Хидроенергија је технологија обновљиве енергије која користи кинетичку енергију воде за производњу електричне енергије. То је широко коришћени чисти извор енергије са многим предностима, као што су обновљивост, ниске емисије, стабилност и управљивост. Принцип рада хидроенергије заснива се на једноставном концепту: коришћење кинетичке енергије протока воде за погон турбине, која заузврат покреће генератор да би генерисала електричну енергију. Кораци производње хидроенергије су: преусмеравање воде из резервоара или реке, што захтева извор воде, обично резервоар (вештачки резервоар) или природну реку, која обезбеђује енергију; вођење протока воде, где се проток воде усмерава ка лопатицама турбине кроз преусмерни канал. Преусмерни канал може да контролише проток воде како би подесио капацитет производње електричне енергије; турбина ради, а проток воде удара у лопатице турбине, узрокујући њену ротацију. Турбина је слична ветрењачу у производњи енергије ветра; генератор генерише електричну енергију, а рад турбине ротира генератор, који генерише електричну енергију кроз принцип електромагнетне индукције; пренос енергије, генерисана енергија се преноси у електроенергетску мрежу и испоручује градовима, индустрији и домаћинствима. Постоји много врста хидроенергије. Према различитим принципима рада и сценаријима примене, може се поделити на производњу енергије из река, производњу енергије из акумулација, производњу енергије плиме и осеке и океана и мале хидроенергије. Хидроенергија има вишеструке предности, али и неке недостатке. Предности су углавном: хидроенергија је обновљиви извор енергије. Хидроенергија се ослања на циркулацију воде, тако да је обновљива и неће се исцрпити; то је чист извор енергије. Хидроенергија не производи гасове стаклене баште и загађиваче ваздуха и има мали утицај на животну средину; може се контролисати. Хидроелектране се могу прилагодити према потражњи како би се обезбедила поуздана основна снага оптерећења. Главни недостаци су: велики хидроенергетски пројекти могу проузроковати штету екосистему, као и друштвене проблеме као што су миграција становника и експропријација земљишта; хидроенергија је ограничена доступношћу водних ресурса, а суша или смањење протока воде могу утицати на капацитет производње електричне енергије.
Хидроенергија, као обновљиви облик енергије, има дугу историју. Ране водене турбине и водени точкови: Већ у 2. веку пре нове ере, људи су почели да користе водене турбине и водене точкове за погон машина као што су млинови и пилане. Ове машине користе кинетичку енергију протока воде за рад. Појава производње електричне енергије: Крајем 19. века, људи су почели да користе хидроелектране за претварање енергије воде у електричну енергију. Прва комерцијална хидроелектрана на свету изграђена је у Висконсину, САД, 1882. године. Изградња брана и акумулација: Почетком 20. века, обим хидроенергије се значајно проширио изградњом брана и акумулација. Познати пројекти брана укључују Хуверову брану у Сједињеним Државама и брану Три клисуре у Кини. Технолошки напредак: Временом се технологија хидроенергије континуирано унапређивала, укључујући увођење турбина, хидрогенератора и интелигентних система управљања, што је побољшало ефикасност и поузданост хидроенергије.
Хидроенергија је чист, обновљив извор енергије, а њен индустријски ланац обухвата неколико кључних карика, од управљања водним ресурсима до преноса електричне енергије. Прва карика у ланцу хидроенергетске индустрије је управљање водним ресурсима. То укључује распоред, складиштење и дистрибуцију водених токова како би се осигурало да се вода може стабилно снабдевати турбинама за производњу електричне енергије. Управљање водним ресурсима обично захтева праћење параметара као што су падавине, брзина протока воде и ниво воде како би се донеле одговарајуће одлуке. Модерно управљање водним ресурсима се такође фокусира на одрживост како би се осигурало да се капацитет производње електричне енергије може одржати чак и у екстремним условима као што је суша. Бране и акумулације су кључни објекти у ланцу хидроенергетске индустрије. Бране се обично користе за подизање нивоа воде и стварање притиска воде, чиме се повећава кинетичка енергија протока воде. Резервоари се користе за складиштење воде како би се осигурало да се може обезбедити довољан проток воде током вршне потражње. Пројектовање и изградња брана морају узети у обзир геолошке услове, карактеристике протока воде и еколошке утицаје како би се осигурала безбедност и одрживост. Турбине су основне компоненте у ланцу хидроенергетске индустрије. Када вода тече кроз лопатице турбине, њена кинетичка енергија се претвара у механичку енергију, што покреће турбину. Дизајн и тип турбине могу се одабрати у складу са брзином протока воде, протоком и висином како би се постигла највећа енергетска ефикасност. Када се турбина окреће, она покреће повезани генератор за производњу електричне енергије. Генератор је кључни уређај који претвара механичку енергију у електричну енергију. Генерално, принцип рада генератора је индуковање струје кроз ротирајуће магнетно поље да би се генерисала наизменична струја. Дизајн и капацитет генератора треба одредити у складу са потражњом за снагом и карактеристикама протока воде. Снага коју генерише генератор је наизменична струја, која се обично мора обрађивати кроз подстаницу. Главне функције подстанице укључују појачавање напона (повећање напона ради смањења губитка енергије приликом преноса енергије) и претварање врсте струје (претварање наизменичне у једносмерну или обрнуто) како би се задовољили захтеви система за пренос електричне енергије. Последња карика је пренос електричне енергије. Енергија коју генерише електрана преноси се корисницима електричне енергије у урбаним, индустријским или руралним подручјима путем далековода. Далеководи морају бити планирани, пројектовани и одржавани како би се осигурало да се електрична енергија безбедно и ефикасно преноси до одредишта. У неким областима, струја може поново морати да се обрађује преко подстанице како би се задовољили захтеви различитих напона и фреквенција.
Време објаве: 12. новембар 2024.
