Енергетика – це сукупність галузей господарства, що вивчають і використовують енергетичні ресурси з метою вироблення, перетворення, передавання і розподілу енергії.
Її метою є забезпечення виробництва енергії шляхом перетворення первинної, природної енергії у вторинну, наприклад, в електричну або теплову енергію.
Виробництво енергії найчастіше відбувається у кілька стадій:
- отримання та концентрація енергетичних ресурсів
- передача ресурсів до енергетичних установок
- перетворення за допомогою електростанцій первинної енергії у вторинну
- передача вторинної енергії споживачам
Енергетика безпосередньо пов’язана з енергетичними ресурсами, тобто джерелами отримання теплової та електричної енергії, доступні для промислового та побутового використання в енергетиці.
За даними Всесвітньої енергетичної ради (93 країни-члени, включаючи Україну), енергетичні ресурси нашої планети поділяють на 16 типів. Тому можна виділити різні групи:
- За рівнем і масштабами освоєння (традиційні та нетрадиційні). Нетрадиційну енергію іноді називають альтернативною енергією.
- За характером виробництва енергії (відновлювані та невідновлювані).
Традиційні види енергії
Традиційні види енергії – це основний постачальник електроенергії у світі. Її одержують на електростанціях (ТЕС, АЕС, ГЕС).
Традиційні види енергії широко використовуються людиною, в даний час включають:
– ядерне паливо (уран, цирконій, торій тощо),
– викопне паливо (тверде паливо – вугілля, торф, деревина, рідке паливо – нафта, газове паливо – природний газ)
– гідромеханічна енергія.
Нетрадиційні види енергії
Нетрадиційні види енергії – це відновлювані джерела енергії, що включають перетворення енергії сонячної радіації, внутрішньої теплоти Землі, енергії вітру, припливів; технології отримання біопалива та інше.
Нетрадиційна енергетика має більш спеціалізовані області застосування, зокрема:
– сонячна – випромінювання Сонця, яке використовується в якості електричної та теплової енергії;
– вітрова – кінетична енергія вітру, що використовується для отримання електричної енергії у вітрових турбінах.
– геотермальна – теплова енергія, що надходить на поверхню Землі з надр, в основному у вигляді води або гарячої пари.
– біопаливо – розрізняють 3 основних види біологічно палива:
- газоподібне – різні газові суміші з чадним газом, метаном, воднем, які отримуються внаслідок термічного розкладання сировини у присутності кисню (газифікація), без кисню (піроліз) або при зброджуванні під впливом бактерій.
- тверде – тверда біомаса і похідні тваринні продукти, що використовують безпосередньо як паливо або перетворюють в іншу вигляд перед тим як спалити (деревина, відходи рослинного і тваринного походження)
– енергія хвиль і припливів – механічна енергія припливних потоків або хвиль, що використовується для виробництва електричної енергії
Невідновлювані джерела енергії – це ті джерела енергії, які, вичерпавшись, більше не можуть відновлюватися, оскільки для їх утворення в природі потрібен тривалий час.
Відновлювані джерела енергії – це природні, практично невичерпні, похідні від сонячної активності та гравітаційної сили й тепла Землі джерела енергії, які постійно поновлюються і можуть бути використані для виробництва електричної та теплової енергії.
Передача електричної енергії
Передача електричної енергії – технологія передачі енергії від місць генерування (електростанцій) до місць споживання. Передача електроенергії здійснюється за допомогою електричних мереж, до складу яких входять перетворювачі, лінії електропередачі та розподільні пристрої.
Електрична мережа – це сукупність підстанцій, розподільних пристроїв і ліній електропередачі, що з’єднують їх, призначена для передачі та розподілу електричної енергії. Електрична мережа забезпечує можливість видачі потужності електростанцій, її передачі на відстань, перетворення параметрів електроенергії (напруги, струму) на підстанціях та її розподіл територією аж до безпосередніх електроприймачів.
В даний час застосовуються схеми передачі, в які входять:
- Електростанція (електричний генератор);
- підвищувальний трансформатор;
- лінія електропередачі;
- знижувальний трансформатор;