05 Proizvodnja i Potrosnja Elektricne Energije v02d

8/18/2019 05 Proizvodnja i Potrosnja Elektricne Energije v02d

1/37

Proizvodnja i potrošnja električne energije


2/37

Električna struja

Usmjereno gibanje elektrona.

Naboj jednog elektrona e=1,602∙10-19 C, masa me=9,109 ∙10-31 kg

( ) (As), CQ I t = × (A)Q

I t

=

Jedan elektron sekndi =! strja od"

19191,602 10 C =1,602 10 A

1 s

I −

−×= ×

#trja o$isi o na%on i ot%or strjnog krga" (A)U I R

=&lektri'na snaga" (W) P U I = ×

&lektri'na energija" (Ws), (Wh), (kWh)W U I t P t = × × = ×

(a strj od 1 ),broj elektrona" ( )

( )181 A 191 A 1 (elektron)

= 6,2422 10 elektrona1,602 10 A

n−

×= ××

*asa elektrona +astrj od 1 )" ( ) ( )

12

e1 A 1 A=5,686 10 kgm n m −= × ×


3/37

Električna struja

(a strj od 0,3 ),broj elektrona" ( ) ( )

18 18

0,435 A

0,435 A6,2422 10 =2,714 10 elektrona

1 An = × ×

*asa elektrona +a strj od0,3 ) sekndi"

( ) ( )12

e0,435 A 0,435 A=2,472 10 kgm n m −= × ×

*asa elektrona +a strj od0,3 ) godin dana"

( )5

0,435 A7,795 10 kg 78 mgm −= × ≈

Utroena elektri'naenergija"

dneno 100 W 24 h=2,4 kWhW = ×

god!"n#e dneno 365=876 kWhW W = ×

(a %roi+$odnj /6 k energije, + korisnost 0 %otrebno je 32 kg gljena.

4arlja od 100 snage %ri na%on od 230 5 koristi i+ mree strj od"

100 W= =0,435 A230 $

P I U

=


4/37

Proizvodnja el. energije

7roi+$odnja =! elektrane

7ret$orba neke energije elektri'n"8 to%linska energija sagorje$anja

8 to%linska energija radioakti$nogras%ada

8 energija $ode

8 energija $jetra8 energija sna

8 ostale

7roi+$edena energija se mora do$esti do %otroa'a :troila; =! 7rijenos i distribirati do s$akog%ogonaistribija-! & ? elektroenergetski ssta$

idroelektrane

$jetroelektrane

termoelektrane

solarne


5/37

Elektroenergetski sustav - EES

7roi+$odnja elektri'ne energije

7rijenos

>istribija

7otronja


6/37

Struktura potrošnje el. energije

U 200/. g. k%na s$jetska %roi+$odnja elektri'ne energije"

20 261 A, od toga"/3 s %otroili krajnji korisnii,1 gbii %ri %roi+$odnji i %rijenos.

U B %otronja od %riblino 16 A.

&lektri'ni motori ? s$jetske %roi+$odnje

? 2


7/37

Trošak električnih trošila

Cijena naba$e D odra$anje D troko$i el. energije


8/37

Mogućnost ostvarenja uštede električne energije

?E+olaija

8 bolja i+olaija - manji gbii ?Flima i grijanje

8rek%eraija energije, no$a o%rema, geotermalne to%linske %m%e, +ra'ni+astori

?Gs$jetljenje8(amjena sa e@ikasnijim $rstama ras$jetni tijela,

%rimjerie +amjena A12 sa A/ @loresentnims$jetiljkama :30 tede;

?*otori8(amijeniti motore snaga manji od 30 k, ako je troak %o%ra$ka $ei od60 ijene no$og odnosno ako je motor %ogon $ie od HH g.87ogoni sa %romjenji$om br+inom :%m%e, $entilatori, kom%resori;

8Es%ra$no dimen+ionirati motor, korisnost motora %ada ako je teret manji od0

?Arans@ormatori8Esklj'i$anje i+ mree trans@ormatora koji se ne koriste, +amjena sae@ikasnijim i+$edbama trans@ormatora

G#E* U G7B)5>)NE* #IU)J&5E*) F)>) J& U 7EA)NJU#EKUBNG#A B)>NEF)


9/37

Mogućnost ostvarenja uštede električne energije

? U%otreba ras$jetni tijela s boljom korisno tj. +amjena

%ostojei troila sa tednim $er+ijama

? U indstriji se koriste @loresentne s$jetiljke ili natrije$es$jetiljke :to s$jetlo;.

η ≈2 % η ≈10 %η ≈20 %

ηmaks ≈40 %

η ≈ 15 %

&!#e'a

η ≈0,04 %

η≈20 %


10/37

Proizvodnja električne energije

? nema skladitenja el. energije

7roi+$edena energija = %otroena D gbii

Ai%o$i elektrana"8 idroelektrane

8 Aermoelektrane

8 Ao%lane

8 Nklearne elektrane

8 Gstale

? U B ima 2 &, 9 A&, N&F, indstrijske termoelektrane,&lektrane na obno$lji$e i+$ore.

& 206 *

/,/

A& 1/9 *

3,

N&F 33/ */

EA& 210 *

&GE 23 *

0,

? 7lan do 2020. 1200 * i+ $jetroelektrana, 20 * i+ biomase,

200 * i+ @otona%onski solarni ssta$a.


