Хидроенергията е научна технология, която изучава технически и икономически въпроси, като например инженерно строителство и управление на производството. Водната енергия, използвана за производство на водноелектрическа енергия, е главно потенциалната енергия, съхранявана във водата. За да се преобразува водноелектрическата енергия в електричество, е необходимо да се изградят различни видове водноелектрически централи.
1. Основно въведение: Използване на водноелектрическа енергия от реки, езера и др. Те са разположени на голяма надморска височина и имат потенциална енергия, текат към ниска надморска височина и преобразуват съдържащата се в тях потенциална енергия в кинетична енергия на водна турбина, която след това се използва като енергия за задвижване на генератор за генериране на електрическа енергия. Използването на хидравлична енергия (с воден напор) за задвижване на въртенето на хидравлични машини (водни турбини) преобразува водната енергия в механична енергия. Ако друг тип машина (генератор) е свързан към водна турбина, тя може да генерира електричество, докато турбината се върти, и след това да преобразува механичната енергия в електрическа енергия. В известен смисъл, водноелектрическата енергия е процес на преобразуване на потенциалната енергия на водата в механична енергия, а след това в електрическа енергия. Поради ниското захранващо напрежение, генерирано от водноелектрическите централи, ако то трябва да се предава на отдалечени потребители, то трябва да се повиши чрез трансформатори, след това да се предаде на подстанции в райони с концентрирано потребление чрез въздушни електропроводи, накрая да се намали до напрежение, подходящо за битови потребители и фабрично електрическо оборудване, и след това да се предаде на различни фабрики и домакинства чрез разпределителни линии. 2. Основният принцип на производството на водноелектрическа енергия е да се използва спадът на нивото на водата, за да се сътрудничи с водноелектрически генератор за производство на енергия, т.е. да се преобразува потенциалната енергия на водата в механична енергия на хидравличната турбина и след това да се използва механичната енергия за задвижване на генератора за получаване на електрическа енергия. Учените са използвали ефективно природни условия, като например инженерство на потока и механична физика, като са използвали намаляващото ниво на водата. И те са внимателно съчетани, за да се постигне най-високо производство на енергия, за да могат хората да използват евтина и без замърсяване електроенергия. Ниските нива на водата, от друга страна, абсорбират слънчевата светлина и циркулират в петък, като по този начин възстановяват високите водни източници.
Досега мащабът на водноелектрическата енергия варира от няколко десетки вата, използвани в селските райони на Третия свят, до няколко милиона вата, използвани за електрозахранване в големите градове. 3. Основните видове се класифицират по концентриран спад, включително водноелектрически централи тип язовири, водноелектрически централи тип отклонение, хибридни водноелектрически централи, приливни електроцентрали и помпено-акумулиращи електроцентрали. Въз основа на степента на регулиране на оттока, дали има регулиращи водноелектрически централи или не. Според естеството на водоизточника, те обикновено се наричат конвенционални водноелектрически централи, които използват естествени реки, езера и други водни източници за производство на електроенергия. Водноелектрически централи могат да бъдат разделени на високонапорни (над 70 метра), среднонапорни (15-70 метра) и нисконапорни (под 15 метра) водноелектрически централи въз основа на техния напор. Според инсталирания капацитет на водноелектрически централи, те могат да бъдат разделени на големи, средни и малки водноелектрически централи. Обикновено малките водноелектрически централи с инсталирана мощност под 5000 киловата се наричат малки водноелектрически централи, тези с инсталирана мощност между 5000 и 100 000 киловата се наричат средни водноелектрически централи, а тези с инсталирана мощност над 100 000 киловата се наричат големи водноелектрически централи или гигантски водноелектрически централи. 4. Водноелектрическата енергия Advantage е неизчерпаем и възобновяем източник на чиста енергия. За да се използва ефективно енергията на естествената вода обаче, е необходимо ръчно да се изградят хидравлични съоръжения, които могат да концентрират спада на водния поток и да регулират потока, като язовири, отклонителни тръбопроводи и водостоци. Следователно, инвестицията в проекта е голяма, а строителният цикъл е дълъг. Производството на водноелектрическа енергия обаче има висока ефективност, ниска цена на производство на енергия, бързо стартиране на агрегата и лесно регулиране. Поради използването на естествен воден поток, то е силно повлияно от природните условия. Водноелектрическата енергия често е важен компонент от комплексното използване на водните ресурси, образувайки цялостна система за използване на водните ресурси с корабоплаване, аквакултури, напояване, контрол на наводненията, туризъм и др. Водноелектрическата енергия е възобновяем източник на енергия с минимално въздействие върху околната среда. В допълнение към осигуряването на евтина електроенергия, тя има и следните предимства: контрол на наводненията, осигуряване на напоителна вода, подобряване на речното корабоплаване и подобряване на транспорта, електроснабдяването и икономиката в региона, особено развитието на туризма и аквакултурите.
Време на публикуване: 26 април 2023 г.
