Υδροηλεκτρική ενέργεια

Περιεχόμενο

• Τύποι υδροηλεκτρικών εγκαταστάσεων
• Πλεονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας
• Μειονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας
• Παραδείγματα υδροηλεκτρικής ενέργειας
• Άλλοι τύποι ενέργειας

ο υδροηλεκτρική ενέργεια Είναι αυτό που δημιουργείται από τη δράση της κίνησης του νερού, γενικά σε πτώσεις (γεωδαιτικά άλματα) και πλαγιές ή εξειδικευμένα φράγματα, όπου εγκαθίστανται σταθμοί παραγωγής ενέργειας για να επωφεληθούν από το μηχανική ενέργεια του κινούμενου υγρού και ενεργοποιήστε τις γεννήτριες στροβίλων που παράγουν ηλεκτρισμό.

Αυτή η μέθοδος χρήσης νερού παρέχει το ένα πέμπτο της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας, και δεν είναι ακριβώς νέο στην ανθρώπινη ιστορία: οι αρχαίοι Έλληνες, ακολουθώντας την ίδια και ακριβή αρχή, αλεσμένο σιτάρι για να φτιάξουν αλεύρι χρησιμοποιώντας τη δύναμη του νερού ή του ανέμου με μια σειρά από μύλους. Ωστόσο, το πρώτο υδροηλεκτρικό εργοστάσιο ως έχει χτίστηκε το 1879 στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Αυτοί οι τύποι σταθμών παραγωγής ενέργειας είναι δημοφιλείς σε τραχιά γεωγραφίες των οποίων τα νερά, το προϊόν της απόψυξης στην κορυφή των βουνών ή η διακοπή της πορείας ενός ισχυρού ποταμού, συσσωρεύουν σημαντική ποσότητα δύναμης. Άλλες φορές είναι απαραίτητο να κατασκευαστεί ένα φράγμα για τον έλεγχο της απελευθέρωσης και αποθήκευσης νερού και έτσι να τεθεί τεχνητά μια πτώση των επιθυμητών μεγεθών.

ο ισχύς αυτού του τύπου φυτού Μπορεί να κυμαίνεται από μεγάλα και ισχυρά εργοστάσια που παράγουν δεκάδες χιλιάδες μεγαβάτ, έως τα λεγόμενα μίνι υδροηλεκτρικά εργοστάσια που παράγουν μόνο μερικά μεγαβάτ.

Περισσότερες πληροφορίες σε: Παραδείγματα υδραυλικής ισχύος

Τύποι υδροηλεκτρικών εγκαταστάσεων

Σύμφωνα με την αρχιτεκτονική αντίληψή του, συνήθως διακρίνεται μεταξύ υπαίθρια υδροηλεκτρικά εργοστάσια, όπως αυτά που είναι εγκατεστημένα στους πρόποδες ενός καταρράκτη ή ενός φράγματος, και υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις στο σπήλαιο, αυτές που βρίσκονται μακριά από την πηγή νερού, αλλά συνδέονται με αυτήν μέσω σωλήνων πίεσης και άλλων τύπων σηράγγων.

Αυτά τα φυτά μπορούν επίσης να ταξινομηθούν ανάλογα με τη ροή του νερού σε κάθε περίπτωση, δηλαδή:

• Ρευστά φυτά νερού. Λειτουργούν συνεχώς, εκμεταλλευόμενοι το νερό ενός ποταμού ή μια πτώση, καθώς δεν έχουν την ικανότητα να αποθηκεύουν νερό όπως σε δεξαμενές.
• Φυτά ταμιευτήρα. Διατηρούν το νερό μέσω ενός φράγματος και το επιτρέπουν να ρέει μέσω των στροβίλων, διατηρώντας μια σταθερή και ελεγχόμενη ροή. Είναι πολύ πιο ακριβά από το ρέον νερό.
• Κεντρικά με ρύθμιση. Εγκατασταθεί σε ποτάμια, αλλά με δυνατότητα αποθήκευσης νερού.
• Αντλιοστάσια. Συνδυάζουν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από τη ροή του νερού με την ικανότητα να στείλει το υγρό προς τα πάνω, διαιωνίζοντας τον κύκλο και λειτουργώντας ως γιγαντιαίες μπαταρίες.

Πλεονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας

Η υδροηλεκτρική ενέργεια ήταν πολύ αόριστη κατά το δεύτερο μισό του 20ού αιώνα, δεδομένης της αναμφισβήτητης αρετής της, οι οποίες είναι:

• Καθάρισμα. Σε σύγκριση με το καύση ορυκτών καυσίμων, είναι μια χαμηλή ρυπαντική ενέργεια.
• Ασφάλεια. Σε σύγκριση με τις πιθανές καταστροφές της πυρηνικής ενέργειας ή άλλων επικίνδυνων μορφών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, οι κίνδυνοι της είναι διαχειρίσιμες.
• Σταθερότητα. Η παροχή νερού στο νερό και οι μεγάλες πτώσεις είναι συνήθως αρκετά σταθερές καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους, διασφαλίζοντας την τακτική λειτουργία της μονάδας παραγωγής.
• Οικονομία. Χωρίς απαίτηση πρώτη ύλη, ούτε περίπλοκες διαδικασίες, είναι ένα φθηνό και απλό μοντέλο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, το οποίο μειώνει το κόστος ολόκληρης της αλυσίδας παραγωγής και κατανάλωσης ενέργειας.
• Αυτονομία. Δεδομένου ότι δεν απαιτεί πρώτες ύλες ή προμήθειες (πέρα από τα ενδεχόμενα ανταλλακτικά), είναι ένα μοντέλο που είναι αρκετά ανεξάρτητο από τις διακυμάνσεις της αγοράς και τις διεθνείς συνθήκες ή πολιτικές διατάξεις.

Μειονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας

• Τοπική επίπτωση. Η κατασκευή φραγμάτων και αναχωμάτων, καθώς και η εγκατάσταση στροβίλων και γεννητριών έχει αντίκτυπο στην πορεία των ποταμών που επηρεάζει συχνά τα ποτάμια. τοπικά οικοσυστήματα.
• Τελικός κίνδυνος. Αν και είναι σπάνιο και αποφεύγεται με μια καλή ρουτίνα συντήρησης, είναι πιθανό ένα σπάσιμο σε ένα ανάχωμα να προκαλεί την ανεξέλεγκτη απελευθέρωση όγκου νερού μεγαλύτερη από τη διαχειρίσιμη και ότι πλημμύρες και καταστροφές τοπικός.
• Επιπτώσεις στο τοπίο. Οι περισσότερες από αυτές τις εγκαταστάσεις αλλάζουν ριζικά τα φυσικά τοπία και έχουν αντίκτυπο στο τοπικό τοπίο, αν και μπορούν επίσης να γίνουν τουριστικά σημεία αναφοράς.
• Επιδείνωση των καναλιών. Η συνεχής παρέμβαση στη ροή του νερού διαβρώνει τις κοίλες του ποταμού και μεταβάλλει τη φύση του νερού, αφαιρώντας τα ιζήματα. Όλα αυτά έχουν αντίκτυπο στον ποταμό.
• Πιθανές ξηρασίες. Σε περιπτώσεις ακραίας ξηρασίας, αυτά τα μοντέλα παραγωγής είναι περιορισμένα στην παραγωγή, καθώς ο όγκος του νερού είναι λιγότερο από ιδανικός. Αυτό μπορεί να σημαίνει περικοπές ενέργειας ή αυξήσεις ρυθμού, ανάλογα με την έκταση της ξηρασίας.

Παραδείγματα υδροηλεκτρικής ενέργειας

1. Καταρράκτες του Νιαγάρα. Ο σταθμός υδροηλεκτρικής ενέργειας Σταθμός παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος Robert Moses Niagara Βρίσκεται στις Ηνωμένες Πολιτείες, ήταν ο πρώτος υδροηλεκτρικός σταθμός παραγωγής ενέργειας στην ιστορία που κατασκευάστηκε, εκμεταλλευόμενος την ισχύ των τεράστιων καταρρακτών του Νιαγάρα στο Appleton του Ουισκόνσιν.
2. Υδροηλεκτρικό φράγμα Krasnoyarsk. Φράγμα σκυροδέματος ύψους 124 μέτρων που βρίσκεται στον ποταμό Yenisei στο Divnogorsk της Ρωσίας, που χτίστηκε μεταξύ 1956 και 1972 και παρείχε περίπου 6000 MW ισχύος στο ρωσικό λαό. Η δεξαμενή Krasnoyarkoye δημιουργήθηκε για τη λειτουργία της.
3. Δεξαμενή Salime. Αυτή η ισπανική δεξαμενή που βρίσκεται στην Αστούρια, στην κοίτη του ποταμού Navia, εγκαινιάστηκε το 1955 και παρέχει στον πληθυσμό περίπου 350 GWh ετησίως. Για να το χτίσει, η κοίτη του ποταμού έπρεπε να αλλάξει για πάντα και σχεδόν δύο χιλιάδες αγροκτήματα πλημμύρισαν σε 685 εκτάρια αρόσιμης γης, μαζί με αστικά αγροκτήματα, γέφυρες, νεκροταφεία, παρεκκλήσια και εκκλησίες.
4. Υδροηλεκτρικό εργοστάσιο Guavio. Ο δεύτερος μεγαλύτερος σταθμός παραγωγής ενέργειας στην Κολομβιανή επικράτεια, βρίσκεται στο Cundinamarca, 120 χλμ. Από την Μπογκοτά και παράγει περίπου 1.213 MW ηλεκτρικής ενέργειας. Ξεκίνησε να λειτουργεί το 1992, παρά το γεγονός ότι τρεις ακόμη μονάδες δεν έχουν ακόμη εγκατασταθεί για οικονομικούς λόγους. Εάν συμβαίνει αυτό, η απόδοση αυτής της δεξαμενής θα αυξηθεί σε 1.900 MW, η υψηλότερη σε ολόκληρη τη χώρα.
5. Υδροηλεκτρικό εργοστάσιο Simón Bolívar. Ονομάζεται επίσης Presa del Guri, βρίσκεται στην πολιτεία Bolívar της Βενεζουέλας, στις εκβολές του ποταμού Caroni στον περίφημο ποταμό Orinoco. Έχει μια τεχνητή δεξαμενή που ονομάζεται Embalse del Guri, με την οποία τροφοδοτείται ηλεκτρισμός σε ένα καλό μέρος της χώρας και πωλείται ακόμη και στις παραμεθόριες πόλεις της βόρειας Βραζιλίας. Εγκαινιάστηκε πλήρως το 1986 και είναι η τέταρτη μεγαλύτερη υδροηλεκτρική μονάδα στον κόσμο, προσφέροντας 10.235 MW συνολικής εγκατεστημένης ισχύος σε 10 διαφορετικές μονάδες.
6. Φράγμα Xilodu. Βρίσκεται στον ποταμό Jinsha στη νότια Κίνα, έχει εγκατεστημένη ισχύ 13.860 MW ηλεκτρικής ενέργειας, εκτός από τον έλεγχο της ροής του νερού για τη διευκόλυνση της πλοήγησης και την αποφυγή πλημμυρών. Είναι σήμερα ο τρίτος μεγαλύτερος σταθμός υδροηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο και επίσης το τέταρτο ψηλότερο φράγμα στον πλανήτη.
7. Φράγμα Three Gorges. Επίσης, βρίσκεται στην Κίνα, στον ποταμό Yangtze στο κέντρο της επικράτειάς του, είναι το μεγαλύτερο υδροηλεκτρικό εργοστάσιο στον κόσμο, με συνολική ισχύ 24.000 MW. Ολοκληρώθηκε το 2012, μετά από πλημμύρες 19 πόλεων και 22 πόλεων (630 χλμ² επιφάνεια), με την οποία σχεδόν 2 εκατομμύρια άνθρωποι έπρεπε να εκκενωθούν και να μετεγκατασταθούν. Με το φράγμα μήκους 2309 μέτρων και ύψος 185, αυτός ο σταθμός παραγωγής ενέργειας παρέχει μόνο το 3% της κολοσσιαίας κατανάλωσης ενέργειας σε αυτήν τη χώρα.
8. Φράγμα Yacyretá-Apipé. Αυτό το φράγμα βρίσκεται σε μια κοινή περιοχή Αργεντινής-Παραγουάης στον ποταμό Paraná, τροφοδοτεί σχεδόν το 22% της ενεργειακής ζήτησης της Αργεντινής με 3.100 MW ισχύος. Ήταν μια εξαιρετικά αμφιλεγόμενη κατασκευή, καθώς απαιτούσε την πλημμύρα μοναδικών οικοτόπων στην περιοχή και την εξαφάνιση δεκάδων ενδημικών ειδών ζώων και φυτών.
9. Υδροηλεκτρικό έργο Palomino. Αυτό το έργο υπό κατασκευή στη Δομινικανή Δημοκρατία θα βρίσκεται στους ποταμούς Yaraque-Sur και Blanco, όπου θα βρίσκεται μια δεξαμενή συνολικής έκτασης 22 εκταρίων και η οποία θα αυξήσει την παραγωγή ενέργειας στη χώρα αυτή κατά 15%.
10. Φράγμα Itaipu. Το δεύτερο μεγαλύτερο υδροηλεκτρικό εργοστάσιο στον κόσμο, είναι ένα δυαδικό έργο μεταξύ Βραζιλίας και Παραγουάης για να εκμεταλλευτεί τα σύνορά τους στον ποταμό Paraná. Το τεχνητό μήκος του φράγματος καλύπτει περίπου 29.000 hm³ νερού σε μια περιοχή περίπου 14.000 χλμ². Η παραγωγική της ικανότητα είναι 14.000 MW και ξεκίνησε την παραγωγή το 1984.

Άλλοι τύποι ενέργειας