رودخانهها هزاران مایل جریان دارند و حاوی انرژی عظیمی هستند. توسعه و استفاده از انرژی آب طبیعی برای تولید برق، انرژی برقآبی نامیده میشود. دو عنصر اساسی که انرژی هیدرولیکی را تشکیل میدهند، جریان و ارتفاع آب هستند. جریان توسط خود رودخانه تعیین میشود و میزان استفاده از انرژی جنبشی با استفاده مستقیم از آب رودخانه بسیار کم خواهد بود، زیرا پر کردن کل بخش رودخانه با توربینهای آبی غیرممکن است.
بهرهبرداری هیدرولیکی عمدتاً از انرژی پتانسیل استفاده میکند و باید افتی در استفاده از انرژی پتانسیل وجود داشته باشد. با این حال، افت طبیعی رودخانهها عموماً به تدریج در امتداد جریان رودخانه شکل میگیرد و در فاصله نسبتاً کوتاهی، افت طبیعی جریان آب نسبتاً کم است. برای افزایش مصنوعی افت، باید اقدامات مهندسی مناسبی انجام شود، که عبارت است از متمرکز کردن افت طبیعی پراکنده برای تشکیل یک هد آب قابل استفاده.
مزایای انرژی برق آبی
۱. بازتولید انرژی آب
انرژی آب از رواناب طبیعی رودخانهها حاصل میشود که عمدتاً توسط گاز طبیعی و گردش آب تشکیل میشود. گردش آب امکان بازیافت و استفاده مجدد از انرژی آب را فراهم میکند، بنابراین انرژی آب "انرژی تجدیدپذیر" نامیده میشود. "انرژی تجدیدپذیر" جایگاه منحصر به فردی در ساخت انرژی دارد.
۲. منابع آب میتوانند به طور جامع مورد استفاده قرار گیرند
انرژی برقآبی فقط از انرژی موجود در جریان آب استفاده میکند و آب مصرف نمیکند. بنابراین، میتوان از منابع آب به طور جامع استفاده کرد و علاوه بر تولید برق، همزمان از کنترل سیل، آبیاری، کشتیرانی، آبرسانی، آبزیپروری، گردشگری و سایر جنبهها بهرهمند شد و توسعه چندهدفه را انجام داد.
۳. تنظیم انرژی آب
انرژی الکتریکی قابل ذخیره نیست و تولید و مصرف همزمان انجام میشود. انرژی آب را میتوان در مخازنی ذخیره کرد که مطابق با الزامات سیستم برق تولید میشوند. مخازن به عنوان انبارهای ذخیره انرژی برای سیستم برق عمل میکنند. تنظیم مخازن، توانایی سیستم برق را در تنظیم بارها بهبود میبخشد و قابلیت اطمینان و انعطافپذیری تأمین برق را افزایش میدهد.
۴. برگشتپذیری تولید برق آبی
یک توربین آبی که آب را از مکانی مرتفع به مکانی پست هدایت میکند، میتواند برق تولید کند و انرژی آب را به انرژی الکتریکی تبدیل کند؛ در عوض، تودههای آبی واقع در سطوح پایینتر توسط پمپهای الکتریکی جذب شده و برای ذخیرهسازی به مخازنی در سطوح بالاتر ارسال میشوند و انرژی الکتریکی را به انرژی آب تبدیل میکنند. استفاده از برگشتپذیری تولید برق آبی برای ساخت نیروگاههای تلمبه ذخیرهای، نقش بینظیری در بهبود توانایی تنظیم بار سیستم برق دارد.
۵. انعطافپذیری عملیات واحد
واحدهای تولید برق آبی تجهیزات ساده، عملکرد انعطافپذیر و قابل اعتمادی دارند و افزایش یا کاهش بار در آنها بسیار راحت است. آنها میتوانند به سرعت و بر اساس نیاز کاربران شروع یا متوقف شوند و به راحتی به اتوماسیون دست یابند. آنها برای انجام وظایف اصلاح پیک و مدولاسیون فرکانس سیستم برق و همچنین به عنوان آماده به کار اضطراری، تنظیم بار و سایر عملکردها مناسبترین هستند. آنها میتوانند قابلیت اطمینان سیستم برق را با مزایای دینامیکی برجسته افزایش دهند. نیروگاههای برق آبی حاملهای اصلی بارهای دینامیکی در سیستم برق هستند.
