พลังงานน้ำเป็นกระบวนการแปลงพลังงานน้ำธรรมชาติเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยใช้วิธีการทางวิศวกรรม เป็นวิธีพื้นฐานในการใช้พลังงานน้ำ ข้อดีคือไม่ต้องใช้เชื้อเพลิง ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม สามารถเติมพลังงานน้ำได้อย่างต่อเนื่องด้วยการตกตะกอน อุปกรณ์เครื่องกลและไฟฟ้าใช้งานง่าย และการทำงานมีความยืดหยุ่นและสะดวกสบาย อย่างไรก็ตาม การลงทุนโดยทั่วไปนั้นสูงมาก ระยะเวลาก่อสร้างยาวนาน และบางครั้งอาจเกิดการสูญเสียจากน้ำท่วม พลังงานน้ำมักใช้ร่วมกับการควบคุมน้ำท่วม การชลประทาน การขนส่ง ฯลฯ เพื่อการใช้ประโยชน์อย่างครอบคลุม
การผลิตไฟฟ้าพลังน้ำมี 3 ประเภท:
1. พลังงานไฟฟ้าพลังน้ำแบบธรรมดา
นั่นคือพลังน้ำประเภทเขื่อน หรือเรียกอีกอย่างว่าพลังน้ำประเภทอ่างเก็บน้ำ อ่างเก็บน้ำเกิดขึ้นจากการกักเก็บน้ำไว้ในเขื่อน และกำลังส่งออกสูงสุดจะถูกกำหนดโดยความแตกต่างระหว่างปริมาตรของอ่างเก็บน้ำกับตำแหน่งของทางออกของน้ำและความสูงของผิวน้ำ ความแตกต่างของความสูงนี้เรียกว่าเฮด หรือเรียกอีกอย่างว่าหยดหรือเฮด และพลังงานศักย์ของน้ำจะแปรผันตามเฮด
2. พลังน้ำแบบไหลผ่าน (ROR)
นั่นคือ พลังงานน้ำจากกระแสน้ำ หรือที่เรียกอีกอย่างว่า พลังงานน้ำจากน้ำไหล เป็นพลังงานน้ำรูปแบบหนึ่งที่ใช้พลังงานน้ำ แต่ต้องการน้ำเพียงเล็กน้อยหรือไม่จำเป็นต้องกักเก็บน้ำจำนวนมากเพื่อผลิตไฟฟ้า พลังงานน้ำจากกระแสน้ำแทบไม่ต้องการการกักเก็บน้ำ หรือมีเพียงสิ่งอำนวยความสะดวกในการกักเก็บน้ำขนาดเล็กมาก ซึ่งเรียกว่าสระปรับสภาพหรือลานด้านหน้าเมื่อมีการสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกในการกักเก็บน้ำขนาดเล็ก เนื่องจากไม่มีสิ่งอำนวยความสะดวกในการกักเก็บน้ำขนาดใหญ่ การผลิตไฟฟ้าจากกระแสน้ำจึงมีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลในปริมาณน้ำที่ใช้ในแหล่งน้ำ ดังนั้น โรงไฟฟ้าจากกระแสน้ำจึงมักถูกนิยามว่าเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่ต่อเนื่อง และหากมีการสร้างสระควบคุมในโรงไฟฟ้าชวนหลิวที่สามารถปรับการไหลของน้ำได้ตลอดเวลา ก็จะใช้เป็นโรงไฟฟ้าที่ลดความต้องการพลังงานสูงสุดหรือโรงไฟฟ้าฐาน
3. พลังน้ำขึ้นน้ำลง
การผลิตพลังงานจากน้ำขึ้นน้ำลงขึ้นอยู่กับการขึ้นและลงของระดับน้ำทะเลที่เกิดจากกระแสน้ำขึ้นน้ำลง โดยทั่วไป อ่างเก็บน้ำจะสร้างขึ้นเพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้า แต่ก็มีการใช้น้ำที่เกิดจากกระแสน้ำขึ้นน้ำลงโดยตรงเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าด้วย ไม่มีสถานที่หลายแห่งในโลกที่เหมาะกับการผลิตพลังงานจากน้ำขึ้นน้ำลง แต่คาดว่ามี 8 แห่งในสหราชอาณาจักรที่มีศักยภาพในการตอบสนองความต้องการไฟฟ้าของประเทศได้ 20%
แน่นอนว่าการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำทั้งสามประเภทนั้นเป็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบธรรมดา และยังมีโรงไฟฟ้าอีกประเภทหนึ่งคือโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบน้ำ ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ไฟฟ้าส่วนเกินในระบบไฟฟ้า (ฤดูน้ำท่วม วันหยุด หรือไฟฟ้าในหุบเขาที่ต่ำในช่วงครึ่งหลังของคืน) น้ำในอ่างเก็บน้ำด้านล่างจะถูกสูบไปยังอ่างเก็บน้ำด้านบนเพื่อจัดเก็บ เมื่อโหลดของระบบถึงจุดสูงสุด น้ำในอ่างเก็บน้ำด้านบนจะถูกสูบลง และกังหันจะถูกขับเคลื่อนโดยกังหันเพื่อสร้างไฟฟ้า โรงไฟฟ้าพลังน้ำนี้มีฟังก์ชั่นสองอย่างคือการลดค่าพีคและการเติมค่าพีค และเป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าลดค่าพีคที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบไฟฟ้า นอกจากนี้ โรงไฟฟ้าพลังน้ำยังสามารถควบคุมความถี่ เฟส แรงดันไฟฟ้า และทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายไฟสำรอง ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการรับรองการทำงานที่ปลอดภัยและมีคุณภาพสูงของระบบไฟฟ้า และปรับปรุงเศรษฐกิจของระบบ
สถานีสูบน้ำเก็บพลังงานนั้นไม่ได้ผลิตไฟฟ้า แต่มีบทบาทในการประสานความขัดแย้งระหว่างการผลิตไฟฟ้าและแหล่งจ่ายไฟในโครงข่ายไฟฟ้า มีบทบาทอย่างมากในการควบคุมพีคในช่วงพีคของโหลดระยะสั้น การเริ่มต้นและเอาต์พุตเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งสามารถรับประกันความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟของโครงข่ายไฟฟ้าและปรับปรุงคุณภาพของไฟฟ้าในโครงข่ายไฟฟ้า ปัจจุบันไม่ได้จัดอยู่ในประเภทพลังงานน้ำ แต่เป็นการกักเก็บไฟฟ้า
ปัจจุบันมีโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ดำเนินการอยู่ 193 แห่ง โดยมีกำลังการผลิตติดตั้งมากกว่า 1,000 เมกะวัตต์ในทุกประเทศทั่วโลก และอีก 21 แห่งอยู่ระหว่างการก่อสร้าง ในจำนวนนี้ มีโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ดำเนินการอยู่ 55 แห่ง ซึ่งมีกำลังการผลิตติดตั้งมากกว่า 1,000 เมกะวัตต์ในประเทศจีน และอีก 5 แห่งอยู่ระหว่างการก่อสร้าง ซึ่งถือเป็นอันดับหนึ่งของโลก
เวลาโพสต์: 14-9-2022
