Гидроэнергетика - бұл электр энергиясын өндіру үшін судың кинетикалық энергиясын пайдаланатын жаңартылатын энергия технологиясы. Бұл жаңартылу, төмен шығарындылар, тұрақтылық және бақылау мүмкіндігі сияқты көптеген артықшылықтары бар кеңінен қолданылатын таза энергия көзі. Гидроэнергетиканың жұмыс принципі қарапайым тұжырымдамаға негізделген: турбинаны қозғалысқа келтіру үшін су ағынының кинетикалық энергиясын пайдалану, бұл өз кезегінде электр энергиясын өндіру үшін генераторды айналдырады. Гидроэнергияны өндірудің қадамдары: су көзін, әдетте су қоймасын (жасанды су қоймасын) немесе қуат беретін табиғи өзенді қажет ететін су қоймасынан немесе өзеннен суды бұру; су ағынының бағыты, мұнда су ағыны бұру арнасы арқылы турбинаның қалақтарына бағытталған. Айналдыру арнасы электр қуатын өндіру қуатын реттеу үшін су ағынының ағынын басқара алады; турбина жұмыс істеп тұр, ал су ағыны турбинаның қалақтарына соғылып, оның айналуын тудырады. Турбина жел энергиясын өндірудегі жел доңғалағына ұқсас; генератор электр энергиясын өндіреді, ал турбинаның жұмысы электромагниттік индукция принципі арқылы электр энергиясын өндіретін генераторды айналдырады; электр энергиясын беру, өндірілген қуат электр желісіне беріледі және қалаларға, өнеркәсіптерге және үй шаруашылықтарына беріледі. Гидроэнергетиканың көптеген түрлері бар. Әртүрлі жұмыс принциптері мен қолдану сценарийлеріне сәйкес оны өзен электр энергиясын өндіруге, су қоймаларында электр энергиясын өндіруге, толқындар мен мұхиттарды өндіруге және шағын гидроэнергетикаға бөлуге болады. Гидроэнергетиканың көптеген артықшылықтары бар, сонымен қатар кейбір кемшіліктері де бар. Артықшылықтары негізінен: су энергетикасы жаңартылатын энергия көзі болып табылады. Гидроэнергетика су айналымына сүйенеді, сондықтан ол жаңартылатын және таусылмайды; бұл таза энергия көзі. Гидроэнергетика парниктік газдар мен ауаны ластайтын заттарды шығармайды және қоршаған ортаға аз әсер етеді; ол басқарылады. Сенімді негізгі жүктеме қуатын қамтамасыз ету үшін су электр станцияларын сұранысқа сәйкес реттеуге болады. Негізгі кемшіліктер: ірі гидроэнергетикалық жобалар экожүйеге зиян келтіруі мүмкін, сонымен қатар тұрғындардың көші-қоны және жерді иеліктен шығару сияқты әлеуметтік мәселелер; гидроэнергетика су ресурстарының қолжетімділігімен шектеледі, ал құрғақшылық немесе су ағынының төмендеуі электр энергиясын өндіруге әсер етуі мүмкін.
Гидроэнергетика энергияның жаңартылатын түрі ретінде ұзақ тарихы бар. Ерте су турбиналары мен су дөңгелектері: Біздің эрамызға дейінгі 2-ғасырдың өзінде адамдар диірмендер мен ағаш кескіштер сияқты машиналарды жүргізу үшін су турбиналары мен су дөңгелектерін пайдалана бастады. Бұл машиналар жұмыс істеу үшін су ағынының кинетикалық энергиясын пайдаланады. Электр энергиясын өндірудің пайда болуы: 19 ғасырдың аяғында адамдар су энергиясын электр энергиясына айналдыру үшін су электр станцияларын пайдалана бастады. Дүние жүзіндегі алғашқы коммерциялық ГЭС 1882 жылы АҚШ-тың Висконсин штатында салынды. Бөгеттер мен су қоймаларының құрылысы: 20 ғасырдың басында бөгеттер мен су қоймаларының салынуымен гидроэнергетиканың ауқымы айтарлықтай кеңейді. Белгілі бөгет жобаларына АҚШ-тағы Гувер бөгеті және Қытайдағы Үш шатқал бөгеті жатады. Технологиялық жетістіктер: Уақыт өте келе гидроэнергетика технологиясы тұрақты түрде жетілдірілді, оның ішінде турбиналар, гидрогенераторлар және интеллектуалды басқару жүйелері енгізілді, бұл гидроэнергетиканың тиімділігі мен сенімділігін арттырды.
