المبدأ الأساسي لتوليد الطاقة الكهرومائية هو استخدام فرق منسوب الماء في المسطح المائي لإنتاج طاقة تحويلية، أي تحويل طاقة الماء المخزنة في الأنهار والبحيرات والمحيطات والمسطحات المائية الأخرى إلى طاقة كهربائية. العاملان الرئيسيان المؤثران في توليد الطاقة هما معدل التدفق والمنسوب. يشير معدل التدفق إلى حجم الماء المار عبر موقع معين لكل وحدة زمنية، بينما يشير المنسوب إلى فرق الارتفاع، المعروف أيضًا باسم الانخفاض، للمياه المستخدمة في توليد الطاقة.
طاقة الماء مصدر طاقة متجدد. يعتمد توليد الطاقة الكهرومائية على الدورة الهيدرولوجية الطبيعية، حيث يتدفق الماء من أعلى إلى أسفل سطح الأرض مُطلقًا الطاقة. ولأن الدورة الهيدرولوجية عادةً ما تكون سنوية، فرغم وجود اختلافات بين السنوات الممطرة والسنوات العادية والسنوات الجافة، تبقى خصائصها الدورية ثابتة. ولذلك، فهي تُشبه في خصائصها الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وطاقة المد والجزر، وتُصنف ضمن الطاقة المتجددة.
طاقة الماء مصدر طاقة نظيف أيضًا. طاقة الماء هي الطاقة الفيزيائية المُخزّنة طبيعيًا في المسطحات المائية، والتي لا تخضع لتغيرات كيميائية، ولا تستهلك وقودًا، ولا تُصدر مواد ضارة، ولا تُلوّث البيئة أثناء عملية التطوير والتحويل إلى طاقة كهربائية. لذا، فهي مصدر طاقة نظيف.
بفضل مرونة وسهولة فتح وإغلاق وحدات توليد الطاقة الكهرومائية، وسرعة تعديلها لإخراج الطاقة، تُعدّ هذه الوحدات أفضل مصادر الطاقة الاحتياطية لخفض ذروة الاستهلاك، وتنظيم الترددات، والطوارئ. وتلعب دورًا بالغ الأهمية في تحسين تشغيل نظام الطاقة، وتحسين جودته، ومنع حوادث التمدد. كما أنها مصدر طاقة أعلى جودة من الطاقة الحرارية، والطاقة النووية، وتوليد الطاقة الكهروضوئية، وغيرها من المصادر.
للاستفادة الفعالة من الطاقة الكهرومائية الطبيعية، من الضروري إجراء تقييم شامل للبيئة البيئية، والقدرات التكنولوجية، والعوامل الاجتماعية والاقتصادية، وإدارة العمليات قبل إنشاء المنشآت الهيدروليكية، كالسدود وأنابيب التحويل والقنوات، في المناطق المناسبة من النهر لتنظيم تدفق المياه وزيادة منسوبها. لذلك، عادةً ما تكون المرحلة المبكرة من المشروع معقدة، وتتطلب استثمارات ضخمة، وتستغرق فترة بناء طويلة، إلا أن كفاءة توليد الطاقة تكون عالية بعد اكتمال المشروع.
عند تطوير الطاقة الكهرومائية، فإننا غالبًا ما نأخذ في الاعتبار الاستخدام الشامل لموارد مياه النهر، بما في ذلك التحكم في الفيضانات، والري، وإمدادات المياه، والشحن، والسياحة، وصيد الأسماك، وقطع الأشجار، وفوائد تربية الأحياء المائية.
يتأثر توليد الطاقة الكهرومائية بتغيرات تدفق الأنهار، وهناك فرق كبير في توليد الطاقة بين موسمي الفيضانات والجفاف. لذلك، يتطلب بناء محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة بناء خزانات ضخمة، لا تقتصر على رفع منسوب المياه فحسب، بل تنظم أيضًا حجم المياه سنويًا (أو موسميًا لسنوات عديدة)، وتحل مشكلة اختلال توازن توليد الطاقة خلال موسمي الأمطار والجفاف بشكل مناسب.
تلعب الطاقة الكهرومائية دورًا بالغ الأهمية في دعم التنمية عالية الجودة للاقتصاد والمجتمع في الصين. منذ بداية هذا القرن، لطالما كانت تكنولوجيا الطاقة الكهرومائية الصينية رائدة عالميًا، مثل سد الخوانق الثلاثة، المعروف بـ"الكنز الوطني". وتتمتع مشاريع الطاقة الكهرومائية العملاقة الأخرى، مثل شيلودو، وبايهيتان، وودونغده، وشيانغجيابا، ولونغتان، وجينبينغ 2، ولاشيوا، بقدرة تركيبية عالية عالميًا.
وقت النشر: ١٨ أكتوبر ٢٠٢٤
