На что расходуется полная мощность источника: Ответы на вопросы «Постоянный электрический ток. § 15. Передача мощности электрического тока от источника к потребителю»

Введение

-1-

Лабораторная работа № 4

ЗАВИСИМОСТЬ МОЩНОСТИ И КПД ИСТОЧНИКА ТОКА ОТ НАГРУЗКИ

Цель работы: изучение режима работы источника тока при переменной внешней нагрузке.

Приборы и принадлежности: источник переменного тока, вольтметр, амперметр, резистор R1= 91 Ом и переменный резистор R2 = 2,2 кОм на модуле МОЗ.

В повседневной жизни мы постоянно пользуемся источниками электрической энергии и редко задумываемся об их оптимальном использовании. Мы присоединяем к источникам электрического тока электролампочки, бытовые электроприборы, различные электродвигатели и т. п. Все эти элементы называются общим словом — нагрузкой. Нагрузка обладает некоторым электрическим сопротивлением R и потребляет электрический ток силой I (рис. 1).

Рис.1

Нагрузка является внешней частью электрической цепи, но есть еще и внутренняя часть цепи — это сам источник тока с его внутренним сопротивлением

r. По источнику тока протекает тот же ток I и выделяется некоторая мощность, приводящая к его нагреванию.

Источник тока с электродвижущей силой 8 создает в замкнутой цепи ток, сила которого определяется законом Ома:

(1)

-2-

При протекании тока по замкнутой цепи на сопротивлениях R и r выделяется тепловая энергия, мощность которой определяется законом Джоуля — Ленца. Мощность, выделяемая во внешнем сопротивлении Р_е, — носит название внешней и часто является полезной мощностью.

. (2)

Мощность выделяемая во внутреннем сопротивлении P_i — внутренняя мощность. Она чаще всего расходуется бесполезно — тепло рассеивается в пространстве.

. (3)

Полная мощность источника тока Р есть сумма внутренней и внешней мощности.

(4)

1. Зависимость мощности р, Ре и Рi от тока нагрузки

Рассмотрим зависимость полной, внутренней и внешней мощности от силы тока и от внешнего и внутреннего сопротивления цепи. С учетом закона Ома (1) полную мощность можно записать так:

(5)

Мощность, выделяющаяся на нагрузке (внешняя), есть

(6)

Она равна нулю в двух случаях:

и (7)

Первое условие справедливо для разомкнутой цепи, когда R  , второе соответствует так называемому короткому замыканию источника, когда сопротивление внешней цепи

R = 0. При этом ток в цепи (см. формулу (1)) достигает наибольшего значения (ток короткого замыкания).

(8)

При этом токе полная мощность так же становится наибольшей

(9)

Однако вся она выделяется внутри источника тока.

Выясним, при каких условиях внешняя мощность становится максимальной. Зависимость внешней мощности Р_е от тока I является параболической (рис. 2 а)

-3-

Положение максимума функции Р_е(I) определим из условия

; ; (10)

что составляет половину тока короткого замыкания (8), (см рис. 2 а):

(11)

Внешняя мощность при этом токе составляет

; . (12)

Рис.2

т. е. максимальная внешняя мощность составляет четвертую часть наибольшей мощности источника.

Мощность, выделяющаяся на внутреннем сопротивлении при токе Iо, определяется следующим образом:

; (13)

т. е. составляет тоже одну четверть наибольшего значения полной мощности источника тока. Заметим, что при токе I₀

(14)

Эффективность работы источника тока оценивается его коэффициентом полезного действия . КПД есть отношение внешней мощности к полной мощности источника.

-4-

(15)

Из формулы (1) видно, что  — Ir = IR есть напряжение U на внешнем сопротивлении. Следовательно, КПД

. (16)

Из выражения (15) также следует, что КПД источника зависит от тока в цепи и стремится к наибольшему значению, равному единице, при токе I = 0 (рис. 2 б). С увеличением силы тока КПД уменьшается по линейному закону и обращается в нуль при коротком замыкании источника, когда ток в цепи

становится наибольшим I_кз = /r.

