Өзендер мыңдаған шақырымға ағып, үлкен энергияны қамтиды. Табиғи су энергиясын электр энергиясына айналдыру және пайдалану гидроэнергетика деп аталады. Гидравликалық энергияны құрайтын екі негізгі элемент - ағын және қысым. Ағын өзеннің өзімен анықталады, ал өзен суын тікелей пайдаланудың кинетикалық энергиясын пайдалану деңгейі өте төмен болады, себебі өзеннің бүкіл бөлігін су турбиналарымен толтыру мүмкін емес.
Гидравликалық пайдалану негізінен потенциалдық энергияны пайдаланады және потенциалдық энергияны пайдалануда төмендеу болуы керек. Дегенмен, өзендердің табиғи төмендеуі, әдетте, өзен ағыны бойымен біртіндеп қалыптасады және салыстырмалы түрде қысқа қашықтықта су ағынының табиғи төмендеуі салыстырмалы түрде төмен. Төмендеуді жасанды түрде арттыру үшін тиісті инженерлік шараларды қабылдау қажет, яғни шашыраңқы табиғи құлауды пайдалануға болатын су деңгейін қалыптастыру үшін шоғырландыру.
Гидроэнергетиканың артықшылықтары
1. Су энергиясын қалпына келтіру
Су энергиясы негізінен табиғи газ бен су айналымы арқылы қалыптасатын табиғи өзен ағынынан алынады. Су айналымы су энергиясын қайта өңдеуге және қайта пайдалануға мүмкіндік береді, сондықтан су энергиясы «жаңартылатын энергия» деп аталады. «Жаңартылатын энергия» энергетикалық құрылыста ерекше орын алады.
2. Су ресурстарын кешенді пайдалануға болады
Гидроэлектростанциялар тек су ағынындағы энергияны пайдаланады және суды тұтынбайды. Сондықтан су ресурстарын кешенді пайдалануға болады, ал электр энергиясын өндірумен қатар, олар бір мезгілде су тасқынын бақылау, суару, кеме қатынасы, сумен жабдықтау, аквамәдениет, туризм және басқа да аспектілерден пайда көріп, көп мақсатты дамуды жүзеге асыра алады.
3. Су энергиясын реттеу
Электр энергиясын сақтау мүмкін емес, өндіріс пен тұтыну бір мезгілде жүзеге асырылады. Су энергиясын энергетикалық жүйенің талаптарына сәйкес өндірілетін су қоймаларында сақтауға болады. Су қоймалары энергетикалық жүйе үшін энергия сақтау қоймалары ретінде қызмет етеді. Су қоймаларын реттеу энергетикалық жүйенің жүктемелерді реттеу мүмкіндігін жақсартады, электрмен жабдықтаудың сенімділігі мен икемділігін арттырады.
4. Гидроэнергетика өндірісінің қайтымдылығы
Суды биік жерден төмен жерге бағыттайтын су турбинасы электр энергиясын өндіріп, су энергиясын электр энергиясына айналдыра алады; өз кезегінде, төменгі деңгейлерде орналасқан су айдындары электр сорғыларымен сіңіріліп, сақтау үшін жоғары деңгейдегі су қоймаларына жіберіледі, бұл электр энергиясын су энергиясына айналдырады. Сорғылы сақтау электр станцияларын салу үшін су электр станцияларын өндірудің қайтымдылығын пайдалану энергетикалық жүйенің жүктемені реттеу мүмкіндігін жақсартуда ерекше рөл атқарады.
5. Құрылғының жұмыс істеу икемділігі
Гидроэлектростанциялардың жабдықтары қарапайым, икемді және сенімді жұмыс істейді және жүктемелерді арттыру немесе азайту үшін өте ыңғайлы. Оларды пайдаланушылардың қажеттіліктеріне сәйкес тез іске қосуға немесе тоқтатуға болады және автоматтандыру оңай. Олар энергетикалық жүйенің шыңдық қырқу және жиілік модуляциясы міндеттерін орындауға, сондай-ақ апаттық резервтік режим, жүктемені реттеу және басқа да функциялар ретінде қызмет етуге өте қолайлы. Олар энергетикалық жүйенің сенімділігін арттыра алады, сонымен қатар керемет динамикалық артықшылықтарға ие. Гидроэлектростанциялар энергетикалық жүйедегі динамикалық жүктемелердің негізгі тасымалдаушылары болып табылады.
