Vodní energie je proces přeměny energie přirozené vody na elektrickou energii pomocí inženýrských opatření. Je to základní způsob využití vodní energie. Výhodou užitného modelu je nulová spotřeba paliva a žádné znečištění životního prostředí, energie vody může být průběžně doplňována srážkami, jednoduché elektromechanické zařízení a flexibilní a pohodlný provoz. Celková investice je však vysoká, doba výstavby dlouhá a někdy dochází ke ztrátám v důsledku záplav. Vodní energie se pro komplexní využití často kombinuje s protipovodňovou ochranou, zavlažováním a lodní dopravou. (autor: Pang Mingli)
Existují tři typy vodních elektráren:
1. Konvenční vodní elektrárna
To znamená přehradní vodní energii, známou také jako vodní energie z nádrže. Nádrž je tvořena vodou uskladněnou v přehradě a její maximální výstupní výkon je určen objemem nádrže a rozdílem mezi polohou výstupu vody a výškou vodní hladiny. Tento výškový rozdíl se nazývá spád, známý také jako pokles nebo tlaková výška, a potenciální energie vody je přímo úměrná spádu.
2. Vodní elektrárna na řece (ROR)
To znamená, že vodní energie na říčním toku, známá také jako odtoková vodní energie, je forma vodní energie, která využívá vodní energii, ale vyžaduje pouze malé množství vody nebo nepotřebuje k výrobě energie velké množství vody. Vodní energie na říčním toku téměř vůbec nepotřebuje akumulaci vody, nebo stačí budovat pouze velmi malé zásobníky vody. Při budování malých zásobníků vody se tento druh zásobníků vody nazývá regulační nádrž nebo předzáliv. Protože zde nejsou žádná velká zásobníky vody, je výroba energie z průtoku v S'-čchuanu velmi citlivá na sezónní změny objemu vody v daném zdroji vody. Proto je průtoková elektrárna v S'-čchuanu obvykle definována jako přerušovaný zdroj energie. Pokud je v elektrárně Chuanliu postavena regulační nádrž, která dokáže kdykoli regulovat průtok vody, lze ji použít jako elektrárnu na redukci špičkového zatížení nebo elektrárnu pro základní zatížení.
3. Síla přílivu a odlivu
Výroba energie z přílivu a odlivu je založena na vzestupu a poklesu hladiny oceánské vody způsobeném přílivem a odlivem. Obecně se nádrže budují k výrobě elektřiny, ale existuje i přímé využití přílivové vody k výrobě elektřiny. Na světě není mnoho vhodných míst pro výrobu energie z přílivu a odlivu. Ve Spojeném království je osm vhodných míst a jejich potenciál se odhaduje na dostatečné pokrytí 20 % poptávky po energii v zemi.
Konvenční vodní elektrárny samozřejmě dominují ve třech režimech výroby vodní energie. Kromě toho přečerpávací elektrárna obecně využívá přebytečný výkon energetické soustavy (elektřinu během období povodní, svátků nebo nízkého výkonu v pozdních nočních hodinách) k čerpání vody z dolní nádrže do horní nádrže pro její akumulaci. Při maximálním zatížení systému se voda v horní nádrži sníží a vodní turbína pohání generátor vodní turbíny k výrobě elektřiny. Díky dvojí funkci vyrovnávání špiček a vyplňování údolí je nejideálnějším zdrojem energie pro vyrovnávání špiček pro energetickou soustavu. Kromě toho jej lze také použít pro frekvenční modulaci, fázovou modulaci, regulaci napětí a záložní režim, což hraje důležitou roli při zajištění bezpečného a vysoce kvalitního provozu elektrické sítě a zlepšování hospodárnosti systému.
Přečerpávací elektrárna sama o sobě neprodukuje elektrickou energii, ale hraje roli v koordinaci rozporu mezi výrobou a dodávkami energie v energetické síti. Regulace špičkového zatížení hraje důležitou roli v krátkodobém špičkovém zatížení. Rychlý start a změna výkonu mohou zajistit spolehlivost napájení energetické sítě a zlepšit kvalitu napájení. Nyní se již nepřipisuje vodní energii, ale akumulaci energie.
V současné době je na světě v provozu 193 vodních elektráren s instalovaným výkonem více než 1000 MW a 21 je ve výstavbě. Z nich je v Číně v provozu 55 vodních elektráren s instalovaným výkonem více než 1000 MW a 5 je ve výstavbě, což je první místo na světě.
Čas zveřejnění: 7. května 2022