Измерение коэффициента мощности и гармонического состава тока

Теоретический анализ

Рассмотрим передачу энергии от источника к нагрузке через сечение S, как показано на рис. 1.

Рис. 1. Передача энергии от источника к нагрузке

В такой сети форма напряжения v(t) (не-обязательно синусоидальная) задается источником, а форма тока i(t) определяется реакцией нагрузки. В более общем случае, когда импеданс источника весьма значителен, как v(t), так и i(t) зависят от характеристик нагрузки.

Если v(t) и i(t) являются периодическими величинами, то их можно выразить через ряды Фурье:

Здесь период колебаний сетевого напряжения определяется как T = 2π/ω. В общем случае мгновенная мощность p(t) = v(t)×i(t) может принимать как положительные, так и отрицательные значения в разных точках в течение периода. Таким образом, энергия течет в обоих направлениях между источником и нагрузкой. Важно определить энергию, передаваемую в нагрузку в течение одного периода:

Это выражение определяет среднюю мощность через период:

Исследуем зависимость между гармоническим составом тока и напряжения и средней мощностью. Подставим ряды Фурье (1) в формулу (3):

Чтобы оценить этот интеграл, необходимо перемножить бесконечные ряды. Можно показать, что произведения членов ряда на разных частотах равны 0, в то время как произведения токов и напряжений на одинаковых частотах равны:

Средняя мощность, таким образом, будет равна:

Согласно полученной формуле полезная мощность в нагрузку передается только в том случае, если в рядах тока и напряжения присутствуют гармоники одной частоты. На рис. 2 приведены наглядные примеры расчета мгновенной мощности и эффективность передачи энергии к нагрузке.

Рис. 2. Мгновенная мощность при различных и одинаковых значениях частоты тока и напряжения

В первом случае напряжение и ток содержат различные гармоники. Показанный график мгновенной мощности принимает как положительные, так и отрицательные значения: сначала энергия передается в нагрузку, а затем возвращается снова в сеть. Интеграл этой мощности за период оказывается равным нулю, так как количество энергии, переданной в обоих направлениях, равное. Следовательно, мощность, протекающая в такой сети, является чисто реактивной, и полезная работа в нагрузке не совершается.

Во втором случае ток и напряжения содержат одну и ту же гармонику и находятся в фазе. Мгновенная мощность принимает только положительные и нулевые значения, ее интеграл строго больше нуля, следовательно, вся энергия расходуется в нагрузке, и мощность является чисто активной. Таким образом, реактивная мощность в сетях переменного тока порождается не только сдвигом фаз, но и различием в гармоническом составе тока и напряжения.

 

Реальная схема выпрямителя

Рассмотрим теперь физические процессы, происходящие в обычном мостовом выпрямителе с конденсатором большой емкости и нагрузкой (рис. 3).

Рис. 3. Схема выпрямителя

Несмотря на то, что выпрямитель является чуть ли не самым простым элементом схемы блока питания, физические процессы, происходящие в его нелинейных элементах — диодах, требуют пояснений. На рис. 4 показаны графики тока и напряжения, которые потребляет от сети обычный нагруженный выпрямитель с конденсатором значительной емкости. В данном случае входное напряжение было 220 В, использовался электролитический конденсатор 47 мкФ и нагрузочный резистор 6 кОм.

Рис. 4. Токи и напряжения в выпрямителе:
1 — входное напряжение;
2 — входной ток;
3 — выходное напряжение

В такой схеме ток (2) от сети потребляется короткими импульсами в моменты, когда мгновенное значение напряжения (1) в питающей сети максимально. В остальное время нагрузка питается напряжением, запасенным в конденсаторе (3), и напряжение на нем постепенно падает, пока мгновенное значение сетевого напряжения не превысит напряжение, оставшееся на конденсаторе. В этот момент открываются диоды выпрямительного моста и происходит короткий бросок тока подзарядки. Именно этот режим работы выпрямителя и порождает нежелательную реактивную мощность, которая, не выполняя полезной работы, разогревает питающие сети.

