Ko sauc par elektrisko enerģiju

Saskaņā ar mūsdienu zinātnes koncepcijām, enerģiju Tas ir vispārējs kvantitatīvs visu veidu matērijas kustības un mijiedarbības mērs, kas nerodas no nekā un nepazūd, bet var tikai pāriet no vienas formas uz otru saskaņā ar enerģijas nezūdamības likumu. Mehāniskās, termiskās, elektriskās, elektromagnētiskās, kodolenerģijas, ķīmiskās, gravitācijas enerģijas u.c.

Cilvēka dzīvībai svarīgākais ir elektroenerģijas un siltumenerģijas patēriņš, ko var iegūt no dabas avotiem — energoresursiem.

Enerģijas resursi — tie ir galvenie apkārtējā dabā atrodamie enerģijas avoti.

Starp dažādajiem cilvēka izmantotajiem enerģijas veidiem īpašu vietu ieņem universālākais no tās veidiem - Elektroenerģija.

Elektroenerģija kļuva plaši izplatīta šādu īpašību dēļ:

• iespēja par saprātīgām izmaksām iegūt gandrīz no visiem energoresursiem;

• viegla pārveidošana citos enerģijas veidos (mehāniskā, termiskā, skaņas, gaismas, ķīmiskā);

• spēja relatīvi viegli pārraidīt ievērojamos daudzumos lielos attālumos ar milzīgu ātrumu un salīdzinoši maziem zaudējumiem;

• iespēja izmantot ierīcēs, kas atšķiras pēc jaudas, sprieguma, frekvences.

Cilvēce elektroenerģiju izmanto kopš pagājušā gadsimta astoņdesmitajiem gadiem.

Tā kā kopējā enerģijas definīcija ir jauda laika vienībā, elektroenerģijas mērvienība ir kilovatstunda (kWh).

Galvenie daudzumi un parametri, ar kuriem var raksturot elektroenerģiju, raksturot tās kvalitāti, ir labi zināmi:

• elektriskais spriegums — U, V;

• elektriskā strāva — I, A;

• kopējā, aktīvā un reaktīvā jauda – attiecīgi S, P, Q kilovoltos ampēros (kVA), kilovatos (kW) un reaktīvajos kilovoltos ampēros (kvar);

• jaudas koeficients cosfi;

• frekvence — f, Hz.

Sīkāku informāciju skatiet šeit: Pamata elektriskie lielumi

Elektroenerģijai ir vairākas īpašības:

• nav tieši pakļauts vizuālajai uztverei;

• viegli pārveidota cita veida enerģijā (piemēram, termiskā, mehāniskā);

• ļoti vienkārši un lielā ātrumā tas tiek pārraidīts lielos attālumos;

• tā sadales vienkāršība elektrotīklos;

• viegli lietojams ar mašīnām, instalācijām, ierīcēm;

• ļauj mainīt savus parametrus (spriegums, strāva, frekvence);

• viegli uzraudzīt un kontrolēt;

• tā kvalitāte nosaka iekārtu kvalitāti, kas patērē šo enerģiju;

• enerģijas kvalitāte ražošanas vietā nevar kalpot par tās kvalitātes garantiju patēriņa vietā;

• nepārtrauktība enerģijas ražošanas un patēriņa procesu laika dimensijā;

• enerģijas pārneses procesu pavada tā zudumi.

Elektriskās strāvas ekrāna enerģija un jauda apmācības rūpnīcas filmas lente:

Elektriskās strāvas enerģija un jauda - 1964. gads

Plaša elektrības izmantošana ir tehnoloģiskā progresa mugurkauls… Katrā modernā rūpniecības uzņēmumā visas ražošanas iekārtas un mehānismi tiek darbināti ar elektroenerģiju.

Piemēram, salīdzinājumā ar citiem enerģijas veidiem tas ļauj veikt vislielākās ērtības un vislabāko tehnoloģisko efektu materiālu termiskā apstrāde (karsēšana, kausēšana, metināšana). Šobrīd elektriskās strāvas darbību plašā mērogā izmanto ķīmisko vielu sadalīšanai un metālu, gāzu ražošanai, kā arī metālu virsmu apstrādei, lai palielinātu to mehānisko un korozijas izturību.

Lai iegūtu elektrisko enerģiju ir nepieciešami energoresursi, kas var būt gan atjaunojami, gan neatjaunojami. Atjaunojamie resursi ietver tos, kas pilnībā atjaunojas vienas paaudzes dzīves laikā (ūdens, vējš, koksne utt.). Pie neatjaunojamajiem resursiem pieder agrāk dabā uzkrātie, bet jaunos ģeoloģiskos apstākļos praktiski neveidotie resursi — ogles, nafta, gāze.

Jebkurš elektroenerģijas iegūšanas tehnoloģiskais process ietver dažādu enerģijas veidu vienreizēju vai atkārtotu pārveidošanu. Šajā gadījumā to sauc par enerģiju, kas tieši iegūta dabā (degvielas, ūdens, vēja utt.) primārs… Tiek saukta enerģija, ko cilvēks saņem pēc primārās enerģijas pārvēršanas elektrostacijās otrais (elektrība, tvaiks, karstais ūdens utt.).

Tradicionālās enerģijas pamatā ir termoelektrostacijas (CHP), kas izmanto fosilā kurināmā un kodoldegvielas enerģiju, un hidroelektrostacijas (HES)… Elektrostaciju vienības jauda parasti ir liela (simtiem MW uzstādītās jaudas), un tās tiek apvienotas lielās energosistēmās. Lielās elektrostacijas saražo vairāk nekā 90% no visas patērētās elektroenerģijas, un tās ir patērētāju centralizētās elektroapgādes kompleksa pamatā.

Elektrostaciju nosaukumi parasti atspoguļo, kāda veida primārā enerģija tiek pārveidota par kādu sekundāro enerģiju, piemēram:

• TEC pārvērš siltumenerģiju elektroenerģijā;

• hidroelektrostacija (HES) pārvērš ūdens kustības enerģiju elektroenerģijā;

• vēja parks (WPP) pārvērš vēja enerģiju elektroenerģijā.

Elektroenerģijas ražošanas tehnoloģisko procesu salīdzinošam raksturojumam tiek izmantoti tādi rādītāji kā enerģijas izmantošanas efektivitāte, elektrostacijā uzstādītās jaudas īpatnējā cena 1 kW, saražotās elektroenerģijas cena u.c.

Elektrisko enerģiju pārraida vadītāja elektromagnētiskais lauks, šim procesam ir viļņu raksturs. Turklāt daļa no pārraidītās elektriskās enerģijas tiek iztērēta pašā vadītājā, tas ir, tā tiek zaudēta. Tas ir tas, ko nozīmē jēdziens "Elektrības zudums"… Elektroenerģijas zudumi notiek visos elektriskās sistēmas elementos: ģeneratoros, transformatoros, elektropārvades līnijās utt., kā arī elektriskajos uztvērējos (elektromotoros, elektroierīcēs un agregātos).

Kopējie elektroenerģijas zudumi sastāv no divām daļām: nominālie zudumi, ko nosaka darbības apstākļi nominālajos režīmos un optimāla elektroapgādes sistēmas parametru izvēle, un papildu zudumi, kas radušies režīmu un parametru novirzes dēļ no nominālās vērtības. Elektroenerģijas taupīšana elektroapgādes sistēmās balstās gan uz nominālo, gan papildu zudumu samazināšanu līdz minimumam.