Plantenelektrisch zijn industriële installaties bestemd voor de opwekking van elektriciteit. Energiecentrales gebruiken generatoren die in staat zijn om de mechanische energie van een externe drijvende kracht in elektrische energie.
U generatoren aanwezig in elektriciteitscentrales zijn machines die met hoge snelheden kunnen draaien. Binnen zijn er grote magneten is spiraal (een wikkeling van draden met een groot aantal windingen). wanneer er is bewegingfamilielid tussen het magnetische veld van de magneten en de spoel, a elektrische stroom. Deze elektrische stroom wordt opgevangen en vervolgens gedistribueerd naar industrieën, plattelandsgebieden en huizen, via hoogspanningsgeleiderdraden.
De term elektriciteitscentrales omvat alle soorten elektriciteitscentrales die elektriciteit produceren, zoals elektriciteitscentrales waterkrachtcentrales, thermo-elektrisch, zonne-, wind, nucleair, onder andere.
Hoe werken elektriciteitscentrales?
Hoewel er verschillende soorten energiecentrales zijn, produceren ze bijna allemaal elektriciteit volgens hetzelfde natuurkundige principe:
elektromagnetische inductie, ook gekend als Wet van Faraday-Lenz.Deze wet bepaalt dat, wanneer er een variatie is in de stromeninveld-magnetisch, moet een geïnduceerde elektrische stroom ontstaan om deze variatie te compenseren. In de praktijk zorgt de draaibeweging van een spoel omringd door krachtige magneten ervoor dat de magnetische veldflux in de loop van de tijd varieert, waardoor er een grote elektrische stroom door de spoel vloeit. Alle energiecentrales die beweging omzetten in elektriciteit werken volgens dit principe.
Een van de weinige energiecentrales die energie produceren door middel van een ander natuurkundig fenomeen dan elektromagnetische inductie, is de zonne-energiecentrale van de fotovoltaïsch. In dit type plant is de energie van elektromagnetische golven uitgezonden door de zon wordt direct omgezet in elektrische stroom door een groot aantal zonneborden.
Kijkenook: Begrijpen hoe het foto-elektrisch effect optreedt
Energiecentrales in Brazilië
Brazilië heeft verschillende soorten centrales die gericht zijn op de productie van elektriciteit. Onder hen, de plant hydro-elektrisch is verreweg het meest populair, vanwege het enorme hydraulische potentieel van het land. Dit type plant wordt aangedreven door de vallend water beweging van afgedamde rivieren. Kom dan de planten thermo-elektrisch, waarvan de energie wordt geleverd door de verbranden van natuurlijk gasof minerale steenkool; en tot slot de planten nucleair, die elektrische energie opwekken uit de warmte die vrijkomt door de splijting van zware atomen, zoals uranium.
Soorten energiecentrales
Afhankelijk van het type energiematrix waaraan een elektriciteitscentrale zijn energie onttrekt, is het mogelijk deze laatste in verschillende typen te karakteriseren. Bekijk enkele van de belangrijkste soorten energie en hun definitie, evenals de namen die zijn gegeven aan de installaties die ze exploiteren om elektriciteit te verkrijgen:
Hydraulische energie: is de zwaartekracht potentiële energie in watermassa's die een hoogte of oneffenheid hebben. Tijdens een waterval wordt deze energie omgezet in kinetische energie, waardoor de generatoren van de planten in beweging komen. Dit soort energie wordt door de planten geëxploiteerd waterkrachtcentrales en vloedgolven.
Thermische energie: is direct gerelateerd aan de temperatuur van een systeem. Hoe hoger de temperatuur van een systeem, hoe groter de kracht waarmee de moleculen de grenzen eromheen bereiken. Deze vorm van energie maakt het dus mogelijk om grote opwekkingsturbines te verplaatsen met bijvoorbeeld waterdamp. De planten thermo-elektrisch en geothermisch gebruik maken van dit soort energie via de kolen verbranding en voor het gebruik van stoomstralen uitgestoten door geisers, respectievelijk.
Zonne energie: komt van electromagnetische straling uitgegeven door Zon. Deze energie kan worden gebruikt om een grote stijging van de watertemperatuur teweeg te brengen om het te verdampen en grote turbines aan te drijven. Een ander gebruik van zonne-energie is om het direct om te zetten in elektrische energie met behulp van zonnepanelen, via een fenomeen genaamd phenomenon fotoëlektrisch effect. De planten die gebruik maken van dit soort energie zijn de zonnecentrales van het type thermosolair en fotovoltaïsch.
windenergie: is de naam gegeven aan de kinetische energievan de wind. Dit soort energie produceert de rotatie van molens, de beweging van schepen, enz. De planten die direct gebruik maken van dit soort energie, via grote raderen, zijn de planten wind.
Nucleaire energie: wordt verkregen via de kernsplijting in zware atomen en instabiel, zoals uranium. Tijdens kernsplijting wordt een deel van de massa van atomen omgezet in een immense hoeveelheid energie, deze energie is gebruikt om water te verwarmen, dat onder hoge druk verdampt en, wanneer het vrijkomt, roterende turbines produceert generatoren.
Zonne-installaties, zoals die op de foto, zijn een van de technologische toepassingen van het foto-elektrisch effect.
