1.ENERGIAHÁLÓZATOK,

EGYÜTTMŰKÖDŐ RENDSZEREK

Az anyag, az energia és az információ szállítása és tárolása

Nézz utána, hol vannak Magyarország legnagyobb villamos erőművei! Becsüld meg, melyik milyen távolságra van lakóhelyedtől! Az eredményt jegyezd fel!

5

Hol „végződnek" az elektromos távvezetékek?

A technikai rendszerek működéséhez szükséges anyag, energia és információ forrásának és fölhasználásának helye a legritkább esetben azonos. Ezért általában szükség van az anyag, az energia és az információ szállítására. Az informá-ciószállítás neve információátvitel. Az is gyakori, hogy a fölhasználás nem folya-matos, azaz a forrásból több érkezik, mint amennyire éppen szükség van, vagy később akarjuk hasznosítani azt. Ez pedig szükségessé teszi a „raktározást”, vagyis az anyag, az energia és az információ tárolását. Például anyagtárolók a víztornyok és a gabonaraktárak, energiatárolók az akkumulátorok és a meleg-

Tiszalöki vízierőmű

ENERGIAHÁLÓZATOK, EGYÜTTMŰKÖDŐ RENDSZEREK

6

víz-tárolók, információtárolók a könyvek, a régészeti leletek, a műalkotások a mágneslemezek, a magnetofonszalagok és az optikai lemezek.

Anyag és energia szállítása esetén a felhasználó rendszert, illetve a fel-használás helyét felhasználónak vagy fogyasztónak, információátvitel-nél nyelőnek vagy vevőnek nevezzük.

A szállítás történhet közúton, vasúton, vízen, levegőben vagy távveze-téken. Időben lehet folytonos, pl. villamos áram távvezetékekben, földgáz és kőolaj áramlása csővezetékeken, szén szállítószalagon, műholdas információ adás-vétel ún. információs csatornákon.

Lehet azonban szakaszos is, pl. energiahordozók és nyersanyagok vasúti vagy közúti szállítása, információ átadása CD-ken.

A szállítás útvonalát a technikában általánosan csatornának nevezik.

Csatorna az az útvonal, amelyen keresztül anyag- és energiaszállítás, továbbá információátvitel lehetséges.

Csatorna pl. hírközlésben a telefonvezeték vagy az a légtér, amelyben a rádió-hullámok terjednek; anyagáramlási csatornák a csővezetékek, a folyamok, a köz-utak, a szennyvízcsatornák; energiaáramlási csatornák a villamos távvezetékek és a távfűtési vezetékek, információs csatornák a számítógépekben a szalagkábelek.

A vezetékekből – igény szerint – sugaras és hurkolt hálózatokat szoktak kiépí-teni, de hálózatokat alkothatnak a közutak és a vasutak is, sőt az internetnek nevezett kommunikációs hálózatot bizonyára már te is használod.

A hálózatok típusai

ENERGIAHÁLÓZATOK, EGYÜTTMŰKÖDŐ RENDSZEREK

7

ELLENŐRIZD TUDÁSOD!

1. Miért van szükség anyag- és energiaszállításra?2. Mit jelent az információátvitel?3. Mi a csatorna?

Villamosenergia-rendszerek

Az energiafajták közül a villamos energia szállítható a legkönnyebben, ez egyben a legtisztább energiaforrásunk is. Széles körben használható, mert a villamos árammal sokféle változás hozható létre. Egyúttal az egyik leggazdasá-gosabban fölhasználható energiaforrás is. A fogyasztókhoz, pl. az üzemekhez, a háztartásokhoz és a munkahelyekhez az elosztóhálózaton keresztül, távveze-tékeken jut a villamos áram. Az erőművekben előállított villamos energiát a fogyasztókig továbbító rendszer neve villamosenergia-rendszer.

Minden villamosenergia-rendszer termelő, szállító és elosztó berendezésekből áll. Magyarországon az egymással nagyfeszültségű távvezetékekkel összekötött, ún. kooperáló (azaz együttműködő) rendszerben dolgozó erőművektől a vil-lamos energiát távvezeték-hálózaton áramszolgáltató társaságoknak szállítják. A területi áramszolgáltató társaságok adják el az áramot a fogyasztóknak, és ők állnak velük közvetlen kapcsolatban. Az erőművekből a vezetékeken a vil-lamos energia a nagy hálózati csomópontokra jut. A villamosenergia-rendszer igen összetett és többszintű nemzetközi, kooperációs hálózat. Ezen a tagország-ok a szükségleteiknek megfelelően – szerződésekben rögzített feltételek mellett – vesznek és adnak el egymásnak villamos áramot. A rendszer részei a villamos alállomások.

A villamosenergia-hálózatok hierarchikus felépítése a következő:

nemzetközi távvezetékek és országos alaphálózat: 750, 400 és 220 kV feszültségűek, országos főelosztó-hálózat: 120 kV feszültségű vezetékekből áll, ez köti össze az erőműveket és erre kapcsolódnak a nagy energiaigényű nagyfo-gyasztók, középfeszültségű elosztóhálózat: 35, 20 és 10 kV-on üzemel, és ipari üzemekhez, városokba és falvakba vezet, illetve köti össze azokat,

ENERGIAHÁLÓZATOK, EGYÜTTMŰKÖDŐ RENDSZEREK

8

ipari üzemek elosztóhálózata (üzemen belül): 1, 6, 10 és 20 kV fe szültségű lehet, kisfeszültségű elosztóhálózat: 0,4 kV (400 V) feszültségű, a lakosságot látja el energiával.

A magyarországi áramszolgáltatás blokkvázlata

Országos elosztóhálózat az erőművekkel és az alállomásokkal

ERŐMŰVEK

Villamos-energia-termelés

Import

SZÁLLÍTÓ

Teherelosztás

Alaphálózat-üzemeltetés

Teljesítmény-gazdálkodás

Export

ÁRAM-SZOLGÁL-

TATÓK

Elosztás

Szolgáltatás

FOGYASZ-TÓK

Villamosenergia-felhasználás

ENERGIAHÁLÓZATOK, EGYÜTTMŰKÖDŐ RENDSZEREK

9

TUDOD-E?

Az erőművek generátorai 6–18 kV nagyságú feszültséget állítanak elő. Az energia nagy távolságokra szállítása közben keletkező veszteségek miatt mindig kevesebb elektromosság lép ki a vezetőből, mint amennyi belépett. Minél hosszabb a vezeték, minél több csatlakozása van és minél kisebb a távolság két párhuzamos vezeték között, annál nagyobb az energiaveszteség. A távvezetékek elektromos feszültségének megnövelésével a veszteségek csökkenthetők. Ezért érdemes a generátorok feszültségét föltranszformálni a szállításhoz megfelelő értékűre, és különböző feszültségszinteken szállítani, majd a felhasz-nálás helyén újra letranszformálni. Ez lehet 35, 120, 220, 400 vagy 750 kV. A feszültséget a távolság és az átviteli teljesítmény határozza meg.

ELLENŐRIZD TUDÁSOD!

1. Milyen előnyei vannak a villamos energia használatának a többi energiafajtá-val szemben?

2. Milyen a villamosenergia-rendszerek hierarchikus felépítése?

A villamosenergia-rendszer hierarchiája