Τα ποτάμια ρέουν για χιλιάδες μίλια, περιέχοντας τεράστια ενέργεια. Η ανάπτυξη και η αξιοποίηση της φυσικής ενέργειας του νερού σε ηλεκτρική ενέργεια ονομάζεται υδροηλεκτρική ενέργεια. Τα δύο βασικά στοιχεία που αποτελούν την υδραυλική ενέργεια είναι η ροή και το ύψος πτώσης. Η ροή καθορίζεται από τον ίδιο τον ποταμό και ο ρυθμός αξιοποίησης της κινητικής ενέργειας με την άμεση χρήση του νερού του ποταμού θα είναι πολύ χαμηλός, επειδή είναι αδύνατο να γεμίσει ολόκληρο το τμήμα του ποταμού με υδροστροβίλους.
Η υδραυλική αξιοποίηση χρησιμοποιεί κυρίως τη δυναμική ενέργεια και πρέπει να υπάρχει μια μείωση στη χρήση της δυναμικής ενέργειας. Ωστόσο, η φυσική πτώση των ποταμών γενικά σχηματίζεται σταδιακά κατά μήκος της ροής του ποταμού και σε σχετικά μικρή απόσταση, η φυσική πτώση της ροής του νερού είναι σχετικά χαμηλή. Πρέπει να ληφθούν κατάλληλα μηχανικά μέτρα για την τεχνητή αύξηση της πτώσης, δηλαδή τη συγκέντρωση της διάσπαρτης φυσικής πτώσης για να σχηματιστεί ένα αξιοποιήσιμο ύψος ύδατος.
Πλεονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας
1. Αναγέννηση της ενέργειας του νερού
Η ενέργεια του νερού προέρχεται από τη φυσική απορροή των ποταμών, η οποία σχηματίζεται κυρίως από το φυσικό αέριο και την κυκλοφορία του νερού. Η κυκλοφορία του νερού επιτρέπει την ανακύκλωση και την επαναχρησιμοποίηση της ενέργειας του νερού, επομένως η ενέργεια του νερού ονομάζεται «ανανεώσιμη ενέργεια». Η «ανανεώσιμη ενέργεια» κατέχει μοναδική θέση στην ενεργειακή κατασκευή.
2. Οι υδάτινοι πόροι μπορούν να αξιοποιηθούν ολοκληρωμένα
Η υδροηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιεί μόνο την ενέργεια που υπάρχει στη ροή του νερού και δεν καταναλώνει νερό. Ως εκ τούτου, οι υδάτινοι πόροι μπορούν να αξιοποιηθούν ολοκληρωμένα και, εκτός από την παραγωγή ενέργειας, μπορούν ταυτόχρονα να επωφεληθούν από τον έλεγχο των πλημμυρών, την άρδευση, τη ναυτιλία, την ύδρευση, την υδατοκαλλιέργεια, τον τουρισμό και άλλες πτυχές, καθώς και να επιτύχουν πολλαπλούς στόχους ανάπτυξης.
3. Ρύθμιση της ενέργειας του νερού
Η ηλεκτρική ενέργεια δεν μπορεί να αποθηκευτεί και η παραγωγή και η κατανάλωση ολοκληρώνονται ταυτόχρονα. Η ενέργεια του νερού μπορεί να αποθηκευτεί σε ταμιευτήρες, οι οποίοι παράγονται σύμφωνα με τις απαιτήσεις του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας. Οι ταμιευτήρες λειτουργούν ως αποθήκες αποθήκευσης ενέργειας για το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας. Η ρύθμιση των ταμιευτήρων βελτιώνει την ικανότητα του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας να ρυθμίζει τα φορτία, αυξάνοντας την αξιοπιστία και την ευελιξία της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας.
4. Αντιστρεψιμότητα της παραγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας
Ένας υδροστρόβιλος που κατευθύνει το νερό από ένα ψηλό σημείο σε ένα χαμηλό σημείο μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια και να μετατρέψει την ενέργεια του νερού σε ηλεκτρική ενέργεια. Με τη σειρά τους, τα υδάτινα σώματα που βρίσκονται στα χαμηλότερα επίπεδα απορροφώνται από ηλεκτρικές αντλίες και αποστέλλονται σε δεξαμενές στα υψηλότερα επίπεδα για αποθήκευση, μετατρέποντας την ηλεκτρική ενέργεια σε ενέργεια νερού. Η χρήση της αναστρεψιμότητας της υδροηλεκτρικής παραγωγής για την κατασκευή σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια αποθήκευσης έχει έναν μοναδικό ρόλο στη βελτίωση της ικανότητας ρύθμισης φορτίου του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας.
5. Ευελιξία λειτουργίας μονάδας
Οι υδροηλεκτρικές μονάδες παραγωγής ενέργειας διαθέτουν απλό εξοπλισμό, ευέλικτη και αξιόπιστη λειτουργία και είναι πολύ βολικές για την αύξηση ή τη μείωση των φορτίων. Μπορούν να ξεκινήσουν ή να σταματήσουν γρήγορα ανάλογα με τις ανάγκες των χρηστών και είναι εύκολο να αυτοματοποιηθούν. Είναι οι πλέον κατάλληλες για την εκτέλεση εργασιών αιχμής και διαμόρφωσης συχνότητας του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και για την εκτέλεση εργασιών έκτακτης ανάγκης, ρύθμισης φορτίου και άλλων λειτουργιών. Μπορούν να αυξήσουν την αξιοπιστία του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, με εξαιρετικά δυναμικά οφέλη. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί είναι οι κύριοι φορείς δυναμικών φορτίων στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας.
