Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι η διαδικασία μετατροπής της φυσικής ενέργειας του νερού σε ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας μηχανικά μέτρα. Είναι ο βασικός τρόπος αξιοποίησης της ενέργειας του νερού. Τα πλεονεκτήματα είναι ότι δεν καταναλώνει καύσιμο, δεν μολύνει το περιβάλλον, η ενέργεια του νερού μπορεί να αναπληρώνεται συνεχώς από τις βροχοπτώσεις, ο μηχανολογικός και ηλεκτρικός εξοπλισμός είναι απλός και η λειτουργία είναι ευέλικτη και βολική. Ωστόσο, η γενική επένδυση είναι μεγάλη, η περίοδος κατασκευής είναι μεγάλη και μερικές φορές προκαλούνται ορισμένες απώλειες από πλημμύρες. Η υδροηλεκτρική ενέργεια συχνά συνδυάζεται με τον έλεγχο των πλημμυρών, την άρδευση, τη ναυτιλία κ.λπ. για ολοκληρωμένη αξιοποίηση.
Υπάρχουν τρεις τύποι υδροηλεκτρικής παραγωγής ενέργειας:
1. Συμβατική υδροηλεκτρική ενέργεια
Δηλαδή, υδροηλεκτρική ενέργεια τύπου φράγματος, γνωστή και ως υδροηλεκτρική ενέργεια τύπου ταμιευτήρα. Μια ταμιευτήρας σχηματίζεται αποθηκεύοντας νερό σε ένα φράγμα και η μέγιστη ισχύς εξόδου της καθορίζεται από τη διαφορά μεταξύ του όγκου της ταμιευτήρα και της θέσης της εξόδου του νερού και του ύψους της επιφάνειας του νερού. Αυτή η διαφορά ύψους ονομάζεται ύψος πτώσης, που ονομάζεται επίσης πτώση ή ύψος πτώσης, και η δυναμική ενέργεια του νερού είναι ανάλογη με το ύψος πτώσης.
2. Υδροηλεκτρική ενέργεια ροής ποταμού (ROR)
Δηλαδή, η υδροηλεκτρική ενέργεια ροής ποταμού, γνωστή και ως υδροηλεκτρική ενέργεια ρέοντος ποταμού, είναι μια μορφή υδροηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιεί την ενέργεια του νερού, αλλά απαιτεί μόνο μια μικρή ποσότητα νερού ή δεν χρειάζεται να αποθηκεύει μεγάλη ποσότητα νερού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η υδροηλεκτρική ενέργεια ροής ποταμού δεν απαιτεί σχεδόν καθόλου αποθήκευση νερού ή μόνο μια πολύ μικρή εγκατάσταση αποθήκευσης νερού, η οποία ονομάζεται δεξαμενή επεξεργασίας ή προαύλιο όταν κατασκευάζεται μια μικρή εγκατάσταση αποθήκευσης νερού. Λόγω της απουσίας εγκαταστάσεων αποθήκευσης νερού μεγάλης κλίμακας, η παραγωγή ενέργειας από ροή ποταμού είναι πολύ ευαίσθητη στις εποχιακές αλλαγές στην ποσότητα νερού που χρησιμοποιείται στις πηγές νερού, επομένως οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας από ροή ποταμού συνήθως ορίζονται ως διαλείπουσες πηγές ενέργειας. Και εάν κατασκευαστεί μια δεξαμενή ρύθμισης στον σταθμό παραγωγής ενέργειας Chuanliu που μπορεί να ρυθμίσει τη ροή του νερού ανά πάσα στιγμή, θα χρησιμοποιηθεί ως σταθμός παραγωγής ενέργειας αιχμής ή ως σταθμός παραγωγής ενέργειας βασικού φορτίου.
3. Δύναμη παλίρροιας
Η παραγωγή παλιρροιακής ενέργειας βασίζεται στην άνοδο και την πτώση της στάθμης του νερού των ωκεανών που προκαλείται από τις παλίρροιες. Γενικά, οι δεξαμενές κατασκευάζονται για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά υπάρχει επίσης άμεση χρήση της ροής του νερού που παράγεται από τις παλίρροιες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Δεν υπάρχουν πολλά μέρη στον κόσμο κατάλληλα για την παραγωγή παλιρροιακής ενέργειας, αλλά οκτώ στο Ηνωμένο Βασίλειο εκτιμάται ότι έχουν τη δυνατότητα να καλύψουν το 20% των αναγκών της χώρας σε ηλεκτρική ενέργεια.
Φυσικά, οι τρεις τύποι υδροηλεκτρικής παραγωγής είναι συμβατικοί υδροηλεκτρικοί σταθμοί, και υπάρχει ένας άλλος τύπος σταθμού παραγωγής ενέργειας, ο Σταθμός Αντλητικής Αποθήκευσης, ο οποίος γενικά χρησιμοποιεί την περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας (εποχή πλημμυρών, αργίες ή ηλεκτρική ενέργεια χαμηλής κοιλάδας στο δεύτερο μισό της νύχτας). Το νερό στην κάτω δεξαμενή αντλείται στην άνω δεξαμενή για αποθήκευση. Όταν το φορτίο του συστήματος κορυφώνεται, το νερό στην άνω δεξαμενή καταλήγει και ο στρόβιλος κινείται από τον στρόβιλο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Έχει τη διπλή λειτουργία του ξυρίσματος αιχμής και της πλήρωσης κοιλάδας, και είναι η πιο ιδανική τροφοδοσία ρεύματος για το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, μπορεί επίσης να ρυθμίζει τη συχνότητα, τη φάση, την τάση και να χρησιμεύει ως εφεδρική πηγή, η οποία παίζει σημαντικό ρόλο στη διασφάλιση της ασφαλούς και υψηλής ποιότητας λειτουργίας του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας και στη βελτίωση της οικονομίας του συστήματος.
Ο ίδιος ο σταθμός παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια δεν παράγει ηλεκτρική ενέργεια, αλλά παίζει ρόλο στον συντονισμό της αντίφασης μεταξύ της παραγωγής ενέργειας και της παροχής ενέργειας στο ηλεκτρικό δίκτυο. Έχει τεράστιο ρόλο στη ρύθμιση των αιχμών κατά τη διάρκεια βραχυπρόθεσμων αιχμών φορτίου. Η εκκίνηση και η έξοδος αλλάζουν γρήγορα, γεγονός που μπορεί να διασφαλίσει την αξιοπιστία της παροχής ενέργειας του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας και να βελτιώσει την ποιότητα της ενέργειας του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. Τώρα δεν ταξινομείται ως υδροηλεκτρική ενέργεια, αλλά ως αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας.
Αυτή τη στιγμή, λειτουργούν 193 υδροηλεκτρικοί σταθμοί με εγκατεστημένη ισχύ άνω των 1.000 MW σε όλες τις χώρες του κόσμου και 21 βρίσκονται υπό κατασκευή. Μεταξύ αυτών, λειτουργούν 55 υδροηλεκτρικοί σταθμοί με εγκατεστημένη ισχύ άνω των 1.000 MW στην Κίνα και 5 βρίσκονται υπό κατασκευή, κατατάσσοντας τους πρώτους στον κόσμο.
Ώρα δημοσίευσης: 14 Σεπτεμβρίου 2022
