Teksti
Video
Pelit ja leikit
Kilpailu
Äänitallenne
Tehtävä
Tietokirjallisuus
Opettajan ohje

Unohtunut salasana?

 

Oppimistavoite

{{learningObjectiv.description}}

Tehtävä on nyt palautettu

{{assignment.Index}} {{assignment.Type}}

Kommentti

Tehtävät

{{assignment.Comment}}

Mene tehtäviin
print

Sähköntuotanto

Luokka-aste 7.-10. luokka Aine Luonnontiede Oppimisen tavoite Teknologiaja tuotanto Teema Energialähteet Aihe Kemia Sähkö Tyyppi Teksti
Elproduktion.jpg

 

Kun hehkulamput levisivät laajempaan käyttöön 1900-luvun alussa, samalla rakennettiin sähkölaitoksia ja -verkostoja, joiden piti kuljettaa energiaa voimalaitoksista jokaiseen kotiin kaikissa Pohjoismaissa. Uusi energialähde muuttaisi ratkaisevasti kaikkien Pohjoismaiden – ja maailman – väestön elämän vain 50 vuoden aikana.


Tuotanto, myynti ja sähköverkosto


Sähköntuotanto Pohjoismaissa perustui historiallisesti suurehkoihin keskusvoimaloihin, jotka ensin keskittyivät yksittäisiin kaupunkeihin ja myöhemmin laajenivat yhä suuremmille alueille yrityskauppojen ja fuusioiden kautta. Omistajuus on usein ollut kuntien tai valtion käsissä ja tästä hitaasti vakiintunut energiayhtiöiksi, jotka vastaavat sähkötuotannosta, myynnistä ja sähköverkoston käytöstä. Poikkeuksen tästä muodostaa Tanska. Siellä kehittyi 1900-luvun alussa maatalousyhteisöstä lähtöisin oleva liike, jonka mukaan omistajuuden tulisi myös sähköntuottajien kohdalla säilyä sähköä käyttävillä – eli kuluttajilla. Liikettä kutsutaan osuustoimintaliikkeeksi, ja vielä nytkin suurin osa tanskalaisista sähkönkuluttajista on osuusomistajana paikallisessa sähkölaitoksessaan.


Viimeisten 10 vuoden aikana kiinnostus on kuitenkin alkanut hieman etääntyä suurista keskusvoimaloista. Aurinkopaneeleita asennetaan yhä enemmän kesämökkeihin ja omakotitaloihin, ja suuremmilla tiloilla sijoitetaan tuuliturbiineihin. Sähköntuotanto siirtyy siis tiettyyn rajaan asti yksittäiselle taloudelle. Teknologian nykytilanteessa yksittäisen kuluttajan sähköntuotanto ei merkitse paljoa. Mutta sen merkitys voi kasvaa tulevaisuudessa. Sillä, miten koko sähköverkosto on rakennettu, on suuria seurauksia. Tänään voi kuvitella, että on joitakin erittäin suuria sähköjohtoja, jotka ovat tiiviisti kiinni toisissaan voimaloissa ja että johdot tulevat yhä pienemmiksi, kun ne ulottuvat kuhunkin yksittäiseen taloon. Vähän kuin suppilo, jossa on paljon tilaa yhdessä päässä eikä paljoa toisessa. Jos yksittäinen talous alkaa tuottaa omaa sähköä, johtojen on oltava yhtä suuret kaikkialla. Monet energiayhtiöt tekevät näinä vuosina laskelmia siitä, miten saamme sähkömme tulevaisuudessa, mutta mitään varmaa ei ole vielä päätetty.


Voimalat


Voimala on tuotantoyksikkö, joka valmistaa sähköä, ja voimaloita on useita tyyppejä.


Öljyllä, hiilellä, kaasulla, jätteellä tai muulla palavalla materiaalilla tuotetaan sähköä yleensä niin, että materiaalin polttaminen kuumentaa veden höyryksi, jota voi pyörittää turbiiniksi kutsuttu pyörä. Liikettä hyödyntää dynamo, joka muodostaa siitä sähköä sähköverkkoon. Joissakin paikoissa kuumaa vesihöyryä hyödynnetään myös asunnon lämmittämiseen – voimalaa kutsutaan tällöin lämpövoimalaksi.


