Единицы измерения конденсатора

Ёмкость — это мера способности конденсатора накапливать заряды. Ёмкость измеряется в фарадах, по имени почетного члена Петербургского университета английского физика Майкла Фарадея. Если удалить одиночный электропроводник бесконечно далеко, исключить влияние заряженных тел друг на друга, то потенциал удаленного проводника станет пропорционален заряду. Но у отличающихся по размеру проводников потенциалы не совпадают. Единицей емкости конденсатора в СИ является фарад.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• В чем измеряется емкость конденсатора?
• Энциклопедия по машиностроению XXL
• Как определить емкость конденсатора?
• КОНДЕНСАТОРЫ
• Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?
• Электрическая ёмкость, конденсатор.
• Конвертер величин

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Ёмкость конденсатора измерить.. Оно надо????

В чем измеряется емкость конденсатора?

Каждый радиолюбитель должен хоть не много, но разбираться в маркировке тех или иных радиоэлектронных компонентов.

Безусловно, для этого имеется множество самых разнообразных справочников, в которых подобная информация представлена в достаточном объёме. В этой статье присутствую данные по кодовой маркировке конденсаторов и сводные таблицы конвертации емкостей. Для того что бы хорошо разобраться в кодовой маркировке конденсаторов используйте соответствующие справочники. В этой статье присутствует малая часть всевозможных вариантов обозначений номиналов конденсаторов.

Однако приведённые таблицы будут вам очень полезны в качестве настольной шпаргалки про типичные ёмкости и маркировку конденсаторов. На самом деле разобраться в пересчёте множителей не тяжело, и для этого совсем не нужны сверх способности к математике. Надеюсь, что хоть что-то вам пригодятся. В электротехнике часто встречается понятие ёмкости. При этом речь идёт не о ведре или другом сосуде, а об электрической ёмкости проводника, аккумулятора и конденсатора.

Путать эти понятия нельзя. В этой статье мы разберемся, что такое электрическая ёмкость, от чего она зависит и в каких единицах измеряется. Для проводников электрической ёмкостью называется величина, которая характеризует способность тела накапливать электрический заряд.

Это и есть её физический смысл. Обозначается латинской буквой C. Она равна отношению заряда к потенциалу, если это записать в виде формулы, то получается следующее:. Электроемкость любого предмета зависит от его формы и геометрических размеров. Если рассмотреть проводник в форме шара, в качестве примера, то формула для расчета её величины будет иметь вид:. Эта формула справедлива для уединенного проводника. Если расположить рядом два проводника и разделить их диэлектриком, тогда получится конденсатор.

Об этом немного позже, сейчас давайте разберемся, в чем измеряется электроемкость. Единица измерения электрической ёмкости — фарад. Если разложить её на составляющие согласно формуле то:. Исторически сложилось так, что размерность этой единицы выбрана не совсем верно. Дело в том, что на практике приходится работать с величинами электроемкости: мили-, микро-, нано- и пикофарад.

Что равняется долям фарада, а именно:. Конденсатор — это две пластины из проводящего материала, расположенные друг напротив друга, между которым находится слой диэлектрика. В заряженном состоянии обкладки имеют разные потенциалы: одна из них будет положительной, а вторая отрицательной.

Электроемкость конденсатора зависит от величины заряда на его обкладках и разности потенциалов, напряжения между ними. Между пластинами возникает электростатическое поле, которое удерживает заряды на обкладках.

Формула электрической емкости конденсатора в общем случае:. Если сказать простыми словами, то емкость конденсатора зависит от площади пластин и расстояния между ними, а также относительной диэлектрической проницаемости материала, расположенного между ними.

Их различают по используемому диэлектрику:. Так как формула площади фигуры зависит от её формы, то и формула ёмкости будет разной для каждого случая.

Как и у других элементов электрической цепи и в этом случае есть два основных способа соединения конденсаторов: параллельное и последовательное. От этого зависит итоговая электрическая емкость полученной цепи. Расчёты ёмкости нескольких конденсаторов напоминают расчёты сопротивления резисторов в разном включении, только формулы для способов соединения расположены наоборот, то есть:.

В параллельной схеме соединения напряжения на обкладках каждого элемента одинаковы. Это используют для получения больших значений электроемкости. В последовательном включении двух элементов напряжения на обкладках каждого из конденсаторов составляют по половине общего напряжения.

