Номер 2, страница 47 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

2. Каковы основные источники производимой электроэнергии? Чем они отличаются друг от друга?

Основными источниками производимой электроэнергии являются электростанции различных типов. Они преобразуют разные виды энергии (химическую энергию топлива, ядерную, потенциальную энергию воды, энергию солнца или ветра) в электрическую. Главные отличия между ними заключаются в используемом источнике энергии, принципе работы, влиянии на окружающую среду, стоимости и эксплуатационных характеристиках.

Тепловые электростанции (ТЭС)

На ТЭС электричество вырабатывается за счет сжигания органического топлива — угля, природного газа или мазута. Выделяющееся при сгорании тепло нагревает воду, превращая ее в пар. Пар под высоким давлением вращает турбину, которая, в свою очередь, приводит в движение электрогенератор. Основное отличие ТЭС — использование невозобновляемых ископаемых ресурсов. Их преимуществами являются возможность строительства практически в любом месте и относительная гибкость в регулировании мощности. Однако их главные недостатки — это значительные выбросы парниковых газов, таких как диоксид углерода (CO2), и других загрязняющих веществ, что негативно сказывается на экологии, а также зависимость от цен на топливо.

Гидроэлектростанции (ГЭС)

ГЭС используют энергию движущейся воды. Поток воды, создаваемый обычно с помощью плотины, вращает лопасти гидравлической турбины, соединенной с электрогенератором. Ключевое отличие ГЭС — использование возобновляемого источника энергии (потока воды). Преимуществами являются очень низкая стоимость производимой энергии (после окупаемости строительства), отсутствие вредных выбросов в атмосферу в процессе эксплуатации и высокая маневренность, что позволяет быстро изменять мощность для покрытия пиковых нагрузок. К недостаткам относятся высокая стоимость и длительность строительства, необходимость затопления больших территорий, что ведет к изменению экосистем, а также географическая привязка к крупным рекам.

Атомные электростанции (АЭС)

Принцип работы АЭС схож с ТЭС, но источником тепла служит не сжигание топлива, а управляемая цепная ядерная реакция деления ядер урана или плутония. Эта реакция высвобождает огромное количество энергии, которая используется для получения пара и вращения турбогенератора. Главное отличие АЭС — использование ядерной энергии. Преимущества: колоссальная выработка энергии при малом расходе топлива и отсутствие выбросов парниковых газов. Основные недостатки: проблема утилизации и хранения радиоактивных отходов, которые остаются опасными тысячи лет, высокий риск тяжелейших последствий в случае аварии, а также очень высокая стоимость строительства и вывода из эксплуатации. АЭС обычно работают в режиме постоянной, базовой нагрузки и не предназначены для быстрого изменения мощности.

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ)

К этой группе относятся электростанции, использующие неисчерпаемые природные ресурсы. Наиболее распространенные из них — солнечные (СЭС) и ветровые (ВЭС) электростанции.

Солнечные электростанции преобразуют энергию солнечного света в электричество напрямую с помощью фотоэлектрических панелей.

Ветровые электростанции используют энергию ветра, который вращает лопасти ветрогенератора.

Основное отличие ВИЭ от традиционных источников — экологическая чистота (отсутствие вредных выбросов в процессе работы) и использование неисчерпаемых ресурсов. Однако их работа зависит от погодных условий и времени суток (непостоянство, или интермиттирующий характер выработки), что создает проблемы для стабильности энергосистемы. Также для их размещения требуются значительные площади.

Ответ:

Основными источниками электроэнергии являются тепловые (ТЭС), гидроэлектростанции (ГЭС), атомные (АЭС) и возобновляемые источники (ВИЭ, например, солнечные и ветровые).
Их главные отличия:
1. Источник энергии: ТЭС используют ископаемое топливо (уголь, газ); ГЭС – энергию потока воды; АЭС – ядерную энергию; ВИЭ – энергию солнца, ветра и т.д.
2. Экологическое воздействие: ТЭС выбрасывают парниковые газы; ГЭС изменяют экосистемы рек и затапливают территории; АЭС создают проблему радиоактивных отходов; ВИЭ наиболее чистые, но требуют больших площадей.
3. Стоимость и режим работы: АЭС и ГЭС дороги в строительстве, но АЭС обеспечивают стабильную базовую нагрузку, а ГЭС – маневренную пиковую. ТЭС зависимы от цен на топливо. ВИЭ имеют непостоянный характер выработки, зависящий от погоды.