6. Χαμηλό κόστος και υψηλή απόδοση της παραγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας
Η υδροηλεκτρική ενέργεια δεν καταναλώνει καύσιμα και δεν απαιτεί μεγάλο αριθμό ανθρώπινου δυναμικού και εγκαταστάσεων που επενδύονται στην εκμετάλλευση και τη μεταφορά καυσίμων. Ο εξοπλισμός είναι απλός, με λιγότερους χειριστές, λιγότερη βοηθητική ενέργεια, μεγάλη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού και χαμηλό κόστος λειτουργίας και συντήρησης. Επομένως, το κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας των υδροηλεκτρικών σταθμών είναι χαμηλό, μόνο το 1/5 έως το 1/8 αυτού των σταθμών παραγωγής ενέργειας από ορυκτά καύσιμα. Επιπλέον, το ποσοστό αξιοποίησης ενέργειας των υδροηλεκτρικών σταθμών είναι υψηλό, φτάνοντας πάνω από 85%, ενώ αυτό των σταθμών παραγωγής ενέργειας από ορυκτά καύσιμα είναι μόνο περίπου 40%.
7. Συμβάλλει στη βελτίωση του οικολογικού περιβάλλοντος
Η παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας δεν ρυπαίνει το περιβάλλον. Η τεράστια επιφάνεια νερού του ταμιευτήρα ρυθμίζει το μικροκλίμα της περιοχής και τη χρονική και χωρική κατανομή της ροής του νερού, γεγονός που συμβάλλει στη βελτίωση του οικολογικού περιβάλλοντος των γύρω περιοχών. Για τους σταθμούς παραγωγής ενέργειας με καύση άνθρακα, κάθε τόνος ακατέργαστου άνθρακα πρέπει να εκπέμπει περίπου 30 κιλά SO2, και εκπέμπονται περισσότερα από 30 κιλά σωματιδιακής σκόνης. Σύμφωνα με τα στατιστικά στοιχεία 50 μεγάλων και μεσαίων σταθμών παραγωγής ενέργειας με καύση άνθρακα σε εθνικό επίπεδο, το 90% των σταθμών παραγωγής ενέργειας εκπέμπουν SO2 με συγκέντρωση άνω των 860mg/m3, η οποία αποτελεί πολύ σοβαρή ρύπανση. Στον σημερινό κόσμο, όπου δίνεται όλο και μεγαλύτερη προσοχή στα περιβαλλοντικά ζητήματα, η επιτάχυνση της κατασκευής υδροηλεκτρικών σταθμών και η αύξηση του ποσοστού της υδροηλεκτρικής ενέργειας στην Κίνα έχουν μεγάλη σημασία για τη μείωση της περιβαλλοντικής ρύπανσης.
Μειονεκτήματα της υδροηλεκτρικής ενέργειας
Μεγάλη εφάπαξ επένδυση – τεράστιες χωματουργικές εργασίες και εργασίες σκυροδέματος για την κατασκευή υδροηλεκτρικών σταθμών. Επιπλέον, θα προκαλέσει σημαντικές απώλειες από πλημμύρες και θα απαιτήσει την καταβολή τεράστιων εξόδων επανεγκατάστασης. Η περίοδος κατασκευής είναι επίσης μεγαλύτερη από την κατασκευή θερμοηλεκτρικών σταθμών, επηρεάζοντας τον κύκλο εργασιών των κατασκευαστικών κεφαλαίων. Ακόμα κι αν μέρος της επένδυσης σε έργα εξοικονόμησης νερού μοιράζεται μεταξύ διαφόρων δικαιούχων υπηρεσιών, η επένδυση ανά κιλοβάτ υδροηλεκτρικής ενέργειας είναι πολύ υψηλότερη από αυτή της θερμικής ενέργειας. Ωστόσο, σε μελλοντικές λειτουργίες, η εξοικονόμηση στα ετήσια λειτουργικά έξοδα θα αντισταθμίζεται χρόνο με το χρόνο. Η μέγιστη επιτρεπόμενη περίοδος αποζημίωσης σχετίζεται με το επίπεδο ανάπτυξης της χώρας και την ενεργειακή πολιτική. Εάν η περίοδος αποζημίωσης είναι μικρότερη από την επιτρεπόμενη τιμή, θεωρείται λογικό να αυξηθεί η εγκατεστημένη ισχύς του υδροηλεκτρικού σταθμού.
Κίνδυνος αστοχίας – Λόγω πλημμυρών, τα φράγματα φράζουν μεγάλη ποσότητα νερού, φυσικών καταστροφών, ανθρωπογενών ζημιών και ποιότητας κατασκευής, κάτι που μπορεί να έχει καταστροφικές συνέπειες για τις κατάντη περιοχές και τις υποδομές. Τέτοιες αστοχίες μπορεί να επηρεάσουν την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος, τα ζώα και τα φυτά, και μπορεί επίσης να προκαλέσουν σημαντικές απώλειες και θύματα.
Ζημιά στο οικοσύστημα – Οι μεγάλες δεξαμενές προκαλούν εκτεταμένες πλημμύρες ανάντη των φραγμάτων, καταστρέφοντας μερικές φορές πεδινές εκτάσεις, δάση κοιλάδων και λιβάδια. Ταυτόχρονα, επηρεάζουν και το υδάτινο οικοσύστημα γύρω από το εργοστάσιο. Έχει σημαντικό αντίκτυπο στα ψάρια, τα υδρόβια πτηνά και άλλα ζώα.
Ώρα δημοσίευσης: 03 Απριλίου 2023