Для трёх — трети и так далее.

В данном случае для определения количественной характеристики времени работы или, говоря простым языком, чтобы рассчитать, на какое время работы прибора хватит аккумулятора, используют величину ёмкости. Эти характеристики позволяют определить, сколько времени работы выдержит аккумулятор при конкретной нагрузке. Для определения электрическую емкость аккумулятора измеряют в кулонах Кл.

В свою очередь кулон равен количеству электричества, переданному аккумулятору при силе тока 1А за 1с. Тогда если перевести в часы, то при токе в 1А за 1 час передается Кл. Одним из способов измерения емкости аккумулятора является его разряд заведомо известным током, при этом вы должны замерить время разряда.

Электроемкость — это важная величина в электронике и электротехнике. На практике конденсаторы применяются практически в каждой схеме электронного устройства. Например, в блоках питания — для сглаживания пульсаций, уменьшения влияния высоковольтных всплесков на силовые ключи. Во времязадающих цепях различных схем, а также в ШИМ-контроллерах для того, чтобы задать рабочую частоту. Аккумуляторы также применяются повсеместно.

Вообще задачи накапливания энергии и сдвига фаз встречаются очень часто. Теперь вы знаете, что такое электрическая емкость, в каких единицах происходит ее измерение и от чего зависит данная величина. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и понятной! Конденсатором обычно называют устройство, которое обладает способностью накапливать электрический заряд.

Конструктивно конденсатор представляет собой два проводника, разделенных диэлектриком. Единицей электрической емкости конденсатора в системе СИ является фарада. Сокращенно обозначается буквой Ф. Названа в честь английского физика Майкла Фарадея. Переменные конденсаторы бывают в виде нескольких блоков и подстроечные. В зависимости от материала диэлектриков современные конденсаторы делятся на следующие типы: бумажные, вакуумные, воздушные, керамические, лакопленочные, металлобумажные, оксидные, пленочные, слюдяные и электролитические.

Номинальное напряжение — это максимальное допустимое постоянное напряжение, при котором конденсатор способен работать длительное время, сохраняя параметры неизменными при всех установленных для него температурах. На конденсаторах, в основном, указано номинальное рабочее напряжение при постоянном токе. При работе конденсатора в схемах переменного тока его номинальное напряжение, указанное на корпусе, должно в 1,5…2 раза превышать предельно допустимое действующее переменное напряжение цепи.

На корпусе конденсатора обычно указывают его тип, напряжение, номинальную емкость, допустимое отклонение емкости, ТКЕ и дату изготовления. Маркируют конденсаторы как и резисторы буквенноцифровым кодом, который обозначает номинальную емкость, единицу измерения, допустимое отклонение емкости и ТКЕ.

Буквенные коды единиц измерения номинальных емкостей приведены в табл. Конденсаторы как и резисторы маркируют с помощью цветового кода рис. Цветовой код состоит из колец или точек. Каждому цвету соответствует определенное цифровое значение. Знаки маркировки на конденсаторе сдвинуты к одному из выводов и располагаются слева направо.

Последняя полоса маркировки в два раза шире других и соответствует ТКЕ. Первая, вторая и третья полосы — величина емкости в пикофарадах, четыре — множитель, пять — допуск, шесть последняя — ТКЕ. Иногда этот тип конденсаторов маркируют четырьмя цветовыми кольцами.

При такой маркировке первая и вторая полосы отводятся для обозначения величины, третья полоса — для множителя, четвертая — для ТКЕ. Цветовой код танталовых конденсаторов приведен на рис. Следует обратить внимание на то, что у этих конденсаторов положительный вывод в два раза толще другого, и отсчет колец начинается от головки конденсатора. На рис. Сообщение электрического разряда проводнику называется электризацией. Чем больший заряд принял проводник, тем больше его электризация, или, иначе говоря, тем выше его электрический потенциал.

Между количеством электричества и потенциалом данного уединенного проводника существует линейная зависимость: отношение заряда проводника к его потенциалу есть величина постоянная:. Для какого-либо другого проводника отношение заряда к потенциалу есть также величина постоянная, но отличная от этого отношения для первого проводника. Одной из причин, влияющих на эту разницу, являются размеры самого проводника.

