Dnes hovoríme o ďalšej obnoviteľnej energii do hĺbky. Ide o hydraulická energia. Ale nebudeme hovoriť o tom samom, ale o hydraulická elektráreň kde sa generuje a vykonáva. Vodná elektráreň má veľký význam pre výrobu obnoviteľnej energie z vodných nádrží. Okrem toho má ďalšie viacnásobné využitie a výhody pre obyvateľstvo.
V tomto článku budeme diskutovať o všetkých výhodách, nevýhodách a prevádzke hydraulických zariadení, okrem rôznych typov, ktoré existujú. Chcete sa o tom dozvedieť viac? Čítajte ďalej.
Čo je to vodná elektráreň
Keď spustíme hydraulické zariadenie, dúfame, že dosiahneme vyrábať energiu z vody uložené v nádržiach. Prvá vec, ktorú treba urobiť, je vygenerovať mechanickú energiu a potom premeniť ju na elektrickú energiu.
Systém zberu vody je navrhnutý tak, aby vytváral rozdiel v úrovni, ktorý spôsobuje akumulovanú potenciálnu energiu. Táto voda sa nechá klesnúť s využitím gravitácie, aby sa získala energia cez rozdiel vo výške. Voda prechádza turbínou a vytvára rotačný pohyb, ktorý poháňa alternátor a premieňa mechanickú energiu na elektrickú energiu.
Tento postup vám umožňuje využiť energiu uloženú vo vode na jej efektívnu premenu na elektrinu.
Výhody vodnej elektrárne
Hydraulické elektrárne poskytujú veľké výhody tak na energetickej úrovni, ako aj pre spoločnosť vo všeobecnosti. Ďalej analyzujeme jeho hlavné výhody:
- Ide o obnoviteľnú energiu. Voda, aj keď nie neobmedzená, je zdrojom, ktorý je možné dopĺňať vďaka hydrologickému cyklu, čo umožňuje jej využitie ako zdroja energie, aby bolo dlhodobo udržateľné.
- Čistá energia. Vodná energia pri výrobe elektriny nevytvára emisie skleníkových plynov ani iné znečisťujúce látky.
- Okrem výroby elektriny pomáhajú vodné elektrárne v protipovodňovú ochranu, zavlažovanie, zásobovanie vodou a tiež podporujú cestovný ruch a vytváranie rekreačných oblastí okolo nádrží.
- Nízke náklady na prevádzku a údržbu. Po vybudovaní infraštruktúry sú prevádzkové náklady relatívne nízke a turbíny sú efektívne a ľahko ovládateľné.
- Dlhá životnosť. Práce na hydraulickej infraštruktúre majú zvyčajne dlhú životnosť, ktorá zaručuje dlhodobé používanie.
- Bezpečnosť a účinnosť. Turbíny používané v týchto systémoch sú bezpečné na prevádzku a umožňujú rýchle spustenie a vypnutie.
- Vyžaduje sa malá ostražitosť. Hydraulické zariadenia, akonáhle sú automatizované, vyžadujú malý dozor zo strany operátorov.
To všetko robí z hydraulickej energie veľmi konkurencieschopnú možnosť v oblasti energetiky, a to vďaka jej udržateľnosti a nízkym nákladom po uvedení do prevádzky.
Nevýhody vodných elektrární
Napriek mnohým výhodám majú hydraulické elektrárne aj niektoré nevýhody, ktoré je dôležité vziať do úvahy:
- Vyžadujú veľkú plochu pôdy. Musia byť umiestnené na miestach so špecifickými prírodnými charakteristikami, ako sú rieky s vysokým prietokom a veľké svahy.
- Vysoké náklady na výstavbu. Výstavba vodnej elektrárne si vyžaduje veľké počiatočné investície do infraštruktúry.
- El obdobie výstavby V porovnaní s inými typmi elektrární je dlhá.
- Závislosť od zrážok. Množstvo vyrobenej elektriny priamo závisí od charakteru zrážok, čo môže spôsobiť kolísanie výroby.
- Vplyv na životné prostredie. Výstavba priehrad môže zmeniť riečny ekosystém a ovplyvniť faunu a flóru oblasti.
Preto je pri projektovaní vodnej elektrárne nevyhnutné dobre vybrať miesto, aby sa tieto nepríjemnosti minimalizovali. Lokality s bohatými zrážkami umožňujú lepšie využitie vodných zdrojov a zaručujú stabilnejšiu produkciu počas celého roka.
Typy hydraulických elektrární
Existujú rôzne typy hydraulických zariadení, ktoré sú klasifikované na základe spôsobu ich prevádzky a kapacity akumulácie vody.
Prúdová hydraulická elektráreň
Tento typ rastlín neskladuje veľké množstvo vody, ale skôr Využite tok rieky v reálnom čase. Výroba energie sa mení v závislosti od podmienok toku rieky, čo zabraňuje plytvaniu vodou.
Vodná elektráreň s rezervnou nádržou
Tieto zariadenia umožňujú skladovanie vody v zásobníku, čo zaručuje nepretržitú výrobu energie počas celého roka. Táto skladovacia kapacita ponúka značnú výhodu v porovnaní s riečnymi systémami, najmä v období sucha.
Hydroelektrická čerpacia stanica
Tento typ rastlín využíva dve nádrže umiestnené v rôznych výškach. V čase najväčšieho dopytu voda padá z hornej nádrže a rozhýbe turbíny. Keď je dopyt nízky, voda sa pomocou prebytočnej energie prečerpáva späť do hornej nádrže, čo umožňuje opätovné využitie vody a prispôsobenie výroby energie potrebám siete.
Prevádzka vodnej elektrárne
Proces výroby energie vo vodnej elektrárni začína vodou uloženou v nádržiach. Toto potenciálna energia Tá sa premieňa na kinetickú energiu, keď voda padá cez potrubia, ktoré smerujú tok do turbín.
Keď voda prejde turbínami, kinetická energia vody sa premení na mechanickú energiu a cez alternátor sa premení na elektrickú energiu. Nakoniec sa voda, ktorá už prešla turbínami, vracia do rieky, aby pokračovala v normálnom toku.
Tento proces, okrem toho, že je efektívny, je jedným z najstabilnejších a najpredvídateľnejších spôsobov výroby elektriny, pokiaľ to vodné podmienky umožňujú.
Vplyv hydraulických zariadení na životné prostredie
Za zdroj sa považujú vodné elektrárne energia čistá, keďže počas prevádzky neprodukujú emisie. Je však nevyhnutné vziať do úvahy vplyv na životné prostredie, ktorý môžu spôsobiť, najmä pri výstavbe priehrad a úprave toku riek.
Medzi najvýznamnejšie vplyvy patrí zmena vodného ekosystému, vplyv na migráciu rýb a zmena sedimentov a živín, ktoré rieka prirodzene transportuje. Okrem toho výstavba veľkých nádrží môže ovplyvniť miestnu klímu úpravou výparu a mikroklímy oblasti.
Väčšinu týchto vplyvov je však možné minimalizovať správnym návrhom a implementáciou nápravných opatrení.
Hydraulické inštalácie majú tiež potenciál hybridizovať s inými technológiami, ako sú solárne panely, čo umožňuje koexistenciu rôznych foriem obnoviteľnej energie v rovnakom priestore.
Vodné elektrárne sa ukázali ako základný pilier pri výrobe čistej a obnoviteľnej energie s dlhou životnosťou a veľkým potenciálom prispôsobiť sa a vyvíjať podľa budúcich požiadaviek. Hoci sú ich počiatočné náklady vysoké, vďaka nízkym nákladom na údržbu a stabilite sú neodolateľné, aby prispeli k udržateľnejšej energetickej budúcnosti.