У світі існує безліч видів відновлюваних джерел енергії, і кожен з них працює по-різному. Мета однакова: виробляти чисту енергію з нульовими викидами парникових газів, використовуючи необмежені земельні ресурси. У цьому випадку ми поговоримо про те, що є гідроенергетика.
У цій статті ми розповімо вам, що таке гідроелектрична енергія, які її характеристики, як вона виробляється та які її переваги та недоліки.
Що таке гідроелектрична енергія
Гідроелектрична енергія використовує потенційну енергію води на певній висоті русла, щоб перетворити її в механічну енергію в найнижчій точці русла і, нарешті, в електричну енергію. Перетворює потужність води в електрику. Для використання цієї енергії будується масштабна інфраструктура збереження води, щоб максимізувати її потенціал цього місцевого, відновлюваного та беземісійного ресурсу.
Гідроелектростанція - це сукупність електромеханічних споруд та обладнання, необхідних для перетворення потенційної гідроелектричної енергії в електричну та здатних працювати 24 години на добу. Наявна електрична енергія пропорційна висоті потоку води та водоспаду.
Найпоширенішою гідроелектростанцією у світі є так званий "центральний водосховище". У цих типів рослин вода накопичується в дамбі, а потім падає з висоти на турбіну, що змушує турбіну обертатися і виробляти електроенергію через генератор, розташований в гондолі. Потім його напруга підвищується для передачі енергії без великих втрат, а потім додається до мережі. З іншого боку, використана вода повертається до природного процесу.
Інший спосіб - «проходження бірж». Такі типи електростанцій використовують переваги природних нерівностей річки, а потім передають воду по каналах до електростанції, де турбіни можуть рухатися вертикально (якщо річка має крутий нахил) або горизонтально (якщо нахил низький ), щоб нагадувати водосховище на шляху виробництва електроенергії. Такі фабрики працюють безперервно, оскільки не мають ємності для зберігання води.
Частини гідроелектростанції
Гідроелектростанція складається з таких частин:
- Дамба: Він відповідає за перехоплення річок та утримання водойм (наприклад, водосховищ) перед утриманням, створюючи різницю у воді, яка використовується для виробництва енергії. Дамби можуть бути зроблені з бруду або бетону (найбільш часто використовуваних).
- Водозбірники: Вони відповідають за випуск частково зупиненої води в обхід машинного відділення і можуть використовуватися для зрошення. Вони розташовані на головній стіні дамби і можуть бути дном або поверхнею. Більша частина води втрачається в басейні біля підніжжя дамби, щоб уникнути пошкодження при падінні води.
- Вживання води: Вони відповідають за збір перехопленої води та транспортування її до машини через канали або примусові труби. Вхід води має дверцята для регулювання кількості води, що надходить у турбіну, і фільтр для запобігання проходу сторонніх предметів (колод, гілок тощо).
- Електростанція: Тут розташовані машини (генераторні турбіни, гідравлічні турбіни, вали та генератори) та елементи управління та регулювання. Він має вхідні та вихідні двері, щоб залишити зону машини без води під час технічного обслуговування або демонтажу.
- Гідравлічні турбіни: Вони відповідають за використання енергії води, яка проходить через неї, для генерування обертального руху через власну вісь. Існує три основних типи: колеса Пелтона, турбіни Френсіса та турбіни Каплана (або гвинта).
- Трансформатор- Електричний пристрій, що використовується для збільшення або зменшення напруги ланцюга змінного струму при збереженні потужності.
- Лінія електропередачі: кабель, який передає генеровану енергію.
Типи гідроелектростанцій
Залежно від типу розробки гідроелектростанції можна розділити на три типи:
- Стік гідроелектростанцій: ці гідроелектростанції збирають воду з річок залежно від умов навколишнього середовища та наявного потоку турбін. Нерівність між акваторіями невелика, і вони є центрами, які потребують постійного потоку.
- ГЕС з резервними водоймами: Ці гідроелектростанції використовують певний об’єм водойми «вгору» через дамбу. Незалежно від потоку річки, водосховище відокремлює кількість води від турбін, що виробляють електроенергію протягом року. Цей завод може використовувати найбільше енергії, і кВт-год, як правило, дешевший.
- Гідроелектронасосні станції: Ці гідроелектростанції мають два резервуари з різним рівнем води, які використовуються, коли потрібна додаткова енергія. Вода з верхнього резервуара проходить через турбіну до нижнього резервуару, а потім повертається у верхній резервуар, перекачуючи воду протягом дня, коли потреба в енергії низька.
Гідроенергетика в Іспанії
Технологічний прогрес призвів до того, що мікрогідравлічні джерела енергії мають цілком конкурентоспроможні витрати на ринку електроенергії, хоча ці витрати різняться залежно від типу станції та заходів, які слід здійснити. Якщо встановлена потужність електростанції менше 10 МВт, і це може бути стояча вода або стік, електростанція вважається невеликою гідроелектростанцією.
Сьогодні розвиток іспанської гідроелектростанції має на меті посилення ефективність з метою підвищення ефективності існуючих об'єктів. Ці рекомендації призначені для ремонту, модернізації, вдосконалення або розширення встановленого заводу. Розробляються гідравлічні мікротурбіни потужністю менше 10 кВт, вони дуже корисні для використання кінетичної сили річок та виробництва електроенергії в ізольованих районах. Турбіна виробляє електроенергію безпосередньо змінним струмом і не вимагає падіння води, додаткової інфраструктури або великих витрат на обслуговування.
В даний час в Іспанії працює близько 800 гідроелектростанцій різного розміру. Існує 20 електростанцій потужністю понад 200 мегават, що разом становлять 50% від загальної кількості гідроелектростанцій. З іншого боку, Іспанія має десятки малих дамб потужністю менше 20 мегават.
Я сподіваюся, що завдяки цій інформації ви зможете дізнатись більше про те, що таке гідроелектрична енергія та як вона працює.