U svijetu postoji mnogo vrsta obnovljivih izvora energije, a svaka od njih ima drugačiji rad. Cilj je isti: proizvoditi čistu energiju s nula emisija stakleničkih plinova koristeći neke neograničene zemljišne resurse. U ovom ćemo slučaju razgovarati o onome što jeste hidroelektrana.
U ovom članku ćemo vam reći što je hidroelektrična energija, koje su njezine karakteristike, kako se proizvodi i koje su njene prednosti i nedostaci.
Šta je hidroelektrična energija
Hidroelektrična energija koristi potencijalnu energiju vode na određenoj visini korita da bi je pretvorila u mehaničku energiju na najnižoj tački korita i konačno u električnu energiju. Pretvara snagu vode u električnu. Da bi se koristila ta energija, izgrađena je infrastruktura za očuvanje vode velikih razmjera kako bi se maksimizirala potencijal ovog lokalnog, obnovljivog resursa i izvora bez emisija.
Hidroelektrana je skup elektromehaničkih objekata i opreme koji je neophodan za pretvaranje potencijalne hidroelektrične energije u električnu energiju i može raditi 24 sata dnevno. Dostupna električna energija proporcionalna je visini protoka vode i vodopada.
Najčešća hidroelektrana na svijetu je takozvani "centralni rezervoar". Kod ovih vrsta biljaka voda se akumulira u brani, a zatim pada s visine iznad turbine, što dovodi do rotacije turbine i stvaranja električne energije kroz generator smješten u gondoli. Tada se njegov napon podiže za prijenos energije bez velikih gubitaka, a zatim dodaje u mrežu. S druge strane, korištena voda se vraća svom prirodnom procesu.
Drugi način je "prolazak razmjena". Ove vrste elektrana iskorištavaju prirodnu neravninu rijeke, a zatim prebacuju vodu kroz kanale do elektrane, gdje se turbine mogu kretati vertikalno (ako rijeka ima strm nagib) ili vodoravno (ako je nagib nizak ) da liče na rezervoar na način za proizvodnju električne energije. Ovakve fabrike rade kontinuirano, jer nemaju kapacitet za skladištenje vode.
Dijelovi hidroelektrane
Hidroelektrana se sastoji od sljedećih dijelova:
- Majka: Odgovorno je za presretanje rijeka i održavanje vodnih tijela (npr. Rezervoara) prije zadržavanja, stvarajući razliku u vodi koja se koristi za proizvodnju energije. Brane mogu biti od blata ili betona (najčešće korišteni).
- Preljevi: Oni su odgovorni za ispuštanje djelomično zaustavljene vode zaobilazeći strojarnicu i mogu se koristiti za navodnjavanje. Smješteni su na glavnom zidu brane i mogu biti dno ili površina. Većina vode se gubi u slivu u podnožju brane kako bi se izbjegla oštećenja kada voda padne.
- Unos vode: Oni su odgovorni za prikupljanje presretnute vode i transport do mašine putem kanala ili prisilnih cijevi. Ulaz za vodu ima vrata za regulaciju količine vode koja dolazi do turbine i filter za sprečavanje prolaska stranih predmeta (trupaca, grana itd.).
- Elektrana: Ovdje su smještene mašine (proizvodne turbine, hidrauličke turbine, osovine i generatori) i elementi za upravljanje i regulaciju. Ima ulazna i izlazna vrata za ostavljanje područja mašine bez vode tokom održavanja ili demontaže.
- Hidrauličke turbine: Oni su odgovorni za korištenje energije vode koja prolazi kroz nju za generiranje rotacijskog kretanja kroz vlastitu os. Postoje tri glavna tipa: Peltonovi kotači, Francis turbine i Kaplan (ili propeleri) turbine.
- Transformator- Električni uređaj koji se koristi za povećanje ili smanjenje napona kruga naizmjenične struje uz održavanje snage.
- Dalekovod: kabel koji prenosi generiranu energiju.
Vrste hidroelektrana
Ovisno o tipu razvoja, hidroelektrane se mogu podijeliti u tri tipa:
- Otpadne hidroelektrane: ove hidroelektrane sakupljaju vodu iz rijeka u zavisnosti od uslova okoline i raspoloživog protoka turbina. Neravnine između vodnih područja su male, a oni su centri kojima je potreban stalan protok.
- Hidroelektrane sa rezervnim rezervoarima: Ove hidroelektrane koriste određeni volumen rezervoara "uzvodno" kroz branu. Bez obzira na protok rijeke, rezervoar odvaja količinu vode od turbina koje proizvode električnu energiju tokom cijele godine. Ova fabrika može potrošiti najviše energije, a kWh je obično jeftiniji.
- Hidroelektrične crpne stanice: Ove hidroelektrane imaju dva rezervoara sa različitim nivoima vode, koji se koriste kada je potrebna dodatna energija. Voda iz gornjeg rezervoara prolazi kroz turbinu da bi došla do donjeg rezervoara, a zatim se vraća u gornji rezervoar pumpajući vodu tokom dana kada je potreba za energijom mala.
Hidroenergija u Španiji
Tehnološki napredak rezultirao je da mikrohidraulični izvori energije imaju prilično konkurentne troškove na tržištu električne energije, iako se ti troškovi razlikuju ovisno o vrsti postrojenja i radnjama koje treba poduzeti. Ako je instalirana snaga elektrane manja od 10 MW i može biti stajaća voda ili otjecanje, elektrana se smatra malom hidroelektranom.
Danas se želi povećati razvoj španskog hidroenergetskog sektora efikasnost u cilju poboljšanja performansi postojećih objekata. Ove su preporuke namijenjene popravljanju, modernizaciji, poboljšanju ili proširenju instalirane fabrike. Razvijaju se hidrauličke mikroturbine snage ispod 10 kW, koje su vrlo korisne za iskorištavanje kinetičke sile rijeka i proizvodnju električne energije u izoliranim područjima. Turbina proizvodi električnu energiju direktno izmjeničnom strujom i ne zahtijeva pad vode, dodatnu infrastrukturu ili visoke troškove održavanja.
Španija trenutno ima oko 800 hidroelektrana različitih veličina. Postoji 20 elektrana s više od 200 megavata, koje zajedno predstavljaju 50% ukupne hidroelektrane. Na drugom kraju, Španija ima na desetine malih brana snage manje od 20 megavata.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o tome što je hidroelektrična energija i kako ona funkcionira.