Waterkracht is het proces waarbij de energie van natuurlijk water met behulp van technische maatregelen wordt omgezet in elektrische energie. Het is de meest fundamentele manier om waterenergie te benutten. De voordelen zijn dat er geen brandstof nodig is, het milieu niet wordt vervuild, de waterenergie continu wordt aangevuld door neerslag, de mechanische en elektrische apparatuur eenvoudig is en de bediening flexibel en gemakkelijk is. De investering is echter doorgaans hoog, de bouwtijd lang en soms veroorzaken overstromingen schade. Waterkracht wordt vaak gecombineerd met waterbeheer, irrigatie, scheepvaart, enzovoort, voor een integrale benutting.
Er zijn drie soorten waterkrachtcentrales:
1. Conventionele waterkracht
Dat wil zeggen, waterkrachtcentrales met een dam, ook wel bekend als waterkrachtcentrales met een reservoir. Een reservoir wordt gevormd door water op te slaan in een dam, en het maximale vermogen dat het kan leveren wordt bepaald door het verschil tussen het volume van het reservoir en de positie van de wateruitlaat en de hoogte van het wateroppervlak. Dit hoogteverschil wordt de valhoogte genoemd, en de potentiële energie van het water is evenredig met de valhoogte.
2. Waterkrachtcentrales met doorstroomprincipe (ROR)
Stroomopwekking, ook wel bekend als rivierwaterkracht, is een vorm van waterkracht die gebruikmaakt van waterkracht, maar slechts een kleine hoeveelheid water nodig heeft of geen grote hoeveelheden water hoeft op te slaan om elektriciteit te genereren. Stroomopwekking vereist vrijwel geen wateropslag, of slechts een zeer kleine wateropslagfaciliteit, die een regelbekken of voorveld wordt genoemd wanneer er een kleine wateropslagfaciliteit wordt gebouwd. Door het ontbreken van grootschalige wateropslagfaciliteiten is de opwekking van stroomopwekking zeer gevoelig voor seizoensgebonden schommelingen in de hoeveelheid water die in de waterbronnen wordt gebruikt. Daarom worden stroomopwekkingscentrales doorgaans beschouwd als intermitterende energiebronnen. Als er in de Chuanliu-waterkrachtcentrale een regelbekken wordt gebouwd dat de waterstroom op elk moment kan aanpassen, kan deze worden gebruikt als piekbelastingscentrale of als basislastcentrale.
3. Getijdenkracht
Getijdenenergie is gebaseerd op de stijging en daling van het zeeniveau als gevolg van de getijden. Over het algemeen worden reservoirs gebouwd om elektriciteit op te slaan, maar er zijn ook mogelijkheden om de door de getijden gegenereerde waterstromen direct te gebruiken voor de opwekking van elektriciteit. Er zijn niet veel plaatsen in de wereld die geschikt zijn voor getijdenenergie, maar naar schatting hebben acht locaties in het Verenigd Koninkrijk het potentieel om 20% van de elektriciteitsbehoefte van het land te dekken.
Uiteraard bestaan er drie typen waterkrachtcentrales: conventionele waterkrachtcentrales en pompwaterkrachtcentrales. Deze maken doorgaans gebruik van overtollige elektriciteit in het elektriciteitsnet (tijdens hoogwater, feestdagen of in de late uurtjes). Het water in het onderste reservoir wordt naar het bovenste reservoir gepompt om daar opgeslagen te worden. Wanneer de belasting van het net piekt, wordt het water in het bovenste reservoir naar beneden gepompt en wordt de turbine aangedreven om elektriciteit op te wekken. Het heeft dus een dubbele functie: het afvlakken van piekbelastingen en het opvullen van dalen. Het is daarmee de meest ideale manier om piekbelastingen in het elektriciteitsnet op te vangen. Bovendien kan het de frequentie, fase en spanning reguleren en als back-up dienen, wat een belangrijke rol speelt bij het waarborgen van een veilige en kwalitatief hoogwaardige werking van het elektriciteitsnet en het verbeteren van de efficiëntie van het systeem.
De pompwaterkrachtcentrale zelf wekt geen elektriciteit op, maar speelt een belangrijke rol in het coördineren van de spanning tussen elektriciteitsopwekking en -levering op het elektriciteitsnet. Het is cruciaal voor de piekregulering tijdens kortstondige piekbelastingen. De snelle opstart en afgifte zorgen voor een betrouwbare stroomvoorziening en verbeteren de kwaliteit van de elektriciteit. Tegenwoordig wordt het niet meer als waterkrachtcentrale beschouwd, maar als elektriciteitsopslag.
Momenteel zijn er wereldwijd 193 waterkrachtcentrales in bedrijf met een geïnstalleerd vermogen van meer dan 1.000 MW, en 21 zijn in aanbouw. In China zijn er 55 in bedrijf met een geïnstalleerd vermogen van meer dan 1.000 MW, en 5 zijn in aanbouw, waarmee China wereldwijd op de eerste plaats staat.
Geplaatst op: 14 september 2022
