Солнце - основной источник энергии во вселенной

 Глобальное потепление, нехватка топлива, загрязнение  окружающей среды, проблемы с  ядерной энергетикой и дерегулирования электроэнергии может привести к резкому изменению энергии с использованием технологий, в Северной Америке, а также других частей мира.  На горизонте для стационарного питания мечта горячей и даже холодной силовых синтеза.

 Наш современный  мир потребляет огромное количество  энергии.  Электричество выступает  формой энергии, поскольку она  может быть использована в  самых разных направлениях.  Одной  из основных причин, почему электричество  является настолько ценным, что  она является одной из форм  внешней энергии [1].  Это означает, что теоретически может быть  преобразована в любой другой вид энергии, и можно сделать так, с большой эффективностью.  Это очень чистой энергии и могут быть легко контролируется.  Промышленно развитые страны полагаются на свои электрической сети, в которой большая часть страны взаимосвязано к различным средствам производства электроэнергии.

 Общие методы  генерации электроэнергии с помощью  гидроэлектростанций плотины, ТЭС  сжигания угля, газовых турбин  на природном газе, и атомных  электростанций деления.  В настоящее  время эти генерирующих мощностей,  как правило, очень большие.  Существует, однако, переход от централизованной к меньшим силовых распределенных электростанций.

 Твердый оксид  топливные элементы в настоящее  время выглядят наиболее перспективными  для производства электроэнергии, но и для более крупных транспортных  средств таких, как автобусы, грузовые  автомобили, поезда и корабли.  Если солнечные батареи становятся  еще более эффективными и недорогими  они могли бы действительно  набирает популярность для соединенных  с сетью систем.

 Маловероятно, что  у нас будет система водородного  питания в ближайшее время.  Водород является слишком жестким  для хранения и транспортировки.  Жидкое топливо является более удобным для мобильных приложений и так алкоголя будет пользоваться популярностью.  Прямая топливные элементы алкоголя может быть широко использован для питания портативной техники, таких как электроинструменты, переносные компьютеры, портативные телефоны и аварийные генераторы, но также может быть использована для автомобилей.

 Вполне вероятно, что природный газ будет по-прежнему  популярны для стационарного  применения, как это будет синтетическим  путем в будущем из биомассы, угля и солнечной энергии. 

 Наиболее распространенным  методом получения механической  энергии для транспортировки  приложений в настоящее время  находится с двигателями внутреннего  сгорания, которые сжигают ископаемое  топливо.  Хотя возобновляемые  источники энергии, такие как  энергия ветра может быть легко преобразован в электричество и подключен к электрической сети, разработке новых способов питания устройства транспортировки окажется трудным в будущем.

 Большая часть  энергии мы используем в обществе  для отопления зданий и промышленных  процессов.  Потому что большая  часть этой тепловой энергии  требуется только при низких температурах сжигания топлива представляет отходов высокой энергии класса.  Теоретически большая часть этой тепловой энергии могут исходить от солнечной энергии, но это считается слишком прерывистый источник.  Отходы тепловой энергии от распределенных топливные элементы были бы более идеальным источником этого тепла.  

2. ИЗВЕСТНЫЕ НАСТОЯЩЕЕ  И ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ 

 Есть много источников  энергии на Земле.  Первоисточником  всех эта энергия ядерной энергии  во Вселенной.  Все другие формы  энергии результате ядерной энергии  текли в низших форм.  Ниже приведены распространенные источники энергии на Земле:  

Геотермальная .. принимая тепловой энергии из ядра Земли

Падение воды .. рек, морских приливов

Волновые движения в океане ..

Тепловые циклы .. в воде и воздухе

Ветер движения воздуха ..

Изменение давления в  атмосфере ..

Солнечная радиация .. от солнца

Ископаемые виды топлива .. уголь, нефть, природный газ

Биомасса .. деревья, растения

Деление ядерной энергии  расщепления атомов ..