11/37

1.1. idroelektrane

? )kmlaijske ? 7m%no akmlaijske :re$er+ibilne;

? 7roto'ne

Hidroelektrane

7rednosti"

8 akmlaija trajno nita$a i mijenja okoli te ekossta$e8 nije moge %ra$ljanje koli'inom $ode :sna ra+doblja;

8 %o+iija idroelektrana o$isna o geogra@skoj %o+iiji $odotoko$a

8 ista, je@tina, obno$lji$a energija

Nedostai"


12/37

1.1.1. )kmlaijska idroelektrana

1 m3s * 10 m,≈0,1 +W


13/37

1.1.2. 7m%no akmlaijska :re$er+ibilna; idroelektrana

- Kornja i donja akmlaija

- (a %okri$anje $rni o%tereenja

B& 5elebit


14/37

1.1.3. 7roto'na idroelektrana

- ona 'ija se +$odna akmlaija moe is%ra+niti +a manje od d$a

sata rada kod na+i$ne snage ili tak$a akmlaija o%e ne %ostoji

- &nergija $ode se i+ra$no koristi +a %okretanje trbina

- Jednosta$ne +a i+$esti :i+graditi;

- Nema di+anja ra+ine $odostaja

- *anji tjeaj na okoli

- G$isne o trenta'no ras%oloi$om %rotok

- 7rimjer" & L)I&- 0,/ *


15/37

Gorivo za doivanje toplinske energije - usporeda


16/37

1.2. Aermoelektrane ? korisnost do 20

?Alako$i od 100 bara i tem%eratre do 600 MC

Bdnik i termoelektrana Kako A& 300 * ? %otronja gljena oko 300 tona


17/37

1.3. Ao%lane ? + elektri'n energij daje i +agrijan $od ili %ar

? korisnost do 0

? nedostatak ? mora biti bli+ to%linski troila


18/37

1.. Nklearne elektrane

? isija ? ra+bijanje i+oto%a na elemente manje atomske teine +dobi$anje AG7IEN& :∆E =∆m·c 2;

? Nklearno gori$o" %rirodni ili obogaeni ran, metalni ran ilioksid rana

? *oderator" obi'na $oda, teka $oda, gra@it

? Basladni @lid" obi'na $oda, teka $oda, CG2, elij, teki metal


19/37

1.. Nklearne elektrane ? Bas%adom jednog atoma U23 oslobaOa se energija od

200 *e5

? Alak" 10 bar - 160 bar

? 7rosje'na tem%eratra" 0 F do 90 F

? Uran %rirodi ? 0, U23 a ostatak je U23/ ? obogai$anje rana na 3

? )tomska bomba P 90 8 kriti'na masa U23 ? 0 kg

8 kriti'na masa 7239 ? 16 kg


20/37


21/37


22/37

1.. Gstale i alternati$ni i+$ori energije.1. Ao%linska energija sna

.2. &lektri'na energija i+ sna

.3. &nergija $jetra

.. Keotermalne elektrane

.. &nergija %lime i oseke

.6. &nergija morski strja i $alo$a


23/37

1..1. Ao%linska energija sna ? ljeti 13.00 sati, %o$rina od 1 m2 moe dati k to%linske energije


24/37

1..2. &lektri'na energija i+ sna ? #$jetlosna energija sna =! elektri'na energija

? otona%onske elije

? G%asni materijali @otona%onskim %anelima :odlaganje;

? 7ri %roi+$odnji se troe $elike koli'ine elektri'ne energije


25/37

1..2. &lektri'na energija i+ sna


26/37

1..3. &nergija $jetra ? 5jetroelektrane


27/37

1..3. &nergija $jetra ? #naga $jetroagregata o$isi o gstoi medija ρ, %o$rini A, br+ini $jetra v i

koe@iijent snage C %"

3

12

P A v C ρ = × × × ×

(a r =2 m, v =12 m


28/37

1..3. &nergija $jetra ? Us%oredba sa idroelektranom

:gstoa +raka" 1,2 kg


29/37

1... Keotermalne elektrane


30/37

1... &nergija %lime i oseke


31/37

1..6. &nergija morski strja i $alo$a


32/37

Prijenos električne energije

? 7renesena elektri'na snaga o$isi o mnok na%ona i strje ? Kbii %ri %rijenos o$ise o ot%or $odi'a i k$adrat strje

? Arans@ormatori ? %rijenos snage + mognost mijenjanja ra+ina na%onai strje

? >aleko$odi, $isoki na%oni110 k5, 220 k5, 00 k5,0 k5, 1000 k5

2

g P I R= × P U I

= ×

10 000 $ 200 A=2 +W P = ×

100 000 $ 20 A=2 +W P = ×


33/37


34/37

3. >istribija elektri'ne energije ? ntar grado$a, kanst$a, %ogoni

? +$je+dasti s%oj

? %rstenasti s%oj

.& 1004 k$


35/37

!pravljanje elektroenergetski" sustavo"

? dne$ne %rogno+e %otronje ? %laniranje angairanja

%roi+$odni ka%aiteta


36/37

Tari#e$ elektroenergetska suglasnost$ trošak el. energije

? Aari@e

8 ? 21 ? 5A ? 1,1 kn


37/37

? $ala na %anjiQ ? 7itanja

Documents

05 Proizvodnja i Potrosnja Elektricne Energije v02d