Energetika

1. Energetika

2. Co to ta energetika je? • Energetika je průmyslové odvětví, které se zabývá získáváním, přeměnou a distribucí všech forem energie. • Jedná se zejména o výrobu elektrické energie a její distribuci prostřednictvím přenosové soustavy • Závisí na těžbě, distribuci a využití uhlí, ropy, zemního plynu, jaderného paliva či dřeva. • využití energie vody, větru, přílivu, odlivu či energie geotermální. • V širším slova smyslu zahrnuje též výstavbu a výrobu energetických zařízení

3. Elektrárna • Elektrárna je technologické zařízení sloužící k výrobě elektrické energie. • Ta se získává přeměnou z energie vázané v nějakém zdroji. Nejčastěji je tato energie nejdříve přeměněna na energii mechanickou, kterou je následně poháněn elektrický generátor. • Další alternativou může být využití fotovoltaického jevu nebo termoelektrického jevu, ale obě možnosti jsou prakticky nepoužitelné pro větší elektrické výkony

4. Typy elektráren • Tepelné • jsou obvykle kondenzační parní elektrárny, která získává energii spalováním fosilních paliv (nejčastěji uhlí) nebo biomasy. • Vzniklým teplem je ohřívána pára, která pohání parní turbínu turbogenerátoru. • Tepelné elektrárny bývají často kombinovány s teplárnami a pára z parní turbíny je dále rozváděna k odběratelům pro účely vytápění, ohřevu teplé vody a k technologickým účelům.

5. Princip tepelné elektrárny

6. Jaderné elektrárny • Jaderná elektrárna je v podstatě kondenzační parní elektrárna, která má místo parního kotle jaderný reaktor a energii získává přeměnou z vazebné energie jader těžkých prvků (uranu 235 nebo plutonia 239). • Výhodou jaderných elektráren je vysoký výstupní výkon vzhledem k dodanému množství paliva.

7. Vodní elektrárna • vyrábí elektrickou energii přeměnou z potenciální energie vody. Voda roztáčí vodní turbínu, která pohání elektrický generátor. Podle konstrukce se vodní elektrárny se dělí na: • Jezové (průtočné) • Derivační (náhonové), jejichž spád je vytvořen umělým kanálem (náhonem). • Přehradní (akumulační) • Přečerpávací, • Přílivové, využívajícího energii mořského přílivu.

8. Větrné elektrárny • vyrábějí elektrickou energii přeměnou z kinetické energie vzduchu proudícího mezi oblastmi s různým atmosférickým tlakem. Elektrárna je obvykle tvořena vysokým sloupem, na jehož vrcholu je umístěna hřídel s větrným kolem nebo vrtulí. Proudící vzduch (vítr) působí na lopatky kola nebo vrtule, čímž kolo nebo vrtuli roztáčí. Na hřídeli je připojený elektrický generátor, který vyrábí elektrickou energii.

9. Geotermální elektrárny • využívají energii zemského jádra, kterou získávají z hlubokých vrtů do nitra Země. • Z těchto vrtů je obvykle získávána pára nebo horká voda. Možnost stavby elektrárny je závislý na tektonických podmínkách dané lokality.

10. Solární elektrárny • získávají energii ze slunečního záření. Tuto energii přeměňují na energii elektrickou buď přímo prostřednictvím fotoelektrických článků pracujících na principu fotoelektrického jevu, nebo prostřednictvím ohřevu média v solárních kolektorech. • Existují také experimentální elektrárny, které prostřednictvím velkých skleněných ploch ohřívají vzduch, který pak stoupá vzhůru a roztáčí větrnou turbínu.

11. Výkony elektráren v česku

12. Přenosová soustava • Elektrická přenosová soustava je systém zařízení, která zajišťují přenos elektrické energie od výrobců k odběratelům, čímž se míní přenos ve velkých měřítkách, od velkých zdrojů (elektráren) k velkým rozvodnám. • Část od rozvoden k jednotlivým uživatelům, například domácnostem, se nazývá distribuce elektrické energie a odpovídající zařízení distribuční soustava. • Přenosová soustava by se dala zhruba přirovnat k dálniční síti – tvoří páteř přenosu elektrické energie a zajišťuje přenosy na velké vzdálenosti a ve velkých objemech.

13. Výpadky přenosové sítě • Potíže v přenosové soustavě bývají jednou z příčin rozsáhlých výpadků dodávky elektrické energie. • Důvodem může být např. poškození důležitých venkovních vedení působením nepříznivých přírodních podmínek (námraza, silný vítr, prudká letní bouře apod.), ale i celkovým přetížením soustavy. • Zařízení přenosové soustavy jsou proto vybavena pojistnými prvky, které zajistí odpojení vybraných odběratelů v případě, že by hrozilo zničení nebo rozpad sítě vlivem jejího přetížení. Pokud by se tak nestalo, je zde reálná možnost tzv. kaskádového šíření poruchy – po selhání přetíženého vedení vzroste přetížení zbytku sítě, jsou postupně odpojeny další a další prvky sítě, případně až po zcela nežádoucí kompletní rozpad celé přenosové soustavy. • Z ekonomických důvodů je vhodné, pokud to je možné, odpojovat nejprve ty odběratele, kde výpadek napájení způsobí nejmenší hospodářské škody.

14. Rozvodna s transformátorem

15. Přenosová soustava v Česku • Přenosovou soustavu v Česku provozuje státní společnost ČEPS a. s. • Síť tvoří vedení vvn 400 kV, 220 kV, vybraná vedení 110 kV a třicet transformačních stanic. • Mezinárodně je síť šestnácti vedeními propojena se sítěmi dalších členů UCTE (evropského sdružení provozovatelů přenosových soustav). V roce 2006 se přenášený výkon pohyboval od 4,9 GW do 11,4 GW (rekordní hodnota v zimní špičce) • ČEPS zajišťuje regulaci soustavy jednak vlastními prostředky, a také dálkovým ovládáním výkonu dobře regulovatelných zdrojů, jako jsou vodní a přečerpávací elektrárny (např. Dlouhé Stráně).

16. Co si z promítání odneseme • Typy elektráren (vodní, jaderné, tepelné, solární, větrné, paroplynové, geotermální) • Tepelné elektrárny v ČR: např. Prunéřov 1 a 2 • Vodní el. v ČR: Lipno, Orlík, Dlouhé stráně • Jaderné el. V ČR: Temelín, Dukovany • Geotermální např. Litoměřice • Paroplynové např. Ústí nad Labem • Důležitost přenosové soustavy • Závislost energetického prům. na ostatních odvětvích

17. Otázky a úkoly • Jak funguje tepelná elektrárna? • Jak funguje jaderná elektrárna? • Jak funguje akumulační vodní elektrárna? • Čím je důležitá přečerpávací elektrárna v přenosové soustavě? • Co to je energetika? • Z čeho se skládá přenosová soustava? • Co nejčastěji způsobuje výpadky v přenosové soustavě? • Na čem a jak závisí energetický průmysl? • Co závisí na energetickém průmyslu?

18. Připravil: Jan Petrásek IX.B • Dne 12.10.2009 • Předmět: Zeměpis • Vyučující. Jan Putna • Podklady: wikipedia a ČES a.s.