Apa itu daya, tenaga panas, tenaga listrik dan sistem kelistrikan

Energi (kompleks energi bahan bakar) — area ekonomi yang mencakup sumber daya, produksi, transformasi, dan penggunaan berbagai jenis energi.

Energi dalam pemahaman ilmiah modern, ini dipahami sebagai ukuran umum untuk semua bentuk pergerakan materi. Diferensiasi termal, mekanik, listrik dan bentuk lain dari gerakan materi.

Energi dapat diwakili oleh blok yang saling berhubungan berikut:

1. Perusahaan Sumber Daya Energi Alam dan Pertambangan;

2. Kilang dan pengangkutan bahan bakar jadi;

3. Produksi dan transmisi energi listrik dan panas;

4. Konsumen energi, bahan baku dan produk.

Ringkasan blok:

1) Sumber daya alam dibagi menjadi:

• terbarukan (matahari, biomassa, sumber daya air);

• tak terbarukan (batubara, minyak);

2) Perusahaan pertambangan (tambang, tambang, sumur gas);

3) perusahaan pengolah bahan bakar (pengayaan, penyulingan, pemurnian bahan bakar);

4) Pengangkutan BBM (angkutan kereta api, kapal tanker);

5) Produksi energi listrik dan termal (CHP, PLTN, HPP);

6) Transmisi energi listrik dan panas (jaringan listrik, pipa);

7) Konsumen energi, panas (listrik dan proses industri, pemanas).

Bentuk utama penggunaan energi saat ini adalah panas dan listrik. Industri energi yang mempelajari produksi, transformasi, transportasi, dan penggunaan energi panas dan listrik masing-masing disebut rekayasa tenaga panas.

Energi aliran air, yang sebelumnya digunakan secara langsung dalam bentuk energi mekanik, sekarang digunakan diubah menjadi pembangkit listrik tenaga air dalam energi listrik. Industri energi yang mempelajari proses pengubahan energi air menjadi listrik disebut tenaga air.

Terbukanya jalan menuju penggunaan energi nuklir menciptakan cabang energi baru— nuklir atau energi nuklir… Energi proses nuklir diubah menjadi energi panas dan listrik dan digunakan dalam bentuk ini.

Pertanyaan tentang penggunaan energi massa udara yang bergerak dipertimbangkan energi angin. Energi angin digunakan terutama dalam bentuk mekanis. Ini berkaitan dengan penggunaan energi matahari energi matahari.

Setiap cabang energi sebagai ilmu memiliki landasan teoretis berdasarkan hukum fenomena fisika di bidang ini.

Energi, sebagai bidang terpenting aktivitas manusia, membutuhkan waktu lama untuk pembangunan skala besar.

Energi adalah industri padat modal. Kekuatan pembangkit listrik bumi melebihi satu miliar kilowatt.

Pemahaman yang jelas tentang kesatuan dan kesetaraan berbagai bentuk energi baru terbentuk pada pertengahan abad ke-19, ketika banyak pengalaman telah diperoleh dalam mengubah beberapa bentuk energi menjadi bentuk lain:

• mesin uap diciptakan yang mengubah panas menjadi energi mekanik;

• sumber pertama energi listrik ditemukan - sel galvanik, di mana terjadi konversi langsung energi kimia menjadi energi listrik;

• melalui elektrolisis, konversi balik dilakukan berulang kali — energi listrik menjadi energi kimia;

• sebuah motor listrik diciptakan di mana energi listrik diubah menjadi energi mekanik;

• fenomena konversi langsung energi listrik menjadi panas ditemukan.

Pada tahun 1831, sebuah metode ditemukan untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Kesimpulan alami dari sejumlah besar akumulasi data tentang transformasi beberapa bentuk energi menjadi bentuk energi lain adalah penemuannya hukum kekekalan dan transformasi energi — salah satu hukum dasar fisika.

Kebutuhan akan konversi energi disebabkan oleh fakta bahwa proses yang berbeda membutuhkan bentuk energi yang berbeda pula.

Transformasi energi tidak terbatas pada mengubah beberapa bentuknya menjadi yang lain. Energi panas digunakan pada nilai suhu cairan pendingin yang berbeda (uap, gas, air), energi listrik - dalam bentuk arus bolak-balik atau searah dan pada level tegangan yang berbeda.

Transformasi energi dilakukan dalam berbagai mesin, peralatan dan perangkat, pada umumnya merupakan basis teknis energi.

