Energia wodna

Zawartość

• Rodzaje elektrowni wodnych
• Zalety energii wodnej
• Wady energii wodnej
• Przykłady energetyki wodnej
• Inne rodzaje energii

Plik energia wodna Jest to generowane przez ruch wody, zwykle podczas upadków (skoki geodezyjne) oraz zbocza lub specjalistyczne zapory, na których instaluje się elektrownie wykorzystujące możliwości energia mechaniczna poruszającej się cieczy i aktywować turbiny generatora, które wytwarzają energię elektryczną.

Ta metoda wykorzystania wody dostarcza jedną piątą energii elektrycznej na całym świeciei nie jest to zupełnie nowe w historii ludzkości: starożytni Grecy, kierując się tą samą i dokładną zasadą, mielili pszenicę na mąkę przy użyciu siły wody lub wiatru za pomocą szeregu młynów. Jednak pierwsza elektrownia wodna jako taka została zbudowana w 1879 roku w Stanach Zjednoczonych.

Tego typu elektrownie są popularne na nierównych obszarach, których wody, produkt odwilży na szczytach gór lub przerwanie biegu potężnej rzeki, gromadzą znaczną ilość siły. Innym razem konieczne jest zbudowanie tamy, aby kontrolować uwalnianie i magazynowanie wody, a tym samym sztucznie usprawiedliwić spadek pożądanej wielkości.

Plik moc tego typu roślin może obejmować duże i potężne elektrownie, które wytwarzają dziesiątki tysięcy megawatów, po tak zwane mini-elektrownie wodne, które wytwarzają zaledwie kilka megawatów.

Więcej informacji w: Przykłady mocy hydraulicznej

Rodzaje elektrowni wodnych

Zgodnie z koncepcją architektoniczną zwykle wyróżnia się je elektrownie wodne na wolnym powietrzu, takie jak te zainstalowane u stóp wodospadu lub tamy oraz elektrownie wodne w kawerniete daleko od źródła wody, ale połączone z nim rurami ciśnieniowymi i innymi rodzajami tuneli.

Rośliny te można również sklasyfikować w każdym przypadku według przepływu wody, a mianowicie:

• Płynące rośliny wodne. Działają w sposób ciągły, wykorzystując wodę rzeki lub spadku, ponieważ nie mają zdolności magazynowania wody, jak w zbiornikach.
• Rośliny zbiornikowe. Zatrzymują wodę przez tamę i pozwalają jej przepływać przez turbiny, utrzymując stały i kontrolowany przepływ. Są znacznie droższe niż woda płynąca.
• Centrale z regulacją. Zainstalowany w rzekach, ale z możliwością magazynowania wody.
• Przepompownie. Łączą wytwarzanie energii elektrycznej przez przepływ wody z możliwością wysyłania cieczy z powrotem w górę, utrwalając cykl i działając jak gigantyczne baterie.

Zalety energii wodnej

Energia wodna była bardzo modna w drugiej połowie XX wieku, biorąc pod uwagę jej niepodważalne zalety, którymi są:

• Czyszczenie. W porównaniu z spalanie paliw kopalnych, jest to niskoemisyjna energia.
• Bezpieczeństwo. W porównaniu z potencjalnymi katastrofami związanymi z energią jądrową lub innymi ryzykownymi formami wytwarzania energii elektrycznej, ryzyko z tym związane jest możliwe do opanowania.
• Stałość. Dostawy wody rzecznej i duże spadki są zwykle dość stałe przez cały rok, co zapewnia regularną pracę elektrowni.
• Gospodarka. Nie wymagając surowiecani skomplikowanych procesów, to niedrogi i prosty model wytwarzania energii elektrycznej, który obniża koszty całego łańcucha wytwarzania i zużycia energii.
• Autonomia. Ponieważ nie wymaga surowców ani nakładów (poza ewentualnymi częściami zamiennymi), jest to model całkowicie niezależny od wahań rynkowych i traktatów międzynarodowych czy postanowień politycznych.

Wady energii wodnej

• Zdarzenie lokalne. Budowa zapór i grobli, a także instalacja turbin i generatorów ma wpływ na bieg rzek, który często wpływa na rzeki. lokalne ekosystemy.
• Ewentualne ryzyko. Chociaż jest to rzadkie i możliwe do uniknięcia przy dobrej rutynie konserwacji, możliwe jest, że przerwa w grobli spowoduje niekontrolowane uwolnienie objętości wody większej niż możliwa do opanowania i że powodzie i katastrofy lokalny.
• Wpływ na krajobraz. Większość z tych obiektów radykalnie zmienia naturalne krajobrazy i ma wpływ na lokalny krajobraz, chociaż mogą one również stać się turystycznymi punktami odniesienia.
• Pogorszenie się kanałów. Ciągła ingerencja w przepływ wody powoduje erozję koryt rzecznych i zmienia charakter wody, odejmując osady. To wszystko ma wpływ na rzekę.
• Możliwe susze. W przypadku ekstremalnej suszy produkcja tych modeli generacji jest ograniczona, ponieważ ilość wody jest mniejsza niż idealna. Może to oznaczać cięcia energii lub wzrost tempa, w zależności od zasięgu suszy.