6. Гидроэнергетика өндірісінің төмен құны және жоғары тиімділігі
Гидроэнергетика отынды тұтынбайды және отынды пайдалану мен тасымалдауға көп жұмыс күші мен құрылыстарды қажет етпейді. Жабдық қарапайым, операторлар аз, қосалқы қуат аз, жабдықтың қызмет ету мерзімі ұзақ және пайдалану және техникалық қызмет көрсету шығындары төмен. Сондықтан, гидроэлектростанциялардың электр энергиясын өндіру құны төмен, қазба отын электр станцияларының құнының тек 1/5-тен 1/8-ге дейін. Сонымен қатар, гидроэлектростанциялардың энергияны пайдалану деңгейі жоғары, 85%-дан астамға жетеді, ал қазба отын электр станцияларының энергияны пайдалану деңгейі шамамен 40%-ды құрайды.
7. Экологиялық ортаны жақсартуға ықпал етеді
Гидроэлектростанцияларды өндіру қоршаған ортаны ластамайды. Су қоймасының кең су беті аймақтың микроклиматын және су ағынының уақытша және кеңістіктік таралуын реттейді, бұл айналадағы аумақтардың экологиялық ортасын жақсартуға ықпал етеді. Көмірмен жұмыс істейтін электр станциялары үшін шикі көмірдің әрбір тоннасы шамамен 30 кг SO2 шығаруы керек, ал 30 кг-нан астам бөлшектер шаңы шығады. Ел бойынша 50 ірі және орта көмірмен жұмыс істейтін электр станцияларының статистикасына сәйкес, электр станцияларының 90%-ы 860 мг/м3-тен асатын SO2 концентрациясымен шығарады, бұл өте ауыр ластану болып табылады. Қоршаған орта мәселелеріне көбірек көңіл бөлініп жатқан бүгінгі әлемде су электр станцияларын салуды жеделдету және Қытайда су электр станцияларының үлесін арттыру қоршаған ортаның ластануын азайту үшін үлкен маңызға ие.
Гидроэнергетиканың кемшіліктері
Бір реттік ірі инвестициялар – су электр станцияларын салуға арналған үлкен топырақ және бетон жұмыстары; Сонымен қатар, бұл су тасқынынан айтарлықтай шығындарға әкеледі және қоныс аударуға кететін үлкен шығындарды төлеуді талап етеді; Құрылыс кезеңі жылу электр станцияларын салуға қарағанда ұзағырақ, бұл құрылыс қаражатының айналымына әсер етеді. Суды үнемдеу жобаларына салынған инвестицияның бір бөлігін әртүрлі бенефициарлық департаменттер бөліссе де, су электр станциясының бір киловаттына салынатын инвестиция жылу энергиясына қарағанда әлдеқайда жоғары. Дегенмен, болашақ операцияларда жылдық пайдалану шығындарындағы үнемдеу жыл сайын өтеледі. Ең жоғары рұқсат етілген өтемақы кезеңі елдің даму деңгейі мен энергетикалық саясатымен байланысты. Егер өтемақы кезеңі рұқсат етілген мәннен аз болса, су электр станциясының орнатылған қуатын арттыру орынды деп саналады.
Ақаудың қаупі – Су тасқынына байланысты бөгеттер көп мөлшерде суды, табиғи апаттар, техногендік залалды және құрылыс сапасын жауып тастайды, бұл төменгі ағыс аймақтары мен инфрақұрылым үшін апатты салдарға әкелуі мүмкін. Мұндай ақаулар электрмен жабдықтауға, жануарлар мен өсімдіктерге әсер етуі мүмкін, сондай-ақ айтарлықтай шығындар мен құрбандықтарға әкелуі мүмкін.
Экожүйенің зақымдануы – Ірі су қоймалары бөгеттердің жоғарғы жағында кең көлемді су тасқынын тудырады, кейде ойпатты жерлерді, аңғар ормандарын және жайылымдарды жойып жібереді. Сонымен қатар, бұл өсімдіктің айналасындағы су экожүйесіне де әсер етеді. Бұл балықтарға, су құстарына және басқа да жануарларға айтарлықтай әсер етеді.
Жарияланған уақыты: 03.04.2023