Как известно, импульсные сигналы имеют в своем спектре бесконечное число гармоник. Однако большей их частью можно пренебречь, поскольку амплитуда их слишком мала. В то же время третья и пятая гармоники тока в такой схеме имеют амплитуду, сравнимую с амплитудой главной гармоники (50 Гц). Спектр тока в выпрямителе показан на рис. 5.

Рис. 5. Гармонический состав входного тока выпрямителя

Как уже было показано выше, в данном случае энергия в нагрузку передается только на основной гармонике 50 Гц (на той, которая присутствует в форме питающего напряжения), а остальные лишь создают реактивную мощность, которая работы не совершает. В частности, большое значение имеют 3‑я, 5‑я и 7‑я гармоники. Для того чтобы оценивать работу источника питания в сетях переменного тока, вводят так называемый коэффициент мощности, который определяется как отношение активной мощности к полной. Полная мощность является суммой активной и реактивной мощности. Хотя в этом случае полной мощностью называется произведение среднеквадратических значений тока и напряжения, измеренных в сети с данной нагрузкой. Поэтому имеет смысл напомнить математические определения коэффициента мощности и среднеквадратического значения тока в терминах рядов Фурье.

 

Среднеквадратичные значения и коэффициент мощности

Среднеквадратичное значение (rms) периодической волны v(t) с периодом T выражается следующей формулой:

Эту формулу можно переписать в терминах рядов Фурье. Подстановка уравнения (1) в уравнение (6) и упрощение дают:

Анализ выражений (7) позволяет сделать вывод о том, что наличие гармоник в токе или напряжении всегда увеличивает его среднеквадратичное значение. А энергия к нагрузке переносится только на тех гармониках, которые присутствуют в обоих рядах. Поэтому измерение среднеквадратичных величин напряжения и тока и расчет на их основе мощности потребления (В·А) позволяют получить полное значение мощности (активная + реактивная).

Таким образом, коэффициентом мощности (8) называется величина, которая показывает, насколько эффективно передается энергия к нагрузке. Или, другими словами, какая часть энергии, приходящей из сети, используется по назначению, а какая тратится лишь на разогрев проводов.

P_factor = P_av /(V_rms×I_rms).                                      (8)

В зависимости от типа нагрузки эффективность может быть выражена как сдвигом фаз между током и напряжением (cosj), так и отношением мощности основной гармоники тока к суммарной мощности всех остальных гармоник. В первом случае для повышения коэффициента мощности применяется корректирующий конденсатор, а во втором — LC-фильтр или активный корректор мощности. Чтобы оценить коэффициент мощности, нужен спектральный анализатор тока.

 

Измерение величин гармоник тока

Рассмотрим практический опыт работы с устройством, в состав которого входит выпрямитель (нагрузка 15 Вт, емкость 47 мкФ) и разработанный автором корректор коэффициента мощности, описание которого выходит за рамки этой статьи. Необходимо оценить качество работы корректора. Для оценки коэффициента мощности и гармонического состава тока, потребляемого устройством, применяются сложные и дорогостоящие приборы. Специальные электротехнические лаборатории встречаются не на каждом шагу, а также взимают немалую плату за анализ стороннего устройства. Включать осциллограф в сеть переменного тока тоже не совсем удобно. Поэтому было бы хорошо иметь подобное оборудование на своем рабочем месте, на это не потребуется значительных средств. Для этого предлагается использовать обычный цифровой осциллограф с функцией преобразования Фурье и приставку к нему.