Гидроэнергетика таза, жаңартылатын энергия көзі болып табылады және оның салалық тізбегі су ресурстарын басқарудан бастап электр энергиясын тасымалдауға дейінгі бірнеше негізгі буындарды қамтиды. Гидроэнергетика тізбегінің бірінші буыны су ресурстарын басқару болып табылады. Бұл электр энергиясын өндіруге арналған турбиналарға судың тұрақты жеткізілуін қамтамасыз ету үшін су ағындарын жоспарлауды, сақтауды және бөлуді қамтиды. Су ресурстарын басқару әдетте тиісті шешімдер қабылдау үшін жауын-шашын, су ағынының жылдамдығы және су деңгейі сияқты параметрлерді бақылауды талап етеді. Заманауи су ресурстарын басқару сонымен қатар электр қуатын өндіру қуаттылығын құрғақшылық сияқты төтенше жағдайларда да сақтауға болатын тұрақтылыққа назар аударады. Бөгеттер мен су қоймалары гидроэнергетика тізбегіндегі негізгі нысандар болып табылады. Бөгеттер әдетте су деңгейін көтеру және су қысымын қалыптастыру үшін қолданылады, осылайша су ағынының кинетикалық энергиясын арттырады. Су қоймалары ең жоғары сұраныс кезінде жеткілікті су ағынын қамтамасыз ету үшін суды сақтау үшін пайдаланылады. Бөгеттерді жобалау және салу қауіпсіздік пен тұрақтылықты қамтамасыз ету үшін геологиялық жағдайларды, су ағынының сипаттамаларын және экологиялық әсерлерді ескеруі керек. Турбиналар гидроэнергетика тізбегінің негізгі компоненттері болып табылады. Турбинаның қалақтары арқылы су ағып өткенде, оның кинетикалық энергиясы механикалық энергияға айналады, бұл турбинаны айналдырады. Ең жоғары энергия тиімділігіне қол жеткізу үшін турбинаның дизайны мен түрін су ағынының жылдамдығына, ағынының жылдамдығына және биіктігіне сәйкес таңдауға болады. Турбина айналғанда, ол электр энергиясын өндіру үшін қосылған генераторды басқарады. Генератор механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіретін негізгі құрылғы болып табылады. Жалпы, генератордың жұмыс принципі айнымалы ток генерациялау үшін айналмалы магнит өрісі арқылы ток индукциялау болып табылады. Генератордың дизайны мен қуатын қуат сұранысына және су ағынының сипаттамаларына сәйкес анықтау қажет. Генератор өндіретін қуат айнымалы ток болып табылады, оны әдетте қосалқы станция арқылы өңдеу қажет. Қосалқы станцияның негізгі функцияларына қуат беру жүйесінің талаптарын қанағаттандыру үшін күшейту (қуатты беру кезінде энергияның жоғалуын азайту үшін кернеуді көтеру) және ток түрін түрлендіру (айнымалы токты тұрақты токқа немесе керісінше түрлендіру) кіреді. Соңғы сілтеме - қуат беру. Электр станциясы өндіретін энергия электр беру желілері арқылы қалалық, өнеркәсіптік немесе ауылдық жерлерде электр энергиясын пайдаланушыларға беріледі. Энергияны тағайындалған жерге қауіпсіз және тиімді жеткізуді қамтамасыз ету үшін электр беру желілерін жоспарлау, жобалау және күтіп ұстау қажет. Кейбір аймақтарда әртүрлі кернеулер мен жиіліктер талаптарын қанағаттандыру үшін қуатты қосалқы станция арқылы қайта өңдеу қажет болуы мүмкін.
Жіберу уақыты: 12 қараша 2024 ж
