Elektroteknikk‎ > ‎

08 Produksjon og distribusjon av elektrisk energi

Forrige side - Indeks - Neste side




1. Produksjon av elektrisk energi.

Elektrisk energi kan enten produseres sentralt, et sted der energikilden eventuelt finnes, eller
lokalt, nær brukerstedet. Mesteparten av den elektriske energien som vi forbruker i Norge
på et sentralt sted enten ved hjelp av
vannkraft eller ved hjelp av gasskraft. Det foreligger også
en del planer om å bygge ut
vindkraftverk. Noen av disse planene er allerede realisert, slik at
det finnes noen vindkraftverk i bruk.

En type elektrisk energi som kan produseres lokalt nær brukerstedet, er elektrisk energi basert
solenergi. Dette skjer ikke i så veldig stor målestokk i Norge. Dette skyldes dels klimatiske
forhold, ved at det rett og slett ikke finnes den samme tilgangen av solenergi, slik som for eksempel
i Syd Europa. Et unntak er allikevel
det nye operabygget i Oslo, der en av de store veggene for en
sto del består av solceller. Dette er et av Norges største anlegg for utnytting av solenergi ved hjelp
av solceller.

For alle typer av energiproduksjon, så gjelder det er prinsipp om at energien i utgangspunktet
må finnes i en eller annen form, slik at den kan omdannes fra den formen som den er i og over 
til elektrisk energi. På denne måten så handler produksjon av energi på mange måter om å
omforme energi fra en type energi til en annen type energi.

Energikildene kan for eksempel være stillingsenergi, trykk og bevegelse i en vannstrøm, slik som
det gjelder for vannkraftanlegg. For vindmøller, så henter man ut bevegelsesenergi i luftmassene,
som er i bevegelse.

For gasskraftverk, olje og kullkraftverk, så henter man ut kjemisk energi, bundet opp i et materiale
som man forbrenner ved å la det reagere med luftens oksygen.




Fig 1 - liten foss. Ikke så veldig mye energi i denne, det finnes større fosser enn dette.




Figur 2 - Vindmølle på Utsira.



Se også artikkel om kullkraftverk på Gemini, NTNU/SINTEF.


Vi gjør ellers et skille mellom fornybar energi, dvs energikilder som i prinsipp er evigvarende,
slik som solenergi, vindenergi og energi fra strømmende vann. På den annen side så finnes
det energikilder som er ikke fornybare og som forbrukes, slik som kullkraft, dieseldrevne
kraftverk og gasskraftverk.

De typene kraftverk, som er basert på fornybar energi, forurenser lite eller ingen ting. 

De kraftverkene som er basert på fossile brensel slik som kull, olje og gass vil naturlig forurense
en del. Gasskraftverk vil vanligvis forurense minst og kullkraftverk vil vanligvis forurense mest,
litt avhengig av hva slags teknologi som er brukt.

Ganske mange kraftverk fungerer på den måten at det finnes en turbin eller en motor som, i
utgangspunktet produserer en mekanisk energi, ut på en aksling. Denne mekaniske energien
leveres så videre til en generator som omformer denne mekaniske energien til elektrisk energi.

Et vanlig prinsipp for produksjon av elektrisk energi:




Fig 1 - Prinsipp for produksjon av elenergi.


Det finnes mange typer energi, men den elektriske energien har spesielle egenskaper ved at det
er lett å overføre den over store avstander, samt at det også er enkelt å anvende den på mange
forskjellige måter på brukerstedet.

Tidligere så brukte man for eksempel parafin til oppvarming og til belysning. Det kan man ennå 
gjøre hvis man vil, men det vil være lettere å bruke elektrisk energi både til belysning, koking av
spagetti, steking av pannekaker og oppstart av PC.

For elektrisk energi, så gjelder det er ganske spesielt prinsipp når den brukes til oppvarming.
Vi kan bruke en elektrisk varmeovn, og da gir 1.000 W elektrisk energi også ca 1.000 W med
varmeenergi. Hvis man der i mot bruker elektrisk energi i kombinasjon med en varmepumpe,
så er det faktisk mulig å få omformet 1.000 W elektrisk energi til 2.000 eller 3.000 W med 
varmeenergi. (Dette forutsetter at man har tilgjengelig en lavtemperatur varmekilde som man
kan pumpe varmeenergien fra.)

Atomkraft - Norge produserer ikke atomkraft, men det gjør for eksempel Sverige. Her er en
link til en ganske bra artikkel på Wikipedia om produksjon av atomkraft






2. Prinsipper for overføring av elektrisk energi.


Den elektriske energien skal ofte overføres over store avstander, og i den forbindelse så
ønsker vi minst mulig tap av energi. 

På grunn av fysiske lover, så vil det være slik at dersom overføringen av elektrisk energi skjer
ved en høy spenning, så vil det gå mindre energi tapt, enn hvis overføringen skjer ved en
relativt sett lavere spenning.

Ved produksjon av elektrisk energi, så kan det være at generatoren på kraftverket leverer
ut en spenning på for eksempel 20.000 volt. Før den elektriske energien leveres ut på
overføringsnettet, så kan det være at den transformeres opp til en ennå høyere spenning,
for eksempel 400.000 volt.   


   

Fig1 - Produksjon og overføring av elektrisk energi.


Figuren over viser hvordan produksjonen av energi skjer der hvor energikilden finnes, for
eksempel i tilknytning til et vannfall. Den elektriske energien transformeres så kraftig opp
i spenning, slik at overføringen kan skje med så lite tap som mulig. Til dette benyttes det
transformatorer. Fordelingen til sluttbruker skjer med en fasespenning på 400 volt for TN
systemet og 230 volt for IT systemet. 

Ellers så følger en link til litt ekstra stoff, for den spesielt interesserte. Det handler om en
"automatisert forelesning" omkring "energi for framtiden" på Norsk Digital Læringsarena.
Link. Det er jo ellers interessant å merke seg at stoffet på NDLA kanskje ser ut til å handle en del
om hva man forventer for framtiden, men ikke så mye om hvordan energiproduksjon faktisk
skjer i dag. 

Her er også en link til NVE som forklarer litt om produksjon og distribusjon av elektrisk energi.






 
Comments