Hydroelektrická energia

Obsah

• Typy vodných elektrární
• Výhody vodnej energie
• Nevýhody vodnej energie
• Príklady vodnej energie
• Iné druhy energie

The vodná energia je to, ktoré vzniká pôsobením pohybu vody, zvyčajne pri pádoch (geodetické skoky) a svahy alebo špeciálne priehrady, kde sú inštalované elektrárne, aby sa využili výhody mechanická energia pohybujúcej sa kvapaliny a aktivovať turbíny generátora, ktoré vyrábajú elektrinu.

Tento spôsob použitia vody poskytuje pätinu elektrickej energie na celom svete, a to nie je v dejinách ľudstva úplne nové: starí Gréci podľa rovnakého a presného princípu mletú pšenicu vyrábali pomocou mlynov pomocou vody alebo vetra múku. Prvá vodná elektráreň ako taká však bola postavená v roku 1879 v USA.

Tieto typy elektrární sú populárne v drsných geografických oblastiach, ktorých vody, produkt topenia na vrchole hôr alebo prerušenie toku mohutnej rieky, akumulujú značné množstvo sily. Inokedy je potrebné vybudovať priehradu na reguláciu uvoľňovania a ukladania vody, a tým umelo zmierňovať pokles požadovaných veľkostí.

The výkon tohto typu zariadenia môže sa pohybovať od veľkých a výkonných elektrární, ktoré generujú desaťtisíce megawattov, až po takzvané mini-vodné elektrárne, ktoré generujú iba niekoľko megawattov.

Viac informácií v: Príklady hydraulickej energie

Typy vodných elektrární

Podľa architektonickej koncepcie sa zvyčajne rozlišuje medzi vonkajšie vodné elektrárne, napríklad tie, ktoré sú inštalované na úpätí vodopádu alebo priehrady, a vodné elektrárne v jaskyni, tie, ktoré sú ďaleko od zdroja vody, ale sú k nemu pripojené tlakovým potrubím a inými typmi tunelov.

Tieto rastliny možno tiež klasifikovať podľa prietoku vody v každom prípade, a to:

• Tečúce vodné rastliny. Pracujú nepretržite a využívajú výhody vody z rieky alebo pádu, pretože nie sú schopné zadržiavať vodu ako v zásobníkoch.
• Rastlinné nádrže. Zadržiavajú vodu cez priehradu a umožňujú jej prúdenie cez turbíny, pričom udržiavajú stály a kontrolovateľný prietok. Sú oveľa drahšie ako tečúca voda.
• Centrály s reguláciou. Inštalované v riekach, ale s kapacitou na akumuláciu vody.
• Čerpacie stanice. Kombinujú výrobu elektriny prúdením vody so schopnosťou posielať kvapalinu späť nahor, udržiavať cyklus a fungovať ako gigantické batérie.

Výhody vodnej energie

V druhej polovici 20. storočia bola vodná energia veľmi v móde, vzhľadom na jej nespochybniteľné prednosti, ktorými sú:

• Čistenie. V porovnaní s spaľovanie fosílnych palív, je to málo znečisťujúca energia.
• Bezpečnosť. V porovnaní s možnými katastrofami jadrovej energie alebo inými rizikovými formami výroby elektriny sú jej riziká zvládnuteľné.
• Stálosť. Zásoby riečnej vody a veľké pády sú zvyčajne pomerne konštantné po celý rok, čo zaisťuje pravidelnú prevádzku elektrárne.
• Ekonomika. Nevyžadovaním Surový materiál, ani zložité procesy, ide o lacný a jednoduchý model výroby elektriny, ktorý znižuje náklady na celý reťazec výroby a spotreby energie.
• Autonómia. Pretože nevyžaduje suroviny ani dodávky (okrem prípadných náhradných dielov), je to model úplne nezávislý od výkyvov trhu a medzinárodných zmlúv alebo politických ustanovení.

Nevýhody vodnej energie

• Lokálny výskyt. Stavba priehrad a hrádzí, ako aj inštalácia turbín a generátorov má vplyv na tok riek, ktorý na tieto rieky často vplýva. miestne ekosystémy.
• Prípadné riziko. Aj keď je to pri dobrej údržbovej rutine zriedkavé a je možné sa mu vyhnúť, je možné, že prestávka na hrádzi spôsobí nekontrolované uvoľňovanie väčšieho než vodného objemu vody a že povodne a katastrofy miestne.
• Dopad na krajinu. Väčšina z týchto zariadení radikálne mení prírodnú krajinu a má vplyv na miestnu krajinu, hoci sa môžu stať aj turistickými referenčnými bodmi.
• Zhoršenie stavu kanálov. Nepretržitý zásah do toku vody rozrušuje koryta riek a mení povahu vody odčítaním sedimentov. Toto všetko musí mať vplyv na rieku.
• Možné suchá. V prípade extrémneho sucha je u týchto generačných modelov obmedzená výroba, pretože objem vody je menej ako ideálny. To môže znamenať zníženie energie alebo zvýšenie rýchlosti v závislosti od rozsahu sucha.

Príklady vodnej energie

1. Niagarské vodopády. Vodná elektráreň Elektráreň Robert Moses Niagara Nachádza sa v Spojených štátoch a bola to prvá vodná elektráreň v histórii, ktorá bola postavená. Využila pri tom silu obrovských vodopádov Niagara Falls v Appletone vo Wisconsine.
2. Krasnojarská vodná priehrada. 124 metrov vysoká betónová priehrada nachádzajúca sa na rieke Jenisej v ruskom Divnogorsku postavená v rokoch 1956 až 1972 poskytujúca ruskému ľudu asi 6 000 MW energie. Pre svoju prevádzku bola vytvorená vodná nádrž Krasnojarkoje.
3. Salime Reservoir. Táto španielska vodná nádrž v Astúrii na koryte rieky Navia bola slávnostne otvorená v roku 1955 a poskytuje obyvateľstvu približne 350 GWh ročne. Pri jeho stavbe bolo potrebné koryto rieky navždy zmeniť a na 685 hektároch ornej pôdy zaplavilo takmer dvetisíc fariem spolu s mestskými farmami, mostami, cintorínmi, kaplnkami a kostolmi.
4. Vodná elektráreň Guavio. Druhá najväčšia elektráreň v prevádzke na kolumbijskom území sa nachádza v Cundinamarce, 120 km od Bogoty a vyrába asi 1 213 MW elektrickej energie. Do prevádzky bola uvedená v roku 1992 napriek tomu, že z finančných dôvodov ešte neboli nainštalované tri ďalšie bloky. Ak by sa to stalo, výkon tohto zásobníka by sa zvýšil na 1 900 MW, čo je najviac v celej krajine.
5. Vodná elektráreň Simón Bolívar. Nazýva sa aj Presa del Guri a nachádza sa v štáte Bolívar vo Venezuele pri ústí rieky Caroni do slávnej rieky Orinoko. Má umelý rezervoár s názvom Embalse del Guri, ktorým sa dodáva elektrina do veľkej časti krajiny a dokonca sa predáva do pohraničných miest na severe Brazílie. Plne uvedená do prevádzky bola v roku 1986 a je štvrtou najväčšou vodnou elektrárňou na svete a ponúka 10 235 MW celkového inštalovaného výkonu v 10 rôznych blokoch.
6. Priehrada Xilodu. Nachádza sa na rieke Jinsha v južnej Číne a má inštalovaný výkon 13 860 MW elektrickej energie. Okrem toho umožňuje riadenie toku vody, aby sa uľahčila plavba a zabránilo sa záplavám. V súčasnosti je to tretia najväčšia vodná elektráreň na svete a zároveň štvrtá najvyššia priehrada na planéte.
7. Priehrada Tri rokliny. Nachádza sa tiež v Číne, na rieke Jang-c'-ťiang v strede jej územia, je to najväčšia vodná elektráreň na svete s celkovým výkonom 24 000 MW. Bola dokončená v roku 2012, po zaplavení 19 miest a 22 miest (630 km² povrchu), s ktorými museli byť evakuované a presídlené takmer 2 milióny ľudí. Samotná táto elektráreň so svojou 2309 metrov dlhou a 185 metrov vysokou priehradou poskytuje 3% kolosálnej spotreby energie v tejto krajine.
8. Priehrada Yacyretá-Apipé. Táto priehrada nachádzajúca sa v spoločnej argentínsko-paraguajskej oblasti na rieke Paraná dodáva svojou energiou 3 100 MW takmer 22% argentínskeho energetického dopytu. Išlo o mimoriadne kontroverznú stavbu, pretože si vyžadovala zaplavenie jedinečných biotopov v regióne a vyhynutie desiatok endemických druhov živočíchov a rastlín.
9. Palomino Hydroelectric Project. Tento projekt vo výstavbe v Dominikánskej republike sa bude nachádzať na riekach Yaraque-Sur a Blanco, kde sa bude nachádzať vodná nádrž s celkovou rozlohou 22 hektárov, ktorá zvýši výrobu energie v tejto krajine o 15%.
10. Priehrada Itaipu. Jedná sa o druhú najväčšiu vodnú elektráreň na svete, ktorá je binacionálnym projektom medzi Brazíliou a Paraguajom s cieľom využiť ich hranice na rieke Paraná. Umelá dĺžka priehrady pokrýva asi 29 000 hm³ vody na ploche približne 14 000 km². Jeho výrobná kapacita je 14 000 MW a výroba sa začala v roku 1984.

Iné druhy energie