не будет производить углекислый газ, который усугубляет глобальный парниковый эффект;
③Урановое топливо, используемое в атомной энергетике, не имеет иного назначения, кроме выработки электроэнергии;
④ Плотность энергии ядерного топлива в несколько миллионов раз выше, чем у ископаемого топлива, поэтому топливо, используемое атомными электростанциями, имеет небольшие размеры и удобно для транспортировки и хранения;
⑤В себестоимости производства атомной энергии затраты на топливо составляют меньшую долю, и себестоимость производства электроэнергии менее подвержена влиянию международной экономической ситуации, поэтому она более стабильна, чем при использовании других методов производства электроэнергии;
⑥Атомные электростанции будут производить высоко- и низкоактивные радиоактивные отходы, или отработанное ядерное топливо. Несмотря на небольшой объем, с ними необходимо обращаться осторожно из-за радиационного загрязнения, и они неизбежно столкнутся со значительными политическими трудностями;
⑦Тепловая эффективность атомных электростанций низка, поэтому в окружающую среду выбрасывается больше отработанного тепла, чем на обычных электростанциях, работающих на ископаемом топливе, что приводит к более серьезному тепловому загрязнению, вызываемому атомными электростанциями;
⑧Инвестиционные затраты на атомную электростанцию высоки, а финансовый риск для энергетической компании относительно высок;
⑨ В реакторе атомной электростанции находится большое количество радиоактивных материалов, и если в результате аварии они попадут в окружающую среду, это нанесет вред экологии и населению;
⑩ Строительство атомных электростанций с большей вероятностью вызовет политические разногласия и споры. o Что такое химическая энергия?
Химическая энергия — это энергия, выделяющаяся при химической реакции объекта. Это очень скрытая энергия. Она не может быть непосредственно использована для совершения работы. Она выделяется только при химическом изменении и превращается в тепловую энергию или другие формы энергии. Энергия, выделяемая при сжигании нефти и угля, взрыве взрывчатых веществ и химических изменениях в организме человека при употреблении пищи, — всё это химическая энергия. Химическая энергия относится к энергии соединения. Согласно закону сохранения энергии, это изменение энергии равно по величине и противоположно изменению тепловой энергии в реакции. Когда атомы в реакционном соединении перестраиваются, образуя новое соединение, это приводит к выделению химической энергии. Это изменение вызывает экзотермический или эндотермический эффект.
Дата публикации: 25 октября 2021 г.
