Энергетические перспективы не выглядят яркими с ископаемыми источниками энергии, такими как уголь, нефть и природный газ . Эта перспектива мрак вместе с постоянно расширяющимся глобальным населением и быстрой индустриализацией экономики третьего мира оставляет людей в серьезной опасности нехватки энергии в будущем. Если текущие события не ослабевают, не будет достаточной силы для удовлетворения повседневных потребностей человечества.
Правительства действовали быстро, чтобы нейтрализовать эту угрозу, предложив широкие решения, в том числе вкладывая больше ресурсов в разведку большего количества нефти, расширение ядерной энергии , расширение исследований в области энергосберегающих технологий и беспрецедентные инвестиции в возобновляемые источники энергии, Последнее можно разделить на разные области, которые включают в себя энергию ветра , солнечную энергиюи гидроэнергетику.
Из трех гидроэнергетика представляет собой наилучшую возможность для широкого усыновления. Это видно на многочисленных заводах по производству гидроэлектростанций.
Гидроэнергетика - это энергия, создаваемая путем использования естественной силы воды (кинетическая энергия). Энергия используется гидроэлектростанциями и преобразуется в электричество с использованием турбины и генератора. Гидроэнергетика классифицируется как возобновляемый источник энергии,потому что водоснабжение постоянно пополняется солнцем. Это означает, что это бесконечный ресурс. Это также экологично, потому что оно не выделяет парниковые газы в атмосферу, которые в значительной степени способствуют загрязнению и глобальному потеплению, В Китае сегодня крупнейший производитель гидроэнергетики, затем следуют Канада, Бразилия и США. Из-за своего изобилия гидроэнергетика, по прогнозам, будет доминирующим энергетическим ресурсом в мире на многие годы вперед.
Как работают гидроэлектростанции?
Для производства гидроэ-лектричества должно присутствовать три вещи; движущейся вода, турбина и генератор. Гидроэлектростанции предназначены для использования кинетической энергии из движущейся воды. В идеале это фабрики, которые преобразуют энергию падающей воды в поток электронов, обычно называемый электричеством. В большинстве сценариев плотина сооружается через реку, чтобы поднять уровень воды и предложить падение, необходимое для развития движущей силы. Затем падающая вода направляется на колесо турбины на более низком уровне. Текущая вода превращает турбинное колесо, которое подключено к генератору. Генератор имеет ротор, который вращается турбиной. Поворот ротора генератора приводит к электричеству.
Функционирование генератора привязано к принципам, раскрытым Фарадеем. Его открытие гласит, что когда магнит перемещается мимо проводника, он вызывает движение электронов. В крупномасштабном гидроэлектрическом генераторе электромагниты создаются путем циркуляции постоянного тока через проволочные петли, которые обертываются вокруг кучек магнитных стальных пластин, известных как полюсные полюса. Полюсы поля установлены по периметру ротора. Ротор подключен к валу турбины и вращается с заданной скоростью. Когда ротор вращается, он запускает электромагниты (полюсы поля), выходящие за проводники, установленные в статоре, заставляя электроны (электричество) течь и напряжение на выходных клеммах генератора.
Затем произведенное электричество усиливается на напряжение через трансформаторы ГЭС и направляется через линии электропередач. Использованная вода, выполнив свое предназначение, направляется из электростанции в основной поток реки, чтобы продолжить цикл выработки электроэнергии.
Типы гидроэлектростанций
Сегодня существуют многочисленные гидроэлектростанции . Их классификация зависит от чистого объема и потока воды. Классификации также зависят от наличия района для создания электростанции и объема капитала, вложенного в проект. Тем не менее, три основных вида гидроэлектростанций включают в себя установку для добычи , реку-утечку и гидроаккумуляционную установку. Давайте рассмотрим их всесторонне:
- Усадочный комплекс
Это самый популярный тип гидроэлектростанции . Объектом захоронения является, по сути, крупная гидроэнергетическая система, в которой используется плотина для хранения огромного количества речной воды в водохранилище. Куча воды, выходящей из резервуара, направляется через турбину, заставляя ее вращаться. Вращающаяся турбина активирует генератор для выработки электроэнергии. Вода может выделяться по двум основным причинам; чтобы соответствовать различным потребностям в электроэнергии или обеспечить поддержание постоянного уровня воды в резервуаре.
- Река
Эта гидроэлектростанция иногда известна как река. Термин «run-of-river» подходит к воображаемым изображениям небольших турбин, вращающихся в реке, для производства электроэнергии с низким уровнем воздействия. Однако термин «река утечки» имеет тенденцию более точно определять эти проекты. Диверсия включает в себя производство электроэнергии путем отвода огромной порции (около 90%) любого потока реки в трубопровод или туннель, чтобы превращать турбины, прежде чем направлять воду обратно в русло реки. В этой модели турбины не установлены в самой реке.
Проекты по диверсификации реки различаются по величине. Однако для каждого проекта требуется существенная инфраструктура, такая как:
- Плотина для разработки небольшого резервуара, называемого головным прудом
- Туннель или трубопровод, называемый затвором, построенный длиной в несколько километров для отвода воды от уклона от турбины.
- Укрепленное здание электростанции для хранения генераторов
- Приток хвоста, через который используемая вода выходит из электростанции
- Хорошо спроектированные подъездные пути к электросети и уклону
- Линии электропередач, поступающие от электросети к соседней линии передачи BC Hydro
- В ряде случаев электрическая подстанция
Водоизмещение рек утечки гидроэлектростанций оказывает меньшее воздействие на окружающую среду по сравнению с традиционными гидроэлектрическими проектами, требующими огромных плотин и водохранилищ. Тем не менее, огромная коллекция проектов речных диверсий может значительно повлиять на окружающую среду .
- Гидронасос с накачкой
Этот тип гидроэлектростанции очень похож на аккумулятор. Он хранит электроэнергию, произведенную другими источниками энергии, такими как ветер, солнечная энергия и атомная энергия, которые будут использоваться позднее. Эта технология работает, закачивая воду в резервуар более высокого уровня из резервуара более низкого уровня. Перекачка воды в резервуар с высокой отметкой происходит, когда спрос на электроэнергию на самом низком уровне. Когда спрос на электроэнергию резко возрастает, вода может течь обратно в нижний резервуар, чтобы вращать турбину и производить электричество.
Морская гидроэнергетика
Это менее изученная гидроэнергетическая система, которая использует мощность волн или приливных течений для производства электроэнергии. Это имеет большое преимущество в том, что никакая часть земли не предназначена для ее установки.
Гидроэлектростанции также классифицируются по размеру, включая:
- Микрогидростанции
Это самая маленькая гидроэлектростанция и способна производить около 100 киловатт энергии. Он способен снабжать достаточное количество электричества для деревни, дома, фермы или ранчо.
- Малые гидроэлектростанции
Это проекты по гидроэнергетике, которые способны генерировать не более 10 мегаватт мощности
- Крупные гидроэлектростанции
Это проекты по гидроэнергетике, которые способны производить не менее 30 мегаватт энергии.
Гидроэнергетика - самый эффективный и удобный способ производства электроэнергии. Современные гидротурбины настолько новаторские, что они способны конвертировать более 90% доступной энергии в электричество. Это намного лучше, чем по сравнению с наилучшей установкой на ископаемом топливе, которая эффективна только на 50%. Гидроэлектроэнергетика играет решающую роль в современном электросети, приписывая более 16% производства электроэнергии по всему миру. Хотя другие возобновляемые источники энергии, такие как солнечные, ветровые и геотермальные , быстро собирают пар, ожидается, что на протяжении многих лет гидроэлектроэнергия будет стимулировать большинство мировых экономик.