Один и тот же заряд, сообщенный различным проводникам, может создать различные потенциалы. Чтобы повысить потенциал какого-либо проводника на одну единицу потенциала, необходим определенный заряд. Свойство проводящих тел накапливать и удерживать электрический заряд, измеряемое отношением заряда уединенного проводника к его потенциалу, называется электрической емкостью, или просто емкостью, и обозначается буквой С.

Емкостью в 1 фараду обладает проводник, которому сообщают заряд в 1 кулон и при этом потенциал проводника увеличивается на 1 вольт.

Единица измерения электрической емкости — фарада обозначается ф или F очень велика. Устройство, предназначенное для накопления электрических зарядов, называется электрическим конденсатором. Конденсатор состоит из двух металлических пластин обкладок , разделенных между собой слоем диэлектрика. Чтобы зарядить конденсатор, нужно его обкладки соединить с полюсами электрической машины. Разноименные заряды, скопившиеся на обкладках конденсатора, связаны между собой электрическим полем.

Близко расположенные пластины конденсатора, влияя одна на другую, позволяют получить на обкладках большой электрический заряд при относительно невысокой разности потенциалов между обкладками. Электрическая емкость конденсатора есть отношение заряда конденсатора к разности потенциалов между его обкладками:. Как показывают измерения, емкость конденсатора увеличится, если увеличить поверхность обкладок или приблизить их одну к другой. На емкость конденсатора оказывает влияние также материал диэлектрика.

Чем больше электрическая проницаемость диэлектрика, тем больше емкость конденсатора по сравнению с емкостью того же конденсатора, диэлектриком в котором служит пустота воздух. Выбирая диэлектрик для конденсатора, нужно стремиться к тому, чтобы диэлектрик обладал большой электрической прочностью хорошими изолирующими качествами.

Энциклопедия по машиностроению XXL

Определение: Электроемкостью уединенного проводника называется мера его способности удерживать электрический заряд. Емкость проводника не зависит ни от заряда, ни от потенциала. Она зависит от геометрии проводника размеры, форма , от свойств среды диэлектрическая проницаемость , от расположения заряженных тел. Определение: 1 Фарад — единица СИ электроёмкости, равная емкости такого уединенного проводника, который при сообщении ему заряда 1 Кулон изменяет свой потенциал на 1 Вольт. Определение: Конденсатором называется устройство, предназначенное для получения больших величин электроёмкости. Конденсатор состоит из двух проводников, которые называются обкладками.

Маркируют конденсаторы как и резисторы буквенно-цифровым кодом, который обозначает номинальную емкость, единицу измерения, допустимое .

Как определить емкость конденсатора?

Это зависит от геометрических параметров проводника. Коэффициент пропорциональности С называют электроемкостью — физическая величина, численно равная заряду, который необходимо сообщить проводнику для того, чтобы изменить его потенциал на единицу. Единица измерения емкости в СИ — фарада. По этой формуле можно рассчитать емкость Земли. Необходимость в устройствах, накапливающих заряд, есть, а уединенные проводники обладают малой емкостью. Опытным путем было обнаружено, что электроемкость проводника увеличивается, если к нему поднести другой проводник — за счет явления электростатической индукции. Конденсатор — это два проводника, называемые обкладками , расположенные близко друг к другу. Конструкция такова, что внешние, окружающие конденсатор тела, не оказывают влияние на его электроемкость. Это будет выполняться, если электростатическое поле будет сосредоточено внутри конденсатора, между обкладками.

КОНДЕНСАТОРЫ

В этой статье: Маркировка больших конденсаторов Интерпретация маркировки конденсаторов 23 Источники. Маркировка конденсаторов обладает большим разнообразием по сравнению с маркировкой резисторов. Довольно сложно увидеть маркировку маленьких конденсаторов, потому что площадь поверхности их корпусов очень незначительная. В этой статье рассказывается, как читать маркировку практически всех типов современных конденсаторов, произведенных за рубежом. Возможно, на вашем конденсаторе маркировка будет нанесена в другом порядке по сравнению с описываемым в этой статье.

Фарад — очень большая ёмкость.

Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?

Конденсатором обычно называют устройство, которое обладает способностью накапливать электрический заряд. Конструктивно конденсатор представляет собой два проводника, разделенных диэлектриком. Единицей электрической емкости конденсатора в системе СИ является Фарада. Сокращенно обозначается буквой Ф. Названа в честь английского физика Майкла Фарадея. В радиоэлектронике используется емкость конденсатора, выраженная через дробные единицы фарад: пикофарад, нанофарад, микрофарад.