۶. هزینه پایین و راندمان بالای تولید برق آبی
انرژی برقآبی سوخت مصرف نمیکند و به تعداد زیادی نیروی انسانی و تأسیسات سرمایهگذاری شده برای بهرهبرداری و حمل و نقل سوخت نیاز ندارد. تجهیزات ساده هستند، تعداد اپراتورها کمتر، توان کمکی کمتر، عمر مفید تجهیزات طولانی و هزینههای بهرهبرداری و نگهداری پایین است. بنابراین، هزینه تولید انرژی الکتریکی نیروگاههای برقآبی پایین است، تنها ۱/۵ تا ۱/۸ نیروگاه سوخت فسیلی. علاوه بر این، نرخ استفاده از انرژی نیروگاههای برقآبی بالا است و به بیش از ۸۵٪ میرسد، در حالی که این نرخ در نیروگاه سوخت فسیلی تنها حدود ۴۰٪ است.
۷. برای بهبود محیط زیست مفید است
تولید برق آبی محیط زیست را آلوده نمیکند. سطح وسیع آب مخزن، ریزاقلیم منطقه و توزیع زمانی و مکانی جریان آب را تنظیم میکند که منجر به بهبود محیط زیست اکولوژیکی مناطق اطراف میشود. برای نیروگاههای زغالسنگی، هر تن زغالسنگ خام باید حدود 30 کیلوگرم SO2 منتشر کند و بیش از 30 کیلوگرم گرد و غبار ذرات معلق منتشر میشود. طبق آمار 50 نیروگاه زغالسنگی بزرگ و متوسط در سراسر کشور، 90 درصد از نیروگاهها SO2 را با غلظت بیش از 860 میلیگرم بر متر مکعب منتشر میکنند که آلودگی بسیار جدی است. در دنیای امروز که توجه بیشتری به مسائل زیستمحیطی میشود، تسریع ساخت نیروگاههای برق آبی و افزایش سهم نیروگاههای برق آبی در چین برای کاهش آلودگی محیط زیست از اهمیت بالایی برخوردار است.
معایب نیروگاههای برق آبی
سرمایهگذاری کلان و یکباره - کارهای خاکی و بتنی عظیم برای ساخت نیروگاههای برق آبی؛ علاوه بر این، باعث خسارات قابل توجه ناشی از سیل میشود و هزینههای اسکان مجدد هنگفتی را میطلبد. دوره ساخت نیز طولانیتر از ساخت نیروگاههای حرارتی است که بر گردش مالی بودجههای ساختمانی تأثیر میگذارد. حتی اگر بخشی از سرمایهگذاری در پروژههای حفاظت از آب توسط بخشهای مختلف ذینفع به اشتراک گذاشته شود، سرمایهگذاری به ازای هر کیلووات نیروگاه برق آبی بسیار بیشتر از نیروگاه حرارتی است. با این حال، در عملیاتهای آینده، صرفهجویی در هزینههای عملیاتی سالانه سال به سال جبران خواهد شد. حداکثر دوره جبران مجاز به سطح توسعه کشور و سیاست انرژی مربوط میشود. اگر دوره جبران کمتر از مقدار مجاز باشد، افزایش ظرفیت نصب شده نیروگاه برق آبی منطقی تلقی میشود.
خطر شکست - به دلیل سیل، سدها مقدار زیادی آب، بلایای طبیعی، خسارات انسانی و کیفیت ساخت و ساز را مسدود میکنند که میتواند عواقب فاجعهباری برای مناطق پاییندست و زیرساختها داشته باشد. چنین شکستهایی ممکن است بر منبع تغذیه، حیوانات و گیاهان تأثیر بگذارد و همچنین ممکن است باعث خسارات و تلفات قابل توجهی شود.
آسیب به اکوسیستم - مخازن بزرگ باعث سیل گسترده در بالادست سدها میشوند و گاهی اوقات زمینهای پست، جنگلهای درهای و مراتع را از بین میبرند. در عین حال، این امر بر اکوسیستم آبی اطراف نیروگاه نیز تأثیر میگذارد. این امر تأثیر قابل توجهی بر ماهیها، پرندگان آبزی و سایر حیوانات دارد.
زمان ارسال: آوریل-03-2023