Приставка состоит из микроконтроллера, дисплея и микросхемы ACS712 фирмы Allegro Microsystems. Основная функция микросхемы — это изоляция (до 2 кВ) измерительного оборудования от сети переменного тока. Микросхема содержит медный проводник, датчик Холла и некую электронную схему в одном корпусе SO‑8. Медный проводник включается последовательно с проверяемым устройством. Датчик Холла регистрирует протекающий по проводнику ток. Выходным сигналом микросхемы служит напряжение от 1,5 до 3,5 В. При этом 1,5 В соответствует току –5 А, 2,5 В — току 0 А, а 3,5 В — току +5 А, согласно графику на рис. 6а. ACS712 обеспечивает гальваническую развязку силовой и измерительной цепей, поэтому для регистрации тока можно смело подключать осциллограф к выходу микросхемы. Более того, возможности микросхемы позволяют регистрировать ток частотой до 80 кГц. Существуют модификации с расширенными границами тока — 20 и 30 А. Схема включения микросхемы показана на рис. 6б.

Рис. 6. Микросхема ACS712:
а) передаточная характеристика;
б) схема включения

На основе ACS712 и микроконтроллера ATxmega можно собрать устройство, которое измеряет величину активной мощности и коэффициент мощности. На схеме (рис. 7) указано подключение питающей сети и нагрузки. Микросхема DA1 имеет на выходе напряжение, которое пропорционально сетевому. Это напряжение поступает на первый АЦП в микроконтроллере. На второй АЦП поступает сигнал с микросхемы DA2, пропорциональный току, потребляемому нагрузкой. Несколько раз за период сетевого напряжения микроконтроллер производит перемножения мгновенных значений тока и напряжения, а затем интегрирует полученные произведения в течение периода, согласно формуле (3). Результат выводится на верхний дисплей. Коэффициент мощности рассчитывается согласно формулам (7) и (8) и выводится на нижний дисплей. Также в точке S1 можно подключить осциллограф и посмотреть гармонический состав тока, используя функцию анализатора спектра, которую имеет осциллограф. Дисплей и микроконтроллер можно подключать по усмотрению разработчика. Автор применил светодиодные дисплеи BA56‑SRWA, но подойдут и жидкокристаллические.

Рис. 7. Пример применения микросхемы ACS712

Если нет возможности запрограммировать микроконтроллер, то можно воспользоваться только аналоговой частью приставки (микросхемы DA1, DA2) и осциллографом с функцией анализа спектра для расчета коэффициента мощности. С помощью этой приставки были проведены измерения величины гармоник тока устройства с выпрямителем и корректором коэффициента мощности.

Рис. 8. Результаты тестирования:
а) входной ток;
б) гармонический состав тока

На рис. 8а изображен ток устройства, а на рис. 8б — спектральная характеристика этого тока. Полученные результаты позволяют судить о качестве схемы: как видно на рис. 8б, разница в амплитуде 1‑й и 3‑й гармоники составляет 24 дБ, или одна больше другой в 8 раз. Этот результат заметно лучше, чем тот, который приведен на рис. 5. Необходимо учесть, что осциллограф в данном примере показывает амплитуду по логарифмической шкале, а на рис. 5 приведена линейная амплитуда. Коэффициент мощности, таким образом, будет равен отношению величины первой гармоники (полезная или активная мощность) к сумме первой, третьей и пятой гармоник (полная мощность) Пользуясь простыми правилами арифметики, находим, что для данного устройства k = 1/1,125 = 0.88.

10 источников власти и то, как их можно использовать «власть и влияние» имеют некоторые амбивалентные коннотации, эти силы можно использовать позитивно.

Я также рассмотрел семь принципов влияния Роберта Чалдини и, как я надеялся, послужит убедительным примером использования этих принципов во благо, я поделился письмом, которое мой бывший студент написал своей больной матери, чтобы убедить ее пройти курс лечения. лечение, в котором она нуждалась.

На этот раз мы рассмотрим принципы власти, которые намного сложнее, чем думают многие. И хотя поначалу это может показаться нелогичным, мы увидим, что власть — это не только то, что принадлежит и используется теми, кто соответствует общепринятому образу влиятельных людей — руководителями предприятий, высокопоставленными политиками и военными. назвать несколько примеров. Это также то, чем могут очень эффективно владеть обычные люди, занимающие рядовые должности в организациях.

