Производство электроэнергии

Лечение скатами

Как-то в Древнем Риме сын богатого архитектора и начинающий врач, Клавдий Гален прогуливался по берегу Средиземного моря. И тут его глазам предстало весьма странное зрелище – навстречу ему шли два жителя близлежащих деревушек, к головам которых были привязаны электрические скаты! Так история описывает первый известный нам случай применения физиотерапии при помощи живого электричества. Метод был взят Галеном на заметку, и столь необычным способом он спасал от боли после ранений гладиаторов, и даже излечил больную спину самого императора Марка Антония, который вскоре после этого назначил его личным врачом.

После этого человек не раз сталкивался с необъяснимым явлением «живого электричества». И опыт не всегда был положительный. Так, однажды, в эпоху великих географических открытий, у берегов Амазонки, европейцы столкнулись с местными электрическими угрями, которые генерировали электрическое напряжение в воде до 550 вольт. Горе было тому, кто случайно попадал в трехметровую зону поражения.

Что такое электрическая система

С общей точки зрения, электроэнергетическая система обычно понимается как очень большая сеть, которая связывает электростанции (большие или малые) с нагрузками с помощью электрической сети, которая может охватывать целый континент, такой как Европа или Северная Америка.

Производство электроэнергии

Структура электроэнергетических систем, которые вы ДОЛЖНЫ полностью понять (фото: Carla Wosniak via Flickr)

Таким образом, энергосистема, как правило, простирается от электростанции прямо до гнезд внутри помещений клиентов. Они иногда называются системами полной мощности, поскольку они являются автономными.

Меньшие энергетические системы могут быть изготовлены из частей или секций большей, полной системы. На рисунке 1 показаны несколько элементов, которые работают вместе и подключены к сети питания.

Подсистема, представленная на рисунке 1 (а), может быть одним из конечных пользователей электрической энергии системы полной мощности . Подсистема, представленная на рисунке 1 (b), может быть одной из малых электростанций, работающих как распределенная генерация (DG). Большинство этих энергосистем работают только при подключении к полной системе питания.

Системы электропитания, которые поставляются внешним источником электроэнергии или которые производят (путем преобразования из других источников) электричество и передают его в большую сетку, называются системами частичной энергетики.

Рисунок 1 (a, b) — Подсистемы питания специального назначения

Энергосистемы, которые представляют интерес для наших целей, представляют собой широкомасштабные полномасштабные энергосистемы, которые охватывают большие расстояния и были развернуты на протяжении десятилетий энергетическими компаниями.

Генерация — это производство электроэнергии на электростанциях или генерирующих единицах, где форма первичной энергии преобразуется в электричество. Передача — это сеть, которая перемещает власть от одной части страны или региона к другому. Обычно это хорошо взаимосвязанная инфраструктура, в которой несколько линий электропередач соединяют разные подстанции, которые изменяют уровни напряжения, предлагая улучшенную избыточность.

Распределение, наконец, обеспечивает мощность (можно сказать, локально по сравнению с системой передачи) до конечных нагрузок (большая часть которых подается при низком напряжении) через промежуточные этапы, на которых напряжение преобразуется вниз (преобразуется) на более низкие уровни.

Есть части мира, в которых дерегулирование и приватизация отрасли уже полностью изменили индустриальный ландшафт, в то время как в других проблемах еще предстоит увидеть.

Много ли мы производим ватт

Энергия человека как альтернативный источник питания уже давно перестала быть мечтой фантастов. У людей большие перспективы в качестве генераторов электричества, его можно вырабатывать практически из любого нашего действия. Так, от одного вдоха можно получить 1 Вт, а спокойного шага хватит, чтобы питать лампочку в 60 Вт, да и зарядить телефон будет достаточно. Так что проблему с ресурсами и альтернативными источниками энергии, человек может решить, в буквальном смысле, сам.

Дело за малым – научиться передавать энергию, которую мы столь бесполезно растрачиваем, «куда надо». И у исследователей уже есть предложения на этот счет. Так, активно изучается эффект пьезоэлектричества, который создает напряжение из механического воздействия. На его основе еще в 2011 году австралийские ученые предложили модель компьютера, который заряжался бы от нажатия клавиш. В Корее разрабатывают телефон, который будет заряжаться от разговоров, то есть от звуковых волн, а группа ученых из Georgia Institute of Technology создала действующий прототип «наногенератора» из оксида цинка, который вживляется в человеческое тело и вырабатывает ток от каждого нашего движения.