Электрическая ёмкость, конденсатор.

Радиоактивный распад Радиация. Экспозиционная доза Радиация. Поглощённая доза Десятичные приставки Передача данных Типографика и обработка изображений Единицы измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. Электрическая емкость — это величина, характеризующая способность проводника накапливать заряд, равная отношению электрического заряда к разности потенциалов между проводниками:. Здесь Q — электрический заряд, измеряется в кулонах Кл , — разность потенциалов, измеряется в вольтах В. В системе СИ электроемкость измеряется в фарадах Ф.

Емкость проводников обозначается буквой С. Единицей измерения в проводе равна 1 Амперу. Мерой способности конденсатора накапливать заряд.

Конвертер величин

Основной характеристикой конденсатора является его емкость. Очень часто замеры емкости требуется проводить в электролитическом конденсаторе. В отличие от керамических и оксидных конденсаторов, которые редко выходят из строя разве что в результате пробоя диэлектрика , электролитическим деталям свойственна потеря ёмкости из-за высыхания электролита.

Понятие электрической емкости. Единицы измерения. Оглавление :: Поиск Техника безопасности :: Помощь. Материал является пояснением и дополнением к статье: Единицы измерения физических величин в радиоэлектронике Единицы измерения и соотношения физических величин, применяемых в радиотехника. Если от одного тела отводить заряженные определенным образом частицы например, электроны к другому, то вследствие избытка заряженных частиц между двумя телами возникнет разность потенциалов, то есть электрическое напряжение.

Random converter.

Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием фарада. В Международную систему единиц фарад введён решением XI Генеральной конференции по мерам и весам в году, одновременно с принятием системы СИ в целом [2]. В фарадах измеряют электрическую ёмкость проводников , то есть их способность накапливать электрический заряд. Например, в фарадах и производных единицах измеряют: ёмкость кабелей, конденсаторов , межэлектродные ёмкости различных приборов. Промышленные конденсаторы имеют номиналы , измеряемые в микро- , нано- и пикофарадах и выпускаются ёмкостью до ста фарад; в звуковой аппаратуре используются гибридные конденсаторы ёмкостью до сорока фарад. Ёмкость т. Не следует путать электрическую ёмкость и электрохимическую ёмкость батареек и аккумуляторов , которая имеет другую природу и измеряется в других единицах: ампер-часах , соразмерных электрическому заряду 1 ампер-час равен кулонам.

На нашем сайте собрано более бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике. Не можете решить контрольную?! Мы поможем! Более 20 авторов выполнят вашу работу от руб!

Электроемкость уединенного проводника кратко – формула, определение

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 52.

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 52.

Одной из электрических характеристик проводников является электроемкость. Эта величина зависит от геометрических размеров проводника и от свойств окружающего его диэлектрика. Кратко рассмотрим электроемкость уединенного проводника.

Распределение заряда в проводнике

Внутри любого проводника имеется много свободных носителей заряда. Но, пока общий заряд проводника равен нулю, заряд носителей (в металлах это свободные электроны) компенсируется противоположным по знаку зарядом ионов кристаллической решетки. Поэтому в незаряженном проводнике свободные носители зарядов распределены равномерно.

Рис. 1. Свободные электроны в проводнике.

При сообщении проводнику заряда в нем образуется избыток свободных носителей. В этом случае силы их взаимного отталкивания приводят к тому, что носители выталкиваются на поверхность проводника, и равномерно распределяются по ней.

Равномерное распределение зарядов по поверхности приводит к тому, что:

• напряженность поля внутри проводника равна нулю, так как поле зарядов на разных сторонах проводника направлено противоположно;
• распределение потенциала по поверхности проводника оказывается равномерным;
• линии электрического поля около поверхности проводника направлены по нормали к ней.

Эти условия означают, что поверхность проводника является эквипотенциальной поверхностью. В любой ее точке потенциал одинаков.

Рис. 2. Эквипотенциальные поверхности.

