U.S. Energy Information Administration – EIA – Uavhengig Statistikk og Analyse

En elektrisk generator er en enhet som konverterer en form for energi til elektrisitet. Det finnes mange forskjellige typer av strøm generatorer. De fleste av verdens elektrisitetsproduksjon er fra generatorer som er basert på kjemikeren Michael Faraday ‘ s discovery i 1831 som å bevege en magnet inne i en spiral av ledningen gjør (induserer) en elektrisk strøm til å flyte i ledningen., Han laget den første elektrisitet generator kalles et Faraday-disk, som opererer på dette forholdet mellom magnetisme og elektrisitet, og som førte til utformingen av det elektromagnetiske generatorer som vi bruker i dag.

Elektromagnetisk generatorer bruke en elektromagnet—en magnet produsert av elektrisitet—ikke en tradisjonell magnet. En grunnleggende elektromagnetisk generator har en rekke isolerte spoler av wire som danner en stasjonær sylinder—kalles en stator—rundt en elektromagnetisk aksel—som kalles rotoren., Hvis du snur rotoren gjør en elektrisk strømmen i hver del av wire coil, som blir et eget elektrisk leder. Strømmen i de enkelte deler kombineres for å danne en stor strøm. Denne strømmen er elektrisitet som beveger seg fra generatorer gjennom kraftledninger til forbrukere. Elektromagnetisk generatorer drevet av kinetisk (mekanisk) prime movers konto for nesten alle AMERIKANSKE kraftproduksjon.

Turbin generatorer drevet

de Fleste av USA og verden elektrisitetsproduksjon er fra elektriske kraftverk som bruker en turbin for å drive strøm generatorer., I en turbin generator, bevegelse, væske—vann, damp, avgasser, eller luft—skyver en rekke blader montert på en rotorakselen. De force av væske på bladene spinn/roterer rotorakselen av en generator. Generator, i sin tur, konverterer den mekaniske (kinetic) energi av rotoren til elektrisk energi. Ulike typer turbiner inkluderer dampturbiner, forbrenning (gass) turbiner, vannkraft-turbiner, og vindturbiner.,

– >

dampturbiner er brukt til å generere de fleste av verdens elektrisitet, og de sto for om lag 48% av AMERIKANSKE elektrisitetsproduksjon i 2019. De fleste damp-turbiner har en kjele som drivstoff er brent for å produsere varmt vann og damp i en varmeveksler, og dampen krefter en turbin som driver en generator. Nuclear power reactors bruk av kjernefysisk brensel stenger for å produsere damp. Solar termiske kraftverk bruke solenergi til å produsere damp. Av topp 10-USA, elektrisk kraftverk i 2019, 9 har dampturbiner drevet av kjernefysisk energi, kull og naturgass.

Forbrenning av gass i turbiner, som er lik jetmotorer, brenne i gassform eller flytende brensel for å produsere varme gasser for å slå kniver i turbinen.

Steam og forbrenning turbiner kan brukes som frittstående generatorer i en enkelt syklus eller kombinert i en sekvensiell kombinert syklus. Kombinert syklus-systemer bruker avgasser fra en turbin for å generere mer strøm i en annen turbin. De fleste kombinert syklus-systemer har egne generatorer for hver turbin., I enkelt-aksel kombinert syklus-systemer, både turbiner kan drive en enkelt generator. Finn ut mer om ulike typer kombinerte kraftstasjoner. I 2019, kombinert kraftstasjoner levert ca 33% av AMERIKANSKE kraftproduksjon.

Kombinert varme-og kraftproduksjon (CHP) planter, som kan bli referert til som cogenerators, bruke varmen som ikke er direkte omgjort til elektrisitet i en dampturbin, forbrenning turbin, eller en forbrenningsmotor generator for industriell prosessvarme eller for plass og oppvarming av vann., De fleste av de største CHP anlegg i Usa er på industriell fasiliteter som cellulose-og papirfabrikker, men de er også brukt på mange høyskoler, universiteter og offentlige anlegg. CHP og kombinerte kraftstasjoner er de mest effektive måtene å konvertere en enkelt drivstoff til nyttig energi.

Vannkraft-turbiner bruke kraft til å flytte vann til å spinne turbinbladene til å drive en generator. De fleste vannkraftverk bruk vann som er lagret i et reservoar eller viderekoblet fra en elv eller bekk. Disse konvensjonelle vannkraftverk sto for om lag 7% av USA, elektrisitetsproduksjon i 2019. Pumpet lagring vannkraftverk bruke de samme typer av hydro turbiner som konvensjonelle vannkraftverk bruke, men de er vurdert elektrisitet storage systems (se nedenfor). Andre typer turbiner i vannkraftverk kalt hydrokinetic turbiner er brukt i tidevannskraft og bølgekraft systemer. Finn ut mer om ulike typer turbiner i vannkraftverk.

vindturbiner bruke kraften i vinden å flytte bladene av en rotor til å drive en generator. Det er to hovedtyper av vindturbiner: horisontale aksen (den vanligste) og vertikal-aksen turbiner., Vindturbiner var kilden til ca 7% av AMERIKANSKE elektrisitetsproduksjon i 2019.

Geotermisk kraftverk bruke geotermiske ressurser til å drive elektriske generatorer.

Ocean thermal energy conversion (OTEC) systemer bruker en temperatur forskjell mellom hav vann på forskjellige dybder til å drive en turbin for å produsere elektrisitet. Det er en demonstrasjon OTEC-system på Hawaii.

Andre typer generatorer

Det er mange forskjellige typer av strøm generatorer som ikke bruker turbiner til å generere elektrisitet., Den mest vanlige i bruk i dag er solar photovoltaic (PV) systemer og interne forbrenningsmotorer.

Solar photovoltaic celler konvertere sollys direkte til elektrisitet. De brukes til å elektriske enheter så liten som håndleddet klokker og kan kobles sammen i paneler som er koblet sammen i rekker å slå det enkelte hjem eller danne store kraftverk. PV kraftverk er nå en av de raskest voksende kilder til elektrisitetsproduksjon rundt om i verden.,

forbrenningsmotorer, for eksempel diesel motorer, er brukt over hele verden for elektrisitetsproduksjon inkludert i mange avsidesliggende landsbyer i Alaska. De er også mye brukt for mobil strømforsyning på byggeplassen og for beredskap eller backup strømforsyning til bygninger og kraftverk. Diesel-motor generatorer kan bruke et utvalg av brensel inkludert petroleum diesel -, biomasse-basert flytende brensel og biogass, naturgass og propan., Små forbrenningsmotorer, generatorer drevet med bensin, naturgass eller propan er ofte brukt av bygg mannskap og næringsdrivende og for beredskap strømforsyning til boliger.

Andre typer av strøm generatorer med brenselceller, Stirling-motorer (brukt i solar thermal parabolske-rett generatorer), og termoelektriske generatorer .

Sist oppdatert: November 9, 2020