Но это еще не все, в помощь солнечным батареям в некоторых городах собираются получать энергию из часа пик, точнее от вибраций при ходьбе пешеходов и машин, а потом использовать ее для освещения города. Такую идею предложили лондонские архитекторы из фирмы Facility Architects. По их словам: «В часы пик через вокзал Виктория за 60 минут проходит 34 тысячи человек. Не нужно быть математическим гением, чтобы понять — если удастся применять эту энергию, то может фактически получиться очень полезный источник энергии, которая в настоящее время расходуется впустую». Кстати, японцы уже используют для этого турникеты в Токийском метро, через которые каждый день проходят сотни тысяч человек. Все-таки железные дороги – основные транспортные артерии Страны Восходящего солнца.

Освещение России

Русские ученые внесли огромный практический вклад в историю развития электричества, начиная с М. В. Ломоносова. Многие их идеи были заимствованы европейскими коллегами, однако в плане внедрения изобретений в практическую работу на пользу людям Россия всегда опережала другие страны.

Производство электроэнергииНапример, уже в 1879 году лампы фонарей на Литейном мосту были заменены на электрические, что было прогрессивным и смелым решением для того времени. В 1880 году был открыт отдел по делам электрификации городских районов при Русском техническом обществе. Первым населенным пунктом в мире, в котором было введено повсеместное освещение в вечернее и ночное время, стало Царское Село в 1881 году.

Весной 1883 года на Софийской набережной построили электростанцию и успешно провели праздничное освещение центра города, приуроченное к церемонии коронации нового императора — Александра ІІІ.

В этом же году был полностью электрифицирован центр Петербурга и его сердце — Зимний дворец. Небольшой отдел при техническом обществе вырос за пару лет в Ассоциацию электроосвещения Российской империи, стараниями которой было проведено множество работ по установке фонарей на улицах Москвы и Петербурга, включая отдаленные районы. Всего через два года по всей стране начнут строить электростанции, и население России окончательно встанет на путь прогресса.

Системы распределения

Сегмент дистрибуции широко признан самой сложной частью смарт-сетки из-за ее повсеместности. Уровни напряжения 132 (110 в некоторых местах) или 66 кВ — это обычные уровни HV, которые можно найти в (европейских) распределительных сетях. Напряжения ниже этого (например, 30, 20, 10 кВ) обычно встречаются в распределительных сетях MV.

Уровни распределения ниже 1 кВ находятся в пределах так называемого LV или Low Voltage .

Топологии сетки MV можно классифицировать по трем группам:

Радиальная топология

Радиальные линии используются для подключения первичных подстанций (ПС) со вторичными подстанциями (СС) и среди них. Эти линии MV или «фидеры» могут использоваться исключительно для одного SS или могут использоваться для достижения нескольких из них. Радиальные системы поддерживают центральный контроль всех SS.

Производство электроэнергии

Рисунок 4 — Радиальная подающая система

Кольцевая топология

Это отказоустойчивая топология для преодоления слабости радиальной топологии при отключении одного элемента линии MV, которая прерывает работу электричества (отключение) на остальных подключенных подстанциях. Кольцевая топология является улучшенной эволюцией радиальной топологии, соединяющей подстанции с другими линиями MV для создания избыточности.

Независимо от физической конфигурации сетка работает радиально, но в случае отказа в фидере другие элементы маневрируют, чтобы перенастроить сетку таким образом, чтобы избежать сбоев.

Рисунок 5 — Схема кольцевой шины

Сетевая топология

Сетевая топология состоит из первичных и вторичных подстанций, соединенных через несколько линий MV, чтобы обеспечить множество альтернатив распространения. Таким образом, варианты реконфигурации для преодоления сбоев несколько, и в случае отказа могут быть найдены альтернативные решения для перенаправления электроэнергии.

Системы распределения LV могут быть однофазными или трехфазными. Например, в Европе они обычно представляют собой трехфазные системы 230 В / 400 В (т.е. каждая фаза имеет среднеквадратичное напряжение 230 В, а среднеквадратичное напряжение между двумя фазами составляет 400 В).

В сетях LV представлены более сложные и гетерогенные топологии, чем сетки MV. Точная топология систем LV зависит от расширения и особенностей зоны обслуживания, типа, количества и плотности точек снабжения (нагрузок), специфических для конкретной страны и эксплуатационных процедур, а также ряда вариантов в международных стандартах.

