Digitální učební materiál



Podobné dokumenty
Využití vodní energie Pracovní list

ČÍSLO PROJEKTU: OPVK 1.4

Elektřina a magnetizmus rozvod elektrické energie

VÝROBA ELEKTRICKÉHO PROUDU

Pravidla při práci s elektřinou Jaderné elektrárny Větrné elektrárny Sluneční elektrárny Vodní elektrárny Tepelné elektrárny Otázky z prezentace

Vliv zdrojů elektrické energie na životní prostředí

Obnovitelné zdroje energie. Masarykova základní škola Zásada Česká republika

ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE

Energetika se zabývá získáváním, přeměnou a distribucí všech forem energie. Energii nevytváříme, pouze transformujeme z jedné formy na druhou.

ZÁKLADNÍ ŠKOLA A MATEŘSKÁ ŠKOLA KAŠAVA. Kašava Kašava ABSOLVENTSKÁ PRÁCE. Výroba energie. Radek Březík, 9. ročník.

Osnova kurzu. Výroba elektrické energie. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

13. VÝROBA A ROZVOD ELEKTRICKÉ ENERGIE Úvod Rozvod elektrické energie Energetická soustava Výroba elektrické energie

Energetické zdroje budoucnosti

Výroba a přenos el. energie

Identifikace vzdělávacího materiálu VY_52_INOVACE_F.9.A.22 EU OP VK. Obnovitelné zdroje

Energetika v ČR XVIII. Solární energie

Elektrárny vodní, větrné

PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ ENERGIE

Otázky: Energetika 1. Jak se využívá energie získaná spalováním fosilních paliv?

Magnet 1) Magnet těleso, kolem kterého je magnetické (silové) pole 2) Mg.pole pozorujeme pomocí účinků mg. síly

ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE

Předmět: Stavba a provoz strojů Ročník: 4.

VŠB-TU OSTRAVA. Energetika. Bc. Lukáš Titz

Alternativní zdroje energie. v regionu

VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE V ČR

EUROPEAN TRADESMAN PROJECT NOTES ON ELECTRICAL TESTS OF ELECTRICAL INSTALLATIONS. Obnovitelné zdroje energií v domácnostech

rozdělení napětí značka napětí napěťové hladiny v ČR

Povrchová těžba hnědého uhlí. Těžební stroje. Znečišťování ovzduší tepelnými elektrárnami. Hnědé uhlí

ENERGETICKÁ ZAŔÍZENÍ ENERGETICKÁ ZAŔÍZENÍ

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Elektřina a magnetizmus závěrečný test

Nejvyužívanějším typem relativního pohybu EM pole a vodiče je pohyb rotační (využívaný ve většině běžných AC generátorů)

Nezkreslená věda Skladování energie. Kontrolní otázky. Doplňovačka

Rotační výsledkem je otáčivý pohyb (elektrické nebo spalovací #5, vodní nebo větrné

Metodické pokyny k pracovnímu listu č. 10 OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE VYUŽÍVANÉ ČLOVĚKEM 9. ročník

ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE - průtočné, přílivové a přečerpávací elektrárny, vodíkový palivový článek (interaktivní tabule)

Alternativní zdroje energie

Obnovitelné zdroje energie

VYUŽITÍ ENERGIE VODNÍHO SPÁDU

Voda jako energetický zdroj, Systémy hospodaření s vodou, Recyklace vody, Akvakultura a Akvaponie. Tomáš Kozel

Zdroje energie. Leonardo da Vinci Projekt. Udržitelný rozvoj v průmyslových prádelnách. Kapitola 1. Modul 5 Energie v prádelnách.

Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie

Alternativní energie KGJ Green Machines a.s. Kogenerace pro všechny. Buďte nezávislý a už žádné účty.

Elektrárny část II. Tepelné elektrárny. Ing. M. Bešta

21. Výroba, rozvod a užití elektrické energie

Ele 1 Základy elektrotechnického kreslení, druhy výkresů, značky. Výroba a rozvod elektrické energie, výroba stejnosměrného a střídavého napětí.

