Podstawową zasadą wytwarzania energii wodnej jest wykorzystanie różnicy ciśnienia wody w zbiorniku wodnym do konwersji energii, czyli przekształcenia energii wody zmagazynowanej w rzekach, jeziorach, oceanach i innych zbiornikach wodnych w energię elektryczną. Głównymi czynnikami wpływającymi na wytwarzanie energii są natężenie przepływu i wysokość podnoszenia. Natężenie przepływu odnosi się do objętości wody przepływającej przez dane miejsce w jednostce czasu, natomiast wysokość podnoszenia odnosi się do różnicy wysokości, zwanej również spadkiem, wody wykorzystywanej do wytwarzania energii.
Energia wodna jest odnawialnym źródłem energii. Wytwarzanie energii wodnej opiera się na wykorzystaniu naturalnego cyklu hydrologicznego, w którym woda przepływa z górnego do dolnego punktu na powierzchni Ziemi i uwalnia energię. Ze względu na fakt, że cykl hydrologiczny zazwyczaj opiera się na cyklu rocznym, chociaż istnieją różnice między latami wilgotnymi, normalnymi i suchymi, cykliczne cechy cyklu pozostają niezmienne. Dlatego też ma ona te same cechy co energia słoneczna, wiatrowa, pływowa itp. i należy do energii odnawialnej.
Energia wodna jest również czystym źródłem energii. Energia wodna to energia fizyczna naturalnie magazynowana w zbiornikach wodnych, która nie ulega przemianom chemicznym, nie zużywa paliwa, nie emituje szkodliwych substancji i nie zanieczyszcza środowiska podczas jej wytwarzania i przetwarzania w energię elektryczną. Dlatego jest to czyste źródło energii.
Elektrownie wodne, dzięki swojej elastyczności i wygodzie otwierania i zamykania oraz szybkiej regulacji mocy wyjściowej, stanowią najlepsze rozwiązanie w zakresie redukcji szczytowych obciążeń, regulacji częstotliwości i awaryjnego zasilania rezerwowego dla systemu elektroenergetycznego. Odgrywają niezwykle ważną rolę w usprawnianiu pracy systemu elektroenergetycznego, poprawie jakości energii elektrycznej i zapobieganiu rozprzestrzenianiu się awarii. Są źródłem energii o wyższej jakości niż energia cieplna, jądrowa, fotowoltaiczna i inne źródła.
Aby efektywnie wykorzystać naturalną energię wodną, konieczna jest kompleksowa ocena środowiska ekologicznego, możliwości technologicznych, czynników społeczno-ekonomicznych oraz zarządzania operacyjnego przed budową obiektów hydrotechnicznych, takich jak tamy, rury przekierowujące czy przepusty, w odpowiednich miejscach rzeki, w celu regulacji przepływu i zwiększenia ciśnienia wody. Dlatego też wczesny etap projektu jest zazwyczaj złożony, wymaga dużych nakładów inwestycyjnych i charakteryzuje się długim okresem realizacji, ale po jego zakończeniu wydajność wytwarzania energii jest wysoka.
Rozwijając energetykę wodną, często bierzemy pod uwagę wszechstronne wykorzystanie zasobów wodnych rzek, w tym kontrolę powodzi, nawadnianie, zaopatrzenie w wodę, żeglugę, turystykę, rybołówstwo, wycinkę drzew i akwakulturę.
Na wytwarzanie energii wodnej wpływają zmiany przepływu w rzekach, a produkcja energii elektrycznej w porze powodziowej i suchej jest znacząco różna. Dlatego budowa dużych elektrowni wodnych wymaga budowy dużych zbiorników retencyjnych, które nie tylko podniosą poziom wody, ale także będą regulować jej objętość w ujęciu rocznym (lub sezonowym, przez wiele lat) i odpowiednio rozwiążą problem nierównomiernego wytwarzania energii w porze deszczowej i suchej.
Energia wodna odgrywa niezwykle ważną rolę wspierającą rozwój wysokiej jakości chińskiej gospodarki i społeczeństwa. Od początku tego stulecia chińska technologia hydroenergetyczna zawsze była w światowej czołówce, czego przykładem jest Tama Trzech Przełomów, nazywana „skarbem narodowym”. Inne projekty superelektrowni wodnych, takie jak Xiluodu, Baihetan, Wudongde, Xiangjiaba, Longtan, Jinping II i Laxiwa, charakteryzują się wysoką mocą zainstalowaną na świecie.
Czas publikacji: 18-10-2024
