Energia hidroelectrică este o tehnologie științifică ce studiază aspecte tehnice și economice, cum ar fi ingineria construcțiilor și managementul producției. Energia apei utilizată în generarea energiei hidroelectrice este în principal energia potențială stocată în apă. Pentru a converti energia hidroelectrică în electricitate, trebuie construite diferite tipuri de centrale hidroelectrice.
1. Introducere de bază: Utilizarea energiei hidroelectrice a râurilor, lacurilor etc. Acestea sunt situate la altitudini mari și au energie potențială, curgând spre altitudini joase și transformând energia potențială conținută în energie cinetică a unei turbine hidraulice, care este apoi utilizată ca energie pentru a acționa un generator pentru a genera energie electrică. Folosește energia hidraulică (cu coloană de apă) pentru a acționa rotația mașinilor hidraulice (turbină hidraulică), convertind energia apei în energie mecanică. Dacă un alt tip de mașină (generator) este conectat la o turbină hidraulică, acesta poate genera electricitate pe măsură ce turbina se rotește, apoi poate converti energia mecanică în energie electrică. Într-un fel, energia hidroelectrică este procesul de conversie a energiei potențiale a apei în energie mecanică și apoi în energie electrică. Datorită tensiunii scăzute de alimentare cu energie generate de centralele hidroelectrice, dacă urmează să fie transmisă utilizatorilor îndepărtați, trebuie să fie amplificată prin transformatoare, apoi transmisă la substațiile din zonele cu concentrație mare de utilizatori prin linii de transport aeriene, în final redusă la o tensiune potrivită pentru utilizatorii casnici și echipamentele electrice din fabrici și apoi transmisă către diverse fabrici și gospodării prin linii de distribuție. 2. Principiul de bază al generării energiei hidroelectrice este utilizarea scăderii nivelului apei pentru a coopera cu un generator hidroelectric pentru generarea de energie, adică convertirea energiei potențiale a apei în energie mecanică a turbinei hidraulice și apoi utilizarea energiei mecanice pentru a acționa generatorul și a obține energie electrică. Oamenii de știință au utilizat eficient condiții naturale precum ingineria fluxului și fizica mecanică, utilizând scăderea nivelului apei. Și acestea sunt atent adaptate pentru a obține cea mai mare generare de energie, astfel încât oamenii să poată utiliza electricitate ieftină și fără poluare. Pe de altă parte, nivelurile scăzute ale apei absorb lumina soarelui și circulă pe Pământ, restabilind astfel sursele ridicate de apă.
Până în prezent, amploarea energiei hidroelectrice variază de la câteva zeci de wați utilizați în zonele rurale din lumea a treia până la câteva milioane de wați utilizați pentru alimentarea cu energie electrică în orașele mari. 3. Principalele tipuri sunt clasificate în funcție de căderea concentrată a apei, inclusiv centrale hidroelectrice de tip baraj, centrale hidroelectrice de tip deviere, centrale hidroelectrice hibride, centrale mareoelectrice și centrale electrice cu acumulare prin pompare. Pe baza gradului de reglare a scurgerii, există sau nu centrale hidroelectrice de reglare. În funcție de natura sursei de apă, aceasta este în general denumită centrală hidroelectrică convențională, care utilizează râuri naturale, lacuri și alte surse de apă pentru a genera electricitate. Centralele hidroelectrice pot fi împărțite în centrale hidroelectrice cu înălțime mare (peste 70 de metri), înălțime medie (15-70 de metri) și înălțime mică (sub 15 metri), în funcție de înălțimea de utilizare. În funcție de capacitatea instalată a centralelor hidroelectrice, acestea pot fi împărțite în centrale hidroelectrice mari, medii și mici. În general, hidrocentralele mici cu o putere instalată mai mică de 5000 de kilowați se numesc hidrocentrale mici, cele cu o putere instalată între 5000 și 100.000 de kilowați se numesc hidrocentrale medii, iar cele cu o putere instalată de peste 100.000 de kilowați se numesc hidrocentrale mari sau hidrocentrale gigantice. 4. Avantajul hidroenergia este o sursă de energie curată inepuizabilă și regenerabilă. Cu toate acestea, pentru a utiliza eficient energia naturală a apei, este necesar să se construiască manual structuri hidraulice care pot concentra scăderea debitului de apă și pot regla debitul, cum ar fi baraje, conducte de deviere și podețe. Prin urmare, investiția proiectului este mare, iar ciclul de construcție este lung. Însă generarea de energie hidroelectrică are o eficiență ridicată, costuri reduse de generare a energiei, pornire rapidă a unității și reglare ușoară. Datorită utilizării debitului natural al apei, aceasta este puternic influențată de condițiile naturale. Energia hidroelectrică este adesea o componentă importantă a utilizării cuprinzătoare a resurselor de apă, formând un sistem cuprinzător de utilizare a resurselor de apă împreună cu transportul maritim, acvacultura, irigațiile, controlul inundațiilor, turismul etc. Energia hidroelectrică este o sursă de energie regenerabilă cu impact minim asupra mediului. Pe lângă furnizarea de energie electrică ieftină, aceasta are și următoarele avantaje: controlul inundațiilor, furnizarea de apă pentru irigații, îmbunătățirea navigației fluviale și îmbunătățirea transporturilor, a alimentării cu energie electrică și a economiei în regiune, în special dezvoltarea turismului și a acvaculturii.
Data publicării: 26 aprilie 2023