10 источников власти

В классическом исследовании 1959 года два социальных психолога по имени Джон Френч и Бертрам Рэйвен первоначально определили пять различных источников власти: законный, вознаграждение, принудительный, экспертный и референтный. Шесть лет спустя Рэйвен добавила шестую, информационную. За прошедшие годы, основываясь на исследованиях, проведенных другими, я смог определить четыре дополнительных источника власти, которые я добавляю к первоначальным шести Френча и Рэйвен, когда я веду свои занятия по власти и влиянию в организационной политике. Я придумал мнемонический прием, чтобы помочь своим ученикам запомнить их:

L o RCER, INC .’s F Ramed A genda

Компания «LoRCER, INC.» часть (без строчной буквы «о») является аббревиатурой, а слова «Рамка» и «Повестка дня» представляют источники власти, на которые они ссылаются, власть формирования и власть повестки дня. Давайте подробнее рассмотрим, что означает каждый источник энергии.

• Легитимная сила: Это самое очевидное. Это власть, предоставляемая рангом, статусом и титулом, который человек или группа имеет в организации или обществе. Наличие законной власти обычно делает возможными власть вознаграждения и силу принуждения (см. ниже), хотя это не единственный способ, как я вскоре объясню.
• Вознаграждение: Способность предоставлять различные преимущества другим, например, нанимать, продвигать и повышать зарплату. Обычно это становится возможным благодаря законной власти, но разница заключается в том, как они работают. При законной власти только статус и титул требуют от людей подчинения. С властью вознаграждения люди хотят больше подчиняться из-за желания получить преимущества и вознаграждения, неявно обещанные за соблюдение (например, продвижение по службе и повышение).
• Сила принуждения: В основном противоположность власти вознаграждения. Это возможность наказывать каким-либо образом, например, выговорами, отстранениями, понижениями в должности и, в конечном итоге, увольнением. Как и в случае с властью вознаграждения, она обычно сочетается с законной властью, и люди подчиняются из-за страха быть наказанными.
• Сила эксперта: Сила, которая исходит от специальных знаний в важной области. Люди будут подчиняться из-за веры в опыт обладателя власти, а также из желания извлечь выгоду из этого опыта и / или из страха что-то упустить, если они этого не сделают. Например, когда пандемия COVID-19 вызвала внезапный переход к онлайн-обучению, один человек, который внезапно стал более важным, чем все остальные здесь, в Школе бизнеса Университета Сан-Диего, был сотрудник по имени Бретт Бейерс. Мистер Бейерс, видите ли, официальный технический гуру нашего отдела.
• Референтная сила: Это сила, которая исходит от харизмы, привлекательности и привлекательности (не обязательно физической), независимо от ранга и статуса. Люди подчиняются этому виду власти из-за восхищения, которое они испытывают к обладателю референтной власти.
• Информационная сила: Несколько похожа на экспертную силу, но также отличается. Экспертная власть заключается в специальных знаниях в конкретной области. Информационная власть — это широкое и обобщенное знание об организации, ее культуре и истории. Человек, обладающий информационной властью, знает, «как на самом деле обстоят дела» в организации.
• Сила сети: Сила, основанная на широте и глубине связей человека в его профессиональной и/или личной сети. Есть старая поговорка: «Все дело в том, кого ты знаешь». По крайней мере, когда дело доходит до сетевой мощности, это правда.
• Сила центральности: Центральность — это «быть в курсе». Lo/op — еще одно мнемоническое средство для запоминания слов «местоположение» и «операция».

Сила местоположения физически видна. Джеффри Пфеффер, гуру организационной власти, однажды рассказал историю, что его бывший офис в Калифорнийском университете в Беркли был одним из самых влиятельных мест в кампусе, потому что он располагался напротив мужского туалета. В течение дня практически каждый преподаватель бизнес-школы — это было тогда, когда большинство бизнес-факультетов были мужчинами — проходили мимо, что, естественно, открывало возможности для общения.