Lees ook: Hoe zonne-energiecentrales werken
Hoe de waterkrachtcentrale werkt
De waterkrachtcentrales werken via de repressie op een groot volume in Water. Over het algemeen kan de diepte van afgedamde rivieren honderden meters bereiken. Een dergelijke maatregel zorgt ervoor dat het water een grote zwaartekracht potentiële energie. Bij het openen van de sluizen van deze planten krijgt het water water kinetische energie snel, en de passage ervan, door de genererende turbines, produceert elektriciteit.
1 — Reservoir
2 — Dam
3 — Turbine
4 — Generator
5 — Transformator
6 — Distributie
De elektrische stroom die wordt geproduceerd door de generatoren van waterkrachtcentrales heet wisselstroom, omdat de betekenis ervan snel wordt omgekeerd, vaak 60 Hz. Op het moment van opwekking heeft deze elektrische stroom een zeer hoge intensiteit, dus om grote verliezen van de geproduceerde energie te voorkomen, wordt deze naar een reeks transformatoren waardoor het wordt verlaagd tot lagere intensiteiten, waardoor verliezen als gevolg van de joule-effect. Daarom heeft deze elektrische stroom zijn elektrische potentiaal verhoogd tot hoge spanningswaarden.
Kijkenook:Ontdek de 10 grootste waterkrachtcentrales ter wereld
Waterkrachtcentrales in Brazilië
Brazilië is het derde land met de grootste waterpotentieel ter wereld. De waterkrachtcentrales komen overeen met meer dan 60% van alle elektriciteit die op Braziliaans grondgebied wordt opgewekt. Het is het meest voorkomende type plant in het land, vanwege de overvloed aan rivieren met een groot hydraulisch potentieel.
Bekijk een lijst van de grootste waterkrachtcentrales in Brazilië, gevolgd door hun energieproductie, in MW (megaWats):
Waterkrachtcentrale van Itaipu — 14000 MW
Belo Monte waterkrachtcentrale — 11233 MW
Waterkrachtcentrale São Luiz do Tapajós — 8381 MW
Tucuruí waterkrachtcentrale — 8370 MW
Volgens de National Electric Energy Agency (Een paling), zijn waterkrachtcentrales die energieopwekkende faciliteiten die kunnen produceren: hogere machten De 1 MW. In Brazilië zijn er in totaal 217 planten met dergelijke specificaties. Waterkrachtcentrales worden echter beschouwd als installaties waarvan: potentie é kleiner wat 1 MW. Er zijn ongeveer 698 installaties van dit type op het nationale grondgebied.
De opwekkingsturbines van waterkrachtcentrales worden gevormd door enorme wikkelingen van draden en krachtige magneten.
Hoe de thermo-elektrische centrale werkt
Bij energiecentralesthermo-elektrisch elektriciteit produceren door water te verwarmen en de daaruit voortvloeiende beweging van generatorbladen in ketels, waar zeer brandbare producten zoals: minerale steenkool, hout, natuurlijk gas, diesel olie en anderen. Er zijn echter enkele soorten thermo-elektrische centrales die geen brandstof verbranden, zoals energiecentrales thermosolair, die zonlicht op grote waterreservoirs richten met behulp van een reeks holle spiegels.
Kijkenook:Meer informatie over hoe zonne-energiecentrales werken
Wanneer water verdampt en opgesloten blijft in een reservoir, neemt de druk ervan sterk toe na het vrijkomen ervan, de waterdamp heeft genoeg snelheid om de grote bladen van een generator te bewegen, waardoor energie wordt geproduceerd elektrisch.
Thermische zonne-energiecentrales gebruiken zonlicht om de verdamping van grote watermassa's te produceren en generatorturbines aan te drijven.
Thermo-elektrische centrales van Brazilië
Thermo-elektrische centrales zijn heel gebruikelijk in Brazilië vanwege hun lage kosten. Iets meer dan 24% van alle elektriciteit die in Brazilië wordt opgewekt, komt uit dit type centrale. tot het jaar van 2019, Brazilië heeft een aantal 3008 thermo-elektrische centrales, in staat om ongeveer 40.000 MW van kracht.
Hoe de kerncentrale werkt
DE energiecentralenucleair gebruikt de energie die wordt geproduceerd door splijting van atomen in Uranium om grote watermassa's te verwarmen en generatorturbines te verplaatsen, net zoals thermo-elektrische centrales dat doen. In tegenstelling tot thermo-elektrische centrales kunnen kerncentrales echter niet zomaar uitgeschakeld, aangezien de kernreactie die de energie van deze planten produceert een Kettingreactie dat is niet te stoppen.
Wat er in feite gebeurt, is dat er periodiek grote staven worden ingebracht met tabletten van een aantal chemische elementen, die in staat zijn om het grote aantal neutronen uitgestoten door kernsplijtingen in hun reactoren. Als gevolg hiervan is er een drastische afname van de hoeveelheid energie die elke seconde vrijkomt.
De grote schoorstenen die kenmerkend zijn voor kerncentrales, maken deel uit van hun koelsysteem en stoten geen vervuiling uit.
Kijkenmeer:Meer informatie over de werking van kerncentrales
Kerncentrales in Brazilië
Er zijn alleen twee kerncentrales in Brazilië die samen ongeveer 1,2% van alle nationale elektriciteit, die ongeveer 2007 MW van kracht. Beide bevinden zich in de staat Rio de Janeiro, in Angra dos Reis. Een derde eenheid, bekend als Angra-3, die in aanbouw is, zou een vermogen moeten hebben van ongeveer 1350 MW.
Door mij Rafael Helerbrock
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/usinas-eletricidade.htm
