Život moderného človeka je organizovaný tak, že jeho infraštruktúrna podpora zahŕňa mnoho komponentov s rôznymi technickými a funkčnými vlastnosťami. Medzi ne patrí elektrina. Bežný spotrebiteľ nevidí a necíti presne, ako plní svoje úlohy, ale konečný výsledok je celkom viditeľný pri práci domácich spotrebičov, a to nielen. V mysliach mnohých používateľov rovnakých domácich spotrebičov zároveň zostávajú nevyriešené otázky o tom, odkiaľ elektrina pochádza. Pre rozšírenie vedomostí v tejto oblasti stojí za to začať s pojmom elektrina ako taká.
Čo je elektrina?
Zložitosť tohto konceptu je celkom pochopiteľná, keďže energiu nemožno opísať ako obyčajný predmet alebo jav prístupný zrakovému vnímaniu. Zároveň existujú dva prístupy k odpovedi na otázku, čo je elektrina. Definícia vedcov hovorí, že elektrina je prúd nabitých častíc, ktorý sa vyznačuje smerovým pohybom. Častice sú spravidla chápané ako elektróny.
V samotnom energetickom priemysle sa elektrina častejšie považuje za vyrobený produktrozvodne. Z tohto hľadiska sú dôležité aj prvky, ktoré sa priamo podieľajú na procese vzniku a prenosu prúdu. To znamená, že v tomto prípade uvažujeme energetické pole vytvorené okolo vodiča alebo iného nabitého telesa. Aby sme priblížili takéto chápanie energie skutočnému pozorovaniu, mali by sme sa zaoberať nasledujúcou otázkou: odkiaľ pochádza elektrina? Existujú rôzne technické prostriedky na výrobu prúdu a všetky sú podriadené jednej úlohe - zásobovaniu konečných spotrebiteľov. Pred okamihom, keď môžu používatelia poskytnúť svojim zariadeniam energiu, musí prejsť niekoľkými fázami.
Výroba elektriny
V súčasnosti sa v energetike používa asi 10 typov staníc, ktoré zabezpečujú výrobu elektriny. Ide o proces, v dôsledku ktorého sa určitý druh energie premieňa na prúdový náboj. Inými slovami, elektrina vzniká pri spracovaní inej energie. Najmä v špecializovaných rozvodniach sa ako hlavný pracovný zdroj využíva tepelná, veterná, prílivová, geotermálna a iné druhy energie. Pri odpovedi na otázku, odkiaľ pochádza elektrická energia, stojí za zmienku infraštruktúra, ktorou je každá rozvodňa vybavená. Každá elektrocentrála je vybavená komplexným systémom funkčných uzlov a sietí, ktoré umožňujú akumulovať vyrobenú energiu a pripraviť ju na ďalší prenos do distribučných uzlov.
Konvenčné elektrárne
Hoci sa trendy v energetike v posledných rokoch rýchlo menia, je možné vyčleniť hlavné typy elektrární fungujúcich podľa klasických princípov. V prvom rade ide o zariadenia na výrobu tepla. Vývoj zdroja sa uskutočňuje v dôsledku spaľovania organického paliva a následnej premeny uvoľnenej tepelnej energie. Zároveň existujú rôzne typy takýchto staníc, vrátane vykurovania a kondenzácie. Hlavným rozdielom medzi nimi je schopnosť objektov druhého typu vytvárať aj tepelné toky. To znamená, že pri odpovedi na otázku, odkiaľ pochádza elektrina, si možno všimnúť aj stanice, ktoré súčasne vyrábajú iné druhy energie. Okrem tepelných výrobných zariadení sú celkom bežné vodné a jadrové elektrárne. V prvom prípade sa predpokladá premena energie z pohybu vody a v druhom - v dôsledku štiepenia atómov v špeciálnych reaktoroch.
