סוגים עיקריים והכנסת תחנות כוח הידרואלקטריות עולמיות

אנרגיה הידרואלקטרית היא תהליך של המרת אנרגיית מים טבעית לאנרגיה חשמלית באמצעות אמצעים הנדסיים. זוהי הדרך הבסיסית לניצול אנרגיית מים. למודל התועלת יתרונות של חוסר צריכת דלק וחוסר זיהום סביבתי, ניתן להשלים את אנרגיית המים באופן רציף באמצעות משקעים, ציוד אלקטרומכני פשוט ותפעול גמיש ונוח. עם זאת, ההשקעה הכללית גדולה, תקופת הבנייה ארוכה, ולפעמים ייגרמו הפסדי הצפה. אנרגיה הידרואלקטרית משולבת לעתים קרובות עם בקרת שיטפונות, השקיה וספנות לניצול מקיף. (מחבר: פאנג מינגלי)

ישנם שלושה סוגים של אנרגיה הידרואלקטרית:

1. תחנת כוח הידרואלקטרית קונבנציונלית
כלומר, אנרגיית מים מסכר, המכונה גם אנרגיית מים ממאגר. המאגר נוצר על ידי המים המאוחסנים בסכר, והספק התפוקה המרבי שלו נקבע על ידי נפח המאגר וההפרש בין מיקום יציאת המים לגובה פני המים. הפרש גובה זה נקרא גובה, המכונה גם נפילה או גובה, והאנרגיה הפוטנציאלית של המים היא ביחס ישר לגובה.

2. תחנת כוח הידרואלקטרית של הנהר (ROR)
כלומר, אנרגיית מים בזרימת נהרות, המכונה גם אנרגיית נגר, היא סוג של אנרגיית מים המשתמשת באנרגיה הידרואלקטרית אך דורשת רק כמות קטנה של מים או שאינה זקוקה לאגירת כמות גדולה של מים לייצור חשמל. אנרגיית מים בזרימת נהרות כמעט ואינה זקוקה כלל לאגירת מים, או דורשת רק בניית מתקני אחסון מים קטנים מאוד. בעת בניית מתקני אחסון מים קטנים, מתקני אחסון מים מסוג זה נקראים בריכת התאמה או מפרץ קדמי. מכיוון שאין מתקני אחסון מים בקנה מידה גדול, ייצור חשמל בזרימה בסצ'ואן רגיש מאוד לשינויים עונתיים בנפח המים של מקור המים המצוין. לכן, תחנת כוח בזרימה בסצ'ואן מוגדרת בדרך כלל כמקור אנרגיה לסירוגין. אם בונים בתחנת הכוח צ'ואנליו מיכל ויסות שיכול לווסת את זרימת המים בכל עת, ניתן להשתמש בו כתחנת כוח לגילוח שיא או תחנת כוח לעומס בסיס.

3. כוח הגאות והשפל
ייצור חשמל באמצעות גאות ושפל מבוסס על עלייה וירידה של מפלס המים באוקיינוס ​​הנגרמת על ידי הגאות והשפל. בדרך כלל, ייבנו מאגרים לייצור חשמל, אך ישנו גם שימוש ישיר במי גאות ושפל לייצור חשמל. אין הרבה מקומות מתאימים לייצור חשמל באמצעות גאות ושפל בעולם. ישנם שמונה מקומות מתאימים בבריטניה, והפוטנציאל שלהם מוערך כמספיק כדי לענות על 20% מביקוש החשמל של המדינה.
כמובן, תחנות כוח הידרואלקטריות קונבנציונליות שולטות בשלושת מצבי ייצור האנרגיה ההידרואלקטרית. בנוסף, תחנות כוח אגירה שאובה משתמשות בדרך כלל בעודפי חשמל של מערכת החשמל (חשמל בעונת שיטפונות, חגים או שפל באמצע הלילה) כדי לשאוב את המים מהמאגר התחתון למאגר העליון לצורך אחסון; בשיא עומס המערכת, המים במאגר העליון יורדים וטורבינת המים תניע את גנרטור טורבינת המים כדי לייצר חשמל. עם הפונקציות הכפולות של גילוח שיא ומילוי עמק, זוהי ספק הכוח האידיאלי ביותר לגליחת שיא עבור מערכת החשמל. בנוסף, ניתן להשתמש בה גם כאפנון תדר, אפנון פאזה, ויסות מתח ומצב המתנה, אשר ממלאים תפקיד חשוב בהבטחת פעולה בטוחה ואיכותית של רשת החשמל ובשיפור חסכון המערכת.
תחנת כוח לאגירת חשמל שאובה עצמה אינה מייצרת אנרגיה חשמלית, אך ממלאת תפקיד בתיאום הסתירה בין ייצור חשמל לאספקת חשמל ברשת החשמל; ויסות עומס שיא ממלא תפקיד חשוב בעומס שיא לטווח קצר; הפעלה מהירה ושינוי תפוקה יכולים להבטיח את אמינות אספקת החשמל של רשת החשמל ולשפר את איכות אספקת החשמל של רשת החשמל. כיום היא אינה מיוחסת לאנרגיה הידרואלקטרית, אלא לאחסון חשמל.
נכון לעכשיו, ישנן 193 תחנות הידרו-כוח פעילות עם קיבולת מותקנת של יותר מ-1000 מגה-וואט בעולם, ו-21 מהן נמצאות בבנייה. מביניהן, 55 תחנות הידרו-כוח עם קיבולת מותקנת של יותר מ-1000 מגה-וואט פועלות בסין, ו-5 מהן נמצאות בבנייה, המדורגות במקום הראשון בעולם.