ישנם סוגים רבים של אנרגיה מתחדשת בעולם ולכל אחד מהם פעולה שונה. המטרה היא זהה: לייצר אנרגיה נקייה ללא פליטת גזי חממה תוך שימוש במשאבי קרקע בלתי מוגבלים. במקרה זה אנו הולכים לדבר על מה שיש כוח הידרואלקטרי.
במאמר זה אנו הולכים לספר לך מהי אנרגיה הידרואלקטרית, מה המאפיינים שלה, כיצד היא מיוצרת ומה היתרונות והחסרונות שלה.
מהי אנרגיה הידרואלקטרית
אנרגיה הידרואלקטרית משתמשת באנרגיה הפוטנציאלית של מים בגובה מסוים של קרקעית הנהר כדי להמיר אותם לאנרגיה מכנית בנקודה הנמוכה ביותר של קרקעית הנהר ולבסוף לאנרגיה חשמלית. ממיר את כוחם של המים לחשמל. כדי להשתמש באנרגיה זו, נבנית תשתית לשימור מים בקנה מידה גדול כדי למקסם אותה את הפוטנציאל של המשאב המקומי, המתחדש וללא הפליטה.
מפעל הידרואלקטרי הוא מכלול של מתקנים וציוד אלקטרו-מכניים הנחוצים להמרת אנרגיה הידרואלקטרית פוטנציאלית לאנרגיה חשמלית ויכולים לפעול 24 שעות ביממה. האנרגיה החשמלית הזמינה פרופורציונאלית לגובה זרימת המים והמפל.
תחנת הכוח ההידרואלקטרית הנפוצה ביותר בעולם היא מה שמכונה "המאגר המרכזי". בצמחים מסוג זה, המים מצטברים בסכר ואז נופלים מגובה מעל הטורבינה, מה שגורם לטורבינה להסתובב וליצור חשמל באמצעות גנרטור הנמצא בנאצלה. ואז המתיחות שלו מוגברת כדי להעביר אנרגיה ללא הפסדים גדולים ואז מתווספת לרשת. מצד שני, המים המשומשים חוזרים לתהליך הטבעי שלהם.
דרך נוספת היא "חילופי חילופים". סוגים אלה של תחנות כוח מנצלים את חוסר האחידות הטבעי של הנהר, ואז מעבירים את המים דרך תעלות לתחנת הכוח, שם הטורבינות יכולות לנוע אנכית (אם לנהר יש שיפוע תלול) או אופקית (אם המדרון נמוך ) כדי להידמות לאלה של מפעל מאגרים בדרך לייצור חשמל. סוגים אלה של מפעלים פועלים ברציפות מכיוון שאין להם נפח אחסון מים.
חלקים של תחנת כוח הידרואלקטרית
המפעל ההידרואלקטרי מורכב מהחלקים הבאים:
- סֶכֶר: היא אחראית על יירוט נהרות וקיום גופי מים (למשל מאגרים) לפני הבלימה, ויצירת הבדל במים המשמשים לייצור אנרגיה. סכרים יכולים להיות עשויים בוץ או בטון (הנפוץ ביותר).
- שפכים: הם אחראים על שחרור מים עצורים חלקית העוקפים את חדר המכונות ויכולים לשמש לצורכי השקיה. הם ממוקמים על הקיר הראשי של הסכר ויכולים להיות הקרקעית או המשטח. רוב המים הולכים לאיבוד באגן למרגלות הסכר כדי למנוע נזק עם נפילת המים.
- צריכת מים: הם אחראים לאיסוף המים שיורטו והובלתם למכונה דרך תעלות או צינורות מאולצים. בכניסת המים יש דלת לווסת את כמות המים שמגיעה לטורבינה ומסנן למניעת מעבר של חפצים זרים (בולי עץ, ענפים וכו ').
- תחנת כוח חשמלית: המכונות (ייצור טורבינות, טורבינות הידראוליות, פירים וגנרטורים) ומוצרי הבקרה והוויסות נמצאים כאן. יש לו דלתות כניסה ויציאה כדי להשאיר את שטח המכונה ללא מים במהלך תחזוקה או פירוק.
- טורבינות הידראוליות: הם אחראים על שימוש באנרגיית המים העוברים דרכם לייצור תנועה סיבובית בציר משלהם. ישנם שלושה סוגים עיקריים: גלגלי פלטון, טורבינות פרנסיס וטורבינות קפלן (או מדחף).
- שנאי- מכשיר חשמלי המשמש להגברת או להפחתת המתח של מעגל זרם חילופין תוך שמירה על הספק.
- קו העברת כוח: כבל המעביר את האנרגיה הנוצרת.
סוגי תחנות כוח הידרואלקטריות
בהתאם לסוג הפיתוח ניתן לחלק את המפעלים ההידרואלקטריים לשלושה סוגים:
- מפעלים מי נגר הידרואלקטריים: מפעלי הידרואלקטריה אלה אוספים מים מהנהרות בהתאם לתנאי הסביבה ולזרימה הזמינה של הטורבינות. חוסר האחידות בין אזורי המים היא קטנה, והם המרכזים הדורשים זרימה מתמדת.
- מפעלים הידרואלקטריים עם מאגרי גיבוי: מפעלים הידרואלקטריים אלה משתמשים בנפח מסוים של מאגר "במעלה הזרם" דרך הסכר. ללא קשר לזרימת הנהר, המאגר מפריד בין כמות המים לטורבינות המייצרות חשמל לאורך כל השנה. סוג זה של מפעל יכול להשתמש באנרגיה מרבית והקוט"ש בדרך כלל זול יותר.
- תחנות שאיבה הידרואלקטריות: למפעלים הידרואלקטריים אלה שני מאגרים עם רמות מים שונות, המשמשים כאשר יש צורך באנרגיה נוספת. המים מהמיכל העליון עוברים דרך הטורבינה כדי להגיע למיכל התחתון ואז חוזרים למיכל העליון ששואב מים במהלך היום כאשר הביקוש לאנרגיה נמוך.
אנרגיה מימית בספרד
ההתקדמות הטכנולוגית הביאה לכך שמקורות אנרגיה מיקרו-הידראוליים היו בעלויות תחרותיות למדי בשוק החשמל, אם כי עלויות אלה משתנות בהתאם לסוג המפעל ולפעולות שיש לבצע. אם ההספק המותקן של תחנת כוח הוא פחות מ -10 מגה וואט והיא יכולה להיות מים עומדים או נגר, תחנת הכוח נחשבת לתחנה הידרואלקטרית קטנה.
כיום, פיתוח המגזר ההידרואלקטרי הספרדי שואף לגדול יעילות על מנת לשפר את ביצועי המתקנים הקיימים. המלצות אלה נועדו לתקן, לחדש, לשפר או להרחיב מפעל מותקן. מיקרו-טורבינות הידראוליות מפותחות בהספקים מתחת ל -10 קילוואט, אלה שימושיים מאוד כדי לנצל את הכוח הקינטי של הנהרות ולהפיק חשמל באזורים בודדים. הטורבינה מייצרת חשמל ישירות בזרם חילופין ואינה דורשת מים נופלים, תשתיות נוספות או עלויות תחזוקה גבוהות.
בספרד יש כיום כ 800 מפעלים הידרואלקטריים בגדלים שונים. ישנן 20 תחנות כוח עם יותר מ- 200 מגה וואט, המייצגות יחד 50% מכלל ייצור החשמל ההידרואלקטרי. בקצה השני, בספרד יש עשרות סכרים קטנים בהספק של פחות מ -20 מגה וואט.
אני מקווה שעם מידע זה תוכלו ללמוד עוד על מהי אנרגיה הידרואלקטרית וכיצד היא פועלת.