Przykłady energetyki wodnej

1. Wodospad Niagara. Elektrownia wodna Elektrownia Roberta Mosesa Niagara Położona w Stanach Zjednoczonych była to pierwsza elektrownia wodna w historii, która została zbudowana, wykorzystując potęgę ogromnego wodospadu Niagara w Appleton w stanie Wisconsin.
2. Zapora wodna w Krasnojarsku. Zapora betonowa o wysokości 124 m zlokalizowana na rzece Jenisej w Diwnogorsku w Rosji, zbudowana w latach 1956–1972 i zapewniająca mieszkańcom Rosji około 6000 MW energii. Zbiornik Krasnoyarkoye powstał na potrzeby jego eksploatacji.
3. Zbiornik Salime. Ten hiszpański zbiornik znajdujący się w Asturii, na korycie Navii, został zainaugurowany w 1955 roku i dostarcza ludności około 350 GWh rocznie. Aby go zbudować, trzeba było na zawsze zmienić koryto rzeki i zalać prawie dwa tysiące gospodarstw rolnych na 685 hektarach gruntów ornych, wraz z zagrodami miejskimi, mostami, cmentarzami, kaplicami i kościołami.
4. Elektrownia wodna Guavio. Druga co do wielkości elektrownia działająca na terytorium Kolumbii, znajduje się w Cundinamarca, 120 km od Bogoty i wytwarza około 1213 MW energii elektrycznej. Zaczął działać w 1992 roku, mimo że ze względów finansowych nie zainstalowano jeszcze trzech dodatkowych jednostek. Gdyby tak było, to moc tego zbiornika wzrosłaby do 1900 MW, najwięcej w całym kraju.
5. Elektrownia wodna Simón Bolívar. Nazywana również Presa del Guri, znajduje się w stanie Bolívar w Wenezueli, u ujścia rzeki Caroni do słynnej rzeki Orinoko. Posiada sztuczny zbiornik zwany Embalse del Guri, z którego energia elektryczna jest dostarczana do dużej części kraju, a nawet sprzedawana do przygranicznych miast północnej Brazylii. Został całkowicie zainaugurowany w 1986 roku i jest czwartą co do wielkości elektrownią wodną na świecie, oferującą 10 235 MW całkowitej mocy zainstalowanej w 10 różnych blokach.
6. Xilodu Dam. Położone nad rzeką Jinsha w południowych Chinach, ma zainstalowaną moc 13860 MW energii elektrycznej, a ponadto umożliwia kontrolę przepływu wody w celu ułatwienia nawigacji i zapobiegania powodziom. Obecnie jest to trzecia co do wielkości elektrownia wodna na świecie, a także czwarta co do wielkości tama na świecie.
7. Tama Trzech Przełomów. Zlokalizowana również w Chinach, nad rzeką Jangcy w centrum jej terytorium, jest największą elektrownią wodną na świecie o łącznej mocy 24 000 MW. Ukończono go w 2012 roku, po zalaniu 19 miast i 22 miejscowości (630 km² powierzchnia), z której prawie 2 miliony ludzi musiało zostać ewakuowanych i przesiedlonych. Ze swoją 2309 metrową długością i 185 wysoką zaporą, sama ta elektrownia dostarcza 3% kolosalnego zużycia energii w tym kraju.
8. Yacyretá-Apipé Dam. Ta tama położona na wspólnym obszarze argentyńsko-paragwajskim na rzece Paraná zaspokaja prawie 22% zapotrzebowania Argentyny na energię dzięki mocy 3100 MW. Była to niezwykle kontrowersyjna konstrukcja, ponieważ wymagała zalania unikatowych siedlisk w regionie oraz wyginięcia kilkudziesięciu endemicznych gatunków zwierząt i roślin.
9. Projekt hydroelektryczny Palomino. Projekt, który powstaje na Dominikanie, będzie zlokalizowany nad rzekami Yaraque-Sur i Blanco, gdzie zlokalizowany będzie zbiornik o łącznej powierzchni 22 hektarów, który zwiększy produkcję energii w tym kraju o 15%.
10. Itaipu Dam. Druga co do wielkości elektrownia wodna na świecie to dwunarodowy projekt między Brazylią a Paragwajem, mający na celu wykorzystanie granicy na rzece Paraná. Sztuczna długość tamy to około 29 000 m npm³ wody na obszarze około 14 000 km². Jego moc wytwórcza wynosi 14 000 MW, a produkcję rozpoczęła w 1984 roku.

Inne rodzaje energii