Рисунок 6 — Система распределения сети

SS обычно подает электроэнергию на одну или несколько линий LV с одним или несколькими трансформаторами MV-to-LV на том же участке. Локальная топология LV обычно является радиальной, с несколькими ветвями, которые соединяются с расширенными фидерами, но также есть случаи сетевых сетей и даже кольцевых или двухкорпусных конфигураций в сетях LV.

Линии LV обычно короче линий MV, и их характеристики различаются в зависимости от области обслуживания.

Ссылка // Телекоммуникационные сети для Smart Grid от Alberto Sendin (Покупка твердой обложки из Amazon)

Выработка энергии

Электростанции преобразуют энергию, содержащуюся в топливе (главным образом, уголь, нефть, природный газ, обогащенный уран) или возобновляемые источники энергии (вода, ветер, солнечная энергия) в электрическую энергию.

Обычные современные генераторы производят электричество с частотой, кратной скорости вращения машины. Напряжение обычно не превышает 6-40 кВ. Выходная мощность определяется количеством пара, управляющего турбиной, которая в основном зависит от котла. Напряжение этой мощности определяется током во вращающейся обмотке (т. Е. Ротором) синхронного генератора.

Выход берется из фиксированной обмотки (т. Е. Статора). Напряжение усиливается трансформатором, обычно до гораздо более высокого напряжения. При таком высоком напряжении генератор подключается к сети в подстанции.

Производство электроэнергии

Рисунок 2 — паровая турбина и генератор мощностью 472 мегаватт (STG) для электростанции с комбинированным циклом Allen (фото кредит: businesswire.com)

Традиционные электростанции генерируют мощность переменного тока от синхронных генераторов, которые обеспечивают трехфазную электроэнергию, так что источник напряжения представляет собой комбинацию трех источников переменного напряжения, полученных из генератора, с их соответствующими фазовыми напряжениями, разделенными фазовыми углами 120 °.

Ветровые турбины и мини-гидроагрегаты обычно используют асинхронные генераторы, в которых сигнал генерируемого напряжения не обязательно синхронизируется с вращением генератора.

DG относится к поколению, которое подключается к системе распределения, в отличие от обычных централизованных систем выработки электроэнергии.

Исследовательский институт электроэнергетики (EPRI) определил распределенную генерацию как «использование небольших (от 0 до 5 МВт), модульных технологий производства электроэнергии, распределенных по всей системе распределения коммунальных услуг, чтобы уменьшить загрузку T / D или рост нагрузки и тем самым отложить обновление T & D, уменьшают потери системы, улучшают качество и надежность. »

Малые генераторы постоянно совершенствуются с точки зрения затрат и эффективности, становясь ближе к работе крупных электростанций.

1 Энергия и её виды

Энергия
(от греч. energeie
— действие, деятельность) представляет
собой общую количественную меру движения
и взаимодействия всех видов материи.
Это способность к совершению работы, а
работа совершается тогда, когда на
объект действует физическая сила
(давление или гравитация). Работа
это энергия в действии.

Во всех
механизмах при совершении работы энергия
переходит из одного вида в другой. Но
при этом нельзя получить энергии одного
вида больше, чем другого, при любых ее
превращениях, т. к. это противоречит
закону сохранения энергии.

Различают следующие
виды энергии: механическая; электрическая;
тепловая; магнитная; атомная.

Электрическая
энергия является одним из совершенных
видов энергии. Её широкое использование
обусловлено следующими факторами:

— получением в
больших количествах вблизи месторождения
ресурсов и водных источников;

— возможностью
транспортировки на дальние расстояния
с относительно небольшими потерями;

— способностью
трансформации в другие виды энергии:
механическую, химическую, тепловую,
световую;

— отсутствием
загрязнения окружающей среды;

— внедрением на
основе электроэнергии принципиально
новых прогрессивных технологических
процессов с высокой степенью автоматизации.

Тепловая
энергия широко используется на современных
производствах и в быту в виде энергии
пара, горячей воды, продуктов сгорания
топлива.

Преобразование
первичной энергии во вторичную, в
частности, в электрическую, осуществляется
на станциях, которые в своем названии
содержат указания на то, какой вид
первичной энергии преобразуется на них
в электрическую:

— на тепловой электрической
станции (ТЭС) — тепловая;

— гидроэлектростанции
(ГЭС) — механическая (энергия движения
воды);

— гидроаккумулирующей
станции (ГАЭС) — механическая (энергия
движения предварительно наполненной
в искусственном водоеме воды);

— атомной
электростанции (АЭС) — атомная (энергия
ядерного топлива);

— приливной
электростанции (ПЭС) — приливов.

