Vatnsafl er ferli þar sem náttúruleg vatnsorku er breytt í raforku með verkfræðilegum ráðstöfunum. Þetta er grunnleiðin til að nýta vatnsorku. Nýtingarlíkanið hefur þá kosti að það eyðir engu eldsneyti og mengar ekki umhverfið, úrkoma bætir stöðugt við vatnsorku, rafsegulbúnaður er einfaldur og reksturinn sveigjanlegur og þægilegur. Hins vegar er almenn fjárfesting mikil, byggingartíminn langur og stundum verður einhver flóðatap. Vatnsafl er oft sameinað flóðavarnir, áveitu og skipaflutningum til að ná heildarnýtingu. (höfundur: Pang Mingli)
Það eru þrjár gerðir af vatnsafli:
1. Hefðbundin vatnsaflsvirkjun
Það er að segja, stífluvirkjun, einnig þekkt sem vatnsaflsgeymisorkuver. Geymslan er mynduð úr vatninu sem geymt er í stíflunni og hámarksafl hennar ræðst af rúmmáli geymisins og mismuninum á vatnsútrásinni og hæð vatnsyfirborðsins. Þessi hæðarmunur kallast fallhæð, einnig þekkt sem fall eða fallhæð, og stöðuorka vatnsins er í réttu hlutfalli við fallhæðina.
2. Rekstrarstöð fljótsins (ROR)
Það er að segja, árfarvegsvirkjun, einnig þekkt sem afrennslisvatnsafl, er tegund vatnsafls sem notar vatnsafl en þarfnast aðeins lítils magns af vatni eða þarf ekki að geyma mikið magn af vatni til orkuframleiðslu. Árfarvegsvirkjun þarfnast nánast engrar vatnsgeymslu yfirleitt eða þarf aðeins að byggja mjög litlar vatnsgeymslur. Þegar litlar vatnsgeymslur eru byggðar er þessi tegund vatnsgeymslu kallað aðlögunarlaug eða forbae. Þar sem engar stórar vatnsgeymslur eru til staðar er Sichuan-rennslisvirkjun mjög viðkvæm fyrir árstíðabundnum breytingum á vatnsmagni viðkomandi vatnslindar. Þess vegna er Sichuan-rennslisvirkjun venjulega skilgreind sem slitrótt orkulind. Ef stjórnunartankur sem getur stjórnað vatnsrennsli hvenær sem er er byggður í Chuanliu-virkjuninni er hægt að nota hann sem hámarksorkuver eða grunnálagsorkuver.
3. Sjávarfallafl
Sjávarfallaorkuframleiðsla byggist á hækkun og lækkun sjávarborðs af völdum sjávarfalla. Almennt eru lón byggð til að framleiða rafmagn, en sjávarfallavatn er einnig notað beint til að framleiða rafmagn. Það eru ekki margir hentugir staðir fyrir sjávarfallaorkuframleiðslu í heiminum. Það eru átta hentugir staðir í Bretlandi og möguleikinn á að þar sé nægur til að mæta 20% af raforkuþörf landsins.
Að sjálfsögðu eru hefðbundnar vatnsaflsvirkjanir ráðandi í þremur framleiðsluaðferðum vatnsafls. Þar að auki nota dælugeymsluvirkjanir almennt umframorku raforkukerfisins (orka á flóðatíma, hátíðisdögum eða lágt á miðnætti) til að dæla vatni úr neðri lóninu í efri lónið til geymslu. Þegar álagið er mest er vatnið í efri lóninu tæmt og vatnstúrbínan knýr vatnstúrbínurafstöðina til að framleiða rafmagn. Með tvöfaldri virkni, svo sem að jafna álagstopp og fylla dalinn, er þetta kjörin aflgjafi fyrir raforkukerfi. Þar að auki er hægt að nota hana sem tíðnimótun, fasamótun, spennustjórnun og varaafl, sem gegnir mikilvægu hlutverki í að tryggja öruggan og vandaðan rekstur raforkukerfisins og bæta hagkvæmni kerfisins.
Dælugeymsluvirkjun framleiðir ekki raforku sjálf, en gegnir hlutverki í að samhæfa mótsögnina milli orkuframleiðslu og orkuframboðs í raforkukerfinu; stjórnun á hámarksálagi gegnir mikilvægu hlutverki í skammtíma hámarksálagi; hröð ræsing og breyting á afköstum getur tryggt áreiðanleika orkuframboðs raforkukerfisins og bætt gæði orkuframboðs þess. Nú er það ekki rakið til vatnsafls, heldur orkugeymslu.
Sem stendur eru 193 vatnsaflsvirkjanir í rekstri með uppsetta afkastagetu upp á meira en 1000 MW í heiminum og 21 er í byggingu. Þar af eru 55 vatnsaflsvirkjanir með uppsetta afkastagetu upp á meira en 1000 MW í rekstri í Kína og 5 eru í byggingu, sem er í efsta sæti í heiminum.
Birtingartími: 7. maí 2022