Электроемкость уединенного проводника

Уединенным называется проводник, рядом с которым нет тел, способных повлиять на распределение зарядов на поверхности этого проводника. Дополнительный заряд, переданный такому проводнику, распределится по его поверхности точно так же, прибавившись к уже имеющемуся в проводнике заряду. То есть, потенциал проводника прямо пропорционален сообщенному заряду:

$$\varphi \sim q$$

Напомним, что потенциал в точке равен работе поля, которую надо совершить для переноса единичного заряда из бесконечности в эту точку. Как показывают опыты, потенциал заряженного проводника зависит от его формы и размеров. В самом деле, чем больше геометрические размеры проводника, тем больше его площадь, тем менее плотное распределение заряда будет на его поверхности (при одном и том же заряде), а значит, и работы для сообщения такого заряда требуется меньше.

Возникает возможность ввести специальную характеристику проводника, которая бы показывала, насколько легко сообщать ему заряд. Поскольку потенциал прямо пропорционален заряду, то эта характеристика представляет собой коэффициент пропорциональности, и называется электроемкость (обозначается $C$). {-4}$Ф. Для создания электроемкости в электрических схемах применяют специальные устройства, имеющие заметную емкость (до единиц фарад) при малых размерах – конденсаторы.

Рис. 3. Электрические конденсаторы.

Что мы узнали?

Заряд, сообщенный уединенному проводнику, равномерно распределяется по его поверхности, таким образом, поверхность проводника является эквипотенциальной поверхностью. Ее потенциал прямо пропорционален сообщенному заряду. Коэффициент пропорциональности называется электроемкость, он измеряется в фарадах.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 52.

---

А какая ваша оценка?

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 Watts Bar 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 тестами производительности во время пикового спроса с 1 июня по 30 сентября
• Чистая генерирующая мощность в зимнее время – определяется в ходе испытаний производительности во время пикового спроса с 1 декабря по 28 февраля.

Все эти числа разные, поэтому все зависит 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.

Коэффициент 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.

Электростанции способны производить определенное количество энергии в течение заданного времени, но если они отключены (например, для обслуживания или дозаправки), то они фактически не производят энергию.

Атомные электростанции составляли 8% от общей генерирующей мощности США в 2021 году, но фактически производили 19% электроэнергии страны из-за высокого коэффициента мощности.

Получить сейчас?

 

*Обновлено в июне 2022 г.

Подписывайтесь на нас

Значение единиц и шкалы для производства и потребления электроэнергии

Объяснение допущений и расчетов, использованных при выводе цифр, используемых в приведенных выше диаграммах, подробно изложено ниже.

Производство электроэнергии

Цифры о ежедневной выработке электроэнергии из различных источников электроэнергии были получены одним из двух способов: к среднесуточной выработке в ватт-часах или мегаватт-часах.

Если конкретные данные об электрической мощности недоступны, мы рассчитали ее на основе максимальной номинальной мощности электростанции и среднего коэффициента мощности для электростанции такого типа на основе данных о коэффициенте мощности, опубликованных Управлением энергетической информации США (EIA). ¹ (описано ниже).

Мощность объектов электроэнергетики часто описывается их максимальной мощностью; это показатель мощности (не энергии), измеряемый в ваттах (Вт). Нам нужно сделать два преобразования этого показателя, чтобы получить среднесуточную выработку электроэнергии. Во-первых, мы должны преобразовать мощность в энергию. Энергия — это мера выходной мощности с течением времени (энергия = мощность x время). Таким образом, чтобы рассчитать выходную мощность в ватт-часах, мы должны умножить нашу номинальную мощность на количество часов, в течение которых работает наша установка. Например, если у нас есть электростанция мощностью 1000 МВт, ее максимальная выработка энергии в день составит 24 000 МВтч (1000 МВт x 24 часа).

Однако это предполагает, что установка непрерывно работает с максимальной производительностью, чего большинство (если не все) не делают. Вторая поправка, которую мы должны сделать, это умножить этот выход на его коэффициент мощности. Коэффициент мощности определяется как фактическая выработка электроэнергии в процентах или отношение к максимально возможной мощности за данный период времени. Например, если наша станция работает только на 80 % (из-за комбинации эпизодов остановки и периодов работы ниже максимальной мощности), наша суточная выработка энергии составит всего 19200 МВтч в день (24 000 МВтч x 80%).

Сколько электроэнергии производит гидроэлектростанция в день?

