השפעת החדשנות של המהפכה התעשייתית על ייצור האנרגיה המודרנית

המהפכה התעשייתית: זיוף טביעת האצבע הכחולה עבור מערכות האנרגיה המודרנית

המהפכה התעשייתית, שפרצה ברחבי בריטניה בסוף המאה ה-18 והתפשטה ברחבי העולם דרך ה-19, הייתה הרבה יותר מאשר תקופה של מכניזציה.זה היה חידוש יסודי של האופן שבו חברות אנושיות מקורו, המירו וצרכו אנרגיה לפני עידן זה, האנרגיה הייתה בעיקר מגבלות אורגניות; מוגבלת לעוצמה שרירים (אנושית וחיה), רוח, מים וביוטכנולוגיה, מהפכה הציגה אנרגיה על מסלול של מינרלים, אשר אינו מספק כיום את רמת דלקים, אשר אינה יעילה, אלא גם היא בעלת עוצמה אקדמית, אשר אינה משנה, אשר היא בעלת עוצמה גלובלית, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא כיום, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה גלובלית, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה, אשר היא בעלת כוח פיזיקלציה,

הסיפור מתחיל בסדרה של פריצות דרך שיפתרו בעיה דחופה: איך להמיר אנרגיה כימית מאוחסנים לעבודה מכנית אמינה ומתמשכת.הפתרונות שהומצאו במהלך התקופה הזאת & mdash; צוות, פחם, חשמל ונפט ונפט; פרדיגמות מבוססות, כי למרות שתי מאות שנים של זיכוך, נותרו אבני היסוד של ייצור אנרגיה.

פריצת יסודות התקופה התעשייתית

חידושי הליבה של המהפכה התעשייתית לא היו המצאות מבודדות, אלא מערכות מקושרות שהדגימו זו את זו.כל פריצת דרך מנעה יכולות חדשות ויצרו דרישה לצעד הבא, ובכך הצליחו להשיג את השינוי מעוני אנרגיהאגררי לשפע אנרגיה תעשייתי.

Steam Power and the Rise of thermal Energy Conversion

התפתחות מנוע הקיטור המעשי הייתה המנוף של כל המהפכה.בעוד שגרסאות מוקדמות התקיימו עבור משאבת שלי, זה היה FLT:0 James WattcioFLT (המוגדר ב-1769 ושיפורים הבאים שהפכו את המנוע הקיטור ממשט גס, בלתי יעיל לתוך מעבורת ראשונית.

העקרונות הבסיסיים של אנדדש; מניעת חום לעבודה מכנית & mdash; עדיין לשמר את השיטה הדומיננטית ביותר של ייצור חשמל היום.צמחי הכוח הירומאלי, בין אם מודלקים על ידי פחם, גז טבעי, נפיחות גרעינית, או השמש מרוכזת, כולם פועלים על אותה מחזור תרמודינמיקה (Rankine או Braton) כי המנועים המוקדמים החלוצים: עבודה, להרחיב את זה באמצעות נפח אנרגיה מושלם, 000 ליטרים של מנוע קיטוריביים חשמליים, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ליטרים חשמליים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ליטרים טהור, 000, 000, 000, 000 ליטרים טהור, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ליטרים טהור, 000 ליטרים טהור, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ליטרים טהור, 000, 000, 000 מושלם, 000, 000, 000 ליטרים חשמליים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000

מנוע התחבורה והמסחר

מעבר לכוח הנייח, תחבורה מהפכנית של קיטור.הקטר של הרכבת והחילה של היבשות, המאפשרת תנועה מהירה של חומרי גלם (במיוחד פחם ואור) וסיים סחורות.זה יצר לולאה משוב חיובי: רכבות דרשות פחם ופלדה, מגרה ומתכת, ובמקביל פתחה שווקים חדשים.המערכות הלוגליות שפותחו עבור התפלגות פחם ותחמושת; רשתות, נתיבי משלוחים, נתיבים, תשתיות נפט ואספקה גלובלית;

מקור: The Fuel That Built a Age

הפחם היה מטבע האנרגיה שהפך את המהפכה התעשייתית לאפשרית.לא היה זה דלק חדש ומריחואנה שרפו אותו ורדש; אבל קנה מידה וטכנולוגיה שינו את כל מה שדרומה להאכיל מנועי קיטור, בתים חמים, וברזל הפך כרייה ממסחר בקנה מידה קטן, מסוכן למבצע תעשייתי מסיבי.

