Elektrienergia tootmine

Elektrienergia tootmine on elektrienergia saamine teistest energialiikidest. 1831. aastal avastas Michael Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse, mis võimaldas arendada ja kujundada elektrimootoreid ja generaatoreid. Esimene elektrigeneraator ehitati 1832. aastal Pariisis, esimene kasutuskõlblik elektrigeneraator valmistati Saksamaal 1867. aastal. Tänapäeval toodetakse peaaegu kogu kasutatav elektrienergia fossiilkütuseid põletavates soojuselektrijaamades, hüdrojaamades ja tuumajaamades. Soojuselektrijaam (SEJ) on elektrijaam, mis muundab soojusenergiat elektrienergiaks. Soojusenergia saadakse loodusest, toodetakse elektrijaamas endas või on mõne muu protsessi kõrvalsaadus. Tavaliselt saadakse soojusenergia kütuse põletamisel ja selle tõttu rajatakse SEJ-d nendele kohtadele, kus kütus on suhteliselt odav. Hüdroelektrijaam on elektrijaam, milles vee potentsiaalne energia muundatakse elektrienergiaks. Hüdroelektrijaamade ehitamine on kulukas (mahukad mullatööd ja betoonitööd paisude ehitamisel), kuid energia omahind on suhteliselt madal, sest ekspluatatsioonikulud on väikesed. Maailma võimsaim hüdroelektrijaam on Lõuna-Ameerikas Paraná jõel. Selle võimsus on 12,6 miljonit vatti. Tuumaelektrijaam on elektrijaam, kus elektrienergiat saadakse aatomituuma lõhustumisest. Tuumakütuse jäägid on väga ohtlikud ja radioaktiivsed, nende lagunemiseks kulub tuhandeid aastaid. Tuumaelektrijaamad ei saasta õhku, kütust kulub vähe, tekib vähe tahkeid jäätmeid. 1973. aastal tõstis Naftat Eksportivate Riikide Organisatsioon OPEC nafta hinna neljakordseks ja teatas naftatoodangu vähendamisest. Tekkis olukord, mis kestab seniajani ja mida nimetatakse ülemaailmseks kütusekriisiks. Kriisi teeb teravaks asjaolu, et maailma naftavarude ammendumist võib prognoosida juba enne 21. sajandi lõppu. Veidi kauem saab maailmas toota maagaasi, veel kauem aga kivisütt. Üle kahe kolmandiku maailma elektrienergiatarbest kaetakse fossiilkütuse põletamise teel. Eesti energeetika põhineb põlevkivil, mille majanduslikult kasutuskõlblikke varusid arvatakse piisavat veel 30 aastat, optimistlike hinnangute järgi 100 aastat. On tekkinud suur huvi alternatiivsete elektrienergia allikate vastu, nendeks on: Tuuleenergia Geotermaalenergia Päikese kiirgusenergia Bioenergia Vesinikuenergeetika Eestis on taastuvenergiaallikatest esikohal tuuleenergia. Tuuleenergia on tasuta energiaallikas ning selle kasutuselevõtuga saab vähendada õhku paiskuvate kasvuhoonegaaside hulka ning seetõttu aitab tuulest toodetud energia võidelda kliimamuutusega. Samas ei võimalda tuule juhuslikkus tagada elektri stabiilset tootmisvõimet igal ajahetkel. Eestis püstitati esimene elektrituulik 1997. aastal Hiiumaal. Tuuliku võimsus oli 150 kW. Geotermaalenergia on Maa siseenergia. Maasisest energiat saab kasutada vaid nendes piirkondades, kus soojusvoog lähtub vähemalt mõne kilomeetri sügavuselt. Sellised tingimused on enamasti laamade äärealadel. Maasisest energiat on ka raske kätte saada. Termaalvett ja auru saadakse sügavale maasse rajatud puuraukudest, samuti kasutatakse kuumade kivimite soojust, pumbates sealt vett läbi. Päikese kiirgusenergiat kasutatakse, kui fotoelementide abil muundatakse päikesekiirgust elektrienergiaks. Bioenergia on biomassist toodetud energia. Vesinikuenergeetika on vesinikul põhinev energiamuundamine ja -kasutus. Molekulaarset vesinikku (H2) saadakse vee elektrolüütilisel lagundamisel või mikroorganismide abil. Soojuse ja elektri koostootmine Endel Risthein. Energiatehnika ja maailm. Tallinn, TTÜ Kirjastus, 2013 J. Kilter, M. Meldorf, H. Tammoja, Ü. Treufeldt. Jaotusvõrgud. Tallinn, TTÜ Kirjastus, 2007 Endel Risthein. Sissejuhatus energiatehnikasse Taastuvenergia Tuuleenergia