Hidroenergija yra mokslinė technologija, tirianti techninius ir ekonominius klausimus, tokius kaip inžinerinė statyba ir gamybos valdymas. Vandens energija, naudojama hidroelektrinės gamyboje, daugiausia yra vandenyje sukaupta potenciali energija. Norint hidroenergiją paversti elektra, reikia statyti įvairių tipų hidroelektrines.
1. Pagrindinis įvadas: Upių, ežerų ir kt. hidroelektrinės energijos panaudojimas. Jos yra dideliame aukštyje ir turi potencialinę energiją, tekančios į žemą aukštį ir paverčiančios jose esančią potencialinę energiją vandens turbinos kinetine energija, kuri vėliau naudojama generatoriui varyti elektros energijai generuoti. Naudojant hidraulinę energiją (su vandens slėgiu) hidraulinių mechanizmų (vandens turbinos) sukimuisi varyti, vandens energija paverčiama mechanine energija. Jei prie vandens turbinos prijungiamas kito tipo mechanizmas (generatorius), jis gali generuoti elektrą, kai turbina sukasi, o tada mechaninę energiją paversti elektros energija. Tam tikra prasme hidroenergija yra procesas, kurio metu vandens potencialinė energija paverčiama mechanine energija, o vėliau – elektros energija. Dėl žemos hidroelektrinių generuojamos maitinimo įtampos, jei ji turi būti perduodama nutolusiems vartotojams, ją reikia sustiprinti transformatoriais, tada perduoti į pastotes vartotojų koncentruotose vietovėse per oro perdavimo linijas, galiausiai sumažinti iki įtampos, tinkamos buitiniams vartotojams ir gamyklų elektros įrangai, o tada perduoti įvairioms gamykloms ir namų ūkiams per skirstymo linijas. 2. Pagrindinis hidroelektrinės energijos gamybos principas yra panaudoti vandens lygio kritimą bendradarbiaujant su hidroelektriniu generatoriumi elektros energijai gaminti, t. y. paversti vandens potencialinę energiją mechanine hidraulinės turbinos energija, o tada panaudoti mechaninę energiją generatoriui varyti, kad būtų gauta elektros energija. Mokslininkai efektyviai panaudojo gamtines sąlygas, tokias kaip srautų inžinerija ir mechaninė fizika, panaudodami mažėjantį vandens lygį. Ir jos buvo kruopščiai suderintos, kad būtų pasiekta didžiausia energijos gamyba, kad žmonės galėtų naudoti pigią ir neteršiančią elektros energiją. Kita vertus, žemas vandens lygis sugeria saulės šviesą ir cirkuliuoja Žemėje penktadienį, taip atkurdamas aukšto lygio vandens šaltinius.
Iki šiol hidroelektrinės energijos mastas svyruoja nuo kelių dešimčių vatų, naudojamų Trečiojo pasaulio kaimo vietovėse, iki kelių milijonų vatų, naudojamų elektros energijos tiekimui dideliuose miestuose. 3. Pagrindiniai tipai klasifikuojami pagal koncentruotą nuotėkį, įskaitant užtvankų tipo hidroelektrines, nukreipimo tipo hidroelektrines, hibridines hidroelektrines, potvynių ir atoslūgių jėgaines ir hidroakumuliacines elektrines. Pagal nuotėkio reguliavimo laipsnį, ar yra reguliuojamųjų hidroelektrinių, ar ne. Pagal vandens šaltinio pobūdį ji paprastai vadinama įprastine hidroelektrine, kuri elektros energijai gaminti naudoja natūralias upes, ežerus ir kitus vandens šaltinius. Pagal jų panaudojimo aukštį hidroelektrines galima suskirstyti į didelio slėgio (virš 70 metrų), vidutinio slėgio (15–70 metrų) ir mažo slėgio (žemiau 15 metrų) hidroelektrines. Pagal įrengtą hidroelektrinių galią jas galima suskirstyti į dideles, vidutines ir mažas hidroelektrines. Paprastai mažos hidroelektrinės, kurių įrengtoji galia mažesnė nei 5000 kilovatų, vadinamos mažomis hidroelektrinėmis, o elektrinės, kurių įrengtoji galia yra nuo 5000 iki 100 000 kilovatų, vadinamos vidutinėmis hidroelektrinėmis, o elektrinės, kurių įrengtoji galia viršija 100 000 kilovatų, vadinamos didelėmis hidroelektrinėmis arba milžiniškomis hidroelektrinėmis. 4. Hidroenergija yra neišsenkantis ir atsinaujinantis švarios energijos šaltinis. Tačiau norint efektyviai panaudoti natūralią vandens energiją, būtina rankiniu būdu statyti hidraulinius statinius, kurie gali sutelkti vandens srauto kritimą ir reguliuoti srautą, tokius kaip užtvankos, nukreipiamieji vamzdynai ir pralaidos. Todėl projekto investicijos yra didelės, o statybos ciklas ilgas. Tačiau hidroelektrinės energijos gamyba pasižymi dideliu efektyvumu, mažomis energijos gamybos sąnaudomis, greitu įrenginio paleidimu ir lengvu reguliavimu. Dėl natūralaus vandens srauto naudojimo jai didelę įtaką daro gamtinės sąlygos. Hidroenergija dažnai yra svarbi visapusiško vandens išteklių naudojimo sudedamoji dalis, sudaranti visapusišką vandens išteklių naudojimo sistemą su laivyba, akvakultūra, drėkinimu, potvynių kontrole, turizmu ir kt. Hidroenergija yra atsinaujinantis energijos šaltinis, turintis minimalų poveikį aplinkai. Be pigios elektros energijos tiekimo, ji taip pat turi šiuos privalumus: kontroliuoja potvynius, tiekia vandenį drėkinimui, gerina upių navigaciją ir gerina transportą, elektros energijos tiekimą bei ekonomiką regione, ypač plėtojant turizmą ir akvakultūrą.
Įrašo laikas: 2023 m. balandžio 26 d.
