Vodní energie je proces přeměny přirozené vodní energie na elektrickou energii pomocí technických opatření. Je to základní způsob využití vodní energie. Výhodami jsou, že nespotřebovává palivo, neznečišťuje životní prostředí, vodní energii lze průběžně doplňovat srážkami, mechanické a elektrické zařízení je jednoduché a provoz je flexibilní a pohodlný. Celková investice je však vysoká, doba výstavby dlouhá a někdy dochází ke ztrátám způsobeným povodněmi. Vodní energie se pro komplexní využití často kombinuje s protipovodňovou ochranou, zavlažováním, lodní dopravou atd.
Existují tři typy výroby vodní energie:
1. Konvenční vodní elektřina
To znamená vodní energii přehradního typu, známou také jako vodní energie nádržového typu. Nádrž vzniká akumulací vody v přehradě a její maximální výstupní výkon je určen rozdílem mezi objemem nádrže a polohou výtoku vody a výškou vodní hladiny. Tento výškový rozdíl se nazývá spád, nazývaný také pokles nebo tlaková výška, a potenciální energie vody je úměrná spádu.
2. Průtočné vodní elektrárny (ROR)
To znamená, že vodní energie na proudění, známá také jako vodní energie na řece, je forma vodní energie, která využívá vodní energii, ale k výrobě elektřiny vyžaduje pouze malé množství vody nebo ji nemusí skladovat velké množství. Vodní energie na proudění nevyžaduje téměř žádné skladování vody, nebo pouze velmi malé zařízení na skladování vody, které se v případě výstavby malého zařízení na skladování vody nazývá klimatizační nádrž nebo nádvoří. Vzhledem k absenci velkých zařízení na skladování vody je výroba energie na proudění velmi citlivá na sezónní změny v množství vody spotřebované ve vodních zdrojích, takže elektrárny na proudění jsou obvykle definovány jako přerušované zdroje energie. A pokud je v elektrárně Chuanliu vybudován regulační bazén, který dokáže kdykoli upravit průtok vody, bude sloužit jako elektrárna na redukci špičkového výkonu nebo elektrárna na 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 staví k ukládání elektřiny, ale existují i možnosti přímého využití proudění vody generovaného přílivem k výrobě elektřiny. Na světě není mnoho míst vhodných pro výrobu energie z přílivu a odlivu, ale odhaduje se, že osm ve Spojeném království má potenciál pokrýt 20 % potřeb elektřiny v zemi.
Tři typy výroby vodní energie jsou samozřejmě konvenční vodní elektrárny a existuje i další typ elektrárny, přečerpávací elektrárna, která obecně využívá přebytečnou elektřinu v energetické soustavě (během povodňové sezóny, svátků nebo výroby elektřiny z údolí v druhé polovině noci). Voda ze spodní nádrže je čerpána do horní nádrže pro její skladování; když zatížení systému dosáhne vrcholu, voda v horní nádrži se sníží a turbína je poháněna turbínou k výrobě elektřiny. Má dvojí funkci vyrovnávání špiček a vyplňování údolí a je nejideálnějším zdrojem energie pro vyrovnávání špiček pro energetickou soustavu. Kromě toho může také regulovat frekvenci, fázi, napětí a sloužit jako záloha, což hraje důležitou roli při zajištění bezpečného a kvalitního provozu energetické sítě a zlepšování hospodárnosti systému.
Přečerpávací elektrárna sama o sobě negeneruje elektřinu, ale hraje roli v koordinaci rozporu mezi výrobou a dodávkou energie v energetické síti. Má obrovskou roli v regulaci špičkového výkonu během krátkodobých zátěžových špiček. Spouštění a výkon se rychle mění, což může zajistit spolehlivost dodávky energie do energetické sítě a zlepšit kvalitu energie v rozvodné síti. Nyní se neklasifikuje jako vodní energie, ale jako skladování elektřiny.
V současné době je ve všech zemích světa v provozu 193 vodních elektráren s instalovaným výkonem přes 1 000 MW a 21 je ve výstavbě. Z nich je v Číně v provozu 55 vodních elektráren s instalovaným výkonem přes 1 000 MW a 5 je ve výstavbě, což je první místo na světě.
Čas zveřejnění: 14. září 2022