В Республике
Беларусь более 95 % энергии вырабатывается
на ТЭС, которые по назначению делятся
на два типа:

— конденсационные
тепловые электростанции (КЭС),
предназначенные для выработки только
электрической энергии;

— теплоэлектроцентрали
(ТЭЦ), на которых осуществляется
комбинированное производство электрической
и тепловой энергии.

Создаем трекер энергии

Лучше и эффективней всего составлять такой трекер хотя бы на неделю на одном развороте ежедневника, чтобы клеточка-ячейка для каждого конкретного дня была достаточно большой и могла вместить в себя несколько точек на разных уровнях – от энергетического спада до энергетического подъема, ведь эти перепады могут случаться несколько раз в течение суток. Если сильных перепадов нет, то можно отмечаться в трекере только раз в сутки.

Уровни энергии можно оформить по-разному. Удобнее всего сделать три пункта на разных уровнях: энергетический подъем, равновесие (отсутствие перепадов), энергетический спад. В течение дня необходимо отмечаться, если случаются подъемы и спады и если четко определили причину записывать ее возле точки.

Уровень энергии может меняться очень быстро: встреча с приятным или неприятным человеком, может встреча с манипулятором (а вы и не подозревали, что он манипулятор, пока не завели трекер), вкусный завтрак или утомительная автомобильная пробка, любимая песня по радио или годовой отчет на работе, и так далее, и так далее…

Чаще всего мы даже не осознаем, что именно послужило причиной энергетического спада или подъема. Именно поэтому резкие перепады нужно отмечать, чтобы потом анализировать их и стремиться исключительно к тому, что дарит энергию, а того, что ее отнимает, избегать. Разумеется, вы не всегда сможете уйти от семейных или рабочих дел, но всегда можно придумать способ облегчить процесс, сделать его интересней и проще, делегировать часть обязанностей, и так далее.

Кроме того, очень важно вести трекер энергии совместно с трекерами сна, питания, мыслей, настроения, финансов, физической активности и общим трекером привычек. Тогда вам будет проще найти зависимость энергетических перепадов от событий вашей жизни

Системы передачи

Мощность от генераторных установок переносится сначала через системы передачи, которые состоят из линий электропередачи, которые несут электроэнергию при различных уровнях напряжения . Система передачи соответствует сетевой сетчатой ​​топологической инфраструктуре, соединяющей генерацию и подстанции вместе в сетку, которая обычно определяется при 100 кВ и более.

Производство электроэнергии

Рисунок 3 — Электрическая система

Электричество перетекает по высоковольтным (высоковольтным) линиям передачи на ряд подстанций, где напряжение уходит на трансформаторы до уровней, соответствующих системам распределения.

Уровни напряжения в сети переменного тока

Предпочтительные среднеквадратичные уровни напряжения в стандарте IEC 60038: 2009 соответствуют международным стандартам:

  • 362 кВ или 420 кВ; 420 кВ или 550 кВ; 800 кВ; 1, 100 кВ или 1200 кВ для трехфазных систем с самым высоким напряжением для оборудования, превышающего 245 кВ.
  • 66 (альтернативно, 69) кВ; 110 (альтернативно, 115) кВ или 132 (альтернативно, 138) кВ; 220 (альтернативно, 230) кВ для трехфазных систем с номинальным напряжением свыше 35 кВ и не более 230 кВ.
  • 11 (альтернативно, 10) кВ; 22 (альтернативно, 20) кВ; 33 (альтернативно, 30) кВ или 35 кВ для трехфазных систем с номинальным напряжением свыше 1 кВ и не более 35 кВ. Существует отдельный набор ценностей, характерный для североамериканской практики.

В случае систем с номинальным напряжением от 100 до 1000 В включительно, 230/400 В является стандартным для трехфазных четырехпроводных систем (50 Гц или 60 Гц), а также 120/208 В для 60 Гц . Для трехпроводных систем напряжение 230 В между фазами является стандартным для 50 Гц и 240 В для 60 Гц. Для однофазных трехпроводных систем с частотой 60 Гц стандарт 120/240 В является стандартным.

