ჰიდროენერგიის უპირატესობები და ნაკლოვანებები, მათ შორის მისი გავლენა გარემოზე

მდინარეები ათასობით მილზე მიედინება და უზარმაზარ ენერგიას შეიცავს. ბუნებრივი წყლის ენერგიის ელექტროენერგიად გამომუშავებასა და გამოყენებას ჰიდროენერგია ეწოდება. ჰიდრავლიკური ენერგიის შემადგენელი ორი ძირითადი ელემენტია ნაკადი და დაწნევა. ნაკადი თავად მდინარით განისაზღვრება და მდინარის წყლის პირდაპირი გამოყენებით კინეტიკური ენერგიის გამოყენების მაჩვენებელი ძალიან დაბალი იქნება, რადგან მდინარის მთელი მონაკვეთის წყლის ტურბინებით შევსება შეუძლებელია.
ჰიდრავლიკური გამოყენება ძირითადად პოტენციურ ენერგიას იყენებს და პოტენციური ენერგიის გამოყენება უნდა შემცირდეს. თუმცა, მდინარეების ბუნებრივი ვარდნა, როგორც წესი, თანდათანობით ყალიბდება მდინარის დინების გასწვრივ და შედარებით მოკლე მანძილზე წყლის ნაკადის ბუნებრივი ვარდნა შედარებით დაბალია. ვარდნის ხელოვნურად გასაზრდელად საჭიროა შესაბამისი საინჟინრო ზომების მიღება, რაც გულისხმობს გაფანტული ბუნებრივი ვარდნის კონცენტრირებას გამოსაყენებელი წყლის დაწნევის შესაქმნელად.

ჰიდროენერგეტიკის უპირატესობები
1. წყლის ენერგიის აღდგენა
წყლის ენერგია მოდის მდინარის ბუნებრივი ჩამონადენიდან, რომელიც ძირითადად წარმოიქმნება ბუნებრივი აირისა და წყლის ცირკულაციის შედეგად. წყლის ცირკულაცია წყლის ენერგიის გადამუშავებისა და ხელახლა გამოყენების საშუალებას იძლევა, ამიტომ წყლის ენერგიას „განახლებად ენერგიას“ უწოდებენ. „განახლებად ენერგიას“ ენერგეტიკის კონსტრუქციაში უნიკალური ადგილი უჭირავს.
2. წყლის რესურსების ყოვლისმომცველი გამოყენება შესაძლებელია
ჰიდროელექტროენერგია მხოლოდ წყლის ნაკადის ენერგიას იყენებს და წყალს არ მოიხმარს. ამიტომ, წყლის რესურსების ყოვლისმომცველი გამოყენება შესაძლებელია და ელექტროენერგიის გენერაციასთან ერთად, მათ ერთდროულად შეუძლიათ ისარგებლონ წყალდიდობის კონტროლის, ირიგაციის, გადაზიდვების, წყალმომარაგების, აკვაკულტურის, ტურიზმისა და სხვა ასპექტებით და განახორციელონ მრავალმიზნობრივი განვითარება.
3. წყლის ენერგიის რეგულირება
ელექტროენერგიის შენახვა შეუძლებელია და წარმოება და მოხმარება ერთდროულად სრულდება. წყლის ენერგიის შენახვა შესაძლებელია რეზერვუარებში, რომლებიც წარმოიქმნება ენერგოსისტემის მოთხოვნების შესაბამისად. რეზერვუარები ენერგოსისტემის ენერგიის შესანახი საწყობების ფუნქციას ასრულებს. რეზერვუარების რეგულირება აუმჯობესებს ენერგოსისტემის დატვირთვის რეგულირების უნარს, რაც ზრდის ენერგომომარაგების საიმედოობას და მოქნილობას.
4. ჰიდროელექტროენერგიის გენერაციის შექცევადობა
წყლის ტურბინას, რომელიც წყალს მაღალი ადგილიდან დაბალ ადგილას მიმართავს, შეუძლია ელექტროენერგიის გენერირება და წყლის ენერგია ელექტროენერგიად გარდაქმნას; თავის მხრივ, ქვედა დონეზე მდებარე წყლის ობიექტები შთანთქავს ელექტროტუმბოებს და იგზავნება უფრო მაღალ დონეზე მდებარე რეზერვუარებში შესანახად, სადაც ელექტროენერგიას წყლის ენერგიად გარდაქმნიან. ჰიდროენერგეტიკის შექცევადობის გამოყენებას ტუმბო-აკუმულატორიანი ელექტროსადგურების ასაშენებლად უნიკალური როლი აქვს ენერგოსისტემის დატვირთვის რეგულირების უნარის გაუმჯობესებაში.
5. ერთეულის მუშაობის მოქნილობა
ჰიდროელექტროსადგურებს აქვთ მარტივი აღჭურვილობა, მოქნილი და საიმედო მუშაობა და ძალიან მოსახერხებელია დატვირთვის გაზრდის ან შემცირებისთვის. მათი სწრაფად ჩართვა ან გამორთვა შესაძლებელია მომხმარებლების საჭიროებების შესაბამისად და მათი ავტომატიზაცია მარტივია. ისინი ყველაზე შესაფერისია ენერგოსისტემის პიკური დატვირთვისა და სიხშირის მოდულაციის ამოცანების შესასრულებლად, ასევე საგანგებო სარეზერვო სადგურის, დატვირთვის რეგულირებისა და სხვა ფუნქციების შესასრულებლად. მათ შეუძლიათ გაზარდონ ენერგოსისტემის საიმედოობა, განსაკუთრებული დინამიური უპირატესობებით. ჰიდროელექტროსადგურები ენერგოსისტემაში დინამიური დატვირთვების მთავარი მატარებლები არიან.
6. ჰიდროელექტროენერგიის წარმოების დაბალი ღირებულება და მაღალი ეფექტურობა
ჰიდროენერგია არ მოიხმარს საწვავს და არ საჭიროებს დიდი რაოდენობით ადამიანურ რესურსსა და საშუალებებს, რომლებიც ჩადებულია საწვავის ექსპლუატაციასა და ტრანსპორტირებაში. აღჭურვილობა მარტივია, ნაკლები ოპერატორით, ნაკლები დამხმარე სიმძლავრით, აღჭურვილობის ხანგრძლივი მომსახურების ხანგრძლივობით და დაბალი ექსპლუატაციისა და მოვლა-პატრონობის ხარჯებით. ამიტომ, ჰიდროელექტროსადგურების ელექტროენერგიის წარმოების ღირებულება დაბალია, მხოლოდ 1/5-დან 1/8-მდე წიაღისეული საწვავის ელექტროსადგურის ოდენობისა. გარდა ამისა, ჰიდროელექტროსადგურების ენერგიის გამოყენების მაჩვენებელი მაღალია, 85%-ზე მეტს აღწევს, მაშინ როდესაც წიაღისეული საწვავის ელექტროსადგურების ენერგიის გამოყენების მაჩვენებელი მხოლოდ დაახლოებით 40%-ია.
7. ეს ხელს უწყობს ეკოლოგიური გარემოს გაუმჯობესებას
ჰიდროელექტროენერგიის გამომუშავება გარემოს არ აბინძურებს. წყალსაცავის უზარმაზარი წყლის ზედაპირი არეგულირებს რეგიონის მიკროკლიმატს და წყლის ნაკადის დროებით და სივრცით განაწილებას, რაც ხელს უწყობს მიმდებარე ტერიტორიების ეკოლოგიური გარემოს გაუმჯობესებას. ნახშირზე მომუშავე ელექტროსადგურებისთვის, ნედლი ნახშირის ყოველი ტონა დაახლოებით 30 კგ SO2-ს გამოყოფს და 30 კგ-ზე მეტი ნაწილაკოვანი მტვერი გამოიყოფა. ქვეყნის მასშტაბით 50 დიდი და საშუალო ზომის ნახშირზე მომუშავე ელექტროსადგურის სტატისტიკის მიხედვით, ელექტროსადგურების 90% გამოყოფს SO2-ს 860 მგ/მ3-ზე მეტი კონცენტრაციით, რაც ძალიან სერიოზული დაბინძურებაა. დღევანდელ მსოფლიოში, სადაც გარემოსდაცვით საკითხებს სულ უფრო მეტი ყურადღება ექცევა, ჰიდროელექტროსადგურების მშენებლობის დაჩქარებას და ჩინეთში ჰიდროელექტროსადგურების წილის გაზრდას დიდი მნიშვნელობა აქვს გარემოს დაბინძურების შესამცირებლად.