Оперативная мощь — это когда человек служит воронкой или центром для многочисленных важных процессов. Даже если такие люди не являются высокопоставленными, они имеют решающее значение для управления организацией и, следовательно, обладают оперативной властью.

• Сила кадрирования: Проще говоря, это лингвистический навык. Это способность использовать язык для оформления вещей таким образом, чтобы влиять на то, как люди их видят. Примером может служить анекдот, в котором молодой священник подходит к епископу и спрашивает: «Ваше высокопревосходительство, можно мне закурить, пока я молюсь?» Епископ сердито отвечает: «Нет! Не могу поверить, что ты спрашиваешь о таком». Через неделю возвращается наказанный священник и спрашивает: «Ваше превосходительство, можно мне помолиться, пока я курю?» Епископ отвечает: «В любое время можно молиться, сын мой». В этом сила кадрирования.0028
• Сила повестки дня: Это способность влиять на то, над чем действуют или не действуют, что важно, потому что вещи, над которыми действуют, — это вещи, которые получают приоритет и ресурсы в организации. Например, есть исследование 2018 года, которое показало, что фальшивые новостные сайты в силу того, какие вопросы они «освещали», могли значительно влиять на повестку дня того, что освещали основные СМИ.

Любой может использовать источники силы

Как вы думаете, какой из источников силы, перечисленных выше, требует высокого ранга или статуса в организации? Правда в том, что есть только одна: законная власть. Это единственный случай, когда название должности имеет значение. Все остальные могут быть использованы абсолютно всеми, независимо от ранга. Хотя большинство людей не будут владеть всеми остальными девятью источниками силы, по крайней мере, не одновременно, для них абсолютно возможно владеть хотя бы одним или несколькими из них в любой момент времени, в зависимости от их уникального набора талантов, навыков. , и интересы.

Возьмем, к примеру, силу принуждения, источник власти, который многие связывают с законной властью. Это правда, что люди, обладающие законной властью (например, ваш босс), постоянно применяют свою силу принуждения посредством различных видов дисциплинарных взысканий. Но и рядовые сотрудники часто применяют свою силу принуждения, даже если не признают ее таковой. Как правило, они делают это из-за недостаточной вовлеченности, снижения производительности и увеличения количества прогулов и презентаций — вещей, которые наносят ущерб компании. Иногда это делается сознательно, а иногда бессознательно, но в любом случае эти сниженные показатели эффективности часто являются тем, как сотрудники используют свою силу принуждения, когда они недовольны руководством.

Реальные примеры власти снизу вверх

Деловой мир полон реальных историй, в которых компании брали на себя обязательство делать своих сотрудников счастливыми, а затем эти сотрудники, в свою очередь, вознаграждали компании, используя их власть вознаграждения. Сила вознаграждения сотрудников обычно принимает формы, противоположные их силе принуждения, — другими словами, более высокая вовлеченность, более высокая производительность и снижение количества прогулов и презентеизма.

Southwest Airlines является примером, в котором компания и ее руководство использовали свою законную власть, чтобы дать больше власти своим сотрудникам, а сотрудники, в свою очередь, использовали свою собственную власть, чтобы вознаградить их за это. Много лет назад, когда авиакомпания решила, что пришло время для новой униформы, она безоговорочно обратилась ко всем сотрудникам всех отделов. Приглашались все, кто хотел поделиться мыслями и идеями, и в конечном итоге компания сузила круг до команды из 43 сотрудников, которые стали их комитетом по униформе. Делая это, Southwest предоставляла экспертные полномочия сотрудникам, которые не были традиционными экспертами в области моды или униформы. Они также наделяли этих сотрудников полномочиями по повестке дня, позволяя им расставлять приоритеты в таких вещах, как комфорт, функциональность и возможность машинной стирки новой униформы. Расширение прав и возможностей своих сотрудников таким образом привело к тому, что сотрудники Southwest стали более вовлеченными и преданными делу, что привело к постоянному росту и успеху компании.

