О системе электроснабжения США и ее влиянии на окружающую среду | Агентство по охране окружающей среды США

Соединенные Штаты используют множество различных источников энергии и технологий для производства электроэнергии. Источники и технологии со временем изменились, и некоторые из них используются больше, чем другие.

Три основные категории энергии для производства электроэнергии — это ископаемое топливо (уголь, природный газ и нефть), ядерная энергия и возобновляемые источники энергии. Большая часть электроэнергии вырабатывается паровыми турбинами с использованием ископаемого топлива, ядерной энергии, биомассы, геотермальной и солнечной тепловой энергии. Другие основные технологии производства электроэнергии включают газовые турбины, гидротурбины, ветряные турбины и солнечные фотоэлектрические элементы.

График электрической розетки, показывающий процентные доли производства электроэнергии в США в 2021 году за счет возобновляемых источников энергии (20 %), нефти (менее 1 %), атомной энергии (19 %), угля (22 %) и природного газа (38 %).

Ископаемое топливо – крупнейший источник энергии для производства электроэнергии.

Природный газ был крупнейшим источником — около 38% — производства электроэнергии в США в 2021 году. Природный газ используется в паровых и газовых турбинах для выработки электроэнергии.

Уголь был вторым по величине источником энергии для производства электроэнергии в США в 2021 году — около 22%. Почти все угольные электростанции используют паровые турбины. Несколько угольных электростанций преобразуют уголь в газ для использования в газовой турбине для выработки электроэнергии.

В 1 году нефть была источником менее 2021% производства электроэнергии в США. Остаточный мазут и нефтяной кокс используются в паровых турбинах. Дистиллятное или дизельное топливо используется в дизель-генераторах. Остаточный мазут и дистилляты также можно сжигать в газовых турбинах.

Ядерная энергия обеспечивает около одной пятой электроэнергии США

Ядерная энергия была источником около 19% производства электроэнергии в США в 2021 году. Атомные электростанции используют паровые турбины для производства электроэнергии за счет ядерного деления.

Возобновляемые источники энергии обеспечивают все большую долю электроэнергии в США

Многие возобновляемые источники энергии используются для производства электроэнергии, и в 20 году они были источником около 2021% от общего объема производства электроэнергии в США.

В 6.3 году гидроэлектростанции произвели около 31.5% от общего объема производства электроэнергии в США и около 2021% производства электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии. 1 Гидроэлектростанции используют проточную воду для вращения турбины, соединенной с генератором.

Энергия ветра была источником около 9.2% от общего объема производства электроэнергии в США и около 46% производства электроэнергии из возобновляемых источников энергии в 2021 году. Ветряные турбины преобразуют энергию ветра в электричество.

Читайте также:
5 типов шлифовальных машин и как их выбрать

Биомасса была источником около 1.3% от общего объема производства электроэнергии в США и около 6.7% производства электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии в 2021 году. Биомасса сжигается непосредственно на пароэлектростанциях или может быть преобразована в газ, который можно сжигать в парогенераторы, газовые турбины или генераторы двигателей внутреннего сгорания.

Солнечная энергия обеспечила около 2.8% от общего объема электроэнергии в США и около 13.5% производства электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии в 2021 году. Фотоэлектрическая (PV) и солнечно-тепловая энергия являются двумя основными типами технологий производства солнечной электроэнергии. Преобразование PV производит электричество непосредственно из солнечного света в фотогальваническом элементе. Большинство солнечно-тепловых энергетических систем используют паровые турбины для выработки электроэнергии.

Геотермальные электростанции произвели около 0.4% от общего объема производства электроэнергии в США и около 2.0% производства электроэнергии из возобновляемых источников энергии в 2021 году. Геотермальные электростанции используют паровые турбины для выработки электроэнергии.

О системе электроснабжения США и ее влиянии на окружающую среду

Сегодняшняя электроэнергетическая система США представляет собой сложную сеть электростанций, линий передачи и распределения и конечных потребителей электроэнергии. Сегодня большинство американцев получают электроэнергию от централизованных электростанций, которые используют широкий спектр энергетических ресурсов для производства электроэнергии, таких как уголь, природный газ, ядерная энергия или возобновляемые ресурсы, такие как вода, ветер или солнечная энергия. Эту сложную систему генерации, доставки и конечных пользователей часто называют электроэнергетическая сеть.

