Výroba elektrické energie GP OP VK Inovativní metody v prvouce, vlastivědě a zeměpisu, CZ.1.07/1.1.02/03.0064 Výroba elektrické energie

Ta se získává přeměnou z energie vázané v nějakém zdroji Ta se získává přeměnou z energie vázané v nějakém zdroji. Nejčastěji je tato energie nejdříve přeměněna na energii mechanickou, kterou je následně poháněn elektrický generátor. Další možností může být využití fotovoltaického jevu nebo termoelektrického jevu – ty se ale nehodí pro větší elektrické výkony. Elektrárna je technologické zařízení sloužící k výrobě elektrické energie.

Neobnovitelné zdroje: Z ekologického hlediska rozlišujeme zdroje obnovitelné a neobnovitelné. Neobnovitelné zdroje: zdroje energie, jejichž množství je omezené, potenciální regenerace dlouhodobá a hrozí jejich brzké (v řádech desítek nebo stovek let) úplné spotřebování Většina elektrické energie se vyrábí z neobnovitelných zdrojů. Patří sem: Tepelné elektrárny na spalování fosilních paliv (uhlí, hořlavé břidlice, ropa, plyn) Jaderné elektrárny

TEPELNÉ ELEKTRÁRNY Spalování fosilních paliv: uhlí hořlavé břidlice ropa topný plyn (svítiplyn, zemní plyn, generátorový plyn) [1] Elektrárna Prunéřov II spalující hnědé uhlí Stálý provoz Účinnost přeměny energie je nízká (asi 50%) Při spalování vzniká velké množství škodlivých látek, které znečišťují životní prostředí (oxidy dusíku , oxid siřičitý, prachové částice, polycyklické aromatické uhlovodíky…)

JADERNÉ ELEKTRÁRNY malý objem spotřebovaného paliva čistý provoz V jaderném reaktoru probíhá štěpná jaderná reakce, palivem je obohacený uran. Energie získaná jaderným reaktorem používá k výrobě páry v parogenerátoru. Tato pára pohání parní turbíny, které pohání alternátory pro výrobu elektrické energie. malý objem spotřebovaného paliva čistý provoz vysoké náklady na výstavbu technologicky náročné získávání paliva produkce jaderného odpadu riziko havárie (vážné následky) [2] JE Dukovany

Obnovitelné zdroje: Patří sem: Tepelné elektrárny na spalování biomasy zdroje, které se v přírodě samovolně regenerují ze zdrojů s velmi dlouhým horizontem vyčerpání (například vyčerpání sluneční energie se očekává až za několik miliard let). Patří sem: Tepelné elektrárny na spalování biomasy Vodní elektrárny Větrné elektrárny Geotermální elektrárny Solární elektrárny

VODNÍ ELEKTRÁRNY Voda přitékající přívodním kanálem roztáčí turbínu, která je na společné hřídeli s generátorem elektrické energie. Francisova turbína Kaplanova turbína (nejčastěji) Peltonova turbína (velký spád) Bánkiho turbína (malé VE) A - hladina přehradní nádrže B - Budova elektrárny C - turbína, kolem ní rozváděcí kolo a pod ní odtokový kanál D - generátor na společné ose s turbínou E - česlo a uzávěr F - přívodní kanál G - transformátor, napojující elektrárnu do rozvodné sítě H - odtok [3] Průřez vodní elektrárnou (hydroelektrárnou)

VODNÍ ELEKTRÁRNY Vodní elektrárny bývají umístěny: Pod přehradní hrází V místě jezů či vodních mlýnů, velkého spádu řeky (malé vodní elektrárny) Na mořském pobřeží (přílivové elektrárny) Přečerpávací vodní elektrárny (2 nádrže) [4] Přílivová elektrárna Annapolis Royal v Novém Skotsku (Kanada) Start během několika sekund – špičkový zdroj (k pokrytí okamžité potřeby) Využívají obnovitelné zdroje, „čistý provoz“ Minimální nároky na provoz a údržbu, dálkové ovládání Další využití vodních nádrží (rekreace, pitná voda, chov ryb, ochrana proti povodním, vodní sporty Vysoké náklady na výstavbu, zaplavení velkého území, riziko havárie Závislost na stabilním průtoku, brání tahu ryb a běžné lodní dopravě

VĚTRNÉ ELEKTRÁRNY Využívají síly větru k roztočení vrtule (větrná turbína). K ní je pak připojen elektrický generátor: V evropských zemích se větrná elektřina stává důležitým průmyslovým odvětvím. K výstavbě nových elektráren dochází i v ČR [5] větrná elektrárna (Dánsko) využívá obnovitelný zdroj energie, čistý provoz nízká cena – náklady na provoz a údržbu , dálkové ovládání snadná instalace – jednoduché sestavení a uvedení do provozu jistota – v případě, že ve vaší lokalitě fouká vítr dostatečně, máte doživotní jistotu energetického zdroje hlučnost, vliv na příjem televize a rádia ohrožení ptáků a plašení zvěře vliv stínu rotující vrtule (tzv. diskoefekt), vliv na turistický ruch

Využívají sluneční energii: fotovoltaická tepelná SOLÁRNÍ ELEKTRÁRNY Využívají sluneční energii: fotovoltaická tepelná [6] fotovoltaická elektrárna – Vepřek (ČR) využívá obnovitelný zdroj energie, čistý provoz nízké náklady na provoz a údržbu , dálkové ovládání možnost řešení až na úrovni jednotlivých domů dlouhá životnost zařízení vysoké pořizovací náklady přísun slunečního záření během roku kolísá – nelze použít jako jediný zdroj při instalaci solární soustavy do stávajícího objektu jsou nutné jeho úpravy

GEOTERMÁLNÍ ELEKTRÁRNY Využívají energii nitra Země: elektrárny na suchou páru elektrárny na mokrou páru horkovodní elektrárny [7] geotermální elektrárna (Island) využívá obnovitelný zdroj energie, čistý provoz nezávislost na počasí vysoké pořizovací náklady lze je vystavět jen v některých místech (geologicky nestabilní oblasti) při instalaci solární soustavy do stávajícího objektu jsou nutné jeho úpravy

TEPELNÉ ELEKTRÁRNY NA SPALOVÁNÍ BIOMASY BIOMASA: je souhrn látek tvořících těla všech organismů, jak rostlin, bakterií, sinic a hub, tak i živočichů. Energie biomasy má svůj prapůvod ve slunečním záření a fotosyntéze často se využívají odstavené tepelné elektrárny – přestavba palivo: balíky sena, slámy, speciálně pěstované plodiny, dřevo, upravený odpad využití obnovitelných zdrojů, nízká cena biomasy uzavřený okruh CO2, využití odpadu využití půdy nevhodné pro pěstování potravinářských plodin nižší výhřevnost, velké skladovací prostory vliv vlhkosti na spalovací procesy

Použité zdroje: [1] Soubor:Elektrarna Prunerov II 20070926.jpg. In: ŠTEFEK, Petr. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2008-03-08, 2008-03-08 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Elektrarna_Prunerov_II_20070926.jpg [2] Soubor:Nuclear.power.plant.Dukovany.jpg. In: ADÁMEK, Petr. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2005-10-09, 2010-02-14 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Nuclear.power.plant.Dukovany.jpg [3] Soubor:Hydroelectric dam-letters.svg. In: LICENCED GFDL AND CC-BY-2.5, User:Tomia. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2008-01-11, 2008-01-11 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Hydroelectric_dam-letters.svg [4] Soubor:TideKraftwerk.jpg. In: INERLE, Hartmut. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2005-09-23, 2010-01-02 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:TideKraftwerk.jpg [5] Soubor:Turbiny wiatrowe ubt.jpeg. In: SIENICKI, Tomasz. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2004-09-25, 2004-09-25 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Turbiny_wiatrowe_ubt.jpeg [6] Soubor:Fotovoltaická elektrárna Vepřek (02).jpg. In: CS:ŠJŮ. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2010-08-13, 2010-08-13 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Fotovoltaick%C3%A1_elektr%C3%A1rna_Vep%C5%99ek_(02).j pg [7] Soubor:Iceland Geothermal facility.jpg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2006-03-29, 2006-03-29 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Iceland_Geothermal_facility.jpg Elektrárna. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2005-09-06, 2012-06-18 [cit. 2012-06-26]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Elektr%C3%A1rna