č. 475/2005 Sb. VYHLÁŠKA kterou se provádějí některá ustanovení zákona o podpoře využívání obnovitelných zdrojů Ve znění: Předpis č.

Životní prostředí Energetika a životní prostředí

475/2005 Sb. VYHLÁŠKA ze dne 30. listopadu 2005, kterou se provádějí některá ustanovení zákona o podpoře využívání obnovitelných zdrojů

Obnovitelné zdroje energie

10. Energeticky úsporné stavby

FYZIKA Střídavý proud

Energie,výkon, příkon účinnost, práce. V trojfázové soustavě

Fyzika. 8. ročník. LÁTKY A TĚLESA měřené veličiny. značky a jednotky fyzikálních veličin

Nezkreslená věda Jak funguje jaderná elektrárna

TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ BUDOV

CZ.1.07/1.5.00/ Digitální učební materiály III/ 2- Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

NÁLEŽITOSTI ŽÁDOSTI O PŘIPOJENÍ VÝROBNY ELEKTŘINY K PŘENOSOVÉ SOUSTAVĚ NEBO DISTRIBUČNÍ SOUSTAVĚ

ZDROJE A PŘEMĚNY. JAN PREHRADNÝ, EVŽEN LOSA Katedra jaderných reaktorů FJFI ČVUT v Praze

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů v ČR v roce 2004

PROSUN BIOPLYNOVÉ STANICE BIOFERM. alternative energy systems s.r.o.

Inovace výuky Člověk a svět práce. Pracovní list

Věra Keselicová. květen 2013

JAK SE ELEKTŘINA DISTRIBUUJE

Obnovitelné zdroje energie pro vlastní spotřebu. Martin Mikeska - Komora obnovitelných zdrojů energie

PROJEKT ŘEMESLO - TRADICE A BUDOUCNOST Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.38/ PŘEDMĚT VYUŽITÍ ELEKTRICKÉ ENERGIE

Termodynamické panely = úspora energie

SSOS_ZE_3.05 Přírodní zdroje

Vítězslav Stýskala TÉMA 2. Oddíl 3. Elektrické stroje

MAS Opavsko směřuje k energetické nezávislosti

Polohová a pohybová energie

Ročník: 1. Mgr. Jan Zmátlík Zpracováno dne:

Pavel Ripka ČVUT FEL Praha

ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE. Spalování paliv - Kotle Ing. Jan Andreovský Ph.D.

Projekt osvětlení Téryho chaty elektřinou ze slunce

Měření a automatizace

Obnovitelné zdroje energie

znění pozdějších předpisů. 3 ) Vyhláška č. 475/2005 Sb., kterou se provádějí některá ustanovení zákona o podpoře využívání obnovitelných zdrojů, ve

ÚVOD... 4 OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE... 5 ENERGIE ZE SLUNCE...

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/

Energeticky soběstačně, čistě a bezpečně?

Digitální učební materiál

Elektroenergetika 1. Základní pojmy a definice

Cape Verde Kapverdská republika

STAVÍME MOSTY REG. Č.: CZ 1.07/1.1.36/

Zajištění dodávky elektřiny pro hlavní město Prahu při mimořádných stavech

DLOUHÉ STRÁNĚ PŘEČERPÁVACÍ VODNÍ ELEKTRÁRNA

Vzduch z hlediska ekologie

znění pozdějších předpisů. Výkupní ceny elektřiny dodané do sítě v Kč/MWh Zelené bonusy v Kč/MWh Datum uvedení do provozu

2 Primární zdroje energie. Ing. Petr Stloukal Ústav ochrany životního prostředí Fakulta technologická Univerzita Tomáše Bati Zlín

energie, kombinované výroby elektřiny a tepla a druhotných energetických zdrojů.

KONDENZAČNÍ TURBO PLYNOVÉ TOPIDLO FOTOVOLTAIKA

energie, kombinované výroby elektřiny a tepla a druhotných energetických zdrojů.