Dynamo hyödyntää energiavaihtoa magneetin ja johtavan materiaalin välillä ns. induktion avulla. Kun dynamo pyörii ympäri, liikkuu ankkuri, tanko, jonka ympärille on kääritty johtoja, yhä uudelleen ympäri kotelossa, johon on asennettu joukko magneetteja. Tätä tilaa kutsutaan staattorikoteloksi. Kussakin ankkurin käämissä muodostuu pyöriessä sähköä. Voimaloissa käytetään monia käämejä ja valtavan isoja magneetteja, jotta voidaan tuottaa suuria määriä sähköä.


Polttoaineita käyttävien voimalaitosten lisäksi on myös atomi- eli ydinvoimaloita. Menetelmä on suurin piirtein sama kuin polttoaineita käyttävissä voimaloissa – mutta öljyn, kaasun tai hiilen polttamisen sijaan lämpö veden lämmittämiseen tulee esim. alkuaine uraanin halkaisemista.


Tuulimyllyssä tuulen voima saa dynamon pyörimään ja tuottamaa sähköä. Vesivoimalassa hyödynnetään sitä, että vesi voi saada turbiinien ja vesipyörän pyörimään ympäri, kun vettä johdetaan ylempänä olevasta paikata alempaan. Tämä johtuu siitä, että vesivoimalat rakennetaan padoiksi esim. joen päälle. Tällä tavalla vesi voidaan nimittään padota ja käyttää, kun sitä tarvitaan.


Eroja ja yhtäläisyyksiä


Vaikka sähkön käyttöönottoa voidaan verrata Pohjoismaiden välillä, on kuitenkin suuri ero siinä, miten sähköä tuotetaan maiden välillä. Tämä riippuu tietenkin siitä, mitä luonnonresursseja on ollut käytettävissä voimaloita rakennettaessa.


undefined

 

Energiankulutus Pohjoismaissa vuonna 2019. — = tieto puuttuu. 0% = <0,4%. Lähde: International Energy Agency (2020). Ikonit haettu Vectors Market-ikonipankista osoitteesta flaticon.com

Kirjaudu sisään lukemaan lisää

Tehtävät

  • Monivalintatehtävä

  • Teematehtävät

    • 1Teematehtävät

       

      Tee PowerPoint-ohjelmalla tai vastaavalla juliste, joka osoittaa, missä sähköä tuotetaan ja miten se saadaan yksittäiselle kuluttajalle. Selitä käsitteet: sähköasema, sähkönsiirtoverkko, jakeluverkko ja liittymisjohto.

    • 2Teematehtävät

       

      Selitä, miten sähköä tuotetaan yhdessä seuraavista voimalatyypeistä: ydinvoimala, vesivoimala, CHP-voimala.

    • 3Teematehtävät

       

      Tutki, mistä sähkö tulee kouluunne sekä piirrä ja kerro, millainen on sähkön tie kouluunne. Näytä piirroksessa, missä sähkö tulee kouluun ja missä se mitataan. Miten paljon sähköä koulusi käyttää viikossa? Tee kaavio, joka näyttää kunkin viikonpäivän sähkönkulutuksen, ja selitä eri viikonpäivien yhtäläisyydet ja erot, jos niitä on.

  • Ystäväluokat

    • 1Ystäväluokat

       

      Tag et billede af, hvor elektriciteten kommer fra på jeres skole, og upload billedet til jeres venskabsklasse. Kommenter, hvorfor I netop har valgt dette billede, og hvordan det viser, hvor elektriciteten kommer fra?

    • 2Ystäväluokat

       

      Etsikää internetistä kuvia, jotka havainnollistavat suurinta energialähdettä, joka tuottaa sähköä ystävyysluokallenne. Ladatkaa kuva ja kuvailkaa, mistä sähkö tulee.

    • 3Ystäväluokat

       

      Ladatkaa viikon sähkölukemat ystävyysluokallenne ja verratkaa tuloksianne. Mitä eroja ja yhtäläisyyksiä löydätte? Kumpi käyttää eniten suhteessa oppilaiden määrään? Miksi?