Šiandien nuodugniai pakalbėsime apie kitą atsinaujinančią energiją. Kalbama apie hidraulinė energija. Bet mes kalbėsime ne apie tai, o apie tai hidraulinė jėgainė kur jis generuojamas ir vykdomas. Hidroelektrinė turi didelę reikšmę atsinaujinančiai energijai gaminti iš vandens rezervuarų. Be to, jis turi ir kitus įvairius naudojimo būdus bei naudą gyventojams.
Šiame straipsnyje aptarsime visus hidraulinių įrenginių privalumus, trūkumus ir veikimą, be skirtingų esamų tipų. Ar norite apie tai sužinoti daugiau? Skaitykite toliau.
Kas yra hidroelektrinė
Kai paleidžiame hidraulinę jėgainę, tikimės tai pasiekti gaminti energiją iš vandens saugomi rezervuaruose. Pirmas dalykas, kurį reikia padaryti, yra sukurti mechaninę energiją ir tada paversti jį elektros energija.
Vandens surinkimo sistema skirta sukurti lygio skirtumą, dėl kurio kaupiasi potenciali energija. Šiam vandeniui leidžiama kristi, pasinaudojant gravitacija, kad per aukščio skirtumą gautų energiją. Vanduo praeina per turbiną, generuodamas sukamąjį judesį, kuris varo generatorių ir mechaninę energiją paverčia elektros energija.
Ši procedūra leidžia išnaudoti vandenyje sukauptą energiją efektyviai ją paversti elektra.
Hidroelektrinės nauda
Hidrauliniai įrenginiai teikia didelę naudą tiek energijos lygmeniu, tiek visuomenei apskritai. Toliau analizuosime pagrindinius jo pranašumus:
- Tai atsinaujinanti energija. Vanduo, nors ir neribotas, yra išteklius, kurį galima papildyti dėl hidrologinio ciklo, kuris leidžia jį naudoti kaip energijos šaltinį ilgalaikėje perspektyvoje.
- Švari energija. Gaminant elektros energiją hidroelektrinė neišskiria šiltnamio efektą sukeliančių dujų ar kitų teršalų.
- Hidroelektrinės ne tik gamina elektrą, bet ir padeda apsauga nuo potvynių, drėkinimo, vandens tiekimo, taip pat skatinti turizmą ir rekreacinių zonų aplink rezervuarus kūrimą.
- Mažos eksploatacijos ir priežiūros išlaidos. Sukūrus infrastruktūrą, eksploatacijos sąnaudos yra palyginti mažos, o turbinos yra efektyvios ir lengvai valdomos.
- Ilgas naudingo tarnavimo laikas. Hidraulinės infrastruktūros darbai paprastai turi ilgą tarnavimo laiką, o tai garantuoja ilgą naudojimą.
- Saugumas ir efektyvumas. Šiose sistemose naudojamos turbinos yra saugios ir leidžia greitai paleisti ir išjungti.
- Reikia nedaug budrumo. Automatizuotoms hidraulinėms įrenginiams nereikia mažai operatorių priežiūros.
Visa tai daro hidraulinę energiją labai konkurencingu pasirinkimu energetikos srityje tiek dėl savo tvarumo, tiek dėl mažų sąnaudų.
Hidroelektrinių trūkumai
Nepaisant daugybės privalumų, hidraulinės jėgainės turi ir trūkumų, į kuriuos svarbu atsižvelgti:
- Jiems reikia didelio žemės ploto. Jie turi būti vietose, kuriose yra specifinių gamtinių savybių, pavyzdžiui, didelės tėkmės upėse ir dideliuose šlaituose.
- Didelės statybos sąnaudos. Hidraulinės elektrinės statyba reikalauja didelių pradinių investicijų į infrastruktūrą.
- El statybos laikotarpis Jis yra ilgas, palyginti su kitų tipų elektrinėmis.
- Priklausomybė nuo kritulių. Pagamintos elektros kiekis tiesiogiai priklauso nuo kritulių modelio, kuris gali sukelti gamybos svyravimus.
- Poveikis aplinkai. Užtvankų statyba gali pakeisti upės ekosistemą ir paveikti vietovės fauną bei florą.
Todėl projektuojant hidroelektrinę būtina gerai parinkti vietą, kad šie nepatogumai būtų kuo mažesni. Vietos, kuriose gausu kritulių, leidžia geriau panaudoti vandens išteklius, garantuoja stabilesnę gamybą ištisus metus.
Hidraulinių jėgainių tipai
Yra įvairių tipų hidraulinių įrenginių, kurie klasifikuojami pagal jų veikimo būdą ir vandens kaupimo pajėgumus.
Hidraulinė upės bėgimo jėgainė
Šio tipo augalai nekaupia daug vandens, o greičiau Pasinaudokite upės srautu realiuoju laiku. Energijos gamyba skiriasi priklausomai nuo upės tėkmės sąlygų, o tai apsaugo nuo vandens švaistymo.
Hidroelektrinė su rezervuaru
Šie augalai leidžia kaupti vandenį rezervuare, kuris garantuoja nenutrūkstamą energijos gamybą ištisus metus. Ši saugojimo talpa suteikia didelį pranašumą, palyginti su upės bėgimo sistemomis, ypač sausros metu.
Hidroelektrinė siurblinė
Šio tipo augalams naudojami du rezervuarai, esantys skirtinguose aukščiuose. Didžiausio poreikio metu vanduo krenta iš viršutinio rezervuaro, judindamas turbinas. Kai poreikis mažas, vanduo, panaudojant energijos perteklių, pumpuojamas atgal į viršutinį rezervuarą, taip leidžiant vandenį panaudoti pakartotinai ir energijos gamybą pritaikyti tinklo poreikiams.
Hidroelektrinės eksploatavimas
Energijos gamybos procesas hidroelektrinėje prasideda nuo vandens, laikomo rezervuaruose. Tai potencinė energija Jis paverčiamas kinetine energija, kai vanduo patenka per vamzdžius, nukreipiančius srautą į turbinas.
Kai vanduo praeina per turbinas, vandens kinetinė energija paverčiama mechanine energija, o per generatorių paverčiama elektros energija. Galiausiai vanduo, jau praėjęs per turbinas, grąžinamas į upę, kad tęstų savo įprastą tėkmę.
Šis procesas, be efektyvumo, yra vienas stabiliausių ir labiausiai nuspėjamų elektros gamybos būdų, jei tik tai leidžia vandens sąlygos.
Hidraulinių įrenginių poveikis aplinkai
Hidroelektrinės laikomos šaltiniu energetiškai švarus, nes veikimo metu jie neišskiria išmetamųjų teršalų. Tačiau būtina atsižvelgti į poveikį aplinkai, kurį jie gali sukelti, daugiausia statant užtvankas ir keičiant upių tėkmę.
Kai kurie iš svarbiausių poveikių yra vandens ekosistemos pasikeitimas, poveikis žuvų migracijai ir nuosėdų bei maistinių medžiagų, kurias upė perneša natūraliai, pasikeitimas. Be to, didelių rezervuarų statyba gali paveikti vietos klimatą, pakeisdama garavimą ir vietovės mikroklimatą.
Tačiau daugumą šio poveikio galima sumažinti tinkamai suplanavus ir įgyvendinus taisomąsias priemones.
Hidrauliniai įrenginiai taip pat gali hibridizuotis su kitomis technologijomis, pvz., saulės baterijomis, todėl toje pačioje erdvėje gali būti naudojamos skirtingos atsinaujinančios energijos rūšys.
Hidroelektrinės pasirodė esąs pagrindinis švarios ir atsinaujinančios energijos gamybos ramstis, turintis ilgą naudingo tarnavimo laiką ir didelį potencialą prisitaikyti ir vystytis atsižvelgiant į ateities poreikius. Nors pradinės jų sąnaudos yra didelės, dėl mažų priežiūros sąnaudų ir stabilumo jie yra neįveikiami siekiant prisidėti prie tvaresnės energijos ateities.