A medida que la energía geotérmica Energía alternativa

La pregunta de esta semana viene de uno de nuestros propios reporteros,. En un reciente viaje, que experimentó la siguiente:

Dentro productor de energía Rebecca Jacobson y yo visitamos una planta térmica de carbón en el este de Wyoming. Quisimos averiguar por qué el carbón es tan fiable y cómo el cambio de distancia de ella podría afectar nuestra capacidad para mantener la electricidad que fluye. Empezamos visitando las existencias de carbón de la planta. Esa parte fue bastante sencillo: siempre que necesite más carbón, simplemente recojalo más de tu pila gigantesca. A continuación, nuestro guía nos llevó dentro de la planta. La sala de control en la estación de Laramie River es una luz tenue, con techos altos, rodeada por varias cuadrículas de pantallas de ordenador. Un chico en el teléfono estaba llamando a una orden por más carbón. Cuando entramos con nuestra cámara, y trabajadores que usan los pantalones vaqueros azules, rostros iluminados por las grandes pantallas, bromearon con nerviosismo hacia atrás y adelante. Como un chico me acompañó a través de operaciones de la planta, utilizando una pantalla táctil con iconos de pequeñas calderas y pulverizadores, dejó caer una gran cantidad de nuevo vocabulario, incluyendo el concepto de inercia. Y cuanto más aprendía a lo largo deinformar de este cuento, más me daba cuenta de que la inercia es un factor muy importante en la fiabilidad de la red - no sólo para las plantas eléctricas de carbón, pero para las energías renovables y de la red eléctrica en su conjunto.

Así que, ¿qué es exactamente la inercia? Y qué papel juega en la generación de electricidad? Primera pregunta, respondemos hoy. En un próximo Preguntas IE, vamos a hacer frente razón por la inercia es una parte esencial de la electricidad de asegurarse de que está ahí cuando lo necesite.

La inercia: Un concepto mecánico

La inercia es uno de los conceptos más básicos de la física. En esencia, las cosas que se están moviendo seguirá moviéndose a menos que una fuerza - al igual que la fricción - hace que se pare. Y las cosas que no se mueven continuará a no ser que se mueva una fuerza - como una ráfaga de viento - hace que se muevan. (¿Suena familiar? Es posible que haya aprendido acerca de esto en la física de la escuela secundaria como primera ley del movimiento de Newton.)

Este concepto es simple, pero no siempre es fácil de ver.

Universidad Estatal de Salem Profesor Adjunto de Física, Anat Burger, (quien, la divulgación completa, también pasa a ser un buen amigo mío) que puso de esta manera:

La razón por la que el concepto de inercia no era inmediatamente obvio para todo el mundo antes de que Newton se debe a que nuestro mundo está lleno de fuentes de fricción que actúan para resistir el movimiento. Por ejemplo, si se le da una caja de un empujón, no va a continuar moviéndose a una velocidad constante, que vendrá muy rápidamente a una parada. Esto es debido a la fricción que actúa entre la caja y el suelo. Con el fin de ver la inercia en el trabajo, necesitamos sistemas que tienen una fricción muy baja, como en el espacio exterior.

¿Qué pasa con las plantas de energía? ¿Tienen la inercia?

Sí.

Vamos a empezar con un: El carbón se quema, lo que produce vapor, que hace girar una turbina que genera electricidad, que se está conectado directamente a la red eléctrica. La planta funciona con la ayuda de una masa pesada, rotativo que tiene inercia. Si deja repentinamente de la quema de carbón, la turbina será seguir girando - por un tiempo, al menos.

De hecho, cualquier planta de energía con las partes móviles tiene inercia. Tomar una o de la presa: Funciona de la misma forma que una central térmica de carbón, sólo que en lugar de vapor de agua, el agua se convierte en la turbina. Si mágicamente quitado el agua y desconecta la turbina del generador, la turbina podría seguir girando hasta que la fricción se detuvo.

Para decirlo de otro modo, si nuestro hámster en una rueda fueron generando electricidad - a pesar de que había necesidad - usted podría intercambiar el hámster para un jerbo y que funcionaría de la misma manera. Al igual que usted podría intercambiar el carbón por el gas natural o para el agua y su planta de energía podría funcionar de la misma manera.

Los parques eólicos también tienen inercia de rotación. Si las turbinas eólicas están girando - dependiendo del tamaño de la turbina, las puntas de las palas pueden moverse a velocidades de - y el viento para de repente, las turbinas se mantendrá en movimiento hasta la fricción, y la conversión de energía de rotación a la electricidad, disminuye ellos abajo.

¿Qué pasa con la energía solar? Esta es la cuestión clave con la inercia y renovables: paneles solares o células fotovoltaicas, no tienen partes móviles, por lo que no tiene ninguna inercia mecánica. Cuando el sol deja de brillar, porque las nubes en rollo o, los paneles solares dejan de generar electricidad inmediatamente.

Pero lo contrario también es cierto: Cuando las nubes Disipáronse paneles solares comienzan inmediatamente a la generación de electricidad a plena capacidad. No así para aquellas plantas de energía con piezas grandes y pesadas, spinning: Se necesita algo de tiempo para las turbinas en una central térmica de carbón para obtener una copia de seguridad a toda velocidad.

Cuando enganchamos fuentes individuales de energía - las centrales nucleares, parques eólicos, huertos solares, plantas de gas natural - hasta la red eléctrica, la fiabilidad de todo el sistema depende del concepto de inercia. Para entender por qué, tendremos que ir más allá de los hámsters de hilado y llamas frustrados y sumergirse en algo que se llama "respuesta de frecuencia", e incluso revisar el. Así que permanezca atento a la segunda parte de nuestra investigación Dentro de la Energía en la inercia y la red eléctrica.

* Nota: Los archivos GIF animados no se hicieron usando un simulador de la física. Su movimiento representa una aproximación de la física newtoniana.

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