انرژی برقآبی فرآیند تبدیل انرژی آب طبیعی به انرژی الکتریکی با استفاده از اقدامات مهندسی است. این روش اساسی استفاده از انرژی آب است. مزایای آن این است که سوخت مصرف نمیکند، محیط زیست را آلوده نمیکند، انرژی آب میتواند به طور مداوم توسط بارش تجدید شود، تجهیزات مکانیکی و الکتریکی ساده هستند و بهرهبرداری انعطافپذیر و راحت است. با این حال، سرمایهگذاری کلی زیاد، دوره ساخت طولانی است و گاهی اوقات برخی از خسارات ناشی از سیل ایجاد میشود. انرژی برقآبی اغلب با کنترل سیل، آبیاری، کشتیرانی و غیره برای بهرهبرداری جامع ترکیب میشود.
سه نوع تولید برق آبی وجود دارد:
۱. برق آبی متعارف
یعنی، نیروگاه برق آبی از نوع سد، که به عنوان نیروگاه برق آبی از نوع مخزن نیز شناخته میشود. یک مخزن با ذخیره آب در یک سد تشکیل میشود و حداکثر توان خروجی آن با اختلاف بین حجم مخزن و موقعیت خروجی آب و ارتفاع سطح آب تعیین میشود. این اختلاف ارتفاع، هد (Head) نامیده میشود که به آن افت یا هد (Head) نیز گفته میشود و انرژی پتانسیل آب متناسب با هد است.
۲. برق آبی حاصل از جریان رودخانه (ROR)
یعنی، برق آبی جریان رودخانهای، که به عنوان برق آبی جریان رودخانهای نیز شناخته میشود، نوعی از برق آبی است که از انرژی آب استفاده میکند اما فقط به مقدار کمی آب نیاز دارد یا نیازی به ذخیره مقدار زیادی آب برای تولید برق ندارد. برق آبی جریان رودخانهای تقریباً به هیچ ذخیره آبی نیاز ندارد، یا فقط به یک تأسیسات ذخیره آب بسیار کوچک نیاز دارد که در صورت ساخت یک تأسیسات ذخیره آب کوچک، به آن استخر تهویه یا محوطه جلویی گفته میشود. به دلیل عدم وجود تأسیسات ذخیره آب در مقیاس بزرگ، تولید برق جریان رودخانهای به تغییرات فصلی در میزان آب مورد استفاده در منابع آب بسیار حساس است، بنابراین نیروگاههای جریان رودخانهای معمولاً به عنوان منابع انرژی متناوب تعریف میشوند. و اگر یک استخر تنظیمکننده در نیروگاه چوانلیو ساخته شود که بتواند جریان آب را در هر زمان تنظیم کند، به عنوان یک نیروگاه اصلاح اوج مصرف یا یک نیروگاه بار پایه استفاده خواهد شد.
۳. نیروی جزر و مد
تولید برق از جزر و مد بر اساس بالا و پایین رفتن سطح آب اقیانوس ناشی از جزر و مد است. به طور کلی، مخازنی برای ذخیره برق ساخته میشوند، اما استفاده مستقیم از جریان آب تولید شده توسط جزر و مد نیز برای تولید برق وجود دارد. مکانهای زیادی در جهان برای تولید برق از جزر و مد مناسب نیستند، اما تخمین زده میشود که هشت مکان در بریتانیا پتانسیل تأمین 20٪ از نیازهای برق کشور را دارند.
البته، سه نوع تولید برق آبی، نیروگاههای برق آبی مرسوم هستند و نوع دیگری از نیروگاه، نیروگاه تلمبه ذخیرهای، وجود دارد که عموماً از برق اضافی در سیستم برق (فصل سیل، تعطیلات یا برق درههای پست در نیمه دوم شب) استفاده میکند. آب مخزن پایینی برای ذخیرهسازی به مخزن بالایی پمپ میشود. هنگامی که بار سیستم به اوج خود میرسد، آب مخزن بالایی پایین میآید و توربین توسط توربین برای تولید برق به حرکت در میآید. این توربین عملکرد دوگانه اصلاح اوج مصرف و پر کردن دره را دارد و ایدهآلترین منبع تغذیه اصلاح اوج مصرف برای سیستم برق است. علاوه بر این، میتواند فرکانس، فاز و ولتاژ را تنظیم کند و به عنوان پشتیبان عمل کند که نقش مهمی در تضمین عملکرد ایمن و با کیفیت بالای شبکه برق و بهبود اقتصاد سیستم ایفا میکند.
نیروگاه تلمبه ذخیرهای خودش برق تولید نمیکند، اما در هماهنگی تضاد بین تولید برق و تأمین برق در شبکه برق نقش دارد؛ نقش بزرگی در تنظیم اوج مصرف در طول پیکهای بار کوتاهمدت دارد؛ راهاندازی و خروجی به سرعت تغییر میکند، که میتواند قابلیت اطمینان تأمین برق شبکه برق را تضمین کرده و کیفیت برق شبکه را بهبود بخشد. اکنون به عنوان برق آبی طبقهبندی نمیشود، بلکه ذخیره برق است.
در حال حاضر، ۱۹۳ نیروگاه برق آبی با ظرفیت نصبشده بیش از ۱۰۰۰ مگاوات در تمام کشورهای جهان در حال بهرهبرداری و ۲۱ نیروگاه در حال ساخت هستند. در میان آنها، ۵۵ نیروگاه برق آبی با ظرفیت نصبشده بیش از ۱۰۰۰ مگاوات در چین در حال بهرهبرداری و ۵ نیروگاه در حال ساخت هستند که از این نظر در رتبه اول جهان قرار دارند.
زمان ارسال: ۱۴ سپتامبر ۲۰۲۲
