Hidroenerģija ir zinātniska tehnoloģija, kas pēta tehniskus un ekonomiskus jautājumus, piemēram, inženierbūvniecību un ražošanas vadību. Ūdens enerģija, ko izmanto hidroelektroenerģijas ražošanā, galvenokārt ir ūdenī uzkrātā potenciālā enerģija. Lai pārvērstu hidroenerģiju elektrībā, ir jābūvē dažāda veida hidroelektrostacijas.
1. Pamata ievads: Upju, ezeru u.c. hidroelektroenerģijas izmantošana. Tās atrodas lielos augstumos un tām ir potenciālā enerģija, kas plūst uz nelielu augstumu un pārveido tajos esošo potenciālo enerģiju ūdens turbīnas kinētiskajā enerģijā, ko pēc tam izmanto kā jaudu ģeneratora piedziņai elektroenerģijas ražošanai. Izmantojot hidraulisko enerģiju (ar ūdens spiedienu), lai darbinātu hidraulisko mašīnu (ūdens turbīnas) rotāciju, ūdens enerģija tiek pārveidota mehāniskajā enerģijā. Ja ūdens turbīnai ir pievienots cita veida mehānisms (ģenerators), tas var ģenerēt elektrību, turbīnai rotējot, un pēc tam pārveidot mehānisko enerģiju elektriskajā enerģijā. Savā ziņā hidroenerģija ir process, kurā ūdens potenciālā enerģija tiek pārveidota mehāniskajā enerģijā un pēc tam elektriskajā enerģijā. Hidroelektrostaciju radītā zemā barošanas sprieguma dēļ, ja tā ir jāpārvada attāliem lietotājiem, tā ir jāpastiprina caur transformatoriem, pēc tam jāpārvada uz apakšstacijām lietotāju koncentrētās zonās pa gaisa pārvades līnijām, visbeidzot jāsamazina līdz spriegumam, kas piemērots mājsaimniecību lietotājiem un rūpnīcu elektroiekārtām, un pēc tam jāpārvada uz dažādām rūpnīcām un mājsaimniecībām pa sadales līnijām. 2. Hidroelektrostacijas pamatprincips ir izmantot ūdens līmeņa pazemināšanos, lai sadarbotos ar hidroelektroģeneratoru enerģijas ražošanai, tas ir, pārveidot ūdens potenciālo enerģiju hidrauliskās turbīnas mehāniskajā enerģijā un pēc tam izmantot mehānisko enerģiju, lai darbinātu ģeneratoru un iegūtu elektroenerģiju. Zinātnieki ir efektīvi izmantojuši dabas apstākļus, piemēram, plūsmas inženieriju un mehānisko fiziku, izmantojot ūdens līmeņa pazemināšanos. Un tie ir rūpīgi saskaņoti, lai panāktu visaugstāko enerģijas ražošanu, lai cilvēki varētu izmantot lētu un nepiesārņojošu elektroenerģiju. Savukārt zems ūdens līmenis absorbē saules gaismu un piektdien cirkulē pa Zemi, tādējādi atjaunojot augstus ūdens avotus.
Līdz šim hidroelektroenerģijas apjoms svārstās no vairākiem desmitiem vatu, ko izmanto trešās pasaules lauku apvidos, līdz vairākiem miljoniem vatu, ko izmanto elektroapgādei lielās pilsētās. 3. Galvenie veidi tiek klasificēti pēc koncentrēta krituma, tostarp dambja tipa hidroelektrostacijas, novirzīšanas tipa hidroelektrostacijas, hibrīdas hidroelektrostacijas, plūdmaiņu elektrostacijas un sūknēšanas elektrostacijas. Pamatojoties uz noteces regulēšanas pakāpi, vai ir vai nav regulējošas hidroelektrostacijas. Atkarībā no ūdens avota veida to parasti sauc par parasto hidroelektrostaciju, kas elektroenerģijas ražošanai izmanto dabiskas upes, ezerus un citus ūdens avotus. Hidroelektrostacijas var iedalīt augsta spiediena (virs 70 metriem), vidēja spiediena (15–70 metri) un zema spiediena (zem 15 metriem) hidroelektrostacijās, pamatojoties uz to izmantošanas spiedienu. Atkarībā no hidroelektrostaciju uzstādītās jaudas tās var iedalīt lielās, vidējās un mazās hidroelektrostacijās. Parasti mazās hidroelektrostacijas ar uzstādīto jaudu, kas mazāka par 5000 kilovatiem, sauc par mazajām hidroelektrostacijām, tās, kuru uzstādītā jauda ir no 5000 līdz 100 000 kilovatiem, sauc par vidējām hidroelektrostacijām, un tās, kuru uzstādītā jauda pārsniedz 100 000 kilovatus, sauc par lielajām hidroelektrostacijām vai milzīgajām hidroelektrostacijām. 4. Hidroenerģijas priekšrocība ir neizsmeļams un atjaunojams tīras enerģijas avots. Tomēr, lai efektīvi izmantotu dabisko ūdens enerģiju, ir nepieciešams manuāli būvēt hidrauliskās konstrukcijas, kas var koncentrēt ūdens plūsmas kritumu un regulēt plūsmu, piemēram, dambjus, novadcaurules un caurtekas. Tāpēc projekta investīcijas ir lielas un būvniecības cikls ir ilgs. Taču hidroelektroenerģijas ražošanai ir augsta efektivitāte, zemas enerģijas ražošanas izmaksas, ātra iekārtas palaišana un vienkārša regulēšana. Dabiskās ūdens plūsmas izmantošanas dēļ to lielā mērā ietekmē dabiskie apstākļi. Hidroenerģija bieži vien ir svarīga visaptverošas ūdens resursu izmantošanas sastāvdaļa, veidojot visaptverošu ūdens resursu izmantošanas sistēmu ar kuģošanu, akvakultūru, apūdeņošanu, plūdu kontroli, tūrismu utt. Hidroenerģija ir atjaunojams enerģijas avots ar minimālu ietekmi uz vidi. Papildus lētas elektroenerģijas nodrošināšanai tai ir arī šādas priekšrocības: plūdu kontrole, apūdeņošanas ūdens nodrošināšana, upju navigācijas uzlabošana, kā arī transporta, energoapgādes un ekonomikas uzlabošana reģionā, īpaši attīstot tūrismu un akvakultūru.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 26. aprīlis
