Energia wodna to proces przetwarzania naturalnej energii wody w energię elektryczną za pomocą środków inżynieryjnych. Jest to podstawowy sposób wykorzystania energii wodnej. Model użytkowy charakteryzuje się brakiem zużycia paliwa i zanieczyszczeń środowiska, możliwością ciągłego uzupełniania energii wodnej opadami atmosferycznymi, prostym sprzętem elektromechanicznym oraz elastyczną i wygodną obsługą. Należy jednak pamiętać, że ogólne koszty inwestycyjne są wysokie, okres budowy długi, a czasami występują straty spowodowane powodzią. Energia wodna jest często łączona z ochroną przeciwpowodziową, nawadnianiem i transportem morskim w celu kompleksowego wykorzystania. (Autor: Pang Mingli)
Istnieją trzy rodzaje energii wodnej:
1. Konwencjonalna elektrownia wodna
Mowa tu o energii wodnej z tamy, znanej również jako energia wodna ze zbiornika. Zbiornik powstaje z wody zgromadzonej w tamie, a jego maksymalna moc wyjściowa zależy od objętości zbiornika oraz różnicy między położeniem wylotu wody a wysokością lustra wody. Ta różnica wysokości nazywana jest spadkiem, znanym również jako spadek lub wysokość, a energia potencjalna wody jest wprost proporcjonalna do wysokości.
2. Elektrownia wodna przepływowa (ROR)
Energia wodna z przepływu rzeki, znana również jako energia wodna z odpływu, to forma energii wodnej, która wykorzystuje energię wodną, ale wymaga jedynie niewielkiej ilości wody lub nie wymaga magazynowania dużej ilości wody do wytwarzania energii. Energia wodna z przepływu rzeki praktycznie w ogóle nie wymaga magazynowania wody lub wymaga jedynie budowy bardzo małych zbiorników wodnych. W przypadku budowy małych zbiorników wodnych, tego rodzaju zbiorniki wodne nazywane są zbiornikami wyrównawczymi lub zbiornikami wstępnymi. Ponieważ nie ma dużych zbiorników wodnych, wytwarzanie energii przepływowej w Syczuanie jest bardzo wrażliwe na sezonowe zmiany objętości wody w danym źródle. Dlatego elektrownia przepływowa w Syczuanie jest zazwyczaj definiowana jako nieregularne źródło energii. Jeśli w elektrowni Chuanliu zostanie zbudowany zbiornik regulacyjny, który może regulować przepływ wody w dowolnym momencie, może ona być wykorzystywana jako elektrownia redukująca szczytowe zapotrzebowanie lub elektrownia podstawowa.
3. Siła pływów
Wytwarzanie energii pływów opiera się na wzroście i spadku poziomu wód oceanicznych spowodowanym przypływami i odpływami. Zazwyczaj buduje się zbiorniki wodne w celu wytwarzania energii elektrycznej, ale istnieją również bezpośrednie źródła energii pochodzącej z wód pływowych. Na świecie niewiele jest miejsc nadających się do wytwarzania energii pływowej. W Wielkiej Brytanii jest osiem takich miejsc, a ich potencjał szacuje się na wystarczający do pokrycia 20% zapotrzebowania na energię elektryczną w kraju.
Oczywiście, konwencjonalne elektrownie wodne dominują w trzech trybach wytwarzania energii wodnej. Ponadto, elektrownie szczytowo-pompowe zazwyczaj wykorzystują nadmiar mocy systemu elektroenergetycznego (moc w sezonie powodziowym, w dni świąteczne lub w późnych godzinach nocnych) do pompowania wody z dolnego zbiornika do górnego w celu jej magazynowania. W szczytowym momencie obciążenia systemu, woda w górnym zbiorniku jest obniżana, a turbina wodna napędza generator turbiny wodnej, wytwarzając energię elektryczną. Dzięki podwójnym funkcjom redukcji szczytowego obciążenia i uzupełniania doliny, jest to najbardziej idealne źródło zasilania dla systemu elektroenergetycznego. Ponadto, może być również wykorzystywane do modulacji częstotliwości, modulacji fazy, regulacji napięcia i rezerwy, co odgrywa ważną rolę w zapewnieniu bezpiecznej i wysokiej jakości pracy sieci elektroenergetycznej oraz poprawie ekonomiczności systemu.
Elektrownia szczytowo-pompowa sama w sobie nie wytwarza energii elektrycznej, ale pełni rolę w koordynacji sprzeczności między wytwarzaniem energii a jej dostawą do sieci elektroenergetycznej. Regulacja obciążenia szczytowego odgrywa istotną rolę w krótkotrwałym obciążeniu szczytowym. Szybki rozruch i zmiana mocy wyjściowej mogą zapewnić niezawodność zasilania sieci elektroenergetycznej i poprawić jej jakość. Obecnie nie jest ona kojarzona z energią wodną, lecz z magazynowaniem energii.
Obecnie na świecie działają 193 elektrownie wodne o mocy zainstalowanej powyżej 1000 MW, a 21 jest w budowie. Spośród nich 55 elektrowni wodnych o mocy zainstalowanej powyżej 1000 MW działa w Chinach, a 5 jest w budowie, co plasuje je na pierwszym miejscu na świecie.
Czas publikacji: 07-05-2022