Alternatívne zdroje energie
Do tejto kategórie zdrojov energie patria väčšinou slnečné lúče, vietor, podložie a pod. Časté sú najmä rôzne generátory zamerané na akumuláciu a premenu slnečnej energie na elektrickú energiu. Takéto zariadenia sú atraktívne v tom, že ich môže použiť každý spotrebiteľ v objemoch, ktoré si vyžaduje zásobovanie jeho domu. Avšak vysoké náklady na vybavenie, ako aj nuansy v prevádzke v dôsledku závislosti pracovných fotobuniek naintenzita svetla.
Na úrovni veľkých energetických spoločností sa aktívne rozvíjajú veterné alternatívne zdroje elektriny. Už dnes mnohé krajiny využívajú programy na postupný prechod na tento typ zásobovania energiou. V tomto smere však existujú určité prekážky v dôsledku nízkeho výkonu generátorov pri vysokých nákladoch. Relatívne novým alternatívnym zdrojom energie je prirodzené teplo Zeme. V tomto prípade stanice premieňajú tepelnú energiu prijatú z hlbín podzemných kanálov.
distribúcia energie
Po výrobe elektriny sa začína etapa jej prenosu a distribúcie, ktorú zabezpečujú energetické spoločnosti. Poskytovatelia zdrojov organizujú vhodnú infraštruktúru, ktorá je založená na elektrických sieťach. Existujú dva typy kanálov, cez ktoré sa prenáša elektrina - nadzemné a podzemné káblové vedenia. Tieto siete sú konečným zdrojom a hlavnou odpoveďou na otázku, odkiaľ sa berie elektrina pre rôzne potreby užívateľov. Dodávateľské organizácie kladú špeciálne trasy na organizáciu sieťovej distribúcie elektriny pomocou rôznych typov káblov.
Spotrebitelia elektriny
Elektrická energia je potrebná pre rôzne úlohy v domácnostiach aj v priemyselných odvetviach. Klasickým príkladom využitia tohto nosiča energie je osvetlenie. Dnes však elektrina v domácnosti slúži na napájanie viacširoká škála nástrojov a zariadení. A to je len malá časť energetických potrieb spoločnosti.
Tento zdroj je potrebný aj na údržbu dopravnej infraštruktúry: na údržbu trolejbusových liniek, električiek a metra atď. Samostatne stojí za zmienku priemyselné podniky. Továrne, kombináty a spracovateľské komplexy často vyžadujú pripojenie obrovských kapacít. Dá sa povedať, že ide o najväčších spotrebiteľov elektriny, ktorí tento zdroj využívajú na zabezpečenie prevádzky technologických zariadení a miestnej infraštruktúry.
Správa zariadení na výrobu elektrickej energie
Okrem organizácie elektrickej siete, ktorá technicky zabezpečuje možnosť prenosu a distribúcie energie pre koncových spotrebiteľov, je prevádzka tohto komplexu nemožná bez riadiacich systémov. Dodávatelia na realizáciu týchto úloh využívajú prevádzkové dispečingy, ktorých zamestnanci realizujú centralizované riadenie a riadenie prevádzky im zverených energetických zariadení. Takéto služby kontrolujú najmä parametre sietí, ku ktorým sú na rôznych úrovniach pripojení odberatelia elektriny. Samostatne stojí za zmienku oddelenia dispečingov, ktoré vykonávajú údržbu sietí, zabraňujú opotrebovaniu a obnovujú poškodenie určitých úsekov tratí.
Záver
Počas svojej existencie prešla energetika niekoľkými etapami svojho rozvoja. Nedávnodochádza k novým zmenám v dôsledku aktívneho rozvoja alternatívnych zdrojov energie. Úspešný rozvoj týchto oblastí už dnes umožňuje využívať elektrickú energiu v dome, získanú z jednotlivých domácich generátorov, bez ohľadu na centrálne siete. V týchto sektoroch však existujú určité ťažkosti. V prvom rade sú spojené s finančnými nákladmi na nákup a inštaláciu vhodného vybavenia - rovnakých solárnych panelov s batériami. Ale keďže energia vyrobená z alternatívnych zdrojov je úplne zadarmo, vyhliadky na ďalší pokrok v týchto oblastiach zostávajú relevantné pre rôzne kategórie spotrebiteľov.
