Nehirler binlerce kilometre boyunca akar ve muazzam bir enerji içerir. Doğal su enerjisinin elektriğe dönüştürülmesi ve kullanılmasına hidroelektrik enerji denir. Hidrolik enerjiyi oluşturan iki temel unsur akış ve düşüş yüksekliğidir. Akış, nehrin kendisi tarafından belirlenir ve nehir suyunu doğrudan kullanmanın kinetik enerji kullanım oranı çok düşük olacaktır, çünkü nehrin tamamını su türbinleriyle doldurmak mümkün değildir.
Hidrolik kullanım esas olarak potansiyel enerjiyi kullanır ve potansiyel enerjinin kullanımında bir düşüş olması gerekir. Bununla birlikte, nehirlerin doğal düşüşü genellikle nehir akışı boyunca kademeli olarak oluşur ve nispeten kısa bir mesafede, su akışının doğal düşüşü nispeten düşüktür. Dağınık doğal düşüşü yapay olarak artırmak için uygun mühendislik önlemleri alınması gerekir; bu da kullanılabilir bir su yüksekliği oluşturmak için yoğunlaştırılmayı içerir.
Hidroelektrik enerjisinin avantajları
1. Su enerjisinin yenilenmesi
Su enerjisi, esas olarak doğal gaz ve su dolaşımıyla oluşan doğal nehir akıntısından elde edilir. Suyun dolaşımı, su enerjisinin geri dönüştürülmesini ve yeniden kullanılmasını sağlar; bu nedenle su enerjisine "yenilenebilir enerji" denir. "Yenilenebilir enerji", enerji inşaatında benzersiz bir konuma sahiptir.
2. Su kaynakları kapsamlı bir şekilde kullanılabilir.
Hidroelektrik enerji, yalnızca su akışındaki enerjiyi kullanır ve su tüketmez. Bu nedenle, su kaynakları kapsamlı bir şekilde kullanılabilir ve enerji üretimine ek olarak, sel kontrolü, sulama, nakliye, su temini, su ürünleri yetiştiriciliği, turizm ve diğer alanlardan da aynı anda faydalanılarak çok amaçlı bir kalkınma gerçekleştirilebilir.
3. Su enerjisinin düzenlenmesi
Elektrik enerjisi depolanamaz ve üretimi ile tüketimi eş zamanlı olarak gerçekleşir. Su enerjisi ise rezervuarlarda depolanabilir ve enerji sisteminin ihtiyaçlarına göre üretilir. Rezervuarlar, enerji sistemi için enerji depolama depoları görevi görür. Rezervuarların düzenlenmesi, enerji sisteminin yükleri düzenleme yeteneğini geliştirerek, enerji tedarikinin güvenilirliğini ve esnekliğini artırır.
4. Hidroelektrik üretiminin tersine çevrilebilirliği
Suyu yüksek bir yerden alçak bir yere yönlendiren bir su türbini, elektrik üretebilir ve su enerjisini elektrik enerjisine dönüştürebilir; buna karşılık, alt seviyelerde bulunan su kütleleri elektrikli pompalar tarafından emilir ve depolama için daha yüksek seviyelerdeki rezervuarlara gönderilir, böylece elektrik enerjisi su enerjisine dönüştürülür. Hidroelektrik üretiminin tersine çevrilebilirliğinden yararlanarak pompajlı depolamalı enerji santralleri inşa etmek, enerji sisteminin yük düzenleme yeteneğini geliştirmede benzersiz bir role sahiptir.
5. Ünite çalışmasının esnekliği
Hidroelektrik enerji üretim üniteleri basit ekipmanlara, esnek ve güvenilir çalışmaya sahiptir ve yükleri artırmak veya azaltmak çok kolaydır. Kullanıcıların ihtiyaçlarına göre hızlı bir şekilde başlatılıp durdurulabilirler ve otomasyonu kolayca sağlanabilir. Güç sisteminin tepe yük azaltma ve frekans modülasyonu görevlerini üstlenmek, ayrıca acil durum yedekleme, yük ayarlama ve diğer işlevleri yerine getirmek için en uygun ünitelerdir. Olağanüstü dinamik avantajlarla güç sisteminin güvenilirliğini artırabilirler. Hidroelektrik santraller, güç sistemindeki dinamik yüklerin ana taşıyıcılarıdır.
6. Hidroelektrik üretiminin düşük maliyeti ve yüksek verimliliği
Hidroelektrik enerji yakıt tüketmez ve yakıtın çıkarılması ve taşınması için büyük miktarda insan gücü ve tesis yatırımı gerektirmez. Ekipman basittir, daha az operatör, daha az yardımcı güç, uzun kullanım ömrü ve düşük işletme ve bakım maliyetleri gerektirir. Bu nedenle, hidroelektrik santrallerinin elektrik enerjisi üretim maliyeti düşüktür, fosil yakıtlı santrallerin maliyetinin sadece 1/5 ila 1/8'i kadardır. Ayrıca, hidroelektrik santrallerinin enerji kullanım oranı %85'in üzerinde iken, fosil yakıtlı santrallerin enerji kullanım oranı sadece yaklaşık %40'tır.
7. Ekolojik çevrenin iyileştirilmesine katkıda bulunur.
Hidroelektrik enerji üretimi çevreyi kirletmez. Rezervuarın geniş su yüzey alanı, bölgenin mikro iklimini ve su akışının zamansal ve mekansal dağılımını düzenleyerek çevredeki alanların ekolojik ortamının iyileştirilmesine katkıda bulunur. Kömürle çalışan enerji santrallerinde, her ton ham kömür yaklaşık 30 kg SO2 ve 30 kg'dan fazla partikül toz salınımına neden olur. Ülke genelindeki 50 büyük ve orta ölçekli kömürle çalışan enerji santralinin istatistiklerine göre, santrallerin %90'ı 860 mg/m3'ün üzerinde SO2 konsantrasyonuyla emisyon yapmaktadır ki bu çok ciddi bir kirliliktir. Çevre sorunlarına giderek daha fazla önem verilen günümüzde, hidroelektrik santrallerinin inşasını hızlandırmak ve Çin'de hidroelektrik enerjinin oranını artırmak, çevre kirliliğini azaltmak için büyük önem taşımaktadır.
Hidroelektrik enerjisinin dezavantajları
Hidroelektrik santrallerinin inşası için büyük bir defalık yatırım gereklidir; devasa toprak ve beton işleri; ayrıca, önemli sel kayıplarına neden olacak ve büyük yerleşim maliyetlerinin ödenmesini gerektirecektir; