الطاقة الكهرومائية هي عملية تحويل طاقة المياه الطبيعية إلى طاقة كهربائية باستخدام إجراءات هندسية. وهي الطريقة الأساسية لاستغلال طاقة المياه. يتميز نموذج المنفعة هذا بعدم استهلاك الوقود وعدم تلويث البيئة، ويمكن استكمال طاقة المياه باستمرار من خلال هطول الأمطار، واستخدام معدات كهروميكانيكية بسيطة، ومرونة وسهولة التشغيل. ومع ذلك، فإن الاستثمار العام كبير، وفترة الإنشاء طويلة، وقد تحدث أحيانًا بعض الخسائر بسبب الفيضانات. غالبًا ما تُدمج الطاقة الكهرومائية مع التحكم في الفيضانات والري والنقل البحري لتحقيق الاستخدام الشامل. (المؤلف: بانغ مينغلي)
هناك ثلاثة أنواع من الطاقة الكهرومائية:
1. محطة الطاقة الكهرومائية التقليدية
هذا هو مفهوم الطاقة الكهرومائية من السد، والمعروفة أيضًا بالطاقة الكهرومائية من الخزان. يتكون الخزان من المياه المخزنة فيه، وتُحدد طاقته القصوى الناتجة بحجم الخزان والفرق بين موضع مخرج الماء وارتفاع سطحه. يُسمى هذا الفرق في الارتفاع "الرأس"، أو "القطر" أو "الرأس"، وتتناسب الطاقة الكامنة للماء طرديًا مع الرأس.
2. محطة الطاقة الكهرومائية على ضفاف النهر (ROR)
أي أن الطاقة الكهرومائية النهرية، والمعروفة أيضًا باسم الطاقة الكهرومائية الجريانية، هي شكل من أشكال الطاقة الكهرومائية التي تستخدم الطاقة الكهرومائية ولكنها تتطلب كمية صغيرة فقط من المياه أو لا تحتاج إلى تخزين كمية كبيرة من المياه لتوليد الطاقة. تكاد الطاقة الكهرومائية النهرية لا تحتاج إلى تخزين المياه على الإطلاق، أو تحتاج فقط إلى بناء مرافق تخزين مياه صغيرة جدًا. عند بناء مرافق تخزين مياه صغيرة، يُطلق على هذا النوع من مرافق تخزين المياه اسم حوض التعديل أو الحوض الأمامي. نظرًا لعدم وجود مرافق تخزين مياه واسعة النطاق، فإن توليد طاقة تدفق سيتشوان حساس للغاية للتغير الموسمي في حجم المياه لمصدر المياه المذكور. لذلك، تُعرف محطة طاقة تدفق سيتشوان عادةً بأنها مصدر طاقة متقطع. إذا تم بناء خزان منظم يمكنه تنظيم تدفق المياه في أي وقت في محطة طاقة تشوانليو، فيمكن استخدامه كمحطة طاقة لحلاقة الذروة أو محطة طاقة للحمل الأساسي.
3. قوة المد والجزر
يعتمد توليد طاقة المد والجزر على ارتفاع وانخفاض منسوب مياه المحيطات بفعل المد والجزر. عادةً ما تُبنى خزانات لتوليد الكهرباء، ولكن يُمكن أيضًا استخدام مياه المد والجزر مباشرةً. لا توجد أماكن مناسبة كثيرة لتوليد طاقة المد والجزر في العالم. يوجد ثمانية أماكن مناسبة في المملكة المتحدة، وتُقدر إمكاناتها بما يكفي لتلبية 20% من الطلب على الطاقة في البلاد.
بالطبع، تهيمن محطات الطاقة الكهرومائية التقليدية على أنماط توليد الطاقة الكهرومائية الثلاثة. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم محطة تخزين الطاقة المضخوخة عمومًا الطاقة الزائدة لنظام الطاقة (الطاقة في موسم الفيضانات أو العطلات أو انخفاضها في وقت متأخر من منتصف الليل) لضخ المياه من الخزان السفلي إلى الخزان العلوي للتخزين؛ عند ذروة حمل النظام، سيتم وضع الماء في الخزان العلوي وسيقوم التوربين المائي بدفع مولد التوربين المائي لتوليد الكهرباء. مع الوظائف المزدوجة لحلاقة الذروة وملء الوديان، فهي مصدر طاقة حلاقة الذروة الأكثر مثالية لنظام الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامها أيضًا كتعديل التردد وتعديل الطور وتنظيم الجهد والاحتياطي، مما يلعب دورًا مهمًا في ضمان التشغيل الآمن والعالي الجودة لشبكة الطاقة وتحسين اقتصاد النظام.
محطات توليد الطاقة المخزنة بالضخ لا تُنتج طاقة كهربائية بحد ذاتها، بل تُسهم في تنسيق التناقض بين توليد الطاقة وإمدادات الطاقة في شبكة الكهرباء؛ كما يُسهم تنظيم ذروة الحمل في الحد من ذروة الحمل على المدى القصير؛ ويُمكن للتشغيل السريع وتغير الإنتاج ضمان موثوقية إمدادات الطاقة في شبكة الكهرباء وتحسين جودتها. ولا يُعزى هذا الآن إلى الطاقة الكهرومائية، بل إلى تخزين الطاقة.
يوجد حاليًا 193 محطة طاقة كهرومائية عاملة في العالم، بسعة مُركّبة تتجاوز 1000 ميجاوات، منها 21 محطة قيد الإنشاء. من بينها، تعمل 55 محطة طاقة كهرومائية في الصين، بسعة مُركّبة تتجاوز 1000 ميجاوات، و5 محطات قيد الإنشاء، محتلةً بذلك المرتبة الأولى عالميًا.
وقت النشر: ٧ مايو ٢٠٢٢