Используйте приведенную ниже схему, чтобы узнать больше об электросети. Нажмите на каждый компонент, чтобы получить обзор со ссылками на более подробную информацию.

Чистая выработка электроэнергии в США по источникам (2016 г.)

Источник: Управление энергетической информации США, Обозреватель данных по электроэнергии. Эти данные были получены в декабре 2017 года.

Как и где производится электричество

Электричество в Соединенных Штатах производится с использованием различных ресурсов. Наиболее распространенными являются природный газ, уголь и атомная энергия. Одними из самых быстрорастущих источников являются возобновляемые ресурсы, такие как ветер и солнечная энергия. Большая часть электроэнергии в США вырабатывается на централизованных электростанциях. Гораздо меньший, но растущий объем электроэнергии производится за счет распределенной генерации — различных технологий, которые вырабатывают электроэнергию там, где она будет использоваться, или рядом с ней, например, солнечные панели на месте и комбинированное производство тепла и электроэнергии. Узнайте больше о централизованной и распределенной генерации.

Доставка и использование электроэнергии

После того как электроэнергия вырабатывается на централизованной электростанции, она проходит по ряду взаимосвязанных высоковольтных линий электропередачи. Подстанции «понижают» высоковольтную мощность до более низкого напряжения, отправляя электроэнергию более низкого напряжения потребителям через сеть распределительных линий. Узнайте больше о поставке электроэнергии.

На бытовых, коммерческих и промышленных потребителей приходится примерно одна треть потребления электроэнергии в стране. На транспортный сектор приходится небольшая доля потребления электроэнергии. Узнайте больше о конечных потребителях электроэнергии.

Потребление электроэнергии по секторам (2017 г.)

Источник: Управление энергетической информации США, Обозреватель данных по электроэнергии. Эти данные были получены в декабре 2017 года.

Читайте также:
6 способов избавиться от дизельного топлива на одежде

Как энергосистема соответствует генерации и спросу

Количество электроэнергии, используемой в домах и на предприятиях, зависит от дня, времени и погоды. По большей части электричество должно быть выработано в то время, когда оно используется. Электроэнергетические компании и сетевые операторы должны работать вместе, чтобы производить необходимое количество электроэнергии для удовлетворения спроса. Когда спрос увеличивается, операторы могут реагировать, увеличивая производство на уже работающих электростанциях, вырабатывая электроэнергию на электростанциях, которые уже работают на низком уровне или находятся в режиме ожидания, импортируя электроэнергию из удаленных источников или обращаясь к конечным пользователям, которые согласились потреблять меньше электроэнергии из сети.

Воздействие электроэнергетической системы на окружающую среду

Почти все части системы электроснабжения могут воздействовать на окружающую среду, и величина этого воздействия будет зависеть от того, как и где производится и доставляется электроэнергия. В целом, воздействие на окружающую среду может включать:

  • Выбросы парниковых газов и других загрязнителей воздуха, особенно при сжигании топлива.
  • Использование водных ресурсов для производства пара, охлаждения и выполнения других функций.
  • Сбросы загрязняющих веществ в водные объекты, в том числе тепловые (вода более горячая, чем первоначальная температура водоема).
  • Образование твердых отходов, которые могут включать опасные отходы.
  • Использование земли для производства топлива, производства электроэнергии, линий электропередачи и распределения.
  • Воздействие на растения, животных и экосистемы в результате воздействия воздуха, воды, отходов и земли, описанного выше.

Некоторые из этих воздействий на окружающую среду могут также потенциально влиять на здоровье человека, особенно если они приводят к тому, что люди подвергаются воздействию загрязняющих веществ в воздухе, воде или почве.

Воздействие электроэнергии, которую вы используете, на окружающую среду будет зависеть от источников генерации («электроэнергии»), доступных в вашем районе. Чтобы узнать о выбросах, связанных с потребляемой вами электроэнергией, посетите Power Profiler Агентства по охране окружающей среды.

Вы можете снизить негативное воздействие потребления электроэнергии на окружающую среду, покупая «зеленую» электроэнергию и повышая энергоэффективность. Узнайте больше о том, как уменьшить свое влияние.

В более широком смысле несколько решений могут помочь уменьшить негативное воздействие на окружающую среду, связанное с производством электроэнергии, в том числе:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: