logo


F. Energetika

F001. Kolikšen je delež pridobljene energije v Evropi in svetu?

V Evropi je pridobljene iz jedrske energije približno 30 % električne energije, v svetu pa 15 %.

F002. Koliko % el. energije proizvedejo HE, koliko TE in koliko JE?

V Sloveniji proizvede jedrska elektrarna Krško približno 40 %, termoelektrarne 35 % in hidroelektrarne 25 % električne energije. V svetu proizvedejo jedrske elektrarne približno 15 %, termoelektrarne 67 %, hidroelektrarne 15 % in ostali obnovljivi viri 3 % električne energije.

F003. Kaj je “boljše” (na splošno) jedrska elektrarna ali elektrarna na obnovljive vire in zakaj?

Odgovor je odvisen od naravnih danosti države, ki mora zagotoviti svoji preskrbo z elektriko. Država, ki ima primerne naravne pogoje za gradnjo vodnih elektrarn, bo to seveda izkoristila (npr. Norveška, ki proizvede skoraj vso svojo elektriko v vodnih elektrarnah). Država, ki takih naravnih pogojev nima, ima večji interes za izkoriščanje jedrske energije (npr. Francija, ki proizvede skoraj vso elektriko v jedrskih elektrarnah). Bistveno je, da nobeden od teh dveh tipov elektrarn ne sprošča v okolje ogljikovega dioksida in ne povzroča učinka tople grede.

F004. Kako poteka kurjenje v termoelektrarnah?

V sodobnih termoelektrarnah je parni kotel veliko število cevi, ki so kot obloga razporejeni na notranji strani kurišča. Kurišče je jašek škatlaste oblike, v katerega močni ventilatorji, ki delujejo tudi kot mlini za premog, vpihujejo mešanico zraka in premogovega prahu. Ob zgorevanju nastanejo zelo vroči plini, ki grejejo in uparjajo vodo v ceveh, plini pa se zato ohladijo in odtekajo v dimnik. Zelo drobne delce pepela pred izpustom v dimnik polovijo posebni filtri.

F005. Koliko vrst premoga obstaja?

Nekoliko poenostavljeno rečeno ločimo tri vrste premoga glede na delež lahkih ogljikovodikov in ogljika. Lignit, najmanj kvaliteten med premogi, ima med premogi največji delež lahkih ogljikovodikov, najmanjši delež ogljika in najmanjšo kurilno vrednost. Črni premog ima največji delež ogljika (takega, ki je skoraj sam ogljik, imenujemo antracit) in največjo kurilno vrednost. Rjavi premog je po kvaliteti bližji lignitu kot črnemu premogu. Premogi sem med seboj razlikujejo tudi po vsebnosti škodljivih snovi, predvsem žvepla. V Sloveniji imamo skoraj samo lignit. V Velenju npr. kopljejo lignit kot gorivo za termoelektrarne v Šoštanju.

F006. Iz katerih delov je sestavljena vetrnica za proizvajanje elektrike?

Glavni deli vetrne turbine (vetrnice) so rotor z lopaticami, zobniški menjalnik in električni generator. Najbolj pogoste so trikrake turbine, kar pomeni, da imajo tri lopatice. Lopatice (po obliki podobne vitkim letalskim krilom) so nastavljive s posebnim mehanizmom, tako da je delovanje turbine mogoče prilagoditi hitrosti vetra. Zobniški menjalnik poveča število vrtljajev vetrnice na število vrtljajev, ki je primerno za delovanje električnega generatorja. Sklop rotorja, menjalnika in električnega generatorja je nameščen na vrhu nosilnega stolpa.

F007. Koliko energije uspe sončna celica v svojem življenskem obdobju vrniti/pretvoriti iz sončnega obsevanja Zemlje?

Glavni namen širše uporabe foto-voltaičnih sončnih celic je pridobivanje električne energije brez izpustov ogljikovega dioksida. Za izdelavo teh celic pa je potrebna električna energija, katere pretežni del pa izvira iz fosilnih virov, ki ob svojem zgorevanju sproščajo ogljikov dioksid. Zato “življensko učinkovitost” izrazimo s količino ogljikovega dioksida, ki ga delovanje celice povzroči na pridobljeno kilovatno uro električne energije.

Pri sedanjih foto-voltaičnih je to približno 0,1 kg/kWh. Za primerjavo: uporaba premoga v termoelektrarni povzroči izpust približno 1 kg/kWh.

F008. Iz česa izvira energija v bencinu?

Ob zgorevanju bencina se sprosti toplota ob kemični reakciji (zgorevanju) med kisikom iz zraka ter ogljikom in vodikom iz bencina. Prvotni izvor energije bencina pa je Sonce, ki je s svojo energijo omogočilo nastanek organskih snovi, iz katerih je nato v dolgotrajnem procesu v geoloških plasteh nastala surova nafta – osnovna surovina za pridobivanje bencina.

F009. Katere so največje elektrarne v Sloveniji?

V Sloveniji je najmočnejša posamezna elektrarna NE Krško(676 Mwe). Med termoelektrarnami je najmočneja TE Šoštanj (683 MWe, kar pa je vsota moči večih TE na isti lokaciji). Med hidroelektrarnami je najmočnejša HE Zlatoličje (141 Mwe) na Dravi. (glej tudi Proizvodnja elektrike v Sloveniji, pdf, 314 KB)

F010. Koliko kg ogljikovega dioksida na leto v ozračje spusti povprečna slovenska termoelektrarna?

Slovenske termoelektrarne so po velikosti precej različne in je težko izbrati povprečno. Bolj smiselno je zato navesti podatek, da vse slovenske termoelektrarne skupaj spustijo v ozračje na leto približno 5 milijonov ton ogljikovega dioksida.

F011. Kakšna je razlika med hidroelektrarno in termoelektrarno?

Generator hidroelektrarne poganja vodna turbina (kolo z lopaticami, na katere delujejo curki vode), generator termoelektrarne pa parna turbina (kolo z lopaticami, na katere delujejo curki pare).

F012. Kaj vse poganja vodni tok?

Prostih vodnih tokov v rekah ali potokih običajno ne izkoriščamo za proizvodnjo elektrike. V redkih primerih ti tokovi še poganjajo mline (znan je npr. plavajoč mlin na Muri).

V hidroelektrarnah nastanejo vodni tokovi med lopaticami vodne turbine, ko se potencialna energija vode spremeni v hitrostno. Ti tokovi potem poganjajo rotor turbine, ta pa električni generator.

F013. Kakšen je postopek pridobivanja električne energije v hidroelektrarni?

Hidroelektrarna deluje tako, da izkorišča potencialno energijo vode za jezom (energijo, ki jo ima voda zaradi svojega položaja). Voda priteče do vodne turbine, v kateri se potencialna energija vode pretvori v hitrostno energijo – nastanejo hitri curki vode, ki delujejo na lopatice rotorja (vrtečega se dela vodne turbine). Rotor poganja električni generator, ki oddaja elektriko v omrežje.

F014. Kakšne vrste elektrarn imamo v Sloveniji?

V Sloveniji imamo jedrsko elektrarno Krško, 4 večje in okrog 60 manjših termoelektrarn, 19 večjih in precejšnje število malih hidroelektrarn, precejšnje število majhnih fotovoltaičnih elektrarn in eno vetrno elektrarno.

F015. Kolikšen je izkoristek pri Ljubljanskem TE-TOLu (toplotna in električna energija)?

Termodinamični izkoristek (razmerje med proizvedeno električno energijo in vloženo toplotno energijo) vsake termoelektrarne, ki je kombinirana s toplarno, je znatno slabši od izkoristka čiste termoelektrarne. Vendar to vzamemo v zakup, ker izkoristimo tudi toploto npr. za ogrevanje ali procese v industriji. Tak način pridobivanja električne energije je zelo upravičen v mestih in industrijskih središčih, kjer pogosto potrebujemo oboje.

F016. Koliko energije prihranimo, če vodo grejemo s pomočjo sončnih kolektorjev?

Nekaj kvadratnih metrov sončnih kolektorjev lahko eno gospodinjstvo oskrbuje z vso sanitarno toplo vodo (seveda pod pogojem, da je hiša na sončni lokaciji in da sije sonce). Prihrani torej približno toliko energije, kot bi je potrebovali za ogrevanje bojlerja.

F017. Katero gorivo kurijo v TE-TOL?

Gorivo v TE-TOL je indonezijski premog z majhno vsebnostjo žvepla, ki mu dodajajo 8 % lesnih sekancev.

F018. Kakšna je hitrost lopatic vetrne elektrarne?

Pri sedanjih vetrnih elektrarnah se gibljejo konice kril (lopatic) s hitrostjo več kot 300 km/h (krog 90 m/s). Krila so dolga približno 40 m, kar pomeni, da se vetrnica zavrti približno dvajsetkrat v minuti.

F019. Kolikšen delež električne energije v Sloveniji uvažamo?

Pred nastopom ekonomske krize v Sloveniji, zaradi katere se je zmanjšala poraba električne energije v industriji, je Slovenija uvažala 10 do 20 %, zdaj pa je uvoz znatno manjši. Kratkoročno ali intervencijsko, npr. ob remontu ali ustavitvi jedrske elektrarne Krško, je lahko uvoz bistveno večji.

F020. Koliko časa bo še zadostovala nafta pri današnji uporabi?

Brez dvoma so svetovne zaloge nafte (kot tudi vseh drugih surovin) omejene. Nemogoče je napovedati, kdaj je bo zmanjkalo, ker istočasno s porabo odkrivajo nova najdišča nafte in drugih nekonvencionalnih virov (npr. oljnih skriljavcev). Po zelo grobih ocenah je porabljena približno polovica svetovnih zalog nafte.

F021. Kam s sončnimi celicami po preteku življenske dobe?

Razgraditev fotovoltaičnih sončnih elektrarn s silicijevimi celicami ni dorečena. Z vidika okolja najbrž ne bo posebej težavna, saj je silicij eden najpogostejših elementov v naravi in nima škodljivih vplivov. Ostali konstrukcijski deli sončne elektrarne so večinoma kovine, ki jih je mogoče reciklirati.

F022. Koliko stane gradnja termoelektrarne, kako dolgo se jo gradi in kolikšna je njena življenska doba?

Cena termoelektrarne je odvisna od vrste goriva. Gradnja TE na plin ali nafto stane okrog 1000 evrov na instaliran kW moči, gradnja TE na premog pa okrog 1500 evrov na kW. Cena instaliranega kW za TEŠ6 je okrog 2000 evrov na kW, kar je znatno več kot cena primerljivih TE. Gradnja TE na premog traja okrog 3 leta, plinsko je mogoče zgraditi hitreje. Življenska doba TE je 30 do 40 let, običajno so vmes potrebne obnove kotlov in turbin.

F023. Koliko stane gradnja hidroelektrarne, kako dolgo se jo gradi in kolikšna je njena življenska doba?

Cena gradnje HE je seveda zelo odvisna od moči in zahtevnosti gradnje. Za približno predstavo velja podatek, da stane gradnja nekaj tisoč evrov na vsak kilovat instalirane moči. Čas gradnje (ob tem ni upoštevano pridobivanje soglasij in raziskave) je kakšnih pet let. Življenska doba HE je praviloma zelo dolga (lahko tudi 100 let), vendar so v tem času običajne zamenjave turbin, generatorjev in druge tehnološke opreme, ki z leti zastarijo.

F024. Koliko je vseh termoelektrarn na svetu, in koliko (v odstotkih) le-te “pridelajo” elektrike v primerjavi z nuklearkami?

Število vseh termoelektrarn na svetu je izredno veliko in ga je skoraj nemogoče navesti, ker njihove velikosti (moči) segajo od nekaj 100 kW do tisočev MW. Skupno proizvedejo približno dve tretjini vse električne energije na svetu. Jedrske elektrarne proizvedejo približno 14 % vse električne energije.

F025. Ali se alternativni viri energije lahko primerjajo z JE, v “pridelavi” energije?

Med alternativnimi viri energije sta najpogosteje uporabljena energija vetra in sonca. Izkoriščanje teh virov je mogoče le ob primernih vremenskih razmerah. Njihova proizvedena električna energija (“pridelana” energija) je odvisna od instalirane moči elektrarne in od časa obratovanja. Instalirana moč vetrnic ali sončnih celic je lahko precej visoka, vendar pa je čas obratovanja nepredvidljiv in včasih zelo kratek, tako da je proizvedena energija mnogo manjša, kot bi lahko sklepali iz instalirane moči. Nepredvidljivost obratovanja je precejšnja težava za elektroenergetski sistem, v katerem je zahtevana precej enakomerna dobava energije. Jedrske elektrarne delujejo veliko večino časa s svojo največjo močjo in so zato eden od najbolj predvidljivih virov v elektroenergetskem sistemu.

F026. V čem je slabše in v čem je boljše, da imajo američani frekvenco 60 Hz?

Tehnično in ekonomsko med obema frekvencama (Evropa 50 Hz, Amerika 60 Hz) ni razlike. Frekvenci sta rezultat zgodovinske izbire.

F027. Katera so najvažnejša kapljevita goriva?

Glavna kapljevita goriva so proizvedena iz surove nafte (zemeljskega olja): bencin, dizelsko in kurilno olje ter mazut (včasih imenovan tudi težko olje).

F028. Kateri so sestavni deli termoelektrarne?

Glavni sestavni deli termoelektrarne so:

  • kurišče ali zgorevalni prostor, v katerem ob zgorevanju goriva (najpogosteje premoga, nafte ali plina) pridobimo toploto,
  • kotel (dejansko so to cevi, ki obdajajo zgorevalni prostor), v katerem iz vode nastane para,
  •  parna turbina, ki toplotno energijo pare pretvori v mehansko energijo (vrtenje),
  •  električni generator, ki mehansko energijo turbine pretvori v električno energijo,
  • kondenzator, ki izrabljeno paro pretvori v vodo za ponovno napajanje kotla.

F029. Kakšna je prednost pridobivanja toplote v toplarni glede na lokalna kurišča?

V toplarni lahko pridobimo dragoceno električno energijo in toploto za ogrevanje stanovanj. Zaradi ogrevalne toplote proizvodnja elektrike ni bistveno manjša. V lokalnem kurišču pridobimo samo toploto, pa še zgorevanje je običajno manj učinkovito kot v toplarni.

F030. Katero gorivo odda največ energije na kg goriva in ali ga najdemo v naravi?

Med primarnimi viri energije (viri, ki so dostopni v naravi) odda največ energije na kg urana. Med fosilnimi viri so to črni premog (trdno gorivo), surova nafta (tekoče gorivo) in zemeljski plin (plinasto gorivo). V zadnjem času goriv ne presojamo samo po kalorični vrednosti, temveč tudi po količini ogljikovega dioksida, ki nastane pri zgorevanju. S tega vidika je najboljši zemeljski plin.

F031. Iz katerih delov je sestavljena sončna elektrarna in vetrna elektrarna?

Glavni sestavni del sončne elektrarne so fotovoltaične celice, ki energijo sončnega sevanja neposredno pretvarjajo v električno energijo. Zraven spadajo še montažna ogrodja in elektronika, ki omogoča prenos pridobljene energije v elektroenergetski sistem.

Glavni sestavni del vetrne elektrarne je vetrna turbina, ki gibalno energijo vetra spremeni v mehansko energijo (vrtenje) za pogon električnega generatorja. Pomembni sestavni deli so še zobniški prenosi, električni generator, elektronika in nosilni stolp.

F032. Katere so prednosti in slabosti energijskih virov, kot so npr. sonce, voda, veter, oceanski valovi, biomasa?

Prednost naštetih virov so obnovljivost. Vodno energijo je razmeroma lahko izkoriščati, ker je koncentrirana in hidroelektrarna ni predraga. To približno velja tudi za biomaso. Energija Sonca, vetra in valovanja pa je precej razpršena in so zato elektrarne za njihovo izkoriščanje zelo drage.

F033. Koliko nafte porabi avto na leto?

Sodoben avto z dizelskim motorjem, ki prevozi letno 20.000 km, porabi približno 1.200 litrov dizelskega olja (“nafte”), avto z bencinskim motorjem pa 1.500 litrov bencina. To gorivo vsebuje približno toliko energije, kot je oddajo 3 tabletke uranovega goriva.

F034. Kakšna goriva poznamo?

Goriva lahko glede na izvor delimo na fosilna, jedrska in bio-goriva. Fosilna (premog, nafta, zemeljski plin, šota) so v geološki zgodovini nastala iz organskih materialov, ki so bili prej na površju. Njihova energija se sprosti ob gorenju (oksidaciji). Jedrska goriva (uran, plutonij, torij) so snovi iz zemeljske skorje, ki v jedrski reakciji cepitve lahko sprostijo velike količine energije ali pa jih v jedrskem reaktorju spremenimo v jedrsko gorivo. Bio-goriva pa so organske snovi (npr.: les, slama, rastlinska olja), ki jih uporabimo kot gorivo kmalu po njihovem nastanku.

F035. Koliko hidroelektrarn je ob reki Savi?

Na Savi so hidroelektrarne Moste, Mavčiče, Medvode, Vrhovo, Boštanj, Blanca in Krško.

F036. Koliko velikih hidroelektrarn imamo v Sloveniji?

V Sloveniji je na Dravi 8 elektrarn, na Savi 5 elektrarn in na Soči 3 elektrarne. Moč teh elektrarn je med 10 in 140 MW.

F037. Pri katerem premogu ostane največ pepela?

Največ pepela običajno ostane pri zgorevanju lignita (10 do 20 %).

F038. Ali elektrarne na obnovljive vire energije predstavljajo kakršno koli nevarnost?

Vsak vir energije, tudi če je obnovljiv, je lahko nevaren. Pri vodnih elektrarnah predstavlja npr. znatno nevarnost porušitev jezov. Takih nesreč je bilo v Evropi in v svetu že precej in so bile tipično prave katastrofe.

F039. Kaj bomo ljudje naredili, ko bo zmanjkalo nafte, premoga itd. in kdaj približno se bo to zgodilo?

Zaloge nafte niso tako zanesljivo znane, da bi se dalo napovedati, kdaj je bo zmanjkalo. Napovedi so se vedno izkazale kot napačne, saj so bila pogosto nepričakovano najdena nova ležišča. Premoga še dolgo ne bo zmanjkalo, zaloge so dobro raziskane. Bolj važno, kot napovedati, kdaj bo zmanjkalo fosilnih goriv, pa je že sedaj ukrepati proti sproščanju ogljikovega dioksida v ozračje. Ta namreč povzroča učinek tople grede in že sedaj zaznavno ogrevanje ozračja ter klimatskih pogojev na Zemlji.

F040. Kateri viri energije (odnovljivi ali nuklearni) proizvedejo več energije?

Gledano v celoti je na svetu več električne energije proizvedene iz jedrske energije (približno 15 %) kot iz obnovljivih virov energije (približno 10 %).

V posameznih državah sveta pa je to razmerje lahko zelo različno: Francija npr. 80 % svoje električne energije dobi iz jedrskih elektrarn, Norveška pa skoraj vso iz vodnih elektrarn. Obe državi sta visoko razviti in sta se prilagodili svojim naravnim danostim. V Sloveniji je približno 40 % elektrike iz jedrske elektrarne Krško, 35 % iz termoelektrarn in 25 % iz vodnih elektrarn. Razmerje energetskih virov v Sloveniji je po splošnem mnenju energetikov zelo primerno, ker zagotavlja precej enakomerno porazdelitev proizvodnje med razne vire, kar je dobro za zanesljivost elektroenergetskega sistema.

F041. Zakaj ljudje ne uporabljamo samo elektrarne z obnovljivimi viri?

Obnovljivih virov enostavno ni dovolj, ali so neekonomični za pokrivanje vseh energetskih potreb, ali ne zagotavljajo neprekinjene stabilne dobave električne energije. Vsaka država si želi zagotoviti stabilno, ekonomično in neprekinjeno dobavo energije. Nekatere države, npr. Norveška, lahko svoje potrebe skoraj v celoti krijejo iz vodne energije, ki je imajo v izobilju. Finska, ki je prav tako zelo okoljevarstvena država, nima dovolj vodne energije in glede na svoj geografski položaj malo sončne energije. Zato je za Finsko zelo pomembna jedrska energija. V Sloveniji je vodna energija že zelo izkoriščena. V gradnji je še nekaj vodnih elektrarn, ki pa ne bodo bistveno spremenile naše elektroenergetske bilance, temveč le prispevale k ekonomičnosti in stabilnosti sistema. V Sloveniji nimamo kaj dosti lokacij za gradnjo vetrnih elektrarn, ki so izkazale tudi kot ekološko sporne.

Izkoriščanje sončne energije je drago, poleg tega tudi ne zagotavlja neprekinjene dobave. Zato v Sloveniji pokrivamo našo porabo z mešanico električne energije iz jedrske, fosilne in vodne energije.

F042. Kaj so slabosti in prednosti za pridobivanje električne energije iz obnovljivih virov in kakšen je njihov vpliv?

Med obnovljive vire energije štejemo tiste, ki izvirajo iz energije Sonca (energija vode, vetra, morskih valov, sončnega sevanja in biomase) ter gibanja nebesnih teles (plimovanje). Prednost pridobivanja električne energije iz obnovljivih virov je, da so praktično neizčrpni in ne povzročajo težav z odpadki ali izpusti ogljikovega dioksida v ozračje. Njihova splošna pomanjkljivost (razen pri vodni energiji) pa je razpršenost. To pomeni, da potrebujemo za njihovo izkoriščanje velike količine dragih naprav (npr. velike površine fotovoltaičnih sončnih celic, veliko število velikih vetrnic itd.). Te naprave že same s svojo prisotnostjo pomenijo določeno obremenitev (spremembo) naravnega okolja, pa tudi pridobivanje materialov za njihovo gradnjo obremenjuje okolje in povzroča sproščanje nezaželenih izpustov v okolje (npr. ogljikovega dioksida). Izkoriščanje vodne energije v hidroelektrarnah je razmeroma enostavno, vsekakor pa njihova gradnja povzroči znatne spremembe naravnega okolja (potopitev dolin in naravnih življenjskih okolij, sprememba naravnih režimov pretoka vode, nevarnost porušitev jezov itd.).

F043. Katerim snovem rečemo gorivo?

V jedrski tehnologiji imenujemo gorivo snovi (naravne ali umetne izotope), ki lahko doživijo jedrsko cepitev. Najpogosteje uporabljano gorivo je obogaten uran, ki ga sestavlja približno 5 % urana-235 in 95 % urana-238. Kot gorivo je mogoče uporabiti tudi plutonij-239 (cepljiv izotop, pridobljen v reaktorju).

F044. Kakšno je pridobivanje električne energije iz obnovljenih virov?

Med obnovljive vire energije štejemo tiste, ki izvirajo iz energije Sonca in kroženja Lune okrog Zemlje:

  • vodna energija, ki jo izkoriščamo v hidroelektrarnah z vodnimi turbinami, ki poganjajo električne generatorje,
  • energija vetra,  ki jo izkoriščamo z vetrnicami, ki poganjajo električne generatorje,
  • energija sončnega sevanja, ki jo fotovoltaične sončne celice pretvarjajo neposredno v električno energijo,
  • energija biomase (gorljivega rastlinskega materiala), ki jo izkoristimo s kurjenjem v termoelektrarnah,
  •  energija morskih valov (ta je nastala iz energije vetra), ki jo izkoristimo s posebnimi turbinami ali mehaničnimi stroji,
  •  energijo plimovanja izkoriščamo kot vodno energijo v posebnih  hidroelektrarnah.

Geotermalna energija je marsikje na razpolago v znatnih količinah, vendar ne spada med obnovljive vire, ker z njenim izkoriščanjem ohlajamo del Zemljine notranjosti.

F045. Koliko hidroelektrarn imamo v Sloveniji?

V Sloveniji obratujejo 4 termoelektrarne, 18 hidroelektrarn in ena jedrska elektrarna (NE Krško). V zadnjem času je bilo zgrajenih nekaj fotovoltaičnih sončnih elektrarn, katerih prispevek v elektroenergetsko bilanco Slovenije pa je zanemarljiv. V Sloveniji ni vetrnih elektrarn in elektrarn, ki bi izkoriščale energijo morskih valov

F046. Kateri premog oddaja največ enerjije: lignit, rjavi ali črni premog?

Sestavina premoga, ki ob zgorevanju oddaja največ energije, je ogljik. Črni premog je skoraj sam ogljik in zato odda največ energije (pravimo tudi, da ima največjo kalorično vrednost). Rjavi premog vsebuje manj ogljika in odda manj energije, še manj pa lignit.

F047. Iz česa nastane zemeljski plin?

Zemeljski plin nastane pri anareobnem razkroju (brez prisotnosti kisika) fosilnih materialov (npr. rastlin). Glavna sestavina zemeljskega plina je metan, ki je z vidika globalnega ogrevanja primerno gorivo, ker ob gorenju nastaja zelo malo ogljikovega dioksida.

F048. Primerjava plinskih turbin in parnih elektrarn

Elektrarna na plinsko turbino je mnogo enostavnejša od parne elektrarne, ker ne potrebuje parnih kotlov. Poganja jo namreč plinska turbina, kar je podoben stroj, kot ga imajo za svoj pogon reakcijska letala. Tudi gradnja je hitra in nabavna cena relativno nizka. Njena obratovalna prednost je hiter start, velika pomanjkljivost pa višja cena elektrike zaradi dražjega goriva.

Parna elektrarna lahko kuri vse vrste goriv (tudi cenena, npr. lignit), kar pomeni nizko ceno elektrike.

F049. Kakšne elektrarne poznamo?

Elektrarne ločimo glede na primarni vir energije, ki jih poganja, na sledeče vrste:

  • hidroelektrarne izkoriščajo energijo vode,
  •  termoelektrarne izkoriščajo toploto, ki se sprosti ob zgorevanju goriv (najbolj pogostopremoga, nafte in plina),
  • termoelektrarne izkoriščajo toploto, ki se sprosti ob zgorevanju goriv (najbolj pogostopremoga, nafte in plina),
  •  jedrske elektrarne izkoriščajo toploto, ki se sprosti ob cepitvi urana (sicer pa so precej podobne termoelektrarnam),
  • vetrne elektrarne izkoristijo kinetično (gibalno) energijo vetra,
  • geotermalne elektrarne izkorišajo toploto vroče vode, ki priteče iz zemeljske notranjosti,
  •  fotovoltaične elektrarne pretvarjajo energijo sončnega sevanja neposredno v elektriko s pomočjo sončnih celic,
  • sončne toplotne elektrarne izkoriščajo toploto sončnega sevanja, ki jo pretvorijo v elektriko kot v termoelektrarni,
  •  elektrarne na morske valove posredno izkoriščajo energijo vetra, v elektriko pa jo pretvarjajo s pomočjo precej komplicirane tehnologije in so še v poskusni fazi.

F050. Ali je premog nevaren?

Premog ni nevaren. Vendar pa se je od začetka industrijske dobe do danes, predvsem zaradi zgorevanja premoga, ki je bil dolgo časa eden glavnih virov energije v industrijskih državah, sprostilo zelo veliko ogljikovega dioksida. Ta vpliva na izsevanje toplote Zemlje nazaj v vesolje, tako da se ravnotežje med prejeto toplote s Sonca in oddano nazaj v vesolje vzpostavlja pri višji temperaturi. Temu rečemo učinek tople grede, ki povzroča globalno segrevanje, kar je eden največjih izzivov človeštvu v sedanjem času.

F051. Zakaj potrebujemo premog?

Premog je od začetkov industrializacije najpomembnejši vir energije. Izkoriščamo jo tako, da ob kurjenju premoga dobimo toploto, ki jo lahko uporabimo za ogrevanje, industrijske procese in pretvorbo v električno energijo.

F052. Kako je nastal premog?

Premog je nastal iz rastlinskih ostankov, ki so prišli in milijone let ostali v geoloških plasteh pod velikih pritiskom brez prisotnosti zraka.

F053. Kje je največja termoelektrarna na svetu? In kje v Evropi?

Med najmočnejše termoelektrarne v svetu spada taiwanska Taichung s 5830 MW električne moči, ki spada s svojim izpustom CO2 v okolje med prav tako največje onesnaževalce okolja.

V Evropi velja za najmočnejšo poljska termoelektrarna Belchatow s 4440 MW električne moči.

Poudariti je potrebno, da so zgornje enote sestavljene iz večjega števila posameznih enot (n.pr. v taiwanskem primeru, iz 8 enot po dobrih 730 MW). Nikjer v svetu ne srečamo enote, ki bi bila recimo močnejša od 1700MW, ker tako močnih generatorjev električne energije enostavno ni. Najmočnejšega bo imela finska jedrska elekrarna Olkiluoto III, z močjo 1650MW električne energije.

F054. Kakšne so prednosti oskrbe z energijo, ki jo pridobimo v termoelektrarni glede na okolje?

Taka termoelektrarna, ki je istočasno tudi toplarna, ima z vidika okolja pomembno prednost, da lahko za ogrevanje hiš izkoristi toploto zgorevanja (premoga, nafte, plina), ki je ni mogoče v celoti pretvoriti v električno energijo. Temu pravimo soproizvodnja električne in toplotne energije.

F055. Iz česa nastane nafta?

Nafta in naravni plin sta nastala v geoloških plasteh po mnogih milijonih let segrevanja in stiskanja prazgodovinskega planktona in alg, ki so se vsedale na morsko dno. Premog je nastal iz rastlinskih ostankov, ki so prišli in milijone let ostali v geoloških plasteh pod velikih pritiskom brez prisotnosti zraka.

F056. Kakšna je razlika med termo in plinsko termoelektrarno?

Tudi plinska elektrarna je termoelektrarna, le da je delovni stroj plinska turbina namesto parne turbine. Plinska elektrarna ne potrebuje parnega kotla, ker poteka zgorevanje v zgorevalnih celicah v samem stroju, ki deluje enako kot reakcijski motorji letal.

F057. Katere so prednosti in slabosti termoelektrarn?

Prednost termoelektrarn je, da jih je možno zgraditi razmerom poceni in hitro (še posebno, če gre za termoelektrarno na plin ali nafto). Velika pomanjkljivost pa je izpust ogljikovega dioksida (približno 1 kg/kWh električne energije) in vedno višja cena goriva ter posledično tudi cena pridobljene električne energije.

F058. Kakšna je razlika med termoelektrarno in jedrsko elektrarno?

Termoelektrarna dobi energijo za svoje delovanje (toploto) iz zgorevanja, torej kemične reakcije med gorivom (npr. ogljikom, ki je v premogu) in kisikom iz zraka. Jedrska elektrarna pridobi toploto iz jedrske reakcije – cepitve uranovega jedra. Toploto pa obe elektrarni pretvorita v električno energijo s pomočjo pare, ki poganja parno turbino, ta pa generator.

F059. Kakšna je razlika med termo in jedrsko elektrarno in katere so slabosti jedrske?

Pri obeh elektrarnah pridobimo elektriko na ta način, da toploto izkoristimo za uparjanje vode, para poganja parno turbino, ta pa generator. Razlika med jedrsko in termo elektrarno pa je v tem, da pri jedrski elektrarni toploto za uparjanje vode dobimo v jedrskem reaktorju, v katerem poteka cepitev uranovih jeder (jedrska reakcija), pri termoelektrarni pa daje toploto zgorevanje (kemična reakcija).

Glavna slabost jedrskih elektrarn je, da je v mnogih državah šibka njena družbena sprejemljivost, ker mnogi ljudje dojemajo jedrsko energijo kot nekaj nevarnega.

F060. Koliko energije porabimo za kuhanje kosila?

Pri kuhanju kosila za 4 osebe porabimo približno eno kilovatno uro električne energije.

F061. Koliko elektrike proizvede Slovenija?

Skupna letna proizvodnja vseh elektrarn v Sloveniji (HE, TE in NEK) je približno 15 TWh (1 TWh = 1000 000 kWh).

F062. Kolikšen delež električne energije v Sloveniji uvažamo?

V Sloveniji uvažamo okrog 15 % električne energije.

F063. Kateri premog sprosti največ toplote in zakaj?

Ob zgorevanju sprosti največ toplote črni premog, ker ga sestavlja skoraj samo ogljik.

F064. Kako poteka proces pridobivanja energije s pomočjo premoga?

Premog zgori v kurišču parnega kotla, v katerem nastane visokotlačna para, ki poganja parno turbino, ta pa električni generator.

F065. Zakaj je potrebna energija?

Energijo potrebujemo za življenje, delovanje strojev, tehnološke procese, ogrevanje itd. Takšen je človekov vsakdanji pogled na energijo. Energija pa je sicer sestavni del vesolja in se ne moremo vprašati, zakaj jo potrebujemo. Skušamo razumeti, kakšno vlogo ima v vesolju.

F066. Koliko stane proces pridobivanja zemeljskega plina?

Zemeljski plin sestavlja skoraj v celoti metan. Da je možno zemeljski plin komercialno izkoriščati, ga je treba skoraj vedno na črpališčih, ki so običajno daleč od centrov potrošnje, najprej vtekočiniti. Vtekočinjen plin nato posebni tankerji prepeljejo do terminalov, ki so že bližje centrom potrošnje. Tam tekoči plin vplinijo in ga s plinovodi pošljejo do potrošnikov. Vsak od naštetih korakov ima svojo ceno. Končna cena energije, ki jo plača potrošnik, pa je približno enaka ceni plinskega olja (nafte).

F067. Koliko stane tona črnega premoga?

Tona črnega premoga stane približno 150 €.

F068. Koliko elektrike proizvajajo sončne elektrarne v kw?

V Sloveniji imamo precej manjših sončnih elektrarn, katerih skupna instalirana moč je približno 200 MW, njihova skupna letna proizvodnja pa približno 200 GWh (200 000 MWh). V povprečju sončne elektrarne v Sloveniji (podobno velja za druge evropske države) torej delujejo samo z desetino instalirane moči. Za primerjavo je zanimivo, da imajo hidroelektrarne na Savi skoraj enako skupno instalirano moč, proizvedejo pa v povprečju trikrat do štirikrat toliko električne energije kot vse sončne elektrarne.

F069. Katera so fosilna goriva in zakaj se tako imenujejo?

Fosilna goriva so tista, ki jih pridobimo z izkopavanjem ali črpanjem iz zemeljske skorje: premog, nafta, zemeljski plin in šota. Ime izvira iz latinščine in pomeni nekaj, kar izkopljemo.

F070. Katera goriva uporabljajo termoelektrarne?

Termoelektrarne so stroji, ki toplotno energijo pretvarjajo v električno energijo. Kot vir toplote lahko uporabljajo premog, nafto, plin, les, šoto, pa tudi toplotno energijo Sonca ter geotermalno energijo.

F071. Katera država ima največ hidroelektrarn?

Bolj kot samo število hidroelektrarn je pomembno, kolikšen delež električne energije določena država pridobi iz vodne energije. Norveška, ki je leta 2008 proizvedla 98,5 % vse elektrike v hidroelektrarnah, je vodilna država na tem področju.

F072. Kakšno moč ima človek npr. kolesar?

Človek lahko dalj časa, npr. kot fizični delavec, dela z močjo kvečjemu 100 do 200 W. Kolesar, ki vozi z zmerno hitrostjo po ravni cesti, razvija moč 50 do 100 W, dober kolesar, npr. tekmovalec lahko razvije za krajši čas tudi moč okrog 500 W.

F073. Ali veš, kolikšna je moč kakšnega gospodinjskega aparata?

Moč večine večjih gospodinjskih aparatov (pralnega stroja, pomivalnega stroja, sesalnika, pečice) je okrog 1 kW.

F074. Primerjava prednosti in slabosti proizvodnje energije iz HE in JE?

Prednost proizvodnje elektrike v HE je izkoriščanje obnovljivega vira energije. Vendar pa so HE popolnoma odvisne od naravnih danosti, predvsem od padavin, tako da ne delujejo vedno z močjo, za katero so projektirane. Velik pomen HE je tudi v tem, da so edini način za “shranjevanje energije”. Prednost JE je njihova velika moč in sposobnost dolgotrajnega neprekinjenega obratovanja na projektni moči. Prednost je tudi relativno nizka cena proizvedene elektrike. Pomanjkljivost je visoka cena investicije, dolgotrajna gradnja in težavna pridobitev lokacije.

F075. Zakaj sploh uporabljamo elektrarne? Katere vrste elektrarn poznamo?

Elektrarne so “tovarne”, v katerih energijo, ki jo dobimo v naravi (primarno energijo) pretvorijo v električno energijo. Ta je temelj sodobnega sveta. Vrste elektrarn so: termoelektrarne (kemično energijo premoga z zgorevanjem pretvorijo v elektriko), hidroelektrarne (energijo vodnega toka spremenijo v elektriko), jedrske elektarne (jedrsko energijo pretvorijo v električno), sončne elektrarne (energijo sončnega sevanja pretvorijo v elektriko), vetrne elektrarne (energijo vetra – gibanja zraka pretvorijo v elektriko).

F076. Ali se pri vseh termoelektrarnah sprošča toplota?

Vse elektrarne, ki delujejo kot toplotni stroj, potrebujejo vir toplote in ponor toplote. To so vse vrste termoelektrarn (na premog, nafto, plin in geotermalne) ter tudi jedrske elektrarne. Vse te sproščajo v okolje tisti del toplotne energije, ki je ni mogoče spremeniti v delo oz. električno energijo.

F077. Koliko je jedrskih elektrarn po celem svetu?

Po celem svetu je trenutno 442 delujočih jedrskih elektrarn.

F078. Z mojim laičnim znanjem znanstvenih ved, se mi zdi, da je iz fuzije nemogoče pridobiti energijo oz. vsaj ne na način, da upamo, da bo fuzija oddala toploto. To pa zato, ker se energije med seboj privlačijo (zato žarek kljub temu, da nima mase, ne pobegne energiji črne luknje) in toplota, s takim pristopom ne bo pobegnila od energije fuzije.

V fuzijskem reaktorju ITER, ki je sedaj v gradnji v Cadarachu v Franciji, se bodo zlivala jedra devterija in tritija v jedra helija. Ob zlitju se sprostijo visoko energijski nevtroni, katerih kinetična energija se v vodi, ki je v plašču fuzijske komore, spremeni v toploto. V delujočem eksperimentalnem fuzijskem reaktorju JET v Culhamu je ta proces že preizkušen.

Fuzija (zlivanje jeder) nima nič s črnimi luknjami.

F079. Kolikšen delež električne energije v Sloveniji uvažamo?

Povprečen uvoz električne energije je okrog 10 %.

na vrh

Najbolj sveža vprašanja Pogosta vprašanja - kategorije Pogosta vprašanja - vsa