Jõed voolavad tuhandeid miile, sisaldades tohutul hulgal energiat. Loodusliku veeenergia arendamist ja kasutamist elektrienergiaks nimetatakse hüdroenergiaks. Hüdraulilise energia kaks põhielementi on vooluhulk ja surve. Vooluhulga määrab jõgi ise ning jõevee otsese kasutamise kineetilise energia kasutamise määr on väga madal, kuna kogu jõelõiku ei ole võimalik veeturbiinidega täita.
Hüdrauliline kasutamine kasutab peamiselt potentsiaalset energiat ja potentsiaalse energia kasutamine peab langema. Jõgede looduslik langus kujuneb aga üldiselt järk-järgult mööda jõevoolu ning suhteliselt lühikese vahemaa jooksul on veevoolu loomulik langus suhteliselt madal. Languse kunstlikuks suurendamiseks tuleb võtta asjakohaseid insenertehnilisi meetmeid, st koondada hajutatud looduslik langus kasutatava veesamba moodustamiseks.
Hüdroenergia eelised
1. Veeenergia taastamine
Veeenergia pärineb looduslikust jõgede äravoolust, mis moodustub peamiselt maagaasist ja veeringlusest. Veeringlus võimaldab veeenergiat ringlusse võtta ja taaskasutada, seega nimetatakse veeenergiat taastuvenergiaks. Taastuvenergial on energiaehituses ainulaadne positsioon.
2. Veevarusid saab igakülgselt kasutada
Hüdroelektrienergia kasutab ainult veevoolu energiat ega tarbi vett. Seega saab veevarusid terviklikult kasutada ning lisaks energia tootmisele saab samaaegselt kasu üleujutuste tõrjest, niisutamisest, laevandusest, veevarustusest, vesiviljelusest, turismist ja muudest aspektidest ning teostada mitme eesmärgiga arendust.
3. Veeenergia reguleerimine
Elektrienergiat ei saa salvestada ning tootmine ja tarbimine toimuvad samaaegselt. Veeenergiat saab salvestada reservuaaridesse, mida toodetakse vastavalt elektrisüsteemi vajadustele. Reservuaarid toimivad elektrisüsteemi energialadudena. Reservuaaride reguleerimine parandab elektrisüsteemi võimet koormusi reguleerida, suurendades elektrivarustuse töökindlust ja paindlikkust.
4. Hüdroenergia tootmise pöörduvus
Veeturbiin, mis suunab vett kõrgemalt kohast madalamale, suudab toota elektrit ja muuta veeenergia elektrienergiaks; omakorda neelavad madalamal astmel asuvad veekogud elektripumpade abil ja suunavad selle kõrgemal astmel asuvatesse reservuaaridesse salvestamiseks, muutes elektrienergia veeenergiaks. Hüdroenergia tootmise pöörduvuse ärakasutamine pumpelektrijaamade ehitamiseks mängib ainulaadset rolli elektrisüsteemi koormuse reguleerimise võime parandamisel.
5. Seadme töö paindlikkus
Hüdroelektrijaamadel on lihtsad seadmed, paindlik ja töökindel töö ning koormuste suurendamine või vähendamine on väga mugav. Neid saab vastavalt kasutajate vajadustele kiiresti käivitada või seisata ning neid on lihtne automatiseerida. Need sobivad kõige paremini elektrisüsteemi tippkoormuse vähendamise ja sageduse moduleerimise ülesannete täitmiseks, samuti avariirežiimi, koormuse reguleerimise ja muude funktsioonide täitmiseks. Need võivad suurendada elektrisüsteemi töökindlust, pakkudes silmapaistvaid dünaamilisi eeliseid. Hüdroelektrijaamad on elektrisüsteemi dünaamiliste koormuste peamised kandjad.
6. Hüdroenergia tootmise madal hind ja kõrge efektiivsus
Hüdroenergia ei tarbi kütust ega nõua palju tööjõudu ja investeeringuid kütuse kaevandamise ja transportimise rajatistesse. Seadmed on lihtsad, väiksema operaatorite arvuga, väiksema abijõuga, seadmete pika kasutuseaga ning madalate käitus- ja hoolduskuludega. Seetõttu on hüdroelektrijaamade elektrienergia tootmiskulud madalad, vaid 1/5–1/8 fossiilkütustel töötavate elektrijaamade omadest. Lisaks on hüdroelektrijaamade energiakasutusmäär kõrge, ulatudes üle 85%, samas kui fossiilkütustel töötavate elektrijaamade oma on vaid umbes 40%.
7. See soodustab ökoloogilise keskkonna parandamist
Hüdroelektrienergia tootmine ei saasta keskkonda. Veehoidla tohutu veepindala reguleerib piirkonna mikrokliimat ning veevoolu ajalist ja ruumilist jaotust, mis soodustab ümbritsevate alade ökoloogilise keskkonna paranemist. Söeküttel töötavate elektrijaamade puhul peab iga toorkivise tonn paiskama õhku umbes 30 kg SO2-d ja tahkete osakeste tolmu eraldub üle 30 kg. 50 suure ja keskmise suurusega söeküttel töötava elektrijaama statistika kohaselt paiskab 90% elektrijaamadest õhku SO2 kontsentratsiooniga üle 860 mg/m3, mis on väga tõsine reostus. Tänapäeva maailmas, kus keskkonnaprobleemidele pööratakse üha rohkem tähelepanu, on hüdroenergia ehitamise kiirendamine ja hüdroenergia osakaalu suurendamine Hiinas keskkonnareostuse vähendamiseks väga oluline.
Hüdroenergia puudused
Suured ühekordsed investeeringud – hüdroelektrijaamade ehitamiseks vajalikud ulatuslikud mulla- ja betoonitööd; Lisaks põhjustab see märkimisväärseid üleujutuskahjusid ja nõuab suuri ümberasustamiskulusid; Ehitusperiood on pikem kui soojuselektrijaamade ehitamine, mis mõjutab ehitusfondide käivet. Isegi kui osa veesäästuprojektide investeeringutest jagatakse erinevate abisaajate osakondade vahel, on investeering hüdroenergia kilovati kohta palju suurem kui soojusenergia puhul. Tulevases tegevuses aga kompenseeritakse iga-aastaste tegevuskulude kokkuhoid aasta-aastalt. Maksimaalne lubatud hüvitusperiood on seotud riigi arengutaseme ja energiapoliitikaga. Kui hüvitusperiood on lubatud väärtusest lühem, peetakse mõistlikuks suurendada hüdroelektrijaama paigaldatud võimsust.
Purunemisoht – Üleujutuste tõttu blokeerivad tammid suures koguses vett, loodusõnnetused, inimtegevusest tingitud kahjustused ja ehituskvaliteet, millel võivad olla katastroofilised tagajärjed allavoolu asuvatele aladele ja infrastruktuurile. Sellised rikked võivad mõjutada elektrivarustust, loomi ja taimi ning põhjustada ka märkimisväärseid kaotusi ja inimohvreid.
Ökosüsteemi kahjustus – Suured veehoidlad põhjustavad tammidest ülesvoolu ulatuslikke üleujutusi, hävitades mõnikord madalikke, orumetsi ja rohumaid. Samal ajal mõjutab see ka tehast ümbritsevat veeökosüsteemi. Sellel on märkimisväärne mõju kaladele, veelindudele ja teistele loomadele.
Postituse aeg: 03.04.2023
