Vesivoima on tieteellinen teknologia, joka tutkii teknisiä ja taloudellisia kysymyksiä, kuten insinöörirakentamista ja tuotannonohjausta. Vesivoiman tuotannossa käytetty vesienergia on pääasiassa veteen varastoitunutta potentiaalienergiaa. Vesivoiman muuttamiseksi sähköksi on rakennettava erityyppisiä vesivoimalaitoksia.
1. Perusjohdanto: Jokien, järvien jne. vesivoiman hyödyntäminen. Ne sijaitsevat korkealla ja niillä on potentiaalienergiaa, joka virtaa kohti matalia korkeuksia ja muuntaa niiden sisältämän potentiaalienergian vesiturbiinin kineettiseksi energiaksi, jota sitten käytetään generaattorin käyttämiseen sähköenergian tuottamiseksi. Hydraulisen voiman (vesipatsaan) avulla hydraulikoneiston (vesiturbiinin) pyörittämiseen muunnetaan veden energia mekaaniseksi energiaksi. Jos vesiturbiiniin kytketään toisenlainen koneisto (generaattori), se voi tuottaa sähköä turbiinin pyöriessä ja sitten muuntaa mekaanisen energian sähköenergiaksi. Vesivoima on tavallaan prosessi, jossa veden potentiaalienergia muunnetaan mekaaniseksi energiaksi ja sitten sähköenergiaksi. Vesivoimalaitosten tuottaman alhaisen syöttöjännitteen vuoksi, jos sitä on tarkoitus siirtää etäkäyttäjille, sitä on korotettava muuntajien avulla, sitten siirrettävä käyttäjien keskittymien alueiden sähköasemille ilmajohtojen kautta, lopuksi alennettava kotitalouskäyttäjille ja tehtaiden sähkölaitteille sopivaan jännitteeseen ja sitten siirrettävä eri tehtaisiin ja kotitalouksiin jakelujohtojen kautta. 2. Vesivoiman perusperiaate on hyödyntää vedenpinnan laskua yhteistyössä vesivoimageneraattorin kanssa sähkön tuottamiseksi, eli muuntaa veden potentiaalienergia hydraulisen turbiinin mekaaniseksi energiaksi ja käyttää sitten mekaanista energiaa generaattorin pyörittämiseen sähköenergian tuottamiseksi. Tutkijat ovat tehokkaasti hyödyntäneet luonnon olosuhteita, kuten virtaustekniikkaa ja mekaanista fysiikkaa, hyödyntämällä laskevaa vedenpintaa. Ja ne on huolellisesti sovitettu yhteen, jotta saavutetaan suurin mahdollinen sähköntuotanto, jotta ihmiset voivat käyttää halpaa ja saastuttamatonta sähköä. Alhainen vedenpinta puolestaan imee auringonvaloa ja kiertää maapallolla perjantaisin, mikä palauttaa korkeat vesivarannot.
Tähän mennessä vesivoiman mittakaava vaihtelee useista kymmenistä wateista, joita käytetään kolmannen maailman maaseudulla, useisiin miljooniin watteihin, joita käytetään sähköntuotantoon suurissa kaupungeissa. 3. Päätyypit luokitellaan keskittyneen pudotuksen mukaan, mukaan lukien patovesivoimalaitokset, diversiovesivoimalaitokset, hybridivesivoimalaitokset, vuorovesivoimalaitokset ja pumppuvoimalaitokset. Valunnan säännöstelyasteen perusteella määritetään, onko olemassa säännöstelyvesivoimalaitoksia vai ei. Vesilähteen luonteen mukaan sitä kutsutaan yleensä tavanomaiseksi vesivoimalaitokseksi, joka käyttää luonnon jokia, järviä ja muita vesilähteitä sähkön tuottamiseen. Vesivoimalaitokset voidaan jakaa korkeapaineisiin (yli 70 metriä), keskipaineisiin (15-70 metriä) ja matalapaineisiin (alle 15 metriä) vesivoimalaitoksiin niiden käyttökorkeuden perusteella. Vesivoimalaitosten asennetun kapasiteetin mukaan ne voidaan jakaa suuriin, keskisuuriin ja pieniin vesivoimalaitoksiin. Yleensä pieniä vesivoimalaitoksia, joiden asennettu kapasiteetti on alle 5000 kilowattia, kutsutaan pieniksi vesivoimalaitoksiksi, 5000–100 000 kilowatin asennettuja vesivoimalaitoksia keskisuuriksi vesivoimalaitoksiksi ja yli 100 000 kilowatin asennettuja vesivoimalaitoksia suuriksi vesivoimalaitoksiksi tai jättimäisiksi vesivoimalaitoksiksi. 4. Vesivoiman edut ovat ehtymätön ja uusiutuva puhdas energialähde. Luonnon vesienergian tehokkaaksi hyödyntämiseksi on kuitenkin tarpeen rakentaa manuaalisesti hydraulisia rakenteita, jotka voivat keskittää veden virtauksen laskua ja säädellä virtausta, kuten patoja, ohjausputkia ja rumpuja. Siksi projektiinvestointi on suuri ja rakennussykli pitkä. Vesivoiman tuotannolla on kuitenkin korkea hyötysuhde, alhaiset sähköntuotantokustannukset, nopea yksikön käynnistys ja helppo säätö. Luonnon virtauksen käytön vuoksi luonnonolosuhteet vaikuttavat siihen suuresti. Vesivoima on usein tärkeä osa vesivarojen kokonaisvaltaista hyödyntämistä, ja se muodostaa kattavan vesivarojen hyödyntämisjärjestelmän yhdessä merenkulun, vesiviljelyn, kastelun, tulvien torjunnan, matkailun jne. kanssa. Vesivoima on uusiutuva energialähde, jonka ympäristövaikutukset ovat minimaaliset. Halvan sähkön tarjoamisen lisäksi sillä on myös seuraavat edut: tulvien hallinta, kasteluveden tarjoaminen, jokiliikenteen parantaminen sekä liikenteen, energiansaannin ja alueen talouden parantaminen, erityisesti matkailun ja vesiviljelyn kehittäminen.
Julkaisun aika: 26.4.2023
