Hidroelektriskā jauda

Saturs

• Hidroelektrostaciju veidi
• Hidroenerģijas priekšrocības
• Hidroenerģijas trūkumi
• Hidroenerģijas piemēri
• Citi enerģijas veidi

The hidroelektriskā enerģija ir tas, ko rada ūdens kustības darbība, parasti kritienos (ģeodēziskie lēcieni) un nogāzes vai specializētos aizsprostus, kur elektrostacijas ir uzstādītas, lai izmantotu mehāniskā enerģija kustīgā šķidruma un aktivizēt ģeneratora turbīnas, kas ražo elektrību.

Šī ūdens izmantošanas metode nodrošina piekto daļu pasaules elektroenerģijas, un tas nav gluži jauns cilvēces vēsturē: senie grieķi, ievērojot to pašu un precīzu principu, maltus kviešus gatavoja miltus, izmantojot ūdens vai vēja jaudu ar virkni dzirnavu. Tomēr pirmā hidroelektrostacija kā tāda tika uzcelta 1879. gadā Amerikas Savienotajās Valstīs.

Šāda veida spēkstacijas ir populāras nelīdzenās ģeogrāfijās, kuru ūdeņi, atkusnis kalnu galā vai varenas upes kursa pārtraukums, uzkrāj ievērojamu spēku. Citreiz ir nepieciešams uzbūvēt aizsprostu, lai kontrolētu ūdens izplūdi un uzglabāšanu un tādējādi mākslīgi veicinātu vēlamā lieluma kritumu.

The šāda veida augu jauda Tas var svārstīties no lielām un jaudīgām iekārtām, kas rada desmitiem tūkstošu megavatu, līdz tā sauktajām mini hidroelektrostacijām, kas rada tikai dažus megavatus.

Plašāka informācija: Hidrauliskās jaudas piemēri

Hidroelektrostaciju veidi

Saskaņā ar tās arhitektūras koncepciju to parasti izšķir brīvdabas hidroelektrostacijas, piemēram, tās, kas uzstādītas ūdenskrituma vai aizsprosta pakājē, un hidroelektrostacijas dobumā, tālu no ūdens avota, bet ar to savienoti ar spiediena caurulēm un cita veida tuneļiem.

Šos augus katrā gadījumā var klasificēt arī pēc ūdens plūsmas, proti:

• Plūstoši ūdens augi. Tie darbojas nepārtraukti, izmantojot upes vai kritiena ūdens priekšrocības, jo tie nespēj uzglabāt ūdeni kā rezervuāros.
• Rezervuāru augi. Viņi aiztur ūdeni caur aizsprostu un ļauj tam plūst caur turbīnām, saglabājot pastāvīgu un kontrolējamu plūsmu. Tie ir daudz dārgāki nekā tekošs ūdens.
• Centrālie ar regulējumu. Uzstādīts upēs, bet ar spēju uzglabāt ūdeni.
• Sūkņu stacijas. Viņi apvieno elektroenerģijas ražošanu ar ūdens plūsmu ar spēju nosūtīt šķidrumu atpakaļ uz augšu, saglabājot ciklu un darbojoties kā gigantiskas baterijas.

Hidroenerģijas priekšrocības

Hidroelektriskā enerģija 20. gadsimta otrajā pusē bija ļoti modē, ņemot vērā tās neapstrīdamos tikumus, kas ir:

• Tīrīšana. Salīdzinot ar fosilā kurināmā sadedzināšana, tā ir maz piesārņojoša enerģija.
• Drošība. Salīdzinot ar iespējamām kodolenerģijas katastrofām vai citiem riskantiem elektroenerģijas ražošanas veidiem, tās riski ir pārvaldāmi.
• Pastāvība. Upes ūdens piegādes un lielie kritieni parasti ir diezgan nemainīgi visa gada garumā, nodrošinot regulāru ģeneratora darbību.
• Ekonomika. Neprasot izejviela, nedz arī sarežģīti procesi, tas ir lēts un vienkāršs elektroenerģijas ražošanas modelis, kas samazina visas enerģijas ražošanas un patēriņa ķēdes izmaksas.
• Autonomija. Tā kā tam nav nepieciešamas izejvielas vai izejmateriāli (papildus iespējamām rezerves daļām), tas ir modelis, kas ir diezgan neatkarīgs no tirgus svārstībām un starptautiskiem līgumiem vai politiskiem noteikumiem.

Hidroenerģijas trūkumi

• Vietējā sastopamība. Dambju un dambju būve, kā arī turbīnu un ģeneratoru uzstādīšana ietekmē upju tecējumu, kas bieži ietekmē upes. vietējās ekosistēmas.
• Galīgais risks. Lai gan tas ir reti sastopams un no tā var izvairīties ar labu uzturēšanas kārtību, iespējams, ka pārrāvums dambī izraisa nekontrolētu ūdens tilpuma izdalīšanos, kas ir lielāks nekā pārvaldāms, un ka plūdi un katastrofas vietējais.
• Ainavas ietekme. Lielākā daļa šo objektu radikāli maina dabas ainavas un ietekmē vietējo ainavu, lai arī tās var kļūt arī par tūristu atskaites punktiem.
• Kanālu pasliktināšanās. Nepārtraukta iejaukšanās ūdens plūsmā grauj upes gultnes un maina ūdens raksturu, atņemot nogulsnes. Tam visam ir jāņem vērā upes ietekme.
• Iespējamie sausumi. Galējā sausuma gadījumā šo paaudžu modeļiem produkcija ir ierobežota, jo ūdens tilpums ir mazāks nekā ideāls. Tas var nozīmēt enerģijas samazināšanu vai ātruma palielināšanos atkarībā no sausuma apmēra.

Hidroenerģijas piemēri

1. Niagāras ūdenskritums. Hidroelektrostacija Roberta Mozus Niagāras elektrostacija Atrodas Amerikas Savienotajās Valstīs, tā bija pirmā hidroelektrostacija vēsturē, kas tika uzbūvēta, izmantojot milzīgā Niagāras ūdenskrituma spēku Appletonā, Viskonsīnā.
2. Krasnojarskas hidroelektrostacijas aizsprosts. 124 m augsts betona aizsprosts, kas atrodas pie Jeņisejas upes Divnogorskā, Krievijā, ir uzbūvēts laikā no 1956. līdz 1972. gadam un nodrošina Krievijas iedzīvotājiem aptuveni 6000 MW jaudu. Tās darbībai tika izveidots Krasnojarkajas rezervuārs.
3. Salime ūdenskrātuve. Šis Spānijas ūdenskrātuve, kas atrodas Astūrijā, Navia upes gultnē, tika atklāta 1955. gadā un nodrošina iedzīvotājiem aptuveni 350 GWh gadā. Lai to uzbūvētu, upes gultne bija jāmaina uz visiem laikiem, un gandrīz divi tūkstoši saimniecību applūda 685 hektāros aramzemes, kā arī pilsētu saimniecības, tilti, kapsētas, kapelas un baznīcas.
4. Guavio hidroelektrostacija. Otra lielākā elektrostacija, kas darbojas Kolumbijas teritorijā, atrodas Kundinamarkā, 120 km attālumā no Bogotas un saražo aptuveni 1213 MW elektroenerģijas. Tas sāka darboties 1992. gadā, neskatoties uz to, ka trīs papildu vienības finansiālu apsvērumu dēļ vēl nav uzstādītas. Ja tas notiks, šī ūdenskrātuves jauda palielināsies līdz 1900 MW, kas ir augstākā visā valstī.
5. Simón Bolívar hidroelektrostacija. Saukta arī par Presa del Guri, tā atrodas Bolivaras štatā, Venecuēlā, pie Karoni upes ietekas slavenajā Orinoko upē. Tam ir mākslīgs rezervuārs ar nosaukumu Embalse del Guri, ar kuru elektrību piegādā lielai valsts daļai un pat pārdod pierobežas pilsētām Brazīlijas ziemeļos. Tā tika pilnībā atklāta 1986. gadā un ir ceturtā lielākā hidroelektrostacija pasaulē, kas piedāvā 10 235 MW kopējās uzstādītās jaudas 10 dažādās vienībās.
6. Xilodu aizsprosts. Tā atrodas pie Jinšas upes Ķīnas dienvidos, un tās uzstādītā jauda ir 13 860 MW elektroenerģijas, turklāt tā ļauj kontrolēt ūdens plūsmu, lai atvieglotu kuģošanu un novērstu plūdus. Pašlaik tā ir trešā lielākā hidroelektrostacija pasaulē un arī ceturtā augstākā dambja uz planētas.
7. Trīs aizu aizsprosts. Arī tā atrodas Ķīnā, pie Jandzi upes tās teritorijas centrā, tā ir lielākā hidroelektrostacija pasaulē, kuras kopējā jauda ir 24 000 MW. Tas tika pabeigts 2012. gadā pēc 19 pilsētu un 22 pilsētu applūšanas (630 km² virsma), ar kuru bija jāevakuē un jāpārvieto gandrīz 2 miljoni cilvēku. Ar savu 2309 metru garo un 185 augsto aizsprostu šī spēkstacija vien nodrošina 3% no kolosālā enerģijas patēriņa šajā valstī.
8. Yacyretá-Apipé aizsprosts. Šis aizsprosts atrodas kopīgā Argentīnas un Paragvajas apgabalā pie Paranas upes, ar savu 3100 MW jaudu nodrošina gandrīz 22% no Argentīnas enerģijas pieprasījuma. Tā bija ārkārtīgi pretrunīgi vērtēta būve, jo bija nepieciešama unikālu biotopu applūšana reģionā un desmitiem endēmisko dzīvnieku un augu sugu izzušana.
9. Palomino hidroelektriskais projekts. Šis Dominikānas Republikā topošais projekts atradīsies pie Yaraque-Sur un Blanco upēm, kur atradīsies ūdenskrātuve ar kopējo platību 22 hektāri un kas palielinās enerģijas ražošanu šajā valstī par 15%.
10. Itaipu aizsprosts. Otrā lielākā hidroelektrostacija pasaulē ir divpusējs projekts starp Brazīliju un Paragvaju, lai izmantotu viņu robežas Paranas upē. Mākslīgais dambja garums ir aptuveni 29 000 hm³ ūdens apmēram 14 000 km platībā². Tā ražošanas jauda ir 14 000 MW, un to sāka ražot 1984. gadā.

Citi enerģijas veidi