电能的主要五个来源是什么?
能源来源
电能是从自然界中各种形式的能量中获得的。用于发电的主要能源有:
太阳
太阳是主要的能源。太阳辐射的热能需要借助反射镜聚焦到一个小区域。然后,这种热能可以用来产生蒸汽,而蒸汽能量可以用来驱动涡轮机,涡轮机又驱动发电机产生电能。
这种发电方法应用有限,因为:
它需要一个很大的区域来安装发电站,才能产生少量的电能。
它不能在阴天或晚上发电。
其安装和运营成本很高。因此,这是一种不经济的发电方法。
然而,世界上有一些地方,那里经常接收强烈的太阳辐射,并且缺乏燃料来源。在这些地方,电能是从太阳的热能中获得的。
如今,光伏(PV)电池或太阳能电池被用来直接从阳光中产生电能。在这种方法中,光伏电池安装在一个很大的地理区域,阳光直接照射这些电池产生电能。从太阳接收的热能发电的主要优点是它是一种可再生能源。
风
风能是另一种可再生能源。这种发电方法用于风持续吹拂相当长一段时间的地方。
在这种发电方法中,风能用于驱动风车,风车驱动发电机。为了持续不断地从风车获得电能,发电机被安排为给电池充电。当风停了时,这些电池供电。
这种方法的优点是维护和发电成本低,风是可再生能源。尽管如此,这种方法也有一些缺点,例如输出变化、不可靠以及产生的电量非常小。
水
当水储存在一个地方以形成水头时,它就拥有势能。这种水头的势能可以借助水轮机转换为机械能。水轮机驱动发电机,发电机将机械能转换为电能。
这种发电方法的优点是生产和维护成本低。
燃料
主要的能源是自然界中存在的燃料,例如煤(固体燃料)、石油(液体燃料)和天然气(气体燃料)。这些燃料的化学能借助合适的原动机(如蒸汽轮机、内燃机等)转化为机械能。这些原动机驱动发电机,发电机将机械能转换为电能。
如今,燃料被用作发电的主要能源,但它们的储量正在日益减少,即它们是非可再生能源。
放射性材料
铀和其他放射性材料的裂变会释放大量的热量。这种热量可以通过适当的装置用来产生蒸汽,这种蒸汽可以驱动蒸汽轮机,蒸汽轮机又驱动发电机产生电能。
核能的主要缺点是建造核电站的成本高、放射性废料的处置问题以及缺乏足够的技术人员来操作核电站。
能源比较
用于发电的主要能源是燃料、水和放射性材料。下表使用不同的因素比较了这三种电力能源:
因素 | 燃料 | 水 | 放射性物质 |
---|---|---|---|
初始成本 | 低 | 高 | 最高 |
运营成本 | 高 | 较少 | 最少 |
简单性 | 复杂 | 最简单 | 最复杂 |
储量 | 可耗尽 | 永久 | 取之不尽 |
清洁度 | 最脏 | 最干净 | 干净 |
可靠性 | 不太可靠 | 最可靠 | 更可靠 |