Производство гидроэлектроэнергии уникально с точки зрения того, что оно охватывает самый широкий диапазон производства электроэнергии; начиная от крупнейших производственных объектов в мире и заканчивая так называемыми «пико-гидро» схемами — простыми водяными турбинами, которые часто устанавливаются для одного домохозяйства или группы домохозяйств. xКак правило, они имеют номинальную мощность менее 5 кВт, производя менее одного МВтч в день (всего около 22 МВтч в год).

Здесь собрана коллекция крупнейших в мире гидроэлектростанций. Бразильская плотина Итайпу и китайская плотина «Три ущелья» — два крупнейших производителя электроэнергии в мире — являются ключевыми исключениями с точки зрения выработки, производя почти вдвое больше, чем третья по величине гидростанция. Эти два объекта представлены звездочками: плотина Итайпу производила в среднем 282 000 МВтч в день (103 ТВтч в год / 365 дней), а плотина Три ущелья производила в среднем 270 000 МВтч в день в 2014 году (98,8 ТВтч / 365). Другим единственным гидроузлом, показанным на этой диаграмме, является плотина Гувера в США, которая в 2014 г. производила в среднем 11 000 МВтч в день (4 ТВтч/365). ²

Помимо гидроостанцов Итайпу и плотины Трех ущелий, кластер крупнейших гидроэнергетических объектов достигает годовой выработки 50-55 ТВтч. В среднем за день (хотя сезонная изменчивость неизбежно повлияет на суточную выработку в течение года) крупные гидроэлектростанции производят около 150 000 МВтч в день.

Сколько электроэнергии производит атомная станция в день?

Выработка атомных электростанций обычно более стабильна во времени, чем выработка гидроэнергии или других возобновляемых ресурсов, поскольку на них меньше влияют сезонные или экологические колебания. Чтобы оценить диапазон типичной дневной мощности атомных станций, мы использовали заявленную максимальную мощность конкретных станций, перечисленных здесь, со средним коэффициентом мощности атомной энергетики, который составляет примерно 90%. ³

Например, крупнейшей в мире действующей атомной станцией является канадская станция Брюс с максимальной мощностью 6 384 МВт. Таким образом, предполагаемая среднесуточная выработка рассчитывается как 6 384 МВт x 90% x 24 часа, что дает нам примерно 138 000 МВтч в день. Среднесуточная мощность других атомных станций, выделенных здесь, была рассчитана с использованием точно такой же методологии.

Небольшие атомные станции имеют максимальную мощность около 400 МВт, но могут быть и 200-250 МВт. Реакторы на атомной электростанции Кайга в Индии, например, имеют максимальную мощность 220 МВт. В результате объект Kaiga Atomic производит в среднем 6100 МВтч в сутки.

Сколько электроэнергии производит угольная электростанция в день?

Как и в атомной энергетике, наши оценки ежедневной выработки электроэнергии угольными электростанциями были рассчитаны на основе приведенных здесь значений максимальной мощности и среднего коэффициента мощности 64%. ⁴ Крупнейшая действующая угольная электростанция в мире — Тячжунская электростанция на Тайване; при максимальной мощности 5500 МВт среднесуточная выработка составит примерно 85 000 МВтч (5 500 МВт * 64% * 24 часа).

Как и ядерное производство, небольшие угольные электростанции могут иметь максимальную мощность до сотен МВт. Тепловая электростанция Кахоне в Сенегале, например, имеет мощность всего 102 МВт. Если мы предположим, что средний коэффициент мощности составляет около 64%, суточная выработка угля может составить всего 1600 МВтч в день.

Сколько электроэнергии производит геотермальная электростанция в день?

Мощность и производство геотермальной энергии, как правило, ниже, чем у гидро-, атомных и угольных электростанций. Крупнейшим производителем геотермальной энергии в мире является площадка Гейзерс в США; при мощности 1 517 МВт и заявленном коэффициенте мощности 63% мы рассчитываем расчетную суточную выработку примерно в 23 000 МВтч. ⁵

Однако, если мы посмотрим на ряд геотермальных электростанций по всему миру, площадка Гейзерс сильно выделяется с точки зрения потенциальной производительности. Вторая по величине геотермальная электростанция имеет примерно половину установленной мощности Гейзеров. Если мы возьмем его установленную мощность в 820 МВт и предположим, что глобальный средний коэффициент мощности для геотермальной энергии Bloomberg New Energy Finance составляет 73%, мы приблизимся к тому, чтобы типичная крупная геотермальная электростанция производила примерно 14 000–15 000 МВтч в день. Как и гидроэнергетика, геотермальные объекты также могут существовать в очень небольших масштабах; Геотермальная площадка Сан-Мартино в Италии имеет мощность всего 40 МВт; если мы предположим, что средний коэффициент мощности для геотермальной энергии составляет 73%, среднесуточная выработка составит около 700 МВтч.