Fusion ядерной энергии .. объединения атомов  

3. Основные технологии  для выработки электроэнергии 

 Электричество  и механической энергии в значительной  степени используются для питания  нашего современного индустриального  общества.  Они не сохраняются  в некоторых натуральной форме  на земле в любом большом  количестве.  Другие виды энергии  должны быть преобразованы.  Различные  технологии преобразования должны  быть использованы.  С некоторыми  методами электроэнергии или  механической энергии производится  непосредственно в единый процесс.  В других Есть несколько этапов.  

Гидротурбин .. конвертировать движущейся воды из реки и океан плотин в электричество

Волна генераторы .. использовать поплавки, которые перемещаются вверх и вниз с волнами и производства электроэнергии

Солнечные батареи .. твердых материалов утверждают, что производство электроэнергии непосредственно из солнечного воздействия излучения

Термопары .. еще называют термоэлектрических устройств, которые производят электричество путем нагревания разнородных металлов

Лампы с устройствами .. свою очередь, тепловой энергии в электрическую сплошными средств государственного

Пара турбин .. преобразования давления пара во вращательное движение, то электричество

Поршневые двигатели  пара .. конвертировать давление пара во вращательное движение, то электричество

Поршневые газовые  двигатели .. свою очередь расширяющихся газов к движению, то электричество, Дизель, Отто, Брайтона, Аткинсон и др.

Газовые турбины .. превратиться в горячие точки расширяющихся газов во вращательное движение, то электричество

Поршневых двигателей Стирлинга .. двигателей закрытого цикла очередь тепловую энергию в движение, то электричество

МГД .. свою очередь, движущейся заряженной жидкости непосредственно в электричество

Топливные элементы .. свою очередь химическую энергию непосредственно в электричество под действием движущихся ионов

Ветровые турбины .. свою очередь, движение воздуха во вращательное движение, то электричество

Ядерные клетки излучение .. твердых материалов утверждают, что производство электроэнергии непосредственно из ядерного воздействия излучения

Ядерный "ионной" клетки .. твердых материалов утверждают, что производство электроэнергии непосредственно из ядерных "ионов"  
 
 

Рисунок 1 Диаграмма  с указанием прогнозируемых эффективности различных силовых будущего производства электроэнергии  

4. Дерегулирование ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И когенерации

 Существует быстрыми  темпами в Северной Америке  по дерегулированию производства электроэнергии.  Одним из преимуществ дерегулирования в том, что это будет способствовать меньших масштабах технологии производства электрической энергии.  Многие из этих технологий являются единственным жизнеспособным на нерегулируемых основе.  Большие компании не хотели поддерживать тысячи мелких сайтов.

 Существует быстрыми  темпами в Северной Америке  по дерегулированию производства электроэнергии.  Одним из преимуществ дерегулирования в том, что они могли бы содействовать ТЭЦ ... комбинированного производства тепла и электроэнергии, также известный как когенерации.  Северной Америке, скорее всего, генерировать большую часть своей электроэнергии за счет сжигания ископаемого топлива в течение следующих 10-40 лет.  ТЭЦ могла экономии топлива за счет использования тепловой энергии, которая образуется в результате производства электроэнергии.  К сожалению, в их стремлении идти полностью зеленый, многие правительства запрещающий многие формы когенерации.  Это ошибка, на мой взгляд, потому что это займет много лет, чтобы разработать совершенно обновления форм электроэнергии.

 Поскольку тепловая  энергия не может быть передан  эффективно на большие расстояния, ТЭЦ силовых будет в целом  должны быть намного меньше, чем  нынешние, которые часто около  200.000 кВт.  Топливные элементы, вероятно, будет благоприятствования технология  будущего для небольших электрических  установок.  Мало того, что они  производят разумной эффективностью  в 30 размерах кВт, они, вероятно, будет в состоянии управлять  тихо, необходимо редкое техническое  обслуживание, излучают мало загрязнения  окружающей среды и имеют высокую  эффективность даже в условиях  частичной нагрузке.

 Некоторые из наиболее распространенных источников энергии и преобразование технологий, которые, вероятно, будет использоваться в ближайшие 50 лет будут исследованы в следующих главах.  