Среднее напряжение (MV) в качестве концепции не используется в некоторых странах (например, в Соединенном Королевстве и Австралии), это «любой набор уровней напряжения, лежащих между низким и высоким напряжением», и проблема заключается в том, что фактическая граница между Уровни MV и HV зависят от местных практик.

Линии электропередачи развертываются с тремя проводами вместе с заземляющим проводом. Практически все системы передачи переменного тока являются трехфазными системами передачи.

Состав невидимого потока

С точки зрения физики, сама возможность возникновения электричества исходит из способностей физической материи накапливать и сохранять электрический заряд. Вокруг этих накопителей образуется энергетическое поле.

В основе действия тока лежит сила невидимого потока заряженных частиц, движущихся в едином направлении, что образует магнитное поле, родственное по принципу действия с электрическим. Они могут влиять на другие тела, обладающие зарядом того или иного вида:

  • отрицательным;
  • положительным.

Согласно научным исследованиям, электроны вращаются вокруг центрального ядра любого атома, входящего в состав молекул, образующих все физические тела. Под воздействием магнитных полей они могут отрываться от родного ядра и присоединяться к другому, вследствие чего у одной молекулы получается недостаток электронов, а у другой возникает их переизбыток.

Но сама суть этих элементов состоит в стремлении восполнить нехватку в матрице — они всегда стремятся туда, где их наименьшее количество. Такая постоянная миграция наглядно показывает, как получается электричество, ведь на близком расстоянии электроны стремительно переходят от одного центра атома к другому. Это приводит к образованию тока, о нюансах действия которого интересно знать следующие факты:

  • вектор — его направление всегда исходит из отрицательного заряженного полюса и стремится к положительному;
  • атомы с избытком электронов имеют заряд «минус» и именуются «ионами», недостаток же этих элементов создает «плюс»;
  • в контактах проводов «минусовой» заряд называют «фаза», а «плюс» обозначается нулем;
  • наименьшее расстояние между атомами — в составе металлов, поэтому они являются наилучшими проводниками тока;
  • наибольшая межатомная дистанция зафиксирована в резине и твердых телах — мрамор, янтарь, фарфор, — которые являются диэлектриками, неспособными проводить ток, поэтому их еще называют «изоляторами»;
  • энергия, образующаяся при движении электронов и разогревающая проводники, именуется «мощностью», которую принято измерять в ваттах.

Передача на большие расстояния

Актуальность передачи электроэнергии на расстояние обуславливается тем, что электростанции снабжены мощным оборудованием, дающим на выходе большие показатели. Потребители же ее маломощные и разбросаны на большой территории. Строительство крупнейшего терминала обходится дорого, поэтому наблюдается тенденция к концентрации мощностей. Это существенно снижает затраты. Кроме того, значение имеет место размещения. Включается ряд факторов: близость к ресурсам, стоимость транспортировки и возможность работы в единой энергетической системе.

Чтобы понять, как осуществляется передача электроэнергии на большие расстояния, следует знать, что линии электропередач бывают постоянного и переменного тока. Главная характеристика — это их пропускная способность. Потери наблюдаются в процессе нагрева проводов или дальности расстояния. Передача осуществляется по следующей схеме:

  1. Электростанция. Она является источником образования электроэнергии.
  2. Повышающий трансформатор, который обеспечивает увеличение показателей до необходимых величин.
  3. Понижающий трансформатор. Он устанавливается на распределительных станциях и понижает параметры для подачи в частный сектор.
  4. Подача энергии в жилые дома.

Линии постоянного тока

В настоящее время больше отдается предпочтение передаче электроэнергии постоянным током. Это связано с тем, что все происходящие внутри процессы не носят волновой характер. Это значительно облегчает транспортировку энергии.

К преимуществам передачи постоянного тока относится:

  • небольшая себестоимость;
  • малая величина потерь;

Поставка переменного тока

Производство электроэнергииК преимуществам транспортировки переменного тока относится легкость его трансформации. Осуществляется это при помощи приборов — трансформаторов, которые не отличаются сложностью в изготовлении. Конструкция электродвигателей такого тока значительно проще. Технология позволяет формировать линии в единую энергосистему. Этому способствует возможность создания выключателей в месте строительства ответвлений.

