Hidroenergia este o tehnologie de energie regenerabilă care utilizează energia cinetică a apei pentru a genera electricitate. Este o sursă de energie curată utilizată pe scară largă, cu multe avantaje, cum ar fi regenerabilitatea, emisiile reduse, stabilitatea și controlabilitatea. Principiul de funcționare al hidroenergiei se bazează pe un concept simplu: utilizarea energiei cinetice a fluxului de apă pentru a acționa turbina, care la rândul ei rotește generatorul pentru a genera electricitate. Etapele generării hidroenergiei sunt: devierea apei dintr-un rezervor sau râu, ceea ce necesită o sursă de apă, de obicei un rezervor artificial sau un râu natural, care furnizează energie; ghidarea fluxului de apă, unde fluxul de apă este direcționat către palele turbinei printr-un canal de deviere. Canalul de deviere poate controla fluxul de apă pentru a ajusta capacitatea de generare a energiei; turbina funcționează, iar fluxul de apă lovește palele turbinei, determinând-o să se rotească. Turbina este similară cu roata eoliană din generarea energiei eoliene; generatorul generează electricitate, iar funcționarea turbinei rotește generatorul, care generează electricitate prin principiul inducției electromagnetice; transmiterea energiei, energia generată este transmisă către rețeaua electrică și furnizată orașelor, industriilor și gospodăriilor. Există multe tipuri de hidroenergie. Conform diferitelor principii de funcționare și scenarii de aplicare, aceasta poate fi împărțită în generare de energie hidroelectrică, generare de energie din rezervoare, generare de energie mareică și oceanică și hidroenergie de mici dimensiuni. Hidroenergia are multiple avantaje, dar și unele dezavantaje. Avantajele sunt principale: hidroenergia este o sursă de energie regenerabilă. Hidroenergia se bazează pe circulația apei, deci este regenerabilă și nu se va epuiza; este o sursă de energie curată. Hidroenergia nu produce gaze cu efect de seră și poluanți atmosferici și are un impact redus asupra mediului; este controlabilă. Centralele hidroelectrice pot fi ajustate în funcție de cerere pentru a furniza o putere de sarcină de bază fiabilă. Principalele dezavantaje sunt: proiectele hidroelectrice la scară largă pot provoca daune ecosistemului, precum și probleme sociale, cum ar fi migrația locuitorilor și exproprierea terenurilor; hidroenergia este limitată de disponibilitatea resurselor de apă, iar seceta sau scăderea debitului apei pot afecta capacitatea de generare a energiei.
Energia hidroelectrică, ca formă regenerabilă de energie, are o istorie lungă. Primele turbine hidroelectrice și roți hidraulice: Încă din secolul al II-lea î.Hr., oamenii au început să folosească turbine hidroelectrice și roți hidraulice pentru a acționa utilaje precum mori și gaterele. Aceste mașini folosesc energia cinetică a fluxului de apă pentru a funcționa. Apariția generării de energie electrică: La sfârșitul secolului al XIX-lea, oamenii au început să folosească centrale hidroelectrice pentru a converti energia apei în electricitate. Prima centrală hidroelectrică comercială din lume a fost construită în Wisconsin, SUA, în 1882. Construcția de baraje și rezervoare: La începutul secolului al XX-lea, amploarea energiei hidroelectrice s-a extins considerabil odată cu construirea de baraje și rezervoare. Printre proiectele de baraje celebre se numără barajul Hoover din Statele Unite și barajul Trei Chei din China. Progrese tehnologice: De-a lungul timpului, tehnologia hidroenergetică a fost îmbunătățită continuu, inclusiv introducerea turbinelor, hidrogeneratoarelor și sistemelor inteligente de control, care au îmbunătățit eficiența și fiabilitatea energiei hidroelectrice.
Energia hidroelectrică este o sursă de energie curată și regenerabilă, iar lanțul său industrial acoperă mai multe verigi cheie, de la gestionarea resurselor de apă până la transportul energiei electrice. Prima verigă din lanțul industriei hidroelectrice este gestionarea resurselor de apă. Aceasta include programarea, stocarea și distribuția debitelor de apă pentru a asigura furnizarea stabilă a apei către turbine pentru generarea de energie. Gestionarea resurselor de apă necesită de obicei monitorizarea unor parametri precum precipitațiile, viteza de curgere a apei și nivelul apei, pentru a lua decizii adecvate. Gestionarea modernă a resurselor de apă se concentrează, de asemenea, pe sustenabilitate pentru a asigura menținerea capacității de producție a energiei chiar și în condiții extreme, cum ar fi seceta. Barajele și rezervoarele sunt instalații cheie în lanțul industriei hidroelectrice. Barajele sunt de obicei utilizate pentru a crește nivelul apei și a forma presiunea apei, crescând astfel energia cinetică a debitului de apă. Rezervoarele sunt utilizate pentru a stoca apa pentru a asigura un debit suficient de apă în timpul cererii maxime. Proiectarea și construcția barajelor trebuie să ia în considerare condițiile geologice, caracteristicile debitului de apă și impactul ecologic pentru a asigura siguranța și sustenabilitatea. Turbinele sunt componentele de bază ale lanțului industriei hidroelectrice. Când apa curge prin palele turbinei, energia sa cinetică este transformată în energie mecanică, ceea ce face ca turbina să se rotească. Designul și tipul turbinei pot fi selectate în funcție de viteza, debitul și înălțimea curgerii apei, pentru a obține cea mai mare eficiență energetică. Când turbina se rotește, aceasta acționează generatorul conectat pentru a genera electricitate. Generatorul este un dispozitiv cheie care transformă energia mecanică în energie electrică. În general, principiul de funcționare al generatorului este de a induce curent printr-un câmp magnetic rotativ pentru a genera curent alternativ. Designul și capacitatea generatorului trebuie determinate în funcție de cererea de putere și de caracteristicile curgerii apei. Energia generată de generator este curent alternativ, care de obicei trebuie procesat printr-o substație. Principalele funcții ale unei substații includ creșterea tensiunii (creșterea tensiunii pentru a reduce pierderile de energie atunci când puterea este transmisă) și conversia tipului de curent (conversia curentului alternativ în curent continuu sau invers) pentru a îndeplini cerințele sistemului de transport al energiei. Ultima verigă este transportul energiei. Energia generată de centrala electrică este transmisă utilizatorilor de energie din zonele urbane, industriale sau rurale prin linii de transport. Liniile de transport trebuie planificate, proiectate și întreținute pentru a se asigura că energia este transmisă în siguranță și eficient la destinație. În unele zone, este posibil să fie nevoie ca energia să fie procesată din nou printr-o substație pentru a îndeplini cerințele diferitelor tensiuni și frecvențe.
Data publicării: 12 noiembrie 2024