Сколько электроэнергии производит береговая ветряная электростанция в день?

В то время как большинство наземных ветровых электростанций производят в среднем менее 10 000 МВтч в день, ветряная электростанция Ганьсу в Китае является заметным исключением. При установленной мощности 7 965 МВт и среднем коэффициенте мощности 12,4% для ветроэнергетики в регионе Ганьсу мы оцениваем суточную выработку примерно в 24 000 МВтч. ⁶

Следующие по величине ветряные электростанции значительно меньше, чем ветряная электростанция Ганьсу — ветряная электростанция Муппандал в Индии и центр ветровой энергии Альта в США имеют максимальную мощность 1500 МВт и 1320 МВт соответственно. При коэффициенте мощности 30% по сравнению со средним коэффициентом в Индии, равным 15%, Центр ветроэнергетики Альта производит в среднем 7342 МВтч в день по сравнению с 5400 МВтч в Муппандале. ⁷

Ветряные электростанции могут быть очень маленькими по размеру и мощности, вплоть до десятков мегаватт. Например, ветряная электростанция Utgrunden в Швеции с максимальной мощностью всего 11 МВт, вероятно, будет производить в среднем около 80 МВтч в день.

Сколько электроэнергии производит морская ветряная электростанция в день?

Несмотря на то, что морские ветряные электростанции часто могут достигать более высокого коэффициента мощности, чем береговые эквиваленты, их общая установленная мощность еще не достигла масштаба крупнейших береговых электростанций. На сегодняшний день крупнейшей морской ветровой электростанцией является London Array в Великобритании. При мощности 630 МВт и коэффициенте мощности в 2015 году 45,3% среднесуточная выработка приближается к 6800 МВтч.

Подобно наземным ветряным электростанциям, морские ветряные электростанции могут быть небольшими, некоторые из них имеют установленную мощность менее 10 МВт. Например, ветряная электростанция Mt Stuart в Новой Зеландии производит в среднем всего 70 МВтч в день.

Сколько электроэнергии производит солнечная фотоэлектрическая (PV) ферма в день?

Как писал Дэвид Маккей в своей книге «Устойчивая энергетика — без горячего воздуха» (бесплатно здесь), производство электроэнергии на единицу площади солнечных панелей почти прямо пропорционально количеству падающего на них солнечного света. ⁸ В результате оптимальные места для солнечной энергии, особенно в низких широтах, могут обеспечить выход энергии в 2-3 раза выше, чем в очень высоких широтах. Однако, как показывает этот список крупнейших фотоэлектрических ферм, солнечная энергия может обеспечить разумную производительность в большинстве стран, независимо от географической широты.

На сегодняшний день крупнейшей солнечной фотоэлектрической фермой является солнечный парк в пустыне Тенггер в Китае с установленной мощностью 1500 МВт. Если мы предположим коэффициент мощности 20% (что является высоким показателем для солнечной энергии, но не является необоснованным), дневная выработка составит примерно 7 200 МВтч. Калифорнийская солнечная ферма Topaz имеет установленную мощность около одной трети китайской Tengger, но при высоком коэффициенте мощности 24,4% достигает средней дневной выработки 3466 МВтч.

Подобно наземным и морским ветряным электростанциям, солнечные фотоэлектрические фермы могут производить всего несколько десятков мегаватт-часов в день. Крупнейший фотоэлектрический парк Ирана, Jarqavieh, имеет мощность всего 10 МВт и производит в среднем 48 МВтч (при коэффициенте мощности 20%) в день.

Потребление электроэнергии

Данные о потреблении электроэнергии (представленные горизонтальными линиями на диаграмме выше) основаны на цифрах, представленных в приведенной ниже диаграмме по электроэнергии на душу населения. Мы использовали оценки Всемирного банка по годовому потреблению электроэнергии на душу населения в 2014 г.