Obnovitelné zdroje energie

TEPELNÁ ČERPADLA VZUCH - VODA

Elektrárny Prunéřov. Elektrárny Prunéřov. Elektrárenská společnost ČEZ

A) Všeobecná ustanovení:

Hodnocení energetické náročnosti z pohledu primární energie - souvislosti s KVET

Návrh. Čl. I. 3. V části A) odst. 1 se slova a SA (2015/N) nahrazují slovy,sa (2015/N) a SA (2015/NN).

Transkript:

Evidenční číslo materiálu: 503 Digitální učební materiál Autor: Mgr. Pavel Kleibl Datum: 21. 3. 2012 Ročník: 9. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Fyzika Tematický okruh: Energie Téma: Výroba a přenos elektrické energie Druh učebního materiálu: Prezentace Anotace: Prezentace seznamuje žáky s principem výroby elektrické energie v různých typech elektráren a s elektrickou rozvodnou sítí.

Výroba a přenos elektrickéenergie

Výroba elektrické energie V dnešní době si již neumíme představit život bez elektrické energie. Spotřebiče, které používáme v domácnosti, potřebují elektrickou energii. Většina elektrické energie se vyrábí v elektrárnách. Hlavní typy elektráren v ČR: tepelné jaderné vodní solární (fotovoltaické) větrné

Tepelné elektrárny V České republice se největšíčást elektrické energie vyrábí v tepelných elektrárnách (přes 60 % v roce 2010). Při spalování paliva dochází k přeměně chemické energie vázané v palivu na tepelnou energii spalin, které ohřívají vodu. Voda se mění na páru a pohání turbínu spojenou s generátorem, ve kterém se pohybová energie přeměňuje na energii elektrickou. Pára se potom ochladí (zkapalní) v kondenzátoru a vrací se zpět do oběhu. animace Horká pára může sloužit i k vytápění okolních obcí. Nejvíce tepelných elektráren je v severozápadních a v severních Čechách (palivo tvoří hlavně hnědé uhlí). Největším elektrárenským komplexem je Prunéřov (Chomutov) s výkonem 4 x 110 MW a 5 x 210 MW. Největší elektrárnou spalující černé uhlí (a také největší na Moravě) jsou Dětmarovice (Ostrava) s výkonem 4 x 200 MW.

Tepelné elektrárny Tepelné elektrárny mají nepříznivý vliv na životní prostředí: narušení krajiny těžbou uhlí znečišťování ovzduší (SO2, CO2, oxidy dusíku, popílek). Emise znečišťujících látek se snižují pomocí odlučovačů popílku a odsiřování. Obr. 1 elektrárna Prunéřov [1] Obr. 2 elektrárna Dětmarovice [2]

Jaderné elektrárny Podíl na výrobě elektrické energie v ČR je asi 33 % (v roce 2010). Princip činnosti je podobný jako v tepelných elektrárnách, teplo pro ohřev vody vzniká při řízené štěpné jaderné reakci (štěpení uranu 235). animace V ČR jsou dvě jaderné elektrárny Dukovany (jižní Morava) s výkonem 4 x 500 MW atemelín (jižníčechy) s výkonem 2 x 1000 MW. Náklady na výrobu elektřiny v jaderných elektrárnách jsou nižší než u tepelných elektráren a neznečišťují ovzduší. Problém je s uložením jaderného odpadu a s možnými haváriemi.

Jaderné elektrárny Obr. 3 elektrárna Dukovany [3] Obr. 5 elektrárna Temelín [3] Obr. 4 elektrárna Dukovany [3] Obr. 6 elektrárna Temelín [3]

Obnovitelné zdroje energie K obnovitelným zdrojům energie (OZE) patří v ČR hlavněenergie vody, větru, slunečního záření, biomasy a bioplynu. Podíl OZE na výrobě elektrické energie v ČR je asi 7 % (v roce 2010). Výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů roste. Největší podíl zaujímá výroba elektřiny ve vodních elektrárnách a dále výroba elektřiny z biomasy (především spalováním rostlinných produktů lesního a zemědělského původu).

