电能是从自然界中各种形式的可用能量中获得的。用于产生电能的主要能源是 -
太阳是主要的能源。太阳辐射的热能将在反射器的帮助下集中在一个小区域上。然后,这种热能可用于产生蒸汽,蒸汽能可用于驱动涡轮机,涡轮机进而驱动交流发电机产生电能。
这种产生电能的方法应用有限,因为 -
它需要很大的面积来安装一个发电站来产生少量的电能。
它不能在阴天或夜间用于发电。
它的安装和运行成本很高。因此,它是一种不经济的产生电能的方法。
然而,世界上有些地方经常会收到强烈的太阳辐射,而且缺乏燃料。在这些地方,电能是从太阳的热能中获得的。
如今,光伏(PV)电池或太阳能电池用于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大的地理区域内,阳光直接照射这些电池产生电能。从太阳接收到的热量产生电能的主要优点是它是一种可再生能源。
风能是另一种形式的可再生能源。这种产生电能的方法用于风流相当长的时间的地方。
在这种产生电能的方法中,风能用于驱动风车,风车驱动发电机。为了连续地从风车获得电能,发电机被布置为给电池充电。这些电池在风停止时提供电能。
这种方法的优点是维护和发电成本低,而且风是可再生能源。虽然,这种方法有一些缺点,如输出可变,不可靠,产生的功率很小。
当水被储存在一个地方以产生水头时,它就拥有了势能。水头的这种势能可以在水轮机的帮助下转化为机械能。水轮机驱动交流发电机,将机械能转化为电能。
这种发电方法的优点是生产和维护成本低。
能源的主要来源是自然界中存在的燃料,例如煤(固体燃料)、油(液体燃料)和天然气(气体燃料)。这些燃料的化学能在合适的原动机(例如蒸汽轮机、内燃机等)的帮助下转化为机械能。这些原动机驱动交流发电机,将机械能转化为电能。
如今,燃料被用作产生电能的主要能源,但它们的储量日益减少,即它们是不可再生的能源。
铀和其他放射性物质的裂变释放出大量热量。该热量可用于产生具有适当布置的蒸汽,并且该蒸汽可以驱动蒸汽轮机,该蒸汽轮机进而驱动交流发电机以产生电能。
核能的主要缺点是建造核电站的高成本、放射性废物的处置问题以及缺乏足够的训练有素的人员来处理核电站。
用于产生电能的能源的主要来源是燃料、水和放射性物质。下表使用不同的因素比较了这三种能源 -
因素 | 燃料 | 水 | 放射性物质 |
---|---|---|---|
Initial cost | 低的 | High | 最高 |
Operating cost | 高的 | Less | 至少 |
Simplicity | 复杂的 | Simplest | 最复杂的 |
Reserves | 用尽 | Permanent | 取之不尽用之不竭 |
Cleanliness | 最脏的 | Cleanest | 干净的 |
Reliability | 不太可靠 | Most reliable | 更可靠 |