วิธีต่างๆในการผลิตไฟฟ้า

เนื้อหา

• Dynamos และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
• ไฟฟ้าจากไอน้ำ
• ไฟฟ้าพลังน้ำ: น้ำลดลง
• กังหันลม: พลังงานจากลม
• พลังงานแสงอาทิตย์: พลังงานจากแสงอาทิตย์

การผลิตกระแสไฟฟ้าโดยทั่วไปจะเป็นกระบวนการสองขั้นตอนซึ่งความร้อนจะทำให้น้ำเดือด พลังงานจากไอน้ำเปลี่ยนกังหันซึ่งจะหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสร้างกระแสไฟฟ้า การเคลื่อนที่ของไอน้ำก่อให้เกิดพลังงานจลน์พลังงานของวัตถุที่เคลื่อนไหว คุณได้รับพลังงานนี้จากน้ำที่ตกลงมา มันเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็วของวัตถุที่เคลื่อนไหว - ยิ่งมันเคลื่อนที่เร็วเท่าไหร่ก็ยิ่งมีพลังงานมากเท่านั้น กระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อพลังงานจลน์เปลี่ยนขดลวดทองแดง (หรือลวด) ภายในกังหัน

Dynamos และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ส่วนสำคัญของโรงไฟฟ้าส่วนใหญ่คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นไฟฟ้า ภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขดลวดทองแดงหมุนภายในสนามแม่เหล็กแรง เมื่อขดลวดเคลื่อนที่สนามแม่เหล็กจะสร้างการไหลของกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ภายในเส้นลวด แหล่งกำเนิดของการเคลื่อนที่แบบหมุนไม่ว่าจะเป็นกังหันลมกังหันหรือมอเตอร์ดีเซลไม่สำคัญ มันต้องแข็งแรงพอที่จะทำให้เครื่องกำเนิด ไดนาโมเป็น "ลูกพี่ลูกน้อง" ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานในลักษณะเดียวกัน อย่างไรก็ตามมันสร้างกระแสตรง (DC)

ไฟฟ้าจากไอน้ำ

โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ (หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ผลิตกระแสไฟฟ้าโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงรวมถึงชีวมวลถ่านหินหรือปิโตรเลียม ไอน้ำที่สร้างขึ้นจากกระบวนการจะถูกป้อนเข้าสู่กังหัน กระดองทองแดง (สายไฟ) ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะหมุนด้วยการหมุนของกังหันทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำคือสถานีพลังงานบิ๊กเบนที่ตั้งอยู่ในแทมปารัฐฟลอริดา

ไฟฟ้าพลังน้ำ: น้ำลดลง

ไฟฟ้าที่สร้างจากน้ำเรียกว่าพลังน้ำ น้ำที่ตกลงมาหมุนใบมีดของกังหันพลังน้ำซึ่งจะย้ายเกราะทองแดงภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าพลังน้ำคือเขื่อน Great Hoover (ตั้งอยู่ใกล้กับ Las Vegas, สหรัฐอเมริกา) มีกังหันทั้งหมด 19 เครื่องซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้าได้เพียงพอที่จะรองรับคนได้มากกว่า 1.3 ล้านคนต่อปี

กังหันลม: พลังงานจากลม

โรงไฟฟ้าพลังงานลมหมุนใบพัดของกังหันซึ่งย้ายเกราะทองแดง (ซึ่งอยู่ภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า กังหันลมได้ถูกนำมาใช้ในอดีตเพื่อหมุนล้อของโรงงานที่ติดอยู่ กังหันลมที่ทันสมัยเปลี่ยนพลังงานกล (สร้างจากการเคลื่อนไหว) เป็นพลังงานไฟฟ้า ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าพลังงานลมคือฟาร์มกังหันลมขนาด 107 เมกะวัตต์ (MW) ตั้งอยู่ใกล้กับทะเลสาบเบนตันรัฐมินนิโซตา

พลังงานแสงอาทิตย์: พลังงานจากแสงอาทิตย์

เซลล์แสงอาทิตย์ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า กระแสตรง (DC) สร้างขึ้นจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบคงที่ (ซึ่งประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์) และใช้กันทั่วไปสำหรับการใช้งานในท้องถิ่นรวมถึงการใช้ปั๊มชลประทานขนาดเล็กหรือเพื่อชาร์จอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเชิงพาณิชย์กำลังได้รับความนิยมอย่างต่อเนื่องพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของราคาเชื้อเพลิงฟอสซิล พวกมันทำหน้าที่ดักจับพลังงานแสงอาทิตย์ผ่านตัวสะท้อนแสงขนาดใหญ่ พลังงานที่ติดอยู่จะถูกส่งไปยังเครื่องรับที่ใช้เทคโนโลยีต่าง ๆ เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าโดยจ่ายพลังงานให้กับแก๊สหรือกังหันไอน้ำ โรงไฟฟ้า Nellis เป็นโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดในทวีปอเมริกาเหนือ ตั้งอยู่ในฐานทัพอากาศ Nellis ใน Clark County รัฐเนวาด้าใกล้กับลาสเวกัส โรงงานประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์มากกว่า 70,000 แผงและกำลังการผลิตไฟฟ้าสูงสุดจะอยู่ที่ 13 เมกะวัตต์ของกระแสสลับ (13 MW AC)