5. HYDRO ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 

 Экологически приемлемое  место поставить новых плотин  гидроэлектростанций, быстро уменьшается  по всему миру.  Хотя Есть не выбросы, образующиеся при мощности ГЭС, в целом, ухудшение нереста рыб в районах плотин, когда используются.  Одно из преимуществ этого типа гидро электроэнергии, что есть небольшая потеря эффективности, варьируя количество энергии, произведенного в период между пиком и низкой периоды спроса на электроэнергию.

 Плотины могут  быть размещены в океане бухт  для выработки электричества  из приливов и отливов.  Это  тоже не так уж экологически  чистые.  Также плотины сорвать прохода судов.  Высота прилива как правило, не достаточно, чтобы быть прибыльным.

 Гидроэлектростанции  также может быть создан без плотин с помощью запуска речных систем.  В реках, часть потока может быть направлена ​​на трубы, ведущие к воде турбины.  Водяные турбины также могут быть размещены непосредственно в потоке реки или перемещение приливы океана.  Хотя эти методы часто считаются более экологически чистыми, они приводят лишь часть энергии, произведенной на системе с помощью плотины.  

6. Угольных тепловых  электростанций 

 Значительное количество  электроэнергии в мире вырабатывается  за счет сжигания угля в паровых электростанций.  Эти силовые должны быть большими, чтобы быть эффективным.  В настоящее время в лучших силовых пар иметь до 50% топлива в электрическую эффективность (50% AX эфф или химических низшая теплота сгорания в электрическую).  Так как эти силовые в своей простейшей форме привести к нежелательным газов и твердых частиц, различные технологии должны быть использованы для очистки выхлопных газов.  

7. ГАЗОВЫХ ТУРБИН 

 Настоящее много  новых крупных электрических  силовых использования газовых  турбин и сжигания природного  газа.  Вопреки распространенному мнению, эти газовые турбины (с добавлением теплообменных или паровые турбины) может быть весьма эффективным в больших размерах.  Последней на 60% эффективнее в преобразовании топлива в электричество.  В будущем, керамические газовые турбины может достигать даже 70% эффективности.  К сожалению, очень небольшие газовые турбины не являются столь эффективными.  Настоящий микротурбины в 30 кВт диапазон только около 25% эффективности даже при теплообменных работает, хотя будущее керамической микротурбины могут достичь 35% эффективности.  Хотя топливные элементы в значительной степени в процессе разработки, надежных газовых турбин доступны уже сейчас.  Газовые турбины считаются превосходят дизельные двигатели из-за их более низкого технического обслуживания, вибрации и вредных выбросов.  Для получения дополнительной информации на газ эффективность турбины читать онлайн бумаги "Простой анализ Второй закон Газовые турбины"  

8. Дизельных двигателей  ПОРШЕНЬ 

 Дизельные двигатели  поршня в настоящее время видим  своего рода возрождение.  Это  из-за дерегулирования.  Они в настоящее время наиболее эффективным небольшой силовой доступны для ТЭЦ.  Малый силовых дизельных около 30% топлива в электричество эффективным, средних дизельных силовых на 40% эффективнее и большой, являются до 50% эффективнее.  Их эффективность хорошего от около 30% мощности -100%, и они могут быть запущены с максимальной эффективностью в течение короткого периода времени после запуска.  

9. ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 

 Топливные элементы, которые могут преобразовывать  химическую энергию непосредственно  в электричество, были предложены  в качестве замены для других  методов производства энергии  из ископаемого топлива в течение  100 лет.  До недавнего времени  имели место многочисленные трудности  в коммерциализации их ни было.  Будут ли эти проблемы быть  преодолены в новом веке?  Если  проблемы можно преодолеть, топливные  элементы, вероятно, будет благоприятствования  технология будущего для всех  ТЭЦ, а также крупных централизованных  электростанций.  Мало того, что  топливные элементы производят  разумной эффективности на меньших размеров, то они будут иметь возможность запускать спокойно, необходимо редкое техническое обслуживание и излучают мало загрязнения.