Vesivoima on prosessi, jossa luonnon vesienergiaa muunnetaan sähköenergiaksi teknisten toimenpiteiden avulla. Se on vesienergian hyödyntämisen perusmuoto. Etuja ovat, että se ei kuluta polttoainetta, ei saastuta ympäristöä, vesienergiaa voidaan jatkuvasti täydentää sateella, mekaaniset ja sähkölaitteet ovat yksinkertaisia ja käyttö on joustavaa ja kätevää. Yleiset investoinnit ovat kuitenkin suuria, rakennusaika on pitkä ja joskus voi syntyä tulvavahinkoja. Vesivoima yhdistetään usein tulvien torjuntaan, kasteluun, merenkulkuun jne. kattavan hyödyntämisen saavuttamiseksi.
Vesivoiman tuotantoa on kolmea tyyppiä:
1. Perinteinen vesivoima
Eli patotyyppistä vesivoimaa, joka tunnetaan myös säiliötyyppisenä vesivoimana. Säiliö muodostuu varastoimalla vettä patoon, ja sen suurin teho määräytyy säiliön tilavuuden, veden ulostulon sijainnin ja vedenpinnan korkeuden välisen eron perusteella. Tätä korkeuseroa kutsutaan paineeksi, jota kutsutaan myös pudotukseksi tai korkeudeksi, ja veden potentiaalienergia on verrannollinen korkeuteen.
2. Joenvarsivoima (ROR)
Eli virtausvesivoima, joka tunnetaan myös nimellä jokivesivoima, on vesivoiman muoto, joka käyttää vesivoimaa, mutta vaatii vain pienen määrän vettä tai ei tarvitse varastoida suurta määrää vettä sähkön tuottamiseksi. Virtausvesivoima ei vaadi juurikaan veden varastointia tai vain hyvin pienen vesivaraston, jota kutsutaan säätöaltaasta tai esipihaksi, kun rakennetaan pieni vesivarasto. Koska suuria vesivarastoja ei ole, virtausvoiman tuotanto on hyvin herkkä vesilähteissä käytetyn veden määrän kausivaihteluille, joten virtausvoimalaitokset määritellään yleensä ajoittaisiksi energialähteiksi. Ja jos Chuanliun voimalaitokseen rakennetaan säätöallas, joka voi säätää veden virtausta milloin tahansa, sitä käytetään huippukuorman vähentämiseen tarkoitettuna voimalaitoksena tai peruskuorman tuottajana.
3. Vuorovesivoima
Vuorovesivoiman tuotanto perustuu vuorovesien aiheuttamaan merenpinnan nousuun ja laskuun. Yleensä tekoaltaita rakennetaan sähkön varastointia varten, mutta vuorovesien synnyttämää veden virtausta käytetään myös suoraan sähkön tuottamiseen. Maailmassa ei ole paljon paikkoja, jotka soveltuvat vuorovesivoiman tuotantoon, mutta kahdeksalla Yhdistyneessä kuningaskunnassa arvioidaan olevan potentiaalia tyydyttää 20 % maan sähköntarpeesta.
Kolme vesivoiman tuotantotyyppiä ovat tietenkin perinteiset vesivoimalaitokset, ja on olemassa toisenlainen voimalaitostyyppi, pumppausvoimalaitos, joka yleensä hyödyntää sähköjärjestelmän ylimääräistä sähköä (tulvakausi, lomakausi tai matalan laakson sähkö yön jälkipuoliskolla). ), alemman säiliön vesi pumpataan ylempään säiliöön varastoitavaksi; kun järjestelmän kuormitushuippu on, ylemmän säiliön vesi lasketaan alas ja turbiini pyörittää sähköntuotantoa. Sillä on kaksoistoiminto: huippukuormituksen vähentäminen ja laakson täyttö, ja se on ihanteellisin huippukuormituksen virransyöttö sähköjärjestelmälle. Lisäksi se voi myös säätää taajuutta, vaihetta, jännitettä ja toimia varmuuskopiona, mikä on tärkeässä roolissa sähköverkon turvallisen ja laadukkaan toiminnan varmistamisessa ja järjestelmän taloudellisuuden parantamisessa.
Pumppuvoimalaitos itsessään ei tuota sähköä, mutta sillä on rooli sähköntuotannon ja sähkönsyötön välisen ristiriidan koordinoinnissa sähköverkossa. Sillä on valtava rooli huippujen säätelyssä lyhytaikaisten kuormitushuippujen aikana. Käynnistys ja teho muuttuvat nopeasti, mikä voi varmistaa sähköverkon sähkönsyötön luotettavuuden ja parantaa sähköverkon sähkönlaatua. Nykyään sitä ei luokitella vesivoimaksi, vaan sähkön varastoinniksi.
Tällä hetkellä maailmassa on toiminnassa 193 vesivoimalaitosta, joiden asennettu kapasiteetti on yli 1 000 MW, ja rakenteilla on 21. Näistä Kiinassa on toiminnassa 55 vesivoimalaitosta, joiden asennettu kapasiteetti on yli 1 000 MW, ja rakenteilla on 5, mikä on maailman ensimmäisellä sijalla.
Julkaisun aika: 14.9.2022