Vodní elektrárny Přírodní podmínky v ČR nejsou pro budování velkých vodních elektráren ideální, proto je podíl na výrobě elektrické energie poměrně nízký (necelá 4 % v roce 2010). Ve vodních elektrárnách se energie proudící vody (polohová, pohybová, tlaková) přeměňuje na pohybovou energii turbíny, která pohání generátor. Vodní elektrárny jsou akumulační (přehradní), průtokové nebo přečerpávací. Většina velkých akumulačních vodních elektráren je na Vltavě (vltavská kaskáda). Největší je elektrárna Orlík s výkonem 4 x 91 MW. Obr. 7 elektrárna Orlík [3]

Vodní elektrárny Přečerpávacíelektrárny využívají levnou přebytečnou energii z velkých elektráren (především v noci) k přečerpání vody z dolní nádrže do horní. Tuto naakumulovanou vodu mohou v době energetické špičky opět využít k výrobě elektrické energie. V přečerpávacích vodních elektrárnách se používá reverzní Francisova turbína s přestavitelnými lopatkami, která při zpětném chodu funguje jako čerpadlo. Naše největší přečerpávací elektrárna Dlouhé Stráně (v Jeseníkách) má výkon 2 x 325 MW. Obr. 8 elektrárna Dlouhé Stráně [3] Obr. 9 elektrárna Dlouhé Stráně [4]

Vodní elektrárny Výhody: Energie vodních toků patří mezi obnovitelné zdroje - nelze ji vyčerpat. Vodní elektrárny mají nízké provozní náklady, neznečišťují ovzduší. Vyžadují minimální obsluhu a lze je ovládat na dálku. Na plný výkon mohou najet za několik minut a lze je proto využít k pokrytí okamžitých nároků na výrobu elektrické energie. Přehradní hráz dokáže zabránit i menším povodním. Přehradní nádrže mohou sloužit i pro rekreační účely nebo jako zdroje pitné či užitkové vody. Nevýhody: Značné investiční náklady na výstavby. Nutnost zatopení velkého území při stavbě velké elektrárny. Závislost na stabilním průtoku vody. Přehradní hráze a jezy brání běžnému lodnímu provozu na řece. Přehradní hráze a vyšší jezy brání tahu ryb.

Solární elektrárny Sluneční energie patří mezi obnovitelné zdroje - je nevyčerpatelná. Množství energie, které dnes získáváme z celkové energie slunečního záření, je zanedbatelné. Sluneční energii je využívána na ohřev vody, vytápění nebo výrobu elektřiny (fotovoltaika). Fotovoltaickéčlánky jsou polovodičové prvky (fotodiody), ve kterých při dopadu světla vzniká elektrické napětí. Pro efektivní výrobu elektřiny je důležitá dostatečná intenzita a doba slunečního záření. Solární energie není k dispozici v noci a je velmi nespolehlivá za špatného počasí (mlha, déšť, sníh). Při výrobě elektrické energie fotovoltaický systém neznečišťuje životní prostředí.

Solární elektrárny Instalace fotovoltaických systémů i výroba elektřiny s využitím těchto systémů je drahá. Solární panely produkují stejnosměrný proud, který musí být převeden na proud střídavý. Solární kolektory lze instalovat také na rodinné domy. Největší solární elektrárnou v ČR je elektrárna Ralsko s výkonem 38 MW. Obr. 10 solární elektrárna [5] Obr. 11 solární elektrárna [6]

Větrné elektrárny Větrná elektrárna využívá energii větru, která patří mezi obnovitelné zdroje energie. Pohybová energie větru se v turbíně mění na energii otáčivého pohybu a následně v generátoru na energii elektrickou. Je to ekologický zdroj energie, výroba nezatěžuje životní prostředí. Výstavba větrné elektrárny je rychlá, provozní náklady jsou nízké. Výkon závisí na rychlosti větru (kolísavost výkonu). Větrné elektrárny narušují vzhled krajiny a jsou zdrojem nežádoucího hluku.

