Wasserkraft ist die Umwandlung natürlicher Wasserenergie in elektrische Energie mithilfe technischer Maßnahmen. Sie ist die grundlegendste Form der Wassernutzung. Das Nutzungsmodell bietet die Vorteile, dass kein Brennstoff verbraucht wird und keine Umweltverschmutzung entsteht. Die Wasserenergie kann kontinuierlich durch Niederschläge gespeist werden. Zudem sind die elektromechanischen Anlagen einfach und der Betrieb flexibel und komfortabel. Allerdings sind die Investitionen in der Regel hoch, die Bauzeit lang und es kann zu Überschwemmungsschäden kommen. Wasserkraft wird häufig mit Hochwasserschutz, Bewässerung und Schifffahrt kombiniert, um eine umfassende Nutzung zu gewährleisten. (Autor: Pang Mingli)
Es gibt drei Arten von Wasserkraft:
1. Konventionelles Wasserkraftwerk
Das heißt, Staudammkraftwerke, auch bekannt als Speicherkraftwerke. Der Stausee entsteht durch das im Damm gespeicherte Wasser, und seine maximale Leistung wird durch das Stauvolumen und die Differenz zwischen dem Wasserauslass und dem Wasserspiegel bestimmt. Diese Höhendifferenz wird als Fallhöhe bezeichnet, und die potenzielle Energie des Wassers ist direkt proportional zur Fallhöhe.
2. Laufwasserkraftwerk (ROR)
Das heißt, Flusswasserkraft, auch als Oberflächenwasserkraft bekannt, ist eine Form der Wasserkraft, die Wasserkraft nutzt, aber nur geringe Wassermengen benötigt oder keine großen Wasserspeicher zur Stromerzeugung benötigt. Flusswasserkraft kommt fast ohne Wasserspeicher aus oder benötigt nur sehr kleine Speicheranlagen. Diese kleinen Speicheranlagen werden Ausgleichsbecken oder Vorbecken genannt. Da es keine großen Wasserspeicheranlagen gibt, reagiert die Flusswasserkrafterzeugung in Sichuan sehr empfindlich auf die saisonalen Schwankungen des Wasservolumens der jeweiligen Quelle. Daher gelten Flusswasserkraftwerke in Sichuan üblicherweise als intermittierende Energiequellen. Würde im Kraftwerk Chuanliu ein Ausgleichsbecken gebaut, das den Wasserdurchfluss jederzeit regulieren kann, könnte es als Spitzenlastkraftwerk oder Grundlastkraftwerk eingesetzt werden.
3. Gezeitenkraft
Die Gezeitenkraftnutzung basiert auf dem durch die Gezeiten verursachten Anstieg und Fall des Meeresspiegels. Üblicherweise werden Stauseen zur Stromerzeugung gebaut, es gibt aber auch die Möglichkeit, das Gezeitenwasser direkt zur Stromerzeugung zu nutzen. Weltweit gibt es nur wenige geeignete Standorte für die Gezeitenkraftnutzung. In Großbritannien befinden sich acht solcher Standorte, deren Potenzial schätzungsweise ausreicht, um 20 % des nationalen Strombedarfs zu decken.
Konventionelle Wasserkraftwerke dominieren die drei Arten der Wasserkrafterzeugung. Pumpspeicherkraftwerke nutzen in der Regel überschüssige Energie des Stromnetzes (z. B. in der Hochwasserzeit, an Feiertagen oder bei geringem Stromverbrauch in der Nacht), um Wasser vom unteren in den oberen Speicher zu pumpen. Bei Lastspitzen wird das Wasser aus dem oberen Speicher abgesenkt, und die Wasserturbine treibt den Generator zur Stromerzeugung an. Durch die gleichzeitige Funktion der Spitzenlastabdeckung und des Ausgleichs von Lastschwankungen ist es die ideale Lösung zur Spitzenlastabdeckung im Stromnetz. Darüber hinaus kann es zur Frequenz- und Phasenmodulation, Spannungsregelung und als Notstromversorgung eingesetzt werden und trägt somit wesentlich zum sicheren und zuverlässigen Betrieb des Stromnetzes sowie zur Verbesserung der Systemwirtschaftlichkeit bei.
Pumpspeicherkraftwerke erzeugen selbst keine elektrische Energie, sondern tragen zur Koordinierung des Spannungsverhältnisses zwischen Stromerzeugung und -versorgung im Stromnetz bei. Die Spitzenlastregelung spielt eine wichtige Rolle bei kurzfristigen Lastspitzen. Schnelles Anfahren und Umschalten der Leistung gewährleisten die Versorgungssicherheit und verbessern die Stromqualität im Netz. Heutzutage wird dies nicht mehr der Wasserkraft, sondern der Energiespeicherung zugeschrieben.
Weltweit sind derzeit 193 Wasserkraftwerke mit einer installierten Leistung von über 1000 MW in Betrieb, 21 weitere befinden sich im Bau. Davon sind 55 Wasserkraftwerke mit einer installierten Leistung von über 1000 MW in China in Betrieb, 5 weitere sind im Bau – China belegt damit weltweit den ersten Platz.
Veröffentlichungsdatum: 07. Mai 2022
