Vodná energia je proces premeny energie prírodnej vody na elektrickú energiu pomocou technických opatrení. Je to základný spôsob využitia vodnej energie. Výhodou úžitkového modelu je nulová spotreba paliva a žiadne znečistenie životného prostredia, vodná energia sa dá priebežne dopĺňať zrážkami, jednoduché elektromechanické zariadenie a flexibilná a pohodlná prevádzka. Celková investícia je však veľká, doba výstavby je dlhá a niekedy dochádza k stratám v dôsledku záplav. Vodná energia sa často kombinuje s protipovodňovou ochranou, zavlažovaním a lodnou dopravou pre komplexné využitie. (autor: Pang Mingli)
Existujú tri typy vodnej energie:
1. Konvenčná vodná elektráreň
To znamená, že ide o priehradnú vodnú energiu, známu aj ako vodnú energiu z nádrže. Nádrž je tvorená vodou uskladnenou v priehrade a jej maximálny výstupný výkon je určený objemom nádrže a rozdielom medzi polohou výtoku vody a výškou vodnej hladiny. Tento výškový rozdiel sa nazýva spád, známy aj ako pokles alebo tlaková výška, a potenciálna energia vody je priamo úmerná spádu.
2. Vodná elektráreň na rieke (ROR)
To znamená, že vodná energia na riečnom toku, známa aj ako odtoková vodná energia, je forma vodnej energie, ktorá využíva vodnú energiu, ale vyžaduje len malé množstvo vody alebo nepotrebuje uskladňovať veľké množstvo vody na výrobu energie. Vodná energia na riečnom toku takmer vôbec nepotrebuje uskladňovať vodu alebo potrebuje vybudovať len veľmi malé zásobníky vody. Pri budovaní malých zásobníkov vody sa tento druh zásobníkov vody nazýva regulačný bazén alebo predzáliv. Keďže neexistujú žiadne rozsiahle zásobníky vody, výroba energie z prietoku v Sichuan je veľmi citlivá na sezónne zmeny objemu vody v danom zdroji vody. Preto sa prietoková elektráreň v Sichuan zvyčajne definuje ako prerušovaný zdroj energie. Ak sa v elektrárni Chuanliu vybuduje regulačná nádrž, ktorá dokáže kedykoľvek regulovať prietok vody, môže sa použiť ako elektráreň na zníženie špičkového zaťaženia alebo elektráreň na základné zaťaženie.
3. Sila prílivu a odlivu
Výroba prílivovej energie je založená na stúpaní a klesaní hladiny oceánskej vody spôsobenej prílivom a odlivom. Vo všeobecnosti sa na výrobu elektriny budujú nádrže, ale existuje aj priame využitie prílivovej vody na výrobu elektriny. Na svete nie je veľa vhodných miest na výrobu prílivovej energie. V Spojenom kráľovstve je osem vhodných miest a ich potenciál sa odhaduje na 20 % dopytu po energii v krajine.
Samozrejme, konvenčné vodné elektrárne dominujú v troch režimoch výroby vodnej energie. Okrem toho prečerpávacia elektráreň vo všeobecnosti využíva prebytočný výkon energetickej sústavy (energiu počas povodňovej sezóny, sviatkov alebo nízkeho tlaku neskoro v noci) na prečerpávanie vody zo spodnej nádrže do hornej nádrže na uskladnenie. Pri vrchole zaťaženia systému sa voda v hornej nádrži spustí a vodná turbína poháňa generátor vodnej turbíny na výrobu elektriny. Vďaka dvojitej funkcii na potlačenie špičiek a vyplnenie údolia je najideálnejším zdrojom energie na potlačenie špičiek pre energetickú sústavu. Okrem toho sa môže použiť aj na frekvenčnú moduláciu, fázovú moduláciu, reguláciu napätia a záložný režim, čo zohráva dôležitú úlohu pri zabezpečovaní bezpečnej a kvalitnej prevádzky elektrickej siete a zlepšovaní hospodárnosti systému.
Prečerpávacia elektráreň sama o sebe nevyrába elektrickú energiu, ale zohráva úlohu pri koordinácii rozporu medzi výrobou energie a dodávkou energie v elektrickej sieti. Regulácia špičkového zaťaženia zohráva dôležitú úlohu pri krátkodobom špičkovom zaťažení. Rýchly nábeh a zmena výkonu môžu zabezpečiť spoľahlivosť dodávky energie do elektrickej siete a zlepšiť kvalitu dodávky energie do elektrickej siete. V súčasnosti sa už nepripisuje vodnej energii, ale akumulácii energie.
V súčasnosti je na svete v prevádzke 193 vodných elektrární s inštalovaným výkonom viac ako 1000 MW a 21 je vo výstavbe. Z nich je v Číne v prevádzke 55 vodných elektrární s inštalovaným výkonom viac ako 1000 MW a 5 je vo výstavbe, čo je na prvom mieste na svete.
Čas uverejnenia: 7. mája 2022