Есть много других историй об использовании власти снизу вверх, и хотя психологическое стремление наказать или вознаградить иногда является фактором, это не всегда так. Иногда причина случайна, как это часто бывает с властью централизованности, в зависимости от того, где находится ваш офис или рабочий стол. В других случаях это просто естественный результат ваших интересов и обучения, как это часто бывает с силой эксперта. Суть здесь в том, что по выбору или случайно большинство источников власти могут быть задействованы независимо от вашего ранга или положения в организации или обществе, и это один из наиболее неправильно понимаемых аспектов власти.

Упражнение, которое я часто делаю со своими учениками, заключается в том, чтобы спросить их: «Поднимите руку, если хотите силы». Очень немногие студенты, если вообще есть, поднимают руки. Затем я использую свою силу фрейма и перефразирую вопрос: «Поднимите руку, если хотите получить силу». Практически все поднимают руку. Власть — это не только то, что принадлежит людям с высоким статусом. Власть — это также то, что принадлежит людям любого статуса, которые могут использовать ее для служения и защиты своих собственных интересов, иногда против тех очень высокопоставленных людей, у которых могут быть чуть менее чем альтруистические цели. Но для этого необходимо понимать, какие виды власти существуют и как ими можно владеть. Надеюсь, этот пост может помочь в достижении этой цели.

Что такое генерирующая мощность? | Министерство энергетики

Офис Ядерная энергия

1 мая 2020 г.

В мире энергии может быть сложно ориентироваться, особенно если вы не говорите на одном языке.

Одним из часто используемых терминов является генерирующая мощность.

По сути, это один из способов, с помощью которого эксперты в данной области могут измерить рост энергетических ресурсов, начиная от ветра и заканчивая ядерной энергией.

Итак, что это значит и как это работает?

Давайте разберемся.

Мощность = Максимальная выходная мощность

Атомная электростанция Уоттс Бар в Теннесси.

Администрация долины Теннесси

Когда речь идет о генерирующих мощностях, думайте о максимальной выходной мощности.

Мощность — это количество электроэнергии, которое может произвести генератор, когда он работает на полную мощность. Это максимальное количество энергии обычно измеряется в мегаваттах (МВт) или киловаттах и ​​помогает коммунальным предприятиям прогнозировать, насколько большую электрическую нагрузку может выдержать генератор.

В 2021 году мощность атомных электростанций США превысила 95 гигаватт. Это составляет 8% от общей мощности страны, а также позволяет нам узнать общее количество электроэнергии, которое все 54 коммерческих атомных электростанции США могли производить в том году.

*Важно отметить, что это не фактическое количество электроэнергии, произведенной атомной электростанцией в этом году (19%), к которому мы вернемся чуть позже.

Типы мощности

По данным Управления энергетической информации США, обычно существует три типа показателей мощности:

• Паспортная мощность генератора – Определяется производителем генератора
• Чистая летняя генерирующая мощность  — Определяется в ходе тестов производительности во время пикового спроса с 1 июня по 30 сентября
• Чистая генерирующая мощность в зимнее время – определяется в ходе эксплуатационных испытаний во время пикового спроса с 1 декабря по 28 февраля.

Все эти числа разные, поэтому они зависят от того, какую метрику вы хотите измерить.

Например, летняя генерирующая мощность тепловых электростанций обычно ниже зимней, поскольку более холодная вода лучше производит тепло, чем более теплая.

Фактор мощности

Фактор мощности позволяет любителям энергии проверять надежность различных электростанций. По сути, он измеряет, как часто установка работает на максимальной мощности. Станция с коэффициентом мощности 100% означает, что она производит энергию все время.

Ядерная энергетика имеет самый высокий коэффициент мощности среди всех других источников энергии — в 2021 году она будет производить надежную безуглеродную электроэнергию более 92% времени . Это почти в два раза надежнее, чем угольная (49,3%) или газовая (54,4%) электростанция. и почти в 3 раза чаще, чем ветряные (34,6%) и солнечные (24,6%) установки.

Мощность — это не производство электроэнергии

Источник: Управление энергетической информации США

Мощность — это не то же самое, что производство электроэнергии.