Vodná energia je vedecká technológia, ktorá študuje technické a ekonomické otázky, ako sú inžinierske stavby a riadenie výroby. Vodná energia používaná pri výrobe vodnej energie je prevažne potenciálna energia uložená vo vode. Na premenu vodnej energie na elektrinu je potrebné vybudovať rôzne typy vodných elektrární.
1. Základný úvod: Využitie vodnej energie riek, jazier atď. Nachádzajú sa vo vysokých nadmorských výškach a majú potenciálnu energiu, ktorá prúdi do nízkych nadmorských výšok a premieňa potenciálnu energiu v nich obsiahnutú na kinetickú energiu vodnej turbíny, ktorá sa potom používa ako energia na pohon generátora na výrobu elektrickej energie. Použitím hydraulickej energie (s vodným spádom) sa na pohon rotácie hydraulického stroja (vodnej turbíny) sa premieňa energia vody na mechanickú energiu. Ak je k vodnej turbíne pripojený iný typ stroja (generátor), môže pri otáčaní turbíny generovať elektrinu a potom premieňať mechanickú energiu na elektrickú energiu. V istom zmysle je vodná energia procesom premeny potenciálnej energie vody na mechanickú energiu a potom na elektrickú energiu. Vzhľadom na nízke napájacie napätie generované vodnými elektrárňami, ak sa má prenášať k vzdialeným používateľom, je potrebné ho zvýšiť cez transformátory, potom preniesť do rozvodní v oblastiach s koncentráciou používateľov cez vzdušné prenosové vedenia, nakoniec znížiť na napätie vhodné pre domácnosti a elektrické zariadenia tovární a potom preniesť do rôznych tovární a domácností cez rozvodné vedenia. 2. Základným princípom výroby vodnej energie je využitie poklesu hladiny vody na spoluprácu s vodným generátorom na výrobu energie, teda premena potenciálnej energie vody na mechanickú energiu hydraulickej turbíny a následné využitie mechanickej energie na pohon generátora na získanie elektrickej energie. Vedci efektívne využili prírodné podmienky, ako je prúdenie a mechanická fyzika, na využitie klesajúcej hladiny vody. A tieto podmienky sú starostlivo zosúladené, aby sa dosiahla čo najvyššia výroba energie pre ľudí, ktorí využívajú lacnú a neznečisťujúcu elektrinu. Nízke hladiny vody naopak absorbujú slnečné svetlo a cirkulujú na Zemi, čím obnovujú zdroje vysokej hladiny vody.
Doteraz sa rozsah vodnej energie pohybuje od niekoľkých desiatok wattov používaných vo vidieckych oblastiach tretieho sveta až po niekoľko miliónov wattov používaných na zásobovanie energiou vo veľkých mestách. 3. Hlavné typy sa klasifikujú podľa koncentrovaného poklesu, vrátane vodných elektrární priehradového typu, vodných elektrární derivovaného typu, hybridných vodných elektrární, prílivových elektrární a prečerpávacích elektrární. Na základe stupňa regulácie odtoku, či existujú regulačné vodné elektrárne alebo nie. Podľa povahy zdroja vody sa všeobecne označuje ako konvenčná vodná elektráreň, ktorá využíva prírodné rieky, jazerá a iné vodné zdroje na výrobu elektriny. Vodné elektrárne možno rozdeliť na vodné elektrárne s vysokým spádom (nad 70 metrov), stredným spádom (15 – 70 metrov) a nízkym spádom (pod 15 metrov) na základe ich využitia. Podľa inštalovaného výkonu vodných elektrární ich možno rozdeliť na veľké, stredné a malé vodné elektrárne. Malé vodné elektrárne s inštalovaným výkonom menším ako 5 000 kilowattov sa vo všeobecnosti nazývajú malé vodné elektrárne, tie s inštalovaným výkonom medzi 5 000 a 100 000 kilowattami sa nazývajú stredné vodné elektrárne a tie s inštalovaným výkonom nad 100 000 kilowattov sa nazývajú veľké vodné elektrárne alebo obrovské vodné elektrárne. 4. Vodná energia Advantage je nevyčerpateľný a obnoviteľný zdroj čistej energie. Aby sa však efektívne využila prirodzená vodná energia, je potrebné manuálne postaviť hydraulické stavby, ktoré dokážu koncentrovať pokles prietoku vody a regulovať prietok, ako sú priehrady, obtokové potrubia a priepusty. Preto sú investície do projektu veľké a stavebný cyklus dlhý. Výroba vodnej energie má však vysokú účinnosť, nízke náklady na výrobu energie, rýchle spustenie jednotky a jednoduché nastavenie. Vďaka využívaniu prirodzeného prietoku vody je výrazne ovplyvnená prírodnými podmienkami. Vodná energia je často dôležitou súčasťou komplexného využívania vodných zdrojov a tvorí komplexný systém využívania vodných zdrojov spolu s lodnou dopravou, akvakultúrou, zavlažovaním, protipovodňovou ochranou, cestovným ruchom atď. Vodná energia je obnoviteľný zdroj energie s minimálnym vplyvom na životné prostredie. Okrem poskytovania lacnej elektriny má aj tieto výhody: kontrolu povodní, zabezpečenie závlahovej vody, zlepšenie riečnej plavby a zlepšenie dopravy, zásobovania energiou a hospodárstva v regióne, najmä rozvoj cestovného ruchu a akvakultúry.
Čas uverejnenia: 26. apríla 2023
