L'energia idroelettrica è una tecnologia scientifica che studia aspetti tecnici ed economici come l'ingegneria, la costruzione e la gestione della produzione. L'energia idrica utilizzata nella produzione di energia idroelettrica è principalmente l'energia potenziale immagazzinata nell'acqua. Per convertire l'energia idroelettrica in elettricità, è necessario costruire diverse tipologie di centrali idroelettriche.
1. Introduzione di base: sfruttamento idroelettrico di fiumi, laghi, ecc. Si trovano ad altitudini elevate e hanno energia potenziale, scorrendo verso quote più basse e convertendo l'energia potenziale in essi contenuta in energia cinetica di una turbina idraulica, che viene poi utilizzata come potenza per azionare un generatore per generare energia elettrica. Utilizzando l'energia idraulica (con dislivello idrico) per azionare la rotazione di macchinari idraulici (turbina idraulica), convertendo l'energia dell'acqua in energia meccanica. Se un altro tipo di macchinario (generatore) è collegato a una turbina idraulica, può generare elettricità mentre la turbina ruota e quindi convertire l'energia meccanica in energia elettrica. In un certo senso, l'energia idroelettrica è il processo di conversione dell'energia potenziale dell'acqua in energia meccanica e quindi in energia elettrica. A causa della bassa tensione di alimentazione generata dalle centrali idroelettriche, per essere trasmessa a utenti remoti, deve essere aumentata tramite trasformatori, quindi trasmessa alle sottostazioni nelle aree di maggiore concentrazione di utenti tramite linee di trasmissione aeree, infine ridotta a una tensione adatta alle utenze domestiche e alle apparecchiature elettriche industriali, quindi trasmessa a varie fabbriche e abitazioni tramite linee di distribuzione. 2. Il principio fondamentale della produzione di energia idroelettrica è quello di utilizzare il calo del livello dell'acqua per interagire con un generatore idroelettrico, ovvero convertire l'energia potenziale dell'acqua in energia meccanica per una turbina idraulica e quindi utilizzare quest'ultima per azionare il generatore e ottenere energia elettrica. Gli scienziati hanno efficacemente sfruttato condizioni naturali come l'ingegneria dei flussi e la fisica meccanica sfruttando il calo del livello dell'acqua. Queste sono attentamente combinate per ottenere la massima produzione di energia, consentendo alle persone di utilizzare elettricità economica e non inquinante. I bassi livelli dell'acqua, d'altra parte, assorbono la luce solare e circolano sulla Terra, ripristinando così le fonti d'acqua ad alto contenuto.
Finora, la scala dell'energia idroelettrica varia da diverse decine di watt utilizzati nelle aree rurali del Terzo Mondo a diversi milioni di watt utilizzati per l'alimentazione elettrica delle grandi città. 3. Le principali tipologie sono classificate in base al salto concentrato, includendo centrali idroelettriche a diga, centrali idroelettriche a deviazione, centrali idroelettriche ibride, centrali mareomotrici e centrali ad accumulo di pompaggio. In base al grado di regolazione del deflusso, alla presenza o meno di centrali idroelettriche regolatrici. In base alla natura della fonte idrica, si parla generalmente di centrale idroelettrica convenzionale, che utilizza fiumi, laghi e altre fonti idriche naturali per generare elettricità. Le centrali idroelettriche possono essere suddivise in centrali ad alto salto (oltre 70 metri), a salto medio (15-70 metri) e a basso salto (inferiore a 15 metri) in base al loro salto di utilizzo. In base alla capacità installata, le centrali idroelettriche possono essere suddivise in grandi, medie e piccole centrali idroelettriche. Generalmente, le piccole centrali idroelettriche con una capacità installata inferiore a 5.000 kilowatt sono chiamate piccole centrali idroelettriche, quelle con una capacità installata compresa tra 5.000 e 100.000 kilowatt sono chiamate centrali idroelettriche medie e quelle con una capacità installata superiore a 100.000 kilowatt sono chiamate grandi centrali idroelettriche o centrali idroelettriche giganti. 4. Vantaggio: l'energia idroelettrica è una fonte di energia pulita, inesauribile e rinnovabile. Tuttavia, per utilizzare efficacemente l'energia idrica naturale, è necessario costruire manualmente strutture idrauliche in grado di concentrare il flusso d'acqua e regolarlo, come dighe, condotte di derivazione e tombini. Pertanto, l'investimento nel progetto è elevato e il ciclo di costruzione è lungo. Tuttavia, la produzione di energia idroelettrica offre elevata efficienza, bassi costi di produzione, rapido avviamento dell'unità e facile regolazione. A causa dell'utilizzo del flusso d'acqua naturale, è fortemente influenzata dalle condizioni naturali. L'energia idroelettrica è spesso una componente importante dell'utilizzo completo delle risorse idriche, costituendo un sistema integrato di utilizzo delle risorse idriche che include trasporto marittimo, acquacoltura, irrigazione, controllo delle inondazioni, turismo, ecc. L'energia idroelettrica è una fonte di energia rinnovabile con un impatto ambientale minimo. Oltre a fornire elettricità a basso costo, offre anche i seguenti vantaggi: controllo delle inondazioni, fornitura di acqua per l'irrigazione, miglioramento della navigazione fluviale e miglioramento dei trasporti, dell'approvvigionamento energetico e dell'economia della regione, in particolare sviluppando il turismo e l'acquacoltura.
Data di pubblicazione: 26 aprile 2023