Во избежание опасности

Производство электроэнергииНесмотря на несомненную пользу, которое принесло открытие электричества людям, улучшив качество жизни, существует и обратная сторона медали. Электроразряд может убить или нанести существенный вред здоровью. Негативное воздействие электрического тока на человека может выражаться в следующем:

  • резкое и мощное сокращение мышечных волокон, что ведет к разрыву тканей;
  • незначительный внешне ожог с глубоким внутренним поражением органа;
  • нарушение баланса электролиза в теле;
  • поражение глаз ультрафиолетовой вспышкой;
  • перенапряжение и сбой в работе нервной системы;
  • паралич дыхания и остановка сердца.

Производство электроэнергииВред от воздействия напрямую зависит от силы тока. Если она равна 0,05 А, то это считается относительно безопасным для жизни. Частота в 0,1 А и выше может лишить сознания и нейтрализовать способность мышц к сокращению, что порой является фатальным при падении или наличии хронических заболеваний. Ни в коем случае нельзя прикасаться к оголенному проводу, не будучи уверенным, что напряжение отсутствует. Одновременное касание двумя руками приведет к поражению током сердца, что может оказаться смертельным.

Первую помощь при поражении электричеством нужно оказывать, не поддаваясь панике, поскольку схватив пострадавшего, чье тело по своей природе является накопителем, удерживающим полученный разряд, есть риск самому подвергнуться удару током. Нельзя стремительно бежать к упавшему, вместо этого надо идти мелкими шажками, что обеспечит безопасность и позволит вызвать врачей, вместо того чтобы самому пострадать. А уже в ожидании скорой постараться помочь следующим образом:

  • нейтрализовать главный источник энергии — через отключение рубильника или пробок;
  • убрать от жертвы опасный электроприбор с помощью предмета с изолирующими свойствами, лучше всего деревянной палкой или скрученным в рулон журналом;
  • при необходимости оттащить человека в безопасное место, нужно надеть резиновые перчатки или обмотать руки натуральной тканью, избегая прямого соприкосновения с кожей жертвы;
  • пальцами в перчатках попытаться прощупать пульс и если он слабый, то сделать закрытый массаж сердца и перевернуть пострадавшего на правый бок.

Во избежание опасности поражения электричеством необходимо регулярно проверять исправность бытовой техники и состояние розеток, надевая на них резиновые заглушки, если в доме есть малыши. Также не стоит гулять в грозу во время частых молний, а находясь дома в это время, окна лучше закрыть.

Электричество в каждом

Но впервые наука обратила внимание на электрофизику, а точнее на способность живых организмов вырабатывать электричество, после презабавного случая с лягушачьими лапками в XVIII, которые в один ненастный день где-то в Болонье, начинали дергаться от соприкосновения с железом. Зашедшая в лавку мясника за французским деликатесом, жена болонского профессора Луиджи Гальватти, увидела эту ужасную картину и рассказала мужу о нечистой силе, которая бушует по соседству

Но Гальватти посмотрел на это с научной точки зрения, а спустя 25 лет упорных трудов вышла его книга «Трактаты о силе электричества при мышечном движении». В ней ученый впервые заявил – электричество есть в каждом из нас, а нервы это своеобразные «электропроводы».

Откуда можно получать энергию и в каком виде

На самом деле энергия, в том или ином виде, в природе есть практически везде — солнце, ветер, вода, земля — везде есть энергия. Основная задача — извлечь ее оттуда. Этим человечество занимается уже не одну сотню лет и достигло неплохих результатов. На сегодняшний момент альтернативные источники энергии могут обеспечить дом теплом, электроэнергией, газом, теплой водой. Причем альтернативная энергетика не требует каких-то сверх навыков или сверх знаний. Все можно сделать для своего дома своими руками. Итак, что можно сделать:

  • Использовать солнечную энергию для получения электрической энергии или для подогрева воды — для ГВС или низкотемпературного отопления (солнечные батареи и коллекторы).
  • Преобразовывать энергию ветра в электричество (ветрогенераторы).
  • При помощи тепловых насосов отапливать дом, отбирая тепло у воздуха, земли, воды (тепловые насосы).
  • Получать газ из отходов жизнедеятельности домашних животных и птицы (биогазовые установки).

Все альтернативные источники энергии способны полностью обеспечить потребности человека, но для этого требуются слишком большие капиталовложения или/и слишком большие площади. Потому разумнее делать комбинированную систему: получать энергию от альтернативных источников, а при недостатке «добирать» из централизованных сетей.

