Методы и перспективы прямого преобразования энергии. Транспорт и распределение энергии

Основы энергосбережения

ры, а от аккумуляторов второй группы - путем возвращения рабочего тела в первоначальное агрегатное состояние.

Аккумуляторы явной теплоты применяются в системах производства электроэнергии, в том числе на солнечных электростанциях. Аккумуляторы скрытой теплоты - для питания потребителей коммунально-бытового сектора (широко применяются в солнечных отопительных установках жилого сектора США), сферы обслуживания.

4. 6. МЕТОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ

На смену традиционным способам преобразования энергии неизбежно придут качественно новые, более совершенные, в первую очередь, способы непосредственного или прямого преобразования тепловой, ядерной, световой и химической энергии в электрическую энергию.

Способы прямого преобразования различных видов энергии в электрическую основываются на физико-химических явлениях и эффектах, открытых учеными. Пока эти способы не конкурентоспособны с традиционными способами производства электроэнергии, используемыми в большой энергетике.

Однако уже сегодня прямое получение электроэнергии широко применяется в автономных источниках энергии небольшой мощности, для которых показатели экономичности работы не имеют решающего значения, а важны надежность работы, компактность, удобство обслуживания, небольшой вес. Такие источники энергии используются в системах сбора информации в труднодоступных местах Земли и в межпланетном пространстве, на космических аппаратах, самолетах, судах и т. п.

Различают физические и химические источники электрической энергии. К физическим источникам относятся термоэлектронные генераторы, фотоэлектрические батареи, термоэмиссионные преобразователи. В химических источниках, например, гальванических элементах, аккумуляторах, электрохимических генераторах и т.п., используется энергия окислительно-восстановительных реакций химических реагентов.

т

97

Преобразование тепловой энергии в электрическую. Известные способы прямого преобразования тепловой энергии в электрическую подразделяются на три вида:

•  магнитогидродинамические,

•  термоэлектрические,

•  термоэмиссионныс.

МГД-методл МГД-генератор. Магнитогидродинамичсский способ прямого преобразования тепловой энергии в электрическую является наиболее разработанным для получения больших количеств электроэнергии и лежит в основе МГД-генератора, опытные и опытно-промышленные образцы которого были созданы в Советском Союзе.

Сущность МГД-метода заключается в следующем.

В результате сжигания органического топлива, например, природного газа, образуются продукты сгорания. Их температура должна быть не ниже 2500 °С. При этой температуре газ становится электропроводным, переходит в плазменное состояние. Это означает, что происходит его ионизация. Плазма при такой относительно низкой температуре (низкотемпературная плазма) ионизирована лишь частично. Она состоит не только из продуктов ионизации - электрически заряженных свободных электронов и положительно заряженных ионов, но и из сохранившихся целыми, еще не подвергшихся ионизации молекул. Для того чтобы низкотемпературная плазма продуктов сгорания имела достаточную элект