Гидроэнергетика является важнейшим источником энергии, который используется для перемещения воды с более высокого на более низкий уровень, главным образом, для поворота турбин и выработки электроэнергии.
Проекты в области гидроэнергетики включают проект плотины с водохранилищами, проекты, связанные со стоками рек и ручьев, и охватывают широкий спектр проектов.
Гидроэнергетические технологии технически отработаны, и их проекты эксплуатируют ресурсы, которые временно изменяются.
Эксплуатация водохранилищ гидроэнергетики часто отражает их многоцелевое использование, например, для борьбы с наводнениями и засухами, орошения, питьевой воды и навигации. Первичная энергия обеспечивается гравитацией и высотой падения воды в турбину.
Потенциальной энергией накопившейся воды является масса воды, гравитационный коэффициент (g = 9,81 мс-2) и напор, определяемый как разница между уровнем плотины и уровнем конечной воды.
Уровень воды в водохранилище изменяется в некоторой степени вниз при пропуске воды и, соответственно, влияет на производство электроэнергии. Турбины сконструированы для дополнительного потока воды.
Гидроэнергетика практически не загрязняет окружающую среду твердыми частицами, может быстро модернизироваться и способна накапливать энергию в течение многих часов.
Потенциал гидроэнергетических ресурсов
Годовой технический потенциал гидроэнергетики составляет 14 576 ТВтч, с оценочной общей мощностью 3 721 ГВтч, но в настоящее время мировая установленная мощность гидроэнергетики намного меньше, чем она есть.
Согласно докладу Всемирного энергетического совета, около 50% установленной гидроэнергетической мощности приходится на четыре страны: Китай, Бразилию, Канаду и США.
Ресурсный потенциал гидроэнергетики может быть изменен в связи с изменением климата. В глобальном масштабе изменения, вызванные изменением климата в существующей системе производства гидроэлектроэнергии, оцениваются менее чем в 0,1%, даже если необходимы дополнительные исследования для снижения неопределенности этих прогнозов.
Воздействие гидроэнергетики на окружающую среду и общество
Гидроэнергетика не производит парниковых газов и поэтому в основном называется "зеленым" источником энергии. Тем не менее, у него есть свои преимущества и недостатки. Она улучшает социально-экономическое развитие страны, но, учитывая также социальные последствия, она вынуждает многих людей покидать свои дома ради ее создания, хотя они получают компенсацию, но ее недостаточно.
Эксплуатация гидроэнергетических объектов, таких как водохранилища, которые часто создаются искусственно, что приводит к затоплению бывшей природной среды.
Кроме того, вода отводится из озер и водостоков и транспортируется по каналам на большие расстояния в трубопроводы и, наконец, в турбины, которые часто видны, но могут также проходить через горы по созданным внутри них тоннелям.
Гидроэнергетические сооружения влияют на экологию речного бассейна, в основном вызывая изменение его гидрологических характеристик и нарушая экологическую непрерывность переноса наносов и миграции рыб путем строительства плотин, дамб и плотин.
В странах, где во время строительства плотины затопляются значительные растения или древесный покров, может образовываться метан, когда растения начинают гнить в воде либо непосредственно, либо при обработке воды в турбинах.
Биоэнергетика
Биоэнергетика - это возобновляемый источник энергии, получаемый из биологических источников.
Биоэнергетика является важным источником энергии, который может использоваться для транспорта с использованием биодизеля, производства электроэнергии, приготовления пищи и отопления.
Электроэнергия, получаемая из биоэнергии, поступает из широкого круга различных источников, включая побочные продукты леса, такие как древесные отходы; сельскохозяйственные отходы, такие как отходы сахарного тростника; и отходы животноводства, такие как коровий навоз.
Одно из преимуществ электроэнергии на основе биомассы заключается в том, что топливо часто является побочным продуктом, остатком или отходами из вышеупомянутых источников. Примечательно, что это не создает конкуренции между землей за продовольствие и землей за топливо.
В настоящее время мировое производство биотоплива сравнительно невелико, но постоянно растет. Годовое потребление биодизельного топлива в Соединенных Штатах в 2006 году составило 15 млрд. литров. Темпы его роста составляли 30-50% в год, а к концу 2012 года он достиг целевого показателя в 30 млрд. литров в год.
Потенциал биоэнергетических ресурсов
Биомасса обладает большим потенциалом, который отвечает цели сокращения выбросов парниковых газов и может обеспечить поставки топлива в будущем.
В этой области проводится большое количество исследований с целью количественной оценки глобальной технологии биомассы. Теоретический потенциал биоэнергетики на всей земной поверхности составляет около 3500 ЭДж/год. Большая часть этого потенциала находится в Южной Америке и Карибском бассейне (47-221 ЭДж/год), странах Африки к югу от Сахары (31-317 ЭДж/год), Содружестве Независимых Государств (СНГ) и государствах Балтии (45-199 ЭДж/год).
Урожайность биомассы и ее потенциал варьируются от страны к стране, от средних по температуре до высокого уровня в субтропических и тропических странах.
В области биомассы большое количество исследований сосредоточено на экологически приемлемом и устойчивом источнике для смягчения последствий изменения климата.