Звідки береться електрика? Джерела електроенергії

Життя сучасної людини організована таким чином, що її інфраструктурне забезпечення задіює безліч компонентів з різними техніко-функціональними властивостями. До таких належить і електроенергія. Рядовий споживач не бачить і не відчуває, як саме вона виконує свої завдання, але кінцевий результат цілком помітний у роботі побутової техніки, та й не тільки. При цьому питання, що стосуються того, звідки береться електрика, в уявленні багатьох користувачів тих же домашніх приладів залишаються нерозкритими. Для розширення знань у цій області варто почати з поняття про електроенергії як такої.

Що таке електрика?

Складність даного поняття цілком зрозуміла, так як енергію неможливо позначити як звичайний предмет або явище, доступне візуальному сприйняттю. При цьому існують два підходи до відповіді на питання про те, що таке електрика. Визначення вчених свідчить, що електрика є потоком заряджених частинок, який характеризується направленим рухом. Як правило, під частками розуміються електрони. У самій же галузі енергетики частіше розглядають електроенергію як продукт, що виробляється підстанціями. З цієї точки зору мають значення і елементи, які безпосередньо беруть участь у процесі формування та передачі струму. То є в даному випадку розглядається енергетичне поле, створюване навколо провідника або іншого зарядженого тіла. Щоб наблизити таке розуміння енергії до реального спостереження, слід розібратися з таким питанням: звідки береться електрика? Існують різні технічні засоби для виробництва струму, і всі вони підпорядковані одній меті — постачання кінцевих споживачів. Втім, до моменту, коли користувачі зможуть забезпечити свої прилади енергією, вона повинна пройти кілька етапів.

Вироблення електрики

На сьогоднішній день у сфері енергетики застосовується близько 10 видів станцій, які забезпечують генерацію електрики. Це процес, у результаті якого відбувається перетворення певного виду енергії в струмовий заряд. Іншими словами, електрика формується в ході переробки іншої енергії. Зокрема, на спеціалізованих підстанціях використовують у якості основного робочого ресурсу теплову, вітряну, приливну, геотермальну та інші види енергії. Відповідаючи на питання щодо того, звідки приходить електрика, варто відзначити інфраструктуру, якої забезпечена кожна підстанція. Будь електрогенератор забезпечена складною системою функціональних вузлів і мереж, які дозволяють акумулювати вироблювану енергію і готувати її для подальшої передачі на вузли розподілу.

Традиційні електростанції

Хоча за останні роки тенденції в енергетиці змінюються швидкими темпами, можна виділити основні види електростанцій, які працюють за класичним принципам. В першу чергу це об'єкти теплової генерації. Вироблення ресурсу проводиться у внаслідок згоряння органічного палива і подальшого перетворення виділеної теплової енергії. При цьому існують різні види таких станцій, в числі яких теплофікаційні та конденсаційні. Головною відмінністю між ними є можливість об'єктів другого типу також генерувати і теплові потоки. Тобто при відповіді на питання про те, звідки береться електрика, можна відзначити і станції, які паралельно проводять і інші види енергії. Крім теплових об'єктів виробітку, досить поширені гідро - і атомні станції. У першому випадку передбачається перетворення енергії від руху води, а в другому — в результаті розподілу атомів в спеціальних реакторах.

Альтернативні джерела енергії

До даної категорії джерел енергії прийнято відносити сонячні промені, вітер, земельні надра і т. д. Особливо поширені різні генератори, орієнтовані на акумуляцію та перетворення сонячної енергії в електрику. Подібні установки привабливі тим, що їх може використовувати будь-який споживач в обсягах, необхідних для постачання його будинку. Втім, широкому розповсюдженню подібних генераторів заважає висока вартість обладнання, а також нюанси в експлуатації, обумовлені залежністю робочих фотоелементів від інтенсивності світла. На рівні великих енергетичних компаній активно розвиваються вітряні альтернативні джерела електрики. Вже сьогодні ціла низка країн використовує програми поступового переходу на цей вид енергозабезпечення. Втім, і в даному напрямку є свої перешкоди, обумовлені малопотужністю генераторів при високій вартості. Відносно новим альтернативним джерелом енергії є природне тепло Землі. В даному випадку станції перетворюють теплову енергію, отриману з глибин підземних каналів.

Розподіл електроенергії

Після вироблення електроенергії починається етап її передачі та розподілу, який забезпечується енергозбутовими компаніями. Постачальники ресурсу організовують відповідну інфраструктуру, основу якої складають електричні мережі. Існує два види каналів, по яких реалізується передача електрики, — повітряні та підземні кабельні лінії. Дані мережі є кінцевим джерелом і головною відповіддю на питання про те, звідки береться електрика для різних потреб користувачів. Організації-постачальники прокладають спеціальні траси для організації мережевого розподілу електроенергії, використовуючи при цьому різні види кабелів.

Споживачі електрики

Електроенергія потрібна для самих різних завдань як в побутовому господарстві, так і в промисловому секторі. Класичним прикладом використання даного носія енергії є освітлення. Однак у наші дні електрика в будинку служить для забезпечення роботи більш широкого спектру приладів і обладнання. І це лише невелика частина потреб суспільства в енергопостачанні. Цей ресурс також потрібно для підтримки роботи транспортної інфраструктури: для обслуговування ліній тролейбусів, трамваїв і метро і т. д. Окремо варто відзначити промислові підприємства. Заводи, комбінати та переробні комплекси часто вимагають підключення величезних потужностей. Можна сказати, це найбільші споживачі електроенергії, які використовують даний ресурс для забезпечення роботи технологічного обладнання та місцевої інфраструктури.

Управління об'єктами електроенергетики

Крім організації електромережевого господарства, яке технічно забезпечує можливість передачі та розподілу енергії для кінцевих споживачів, робота даного комплексу неможлива без систем управління. Для реалізації цих завдань постачальники використовують оперативно-диспетчерські пункти, співробітники яких реалізують централізований контроль і управління роботою підпорядкованих їм об'єктів електроенергетики. Зокрема, подібні служби контролюють параметри мереж, до яких підключаються споживачі електроенергії на різних рівнях. Окремо варто відзначити і відділи диспетчерських пунктів, які виконують техобслуговування мереж, запобігаючи зноси і відновлюючи пошкодження на окремих ділянках ліній.

Висновок

За весь час існування енергетична галузь зазнала кілька етапів свого розвитку. Останнім часом спостерігаються нові зміни, обумовлені активним освоєнням альтернативних джерел енергії. Успішний розвиток цих напрямків вже сьогодні дає можливість використовувати електрику в будинку, отримане від індивідуальних побутових генераторів незалежно від центральних мереж. Втім, і в цих галузях є певні складності. В першу чергу вони пов'язані з фінансовими витратами на закупівлю та монтаж відповідного обладнання — тих же сонячних панелей з акумуляторами. Але оскільки енергія, що виробляється від альтернативних джерел, є повністю безкоштовною, то перспективи подальшого просування цих областей зберігають актуальність для різних категорій споживачів.