Větrné elektrárny Vhodné lokality pro stavbu větrných elektráren u nás se nacházejí v horských pohraničních pásmech Krušných hor a Jeseníků, popř. v oblasti Českomoravské vrchoviny. Většina těchto území však patří mezi zákonem chráněné oblasti. Největší farma větrných elektráren v ČR je v Kryštofových Hamrech v Krušných horách (Chomutov), kde je 21 turbín s celkovým výkonem 42 MW. Obr. 12 větrné elektrárny [7] Obr. 13 větrné elektrárny [3]

Přenos elektrické energie V elektrárně vzniká v generátoru (alternátor) elektromagnetickou indukcí trojfázové střídavé napětí 6 kv až 25 kv (podle typu generátoru) s frekvencí 50 Hz. Toto napětí se pomocí transformátorů zvyšuje a dodává do elektrické rozvodné sítě. Pro rozvod elektrické energie se používají různé úrovně napětí (uvedené jsou efektivní hodnoty napětí mezi fázovými vodiči): zvlášť vysoké napětí (zvn) 300 kv až 800 kv, velmi vysoké napětí (vvn) 52 kv až 300 kv, vysoké napětí (vn) 1 kv až 52 kv, nízké napětí (nn) 50 V až 1000 V. Přenosové elektrické vedení je z ocelohliníkových lan.

Přenos elektrické energie Elektrická energie se přenáší na velké vzdálenosti přizvn (400 kv) nebo vvn (220 kv), protože tepelné ztráty v elektrickém vedení jsou menší (vodičem prochází menší proud). Vedení 400 kv a 220 kv (a některá vedení 110 kv) tvořípřenosovou soustavu, která rozvádí elektrickou energii z velkých elektráren do celého území České republiky a zároveň je součástí mezinárodního propojení Evropy. schéma přenosové soustavy Na přenosovou soustavu je napojena distribuční soustava (tvořená vedením s napětím 110 kv a nižším), která elektrickou energii dále postupně rozvádí až ke konečným spotřebitelům. V distribuční soustavě se napětí opět pomocí transformátorů snižuje v oblastních rozvodnách na vn (22 kv) a v místních rozvodnách na nn 230 V/400 V.

Přenos elektrické energie Obr. 14 vedení vvn [8] Obr. 15 rozvodna [9] Obr. 16 transformátor [10] Obr. 17 trafostanice [11]

Otázky a úkoly 1) Jaké jsou hlavní typy elektráren v ČR? 2) Které zdroje energie patří mezi obnovitelné zdroje? 3) Jaké jsou výhody a nevýhody tepelných a jaderných elektráren. 4) Jaké jsou výhody a nevýhody vodních, solárních a větrných elektráren? 5) Zjisti na internetu: a) kde se nachází nejbližší tepelná elektrárna a jaký je její výkon, b) kde se nachází nejbližší vodní přehradní elektrárna a jaký je její výkon, c) největší vodní elektrárny na Vltavě, d) kde je největší vodní elektrárna na světě a jaký je její výkon, e) kdy a kde byla u nás vybudována první vodní elektrárna, f) ze kterých rozvoden je zásobováno elektrickou energii město Opava.

Zdroje fotografií: [1] http://commons.wikimedia.org/wiki/file:elektrarna_prunerov_ii_20070926.jpg [2] http://commons.wikimedia.org/wiki/file:power_station_dětmarovice_2010.jpeg [3] http://www.cez.cz/cs/pro-media/ke-stazeni/fotogalerie/elektrarny.html [4] http://www.penzionvanek.com/jeseniky-velke-losiny-lazne.htm [5] http://smallsolarpanels.org/tag/solar-power-plants/ [6] http://www.wiemert-solartechnik.de/html/photovoltaik.html [7] http://www.ngpowereu.com/news/germany-overtaken-by-china-in-wind-power-market/ [8] http://commons.wikimedia.org/wiki/file:power_lines,_prague_zadní_kopanina.jpg [9] http://commons.wikimedia.org/wiki/file:oslavany,_nádražní,_rozvodna_e.on.jpg [10] http://commons.wikimedia.org/wiki/file:transformator_(abb)_in_umspannwerk_-_dscf0998.jpg [11] http://commons.wikimedia.org/wiki/file:paseky,_havírna,_trafo.jpg