Jadi pada boiler plant energi kimia bahan bakar diubah menjadi panas, pada turbin uap panas ini yang dibawa oleh uap air diubah menjadi energi mekanik yang kemudian dalam generator listrik diubah menjadi energi listrik.

Pada pembangkit listrik tenaga air, pada turbin air dan generator listrik, energi aliran air diubah menjadi energi listrik, pada motor listrik energi listrik diubah menjadi energi mekanik, dll.

Metode pembuatan dan penggunaan berbagai mesin, peralatan, perangkat yang dirancang untuk menerima, mengubah, mengangkut, dan menggunakan berbagai bentuk energi didasarkan pada bagian yang relevan dari landasan teoretis energi dan membentuk bagian dari ilmu teknis seperti teknik termal, kelistrikan teknik, teknik hidrolik dan teknik angin.

Energi - bagian dari sektor energi yang menangani masalah memperoleh listrik dalam jumlah besar, mentransmisikannya dalam jarak jauh dan mendistribusikannya ke konsumen, perkembangannya disebabkan oleh sistem tenaga listrik.

Sistem kelistrikan adalah sekumpulan pembangkit listrik, sistem kelistrikan dan termal yang saling berhubungan, serta konsumen energi listrik dan panas, disatukan oleh kesatuan proses produksi, transmisi, dan konsumsi listrik.

Sistem kelistrikan: TPP — pembangkit listrik dan panas gabungan, PLTN — pembangkit listrik tenaga nuklir, KES — pembangkit listrik kondensasi, Pembangkit listrik tenaga air - Pembangkit listrik tenaga air, 1-6 — konsumen listrik dari pembangkit listrik tenaga panas

Skema pembangkit listrik kondensasi termal

Sistem kelistrikan (sistem kelistrikan, ES) — bagian kelistrikan dari sistem tenaga.

Diagram sistem kelistrikan
Diagram ditampilkan dalam gambar garis tunggal, yaitu satu garis berarti tiga fase.

Proses teknologi dalam sistem tenaga listrik

Proses teknologi adalah proses mengubah sumber energi primer (bahan bakar fosil, tenaga air, bahan bakar nuklir) menjadi produk akhir (listrik, energi panas). Parameter dan indikator proses teknologi menentukan efisiensi produksi.

Proses teknologi secara skematis ditunjukkan pada gambar, dari mana terlihat bahwa ada beberapa tahapan konversi energi.

Skema proses teknologi dalam sistem tenaga: K - ketel, T - turbin, G - generator, T - trafo, saluran listrik - saluran listrik

Di boiler K, energi pembakaran bahan bakar diubah menjadi panas. Ketel adalah penghasil uap. Dalam turbin, energi panas diubah menjadi energi mekanik. Pada generator, energi mekanik diubah menjadi energi listrik. Tegangan energi listrik dalam proses transmisinya di sepanjang saluran listrik dari stasiun ke konsumen diubah, yang menjamin efisiensi transmisi.

Efisiensi proses teknologi bergantung pada semua koneksi ini.Oleh karena itu, ada kompleks tugas rezim yang terkait dengan pengoperasian boiler, turbin pembangkit listrik tenaga panas, turbin pembangkit listrik tenaga air, reaktor nuklir, peralatan listrik (generator, trafo, saluran listrik , dll.). Penting untuk memilih komposisi peralatan operasional, cara pengisian dan penggunaannya dan mengamati semua batasan.

Instalasi listrik - instalasi di mana listrik diproduksi, diproduksi atau dikonsumsi, didistribusikan. Itu bisa: terbuka atau tertutup (dalam ruangan).

Pembangkit listrik — kompleks teknologi kompleks di mana energi sumber alami diubah menjadi energi arus listrik atau panas.

Perlu dicatat bahwa pembangkit listrik (terutama termal, berbahan bakar batu bara) merupakan sumber utama pencemaran lingkungan dari sektor energi.

Gardu listrik — instalasi listrik yang dirancang untuk mengubah listrik dari satu tegangan ke tegangan lainnya dengan frekuensi yang sama.

Transmisi daya (saluran listrik) - struktur terdiri dari gardu induk dari saluran listrik dan gardu turun (sistem kabel, kabel, penyangga) yang dirancang untuk mentransfer listrik dari sumber ke konsumen.

Jaringan listrik — satu set saluran listrik dan gardu induk, mis. perangkat yang menghubungkan daya ke konsumen energi.