ההשפעה על מערכות האנרגיה המודרניות היא כפולה.ראשון, המודל הטכני והארגוני של מכרה הפחם ומפורש; סחיטה, עיבוד, תחבורה, ובעירה ומדש; ביסס את התבנית עבור כל תעשיית הדלק המאובנים.השיטות שפותחו עבור כרייה עמוקה (האוורור, משאבה, צנרת רכבת) הואמו מאוחר יותר עבור שמן ומיצוי גז.

המורשת כוללת גם את מודל תחנת הכוח המרכזית של תחנת הכוח הראשונה של פחם, שנבנה בלונדון וניו יורק בשנות ה -80, סיפק זרם ישיר ללקוחות הסמוכים.מודל השירות המקומי התפתח לענק, מרכזי שולח מפעלים פחם ששלטו רשתות המאה ה-20.FUS עדיין משובצות ב-FUSC, מסגרות רגולטוריות, ומודלי תמחור עבור צמחים אלה; אספקת דלק, מטענים בבסיס, שידורים, מסדרונות של ווטרס-FS עדיין משובצים;

דור חשמל ושחר הרשת

בעוד קיטור סיפק כוח מכני, חשמל סיפק אמצעי להעביר כוח על פני מרחק עם אובדן מינימלי של המהפכה התעשייתית ’ שורשים חשמליים נמצאים בעבודת FLT:0 מיכאל פאראדיימב"ד:1, אשר בשנת 1831 הדגים אינדוקציה אלקטרומגנטית: העברת מנצח דרך שדה מגנטי מייצרת זרם חשמלי.

פאראדיי ’ התגלית של תגליות הוכרה מיד כחשוב, אבל היישום המעשי שלה דרש עשרות שנים של הנדסה.הפיתוח של דינמימו (גנרטור ישיר-הווה) בשנות ה -1860 ו -1870 על ידי ממציאים כמו Zénobe Gramme ו-Verner von Siemens עשו שימוש חשמלי פעיל מבחינה מסחרית, עם ה-Valquo; War of Current &equoth; and the West-of, and RUS (Nterning HD) אשר ניתן כיום את השימוש הנוכחי של חברת החשמל של חברת החשמל של חברת החשמל הנוכחית (NIRDentral HD-R, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, RUS) ו-Rentral HD-R, לאחר מכן, לאחר מכן, עם חברת החשמל, RUS) ו-Rentral Opendukdukdukdukdation, החל את השימוש הנוכחי, עם חברת החשמל, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, עם חברת החשמל של חברת החשמל, לאחר מכן, עם חברת החשמל, החל את ה-Dentral-Dirdico-DDR-Dirdico-Dirduk-

הרשת עצמה היא המצאה תעשייתית-era. תחנת הכוח AC הראשונה מפלי הניאגרה (1895) הוכיחה כי ניתן להעביר את כוח הידרומנט מאות קילומטרים לערים. מושג זה & mdash; מקור מרכזי להאכיל רשת של לקוחות ו-mdash; נשאר המודל הדומיננטי, אם כי הוא יותר ויותר מופץ על ידי סולרי ומיקרוגרידים.

נפט וגז: המהפכה של דלק נוזלי

תעשיית הנפט נולדה באמצע המאה ה-19, בתחילה לייצר kerosene עבור מנורות (שמן לוויתן) שמן המסחרי הראשון, קידוח על ידי דרייק בטיטוסוויל, פנסילבניה, בשנת 1859, יצרה ענף אנרגיה חדש לחלוטין.מנוע ההבעירה הפנימית, שפותח על ידי ניקולאוס אוטו, Gottlieb Daimler, ו- Benz בשנת 1870-1880, יצר ביקוש עצום לדלק ולהפכה את הדלק.

