გლობალური ჰიდროელექტროსადგურების ძირითადი ტიპები და დანერგვა

ჰიდროენერგია არის წყლის ბუნებრივი ენერგიის ელექტროენერგიად გარდაქმნის პროცესი საინჟინრო ზომების გამოყენებით. ეს წყლის ენერგიის გამოყენების ძირითადი გზაა. სასარგებლო მოდელის უპირატესობებია საწვავის მოხმარების არარსებობა და გარემოს დაბინძურების არარსებობა, წყლის ენერგიის უწყვეტად შევსება შესაძლებელია ნალექებით, მარტივი ელექტრომექანიკური აღჭურვილობით და მოქნილი და მოსახერხებელი ოპერაციით. თუმცა, ზოგადი ინვესტიცია დიდია, მშენებლობის პერიოდი ხანგრძლივია და ზოგჯერ წყალდიდობის შედეგად გამოწვეული დანაკარგებიც შეიძლება იყოს. ჰიდროენერგია ხშირად შერწყმულია წყალდიდობის კონტროლთან, ირიგაციასთან და გადაზიდვებთან ყოვლისმომცველი გამოყენებისთვის. (ავტორი: პანგ მინგლი)

ჰიდროელექტროსადგურის სამი ტიპი არსებობს:

1. ჩვეულებრივი ჰიდროელექტროსადგური
ანუ, კაშხლის ჰიდროენერგია, ასევე ცნობილი როგორც წყალსაცავის ჰიდროენერგია. წყალსაცავი წარმოიქმნება კაშხალში შენახული წყლით და მისი მაქსიმალური გამომავალი სიმძლავრე განისაზღვრება წყალსაცავის მოცულობით და წყლის გამოსასვლელის პოზიციასა და წყლის ზედაპირის სიმაღლეს შორის სხვაობით. ამ სიმაღლის სხვაობას ეწოდება დაწნევა, ასევე ცნობილი როგორც ვარდნა ან დაწნევა, და წყლის პოტენციური ენერგია პირდაპირპროპორციულია დაწნევისა.

2. მდინარის დინების ჰიდროელექტროსადგური (ROR)
ანუ, მდინარის ნაკადის ჰიდროენერგია, ასევე ცნობილი როგორც ჩამონადენის ჰიდროენერგია, არის ჰიდროენერგიის ფორმა, რომელიც იყენებს ჰიდროენერგიას, მაგრამ მოითხოვს მხოლოდ მცირე რაოდენობით წყალს ან არ საჭიროებს დიდი რაოდენობით წყლის შენახვას ენერგიის გენერირებისთვის. მდინარის ნაკადის ჰიდროენერგიას თითქმის საერთოდ არ სჭირდება წყლის შენახვა, ან მხოლოდ ძალიან მცირე წყლის შესანახი ობიექტების აშენებაა საჭირო. მცირე წყლის შესანახი ობიექტების მშენებლობისას, ამ ტიპის წყლის შესანახ ნაგებობებს რეგულირების აუზს ან წინა აუზს უწოდებენ. რადგან არ არსებობს წყლის მასშტაბური შესანახი ობიექტები, სიჩუანის ნაკადის ელექტროენერგიის გენერაცია ძალიან მგრძნობიარეა მითითებული წყლის წყაროს წყლის მოცულობის სეზონური ცვლილების მიმართ. ამიტომ, სიჩუანის ნაკადის ელექტროსადგური ჩვეულებრივ განისაზღვრება, როგორც წყვეტილი ენერგიის წყარო. თუ ჩუანლიუს ელექტროსადგურში აშენდება მარეგულირებელი ავზი, რომელსაც შეუძლია წყლის ნაკადის რეგულირება ნებისმიერ დროს, მისი გამოყენება შესაძლებელია როგორც პიკური საპარსი ელექტროსადგური ან საბაზისო დატვირთვის ელექტროსადგური.

3. მოქცევის ძალა
მოქცევითი ენერგიის გამომუშავება ეფუძნება ოკეანის წყლის დონის აწევას და ვარდნას, რაც მოქცევით არის გამოწვეული. როგორც წესი, ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად წყალსაცავები შენდება, თუმცა ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად მოქცევითი წყალი პირდაპირაც გამოიყენება. მსოფლიოში მოქცევითი ენერგიის გამომუშავებისთვის ბევრი შესაფერისი ადგილი არ არის. დიდ ბრიტანეთში რვა შესაფერისი ადგილია და მისი პოტენციალი, სავარაუდოდ, საკმარისია ქვეყნის ელექტროენერგიაზე მოთხოვნის 20%-ის დასაკმაყოფილებლად.
რა თქმა უნდა, ტრადიციული ჰიდროელექტროსადგურები დომინირებენ ჰიდროენერგიის გენერაციის სამ რეჟიმზე. გარდა ამისა, ტუმბო-აკუმულატორიანი ელექტროსადგური ზოგადად იყენებს ენერგოსისტემის ჭარბ სიმძლავრეს (სიმძლავრე წყალდიდობის სეზონზე, არდადეგებზე ან დაბალი სიმძლავრის დროს გვიან ღამით) ქვედა რეზერვუარიდან ზედა რეზერვუარში წყლის გადასაქაჩად შესანახად; სისტემის პიკური დატვირთვის დროს, ზედა რეზერვუარში წყალი დაილექება და წყლის ტურბინა აამუშავებს წყლის ტურბინის გენერატორს ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად. პიკური რეგულირებისა და ხეობის შევსების ორმაგი ფუნქციით, ეს არის ენერგოსისტემისთვის პიკური რეგულირების ყველაზე იდეალური ენერგომომარაგება. გარდა ამისა, მისი გამოყენება ასევე შესაძლებელია როგორც სიხშირის მოდულაცია, ფაზის მოდულაცია, ძაბვის რეგულირება და სარეზერვო რეჟიმი, რაც მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ელექტროქსელის უსაფრთხო და მაღალი ხარისხის მუშაობის უზრუნველყოფასა და სისტემის ეკონომიურობის გაუმჯობესებაში.
ტუმბო-აკუმულატორის ელექტროსადგური თავისთავად არ გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას, მაგრამ ასრულებს როლს ელექტროქსელში ელექტროენერგიის გამომუშავებასა და ენერგომომარაგებას შორის წინააღმდეგობის კოორდინაციაში; პიკური დატვირთვის რეგულირება მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მოკლევადიან პიკურ დატვირთვაში; სწრაფი გაშვება და სიმძლავრის ცვლილება უზრუნველყოფს ელექტროქსელის ენერგომომარაგების საიმედოობას და აუმჯობესებს ელექტროქსელის ენერგომომარაგების ხარისხს. ახლა ეს არ მიეწერება ჰიდროენერგიას, არამედ ენერგიის შენახვას.
ამჟამად მსოფლიოში 193 მოქმედი ჰიდროელექტროსადგურია 1000 მეგავატზე მეტი დადგმული სიმძლავრით და 21 მშენებლობის პროცესშია. მათ შორის, ჩინეთში 1000 მეგავატზე მეტი დადგმული სიმძლავრის 55 ჰიდროელექტროსადგურია მოქმედი და 5 მშენებლობის პროცესშია, რაც მსოფლიოში პირველ ადგილს იკავებს.