ჰიდროელექტროსადგურების ნაკლოვანებები
ერთჯერადი დიდი ინვესტიცია – უზარმაზარი მიწის სამუშაოები და ბეტონის სამუშაოები ჰიდროელექტროსადგურების მშენებლობისთვის; გარდა ამისა, ეს გამოიწვევს წყალდიდობის მნიშვნელოვან დანაკარგებს და მოითხოვს განსახლების უზარმაზარ ხარჯებს; მშენებლობის პერიოდი ასევე უფრო გრძელია, ვიდრე თბოელექტროსადგურების მშენებლობა, რაც გავლენას ახდენს სამშენებლო სახსრების ბრუნვაზე. მაშინაც კი, თუ წყლის კონსერვაციის პროექტებში ინვესტიციების ნაწილი სხვადასხვა ბენეფიციარი დეპარტამენტის მიერ გაიყოფა, ჰიდროელექტროსადგურის ერთ კილოვატზე ინვესტიცია გაცილებით მაღალია, ვიდრე თბოელექტროენერგიის. თუმცა, მომავალ ოპერაციებში, წლიური საოპერაციო ხარჯების დაზოგვა წლიდან წლამდე ანაზღაურდება. მაქსიმალური დასაშვები კომპენსაციის პერიოდი დაკავშირებულია ქვეყნის განვითარების დონესთან და ენერგეტიკულ პოლიტიკასთან. თუ კომპენსაციის პერიოდი დასაშვებ მნიშვნელობაზე ნაკლებია, მიზანშეწონილად ითვლება ჰიდროელექტროსადგურის დადგმული სიმძლავრის გაზრდა.
ავარიის რისკი - წყალდიდობის გამო, კაშხლები ბლოკავს დიდი რაოდენობით წყალს, სტიქიურ უბედურებებს, ადამიანის მიერ გამოწვეულ ზიანს და მშენებლობის ხარისხს, რამაც შეიძლება კატასტროფული შედეგები გამოიწვიოს ქვედა დინების ტერიტორიებისა და ინფრასტრუქტურისთვის. ასეთმა ავარიებმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს ელექტროენერგიის მიწოდებაზე, ცხოველებსა და მცენარეებზე და ასევე გამოიწვიოს მნიშვნელოვანი დანაკარგები და მსხვერპლი.
ეკოსისტემის დაზიანება – დიდი წყალსაცავები იწვევს კაშხლების ზემოთ მდებარე ფართომასშტაბიან წყალდიდობას, ზოგჯერ ანადგურებს დაბლობებს, ხეობის ტყეებსა და ბალახოვან მასივებს. ამავდროულად, ეს გავლენას ახდენს ქარხნის გარშემო არსებულ წყლის ეკოსისტემაზე. ის მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს თევზებზე, წყლის ფრინველებსა და სხვა ცხოველებზე.