Движение электричества

Дальнейшая передача электрической энергии ведется по сетям. Они представляют собой комплекс оборудования, которое отвечает за распределение и поставку электричества потребителю. Их существует несколько разновидностей:

  1. Общие сети. Они обслуживают сельское хозяйство и производство.
  2. Контактные. Это выделенная группа, которая обеспечивает поставку электроэнергии движущемуся транспорту. Сюда входят поезда и трамваи.
  3. Для обслуживания удаленных объектов и инженерных коммуникаций.
  4. Автономные сети. Они обеспечивают электроэнергией крупные мобильные единицы. Это самолеты, морские суда и космические аппараты.

Как это работает

Как же человек генерирует электричество? Всему причиной многочисленные биохимические процессы, которые происходят на клеточном уровне. Внутри нашего организма присутствует множество разных химических веществ – кислород, натрий, кальций, калий и многие другие. Их реакции друг с другом и вырабатывают электрическую энергию. Например, в процессе «клетчатого дыхания», когда клетка высвобождает энергию, полученную от воды, углекислого газа и так далее. Она, в свою очередь откладывается в особые химические макроэргические соединения, условно назовем это «хранилищами», и впоследствии используется «по мере необходимости».

Но это всего лишь один из примеров – в нашем теле много химических процессов, которые вырабатывают электричество. Каждый человек – это настоящая электростанция, и ее вполне можно использовать в быту.

Обыкновенное чудо природных явлений

Интересно, что тела человека и многих живых существ не просто являются проводниками электрических импульсов, но и способны вырабатывать эту энергию самостоятельно. Показательными примерами являются электрические скаты, миноги и угри, у которых есть специальные отростки в строении туловища, служащие своеобразной накопительной иглой, с помощью которой они поражают жертву разрядом частотой в несколько сотен герц.

Производство электроэнергии

Большинство ученых считают, что тело человека подобно электростанции с автономной системой саморегуляции. Бывали случаи, когда люди не только выживали после удара молнией, но и обретали исцеление от болезней и новые способности. Каждый из этих счастливцев обладал сильным природным иммунитетом, вследствие чего удар природного электричества только укрепил их врожденную силу.

В природе есть множество явлений, доказывающих, что электроэнергия — ее неотъемлемая часть и существует повсеместно:

  1. Огненные знаки святого Эльма — знакомы мореплавателям с античных времен. Внешне они похожи на кистеобразные огни свечей нежно-голубого и лилового оттенка, а длина их может достигать одного метра. Появляются в бурю и грозы на шпилях мачт кораблей. Матросы пытались отломить концы мачт и спуститься с факелом вниз, но это никогда не удавалось, поскольку огонь переходил на другие высоко расположенные объекты. Удивительно, что огонь не обжигает руки и холодноват при прикосновении. Мореплаватели считали, что это благодатный знак от святого Эльма о том, что корабль находится под его защитой и благополучно придет в порт. Современные исследования показали, что необычный огонь имеет электрическую природу;
  2. Полярное сияние — в верхних слоях атмосферы накапливается множество мелких элементов, прилетевших из глубин космоса. Они сталкиваются с частицами нижних слоев воздушной оболочки и пылинками с разными полюсами зарядов, результатом чего являются хаотично движущиеся световые вспышки разных цветов. Такое свечение характерно для периода полярной ночи и может длиться несколько суток;
  3. Молнии — изменения в атмосферных потоках вызывают одновременное возникновение льдинок и капель. Сила трения от их столкновения наполняет кучевые облака мощными электрозарядами. От соприкосновения облаков с разноименными зарядами возникает мощный световой выброс в громовых раскатах. Когда нижние слои атмосферы переполнены электрическими зарядами, они могут объединиться в одно целое, и получается шаровая молния, которая движется по довольно низкой траектории и очень опасна, поскольку может взорваться, столкнувшись с живым существом или статичным предметом.

Помимо переменного и постоянного тока, существует еще и статическое электричество, возникающее при нарушении баланса внутри атомов. Синтетическая ткань обладает способностью накапливать его, что выражается небольшими искрами при движении одежды во время переодевания и ощущением укола при касании человека или металла.

https://youtube.com/watch?v=1AWmyGXjIzY

Это весьма неприятные ощущения, к тому же в больших дозах это вредно для здоровья. Статическое излучение исходит и от телевизоров, компьютеров и бытовой техники, электризующих пыль. Поэтому, чтобы сберечь здоровье, необходимо носить одежду из натуральных тканей, не находиться долгое время около электроприборов и почаще делать уборку.