שמן וגז טבעי יש כמה יתרונות על פני פחם: צפיפות אנרגיה גבוהה יותר, בעירה נקייה (במונחים של חלקיקים), וקלות תחבורה באמצעות צינורות או מיכלר. תכונות אלה הפכו אותם דלקים של בחירה עבור תחבורה ועבור פסגות תחנות כוח (קלוריות גז) צמח גז טבעי משולב מחזור, אשר משיג יעילות מעל 60% על ידי שימוש גז טורבינות קיטור יחד, הוא אחד של מערכות חשמל מתקדמות ביותר של כוח זרם אווירי החממה (R) הוא מנוע זרם אווירי אווירי החממה (G2).

המבנים הגיאופוליטיים והכלכליים של עולם האנרגיה המודרני; אופ"ק, עתודות נפט אסטרטגיות, שוקי LNG, צינורות גיאופוליטיקה & mdash; הם כולם מושרשים בתעשיית הנפט אשר צמחה מסוף המהפכה התעשייתית.ה-FLT:0U.S. Energy Administration ’ היסטוריה של שמן FLT:1 מספק התייחסות מצוינת לאופן שבו התפתח המגזר הזה מנורות טואלט להובלת לאחור של תחבורה גלובלית.

קווים ישירים לייצור אנרגיה מודרנית

הקשר בין חידושים של תעשיה ומערכות אנרגיה עכשווית אינו רק היסטורי; הוא טכנולוגי ותפעולי.רבים מהמרכיבים המרכזיים של תחנת כוח מודרנית או רשת הם צאצאים ישירים של המצאות מהמאה ה-18 וה-19.

מפעל הכוח העשרי כמפלצת תעשייתית

בין אם גרעיני, פחם או גז טבעי, צמחי כוח תרמי פועלים באותו תהליך יסודי: (FLT:0התחממות → אנרגיה מכנית → אנרגיה חשמלית (FLT:1 מקור החום עשוי להיות מטושטש, בעירה, או אור שמש מרוכז, אבל המרה המכנית מסתמכת על טורבינה (ירידה של מנוע הקיטור) וההמרה החשמלית מסתמכת על גנרטור (a של שכבת דלקות מים מודרניים, על סוללות), ועל כל דלקות מים מודרניים, על סוללות קירור, על גבי סוללות).

הרעיון של “ בסיס ו-dquo; תחנות כוח ועוצמה; גנגורים לרוץ ברציפות כדי לעמוד בביקוש מינימלי & mdash; הוא תוצר ישיר של תקופת הכוח המכוסה פחם. צמחי הפחם נועדו לפעולה יציבה, גבוהה-עוצמה-ספקית-ספקית-ספקית כדי לתקן עלויות הון.פילוסופיה מבצעית זו כעת עם התפוקה של מקורות מתחדשים, יצירת צורך לאסטרטגיות מתקדמות של ניהול אנרגיה בין המודל המתפשט-ה של המאה ה-ה.

כלכלה של אנרגיה ואנרגיה

הרשת החשמלית היא המכונה הגדולה ביותר שנבנתה אי פעם, והאדריכלות שלה היא תעשייתית מאוד. קווי שידור גבוהים, תת-החלות, המשתנים ומרכזי הבקרה הם כל חפצים מהונדסים של המאה ה-20 המוקדמת.הכלכלה של רשת ומנדש; נקודות של קשקשים של תמיכה בצמחים גדולים, עלות שירות, שירותים משולבים אנכיים של שיטות ושפל; רגל מוסדית של תחנות תעשייתיות טובות של טכנולוגיות תעשייתיות טובות.

כיום, הרשת נאלצת להסתגל לדור מבוזר (שמשי, אחסון סוללות) ומשאבים מבוססי מופנמים הפועלים באופן מהותי שונה מ גנרטורים סינכרוניים.האתגרים ההנדסיים של שמירה על יציבות הרשת עם 50-100% חדירה מתחדשים, בליבתם, בעיות של התאמת מערכת תעשייתית לתערובת אנרגיה לאחר-תעשייתית.

חידושים: Breaking From the Industrial Model

טכנולוגיות מתחדשות מודרניות כמו רוח וכוח סולארי מייצגים הפסקה חלקית מהפרדיגמה התעשייתית. Wind טורבינות, תוך שימוש גנרטורים המבוססים על Faraday ’ העיקרון, תמצית האנרגיה העיקרית מן הרוח ולא מבעירה.פאנלים פוטו-וולטאיים סולאריים (PV) להמיר ישירות לתוך חשמל באמצעות אפקט פוטו-וולטאי, ללא חלקים נעים ולא מחזור תרמי.

עם זאת, אפילו מתחדשים נושאים כמה סימני תעשייה-era.הייצור של לוחות PV ו להבים טורבינות רוח הוא תהליך תעשייתי מאוד הדורש אנרגיה, חומרים ושרשראות אספקה גלובליות.ה-FLT:0rare Earth ElementsFLT:1 המשמש במגנטי טורבינות רוח (neodymium, dysprosium) ו-FLT:2silicon כסף ו-Falphirdird: 3Falird; שימוש בתאים משולבים בעיקר בגלריות;

מעניין לציין כי החיפוש אחר מתחדשים יש שורשים בתחילת תגובות לתלות בדלק מאובנים.בשלהי המאה ה-19, חזונות כמו ג'ון אריקסון ניסויים עם מנועים סולאריים, וטורפות הרוח הראשונות של דור החשמל הופיעו בדנמרק בשנות ה -90.המאמצים המוקדמים הללו היו כפופים על ידי פחם ושמן זול, אך הם הקימו תקדימים טכניים שמהנדסים מודרניים התחממו מחדש.

כלכלה חברתית וכלכלה

המהפכה התעשייתית ’ חידושים אנרגיה הביאו שגשוג חסר תקדים וניידות, אבל הם גם יצרו אתגרים סביבתיים וחברתיים מתמיד המגדירים את הפוליטיקה המודרנית לאנרגיה.ריכוז ההמרה באנרגיה במפעלים מרכזיים, תוך זיהום יעיל, מרוכז, המוביל למשברים איכותיים עירוניים שנמשכים כיום בערים תעשייתיות ברחבי העולם.

המבנה החברתי של ייצור אנרגיה גם עבר באופן דרמטי.האומנים והאומנים שעבדו עם כלים ידניים נתנו דרך מכונות ההפעלה של העובד במפעל.שינוי זה יצר דפוסי עבודה חדשים, אוכלוסיות עירוניות, ותלויים כלכליים באספקת אנרגיה רציפה.המושג המודרני של “ אנרגיה אבטחה אנרגיה אבטחה ” — הבטחת גישה אמינה לאנרגיה זולה וחסכונית; הוא תוצאה ישירה של פרצות תעשייתית, כגון אספקת דלק שחור, כמו כורים, ותאונות.

יתר על כן, העידן התעשייתי ביסס את הציפייה כי האנרגיה צריכה להיות זולה בשפע.ציפייה זו הייתה קשה ליישב עם עלויות סביבתיות של דלקים מאובנים ועלות ההון העליון של התנגשויות מדיניות סביב תמחור פחמן, סובסידיות, ושוויון אנרגיה סובב סביב המתח בין הבטחתה של אנרגיה זולה וצורך לאחר התעשייה לקיימות.

שיעור המעבר לאנרגיה

הבנת השורשים התעשייתיים של ייצור אנרגיה מודרני מספק מספר שיעורים קריטיים עבור המעבר למערכת אנרגיה נמוכה פחמן.

(FLT:0) ראשית, תשתיות אינן רצויות.FIRLT:1 , מערכות האנרגיה שנבנו במהלך העידן התעשייתי ו-mdash;pipelines, תחנות כוח, קווי שידור, הזיכוכים ו-mdash; מייצגות עלויות ענק שמש.נכסים אלה יש תקופות חיים של 30-50 שנים ומעלה, ובעליהם יש תמריצים חזקים להמשיך להפעיל אותם.

(FLT:0II, מערכת אינטגרציה חשובה כמו טכנולוגיה.Builderph:1) המהפכה התעשייתית הצליחה לא רק בגלל מנוע הקיטור, אלא בגלל מערכות משלימים & mdash; כריית ברזל, ייצור ברזל, שווקים פיננסיים ו-mdash; אשר תמכו פריסה שלה באופן עקבי, מעבר האנרגיה דורש לא רק לוחות סולאריים וסוללות חדשות, עיצובים, מסגרות רגולטוריות, מסגרות מיומנים וכוח העבודה של DEAF2.

(FLT:0)Third, השלכות סביבתיות בקנה מידה עם שימוש באנרגיה.Res.FLT) 1 המהפכה התעשייתית הוכיחה כי בעוד שפע אנרגיה דלק צמיחה כלכלית, היא גם יוצרת פסולת, זיהום, ונזקים אקולוגיים.ההיקף של שימוש באנרגיה גלובלית כיום (- 180,000 TWh/Year של אנרגיה ראשונית) פירושו שגם טכנולוגיות נקיות יחסית יש עקבות חומריות לא נלא-מישות.

(FLT:0) ארבע, מעברי אנרגיה הם איטיים ומורכבים.10.1: המעבר מעץ לפחם בבריטניה לקח כ -100 שנים.השינוי מפחם לנפט בכלכלה העולמית נמשך כ-50 שנה.השינוי הנוכחי מדלקים מאובנים ועד להתחדשות, בעוד שהשגתם, אינה צפויה להסתיים בכמה עשורים.

מסקנה: הקרן התעשייתית של רשת פוסט-תעשייתית

המהפכה התעשייתית לא הייתה אירוע היסטורי שבו נחקרו ה"אידוד" (The crucible), שבו נוצרו טכנולוגיות הליבה של ייצור האנרגיה המודרנית: המרת חשמל תרמי, ייצור דלק מאובנים ובעירה, ייצור חשמל ותפוצה, ומערכות כלכליות /לוגיות שמעבירות אנרגיה ממקור לצרכנים.מנוע הקיטור, מכרה הפחם, הגנרטור והנפט נותרו תבניות מבצעיות למיליארדי וואט של טריליון דולרים וטריליון דולרים של תשתיות.

בעוד העולם נע לכיוון מקורות אנרגיה נקיים ומפורש; סולאר, רוח, כוח הידרואלקטריק, גיאותרמאל, היתוך גרעיני ומדש; זה עושה זאת עם כלים, מוסדות, וציפיות תורשתיות מן העידן התעשייתי.האתגר אינו לנטוש את המורשת התעשייתית אלא לשנות אותה: כדי להפיג את הצי הקיים הקיים, לגרות ולעצב את הרשת, לבנות היצע חדש עבור מינרלים קריטיים, והופכים את היסודות של קוסמטיקה, הוא קודם כל כך, על פני השטח של אקטיביים, על פני טמפרטורות קבוע, ושישים, על פני טמפרטורות, והופכים, על פני תקינים, והופכים את המשתנים, היא טמפרטורות, על בסיס קבועות, על פני תקינים, על בסיס קבוע, על פני 21, על פני טמפרטורות, על בסיס קבוע, על פני טמפרטורות, על בסיס קבוע, על פני תקינים, על פני טמפרטורות, היא טמפרטורות, והופכים את המשתנים, על פני טמפרטורות, על בסיס קבועות, על בסיס קבועות, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על פני טמפרטורות, על פני טמפרטורות, על פני תקינים, על פני טמפרטורות, על פני טמפרטורות, על פני טמפרטורות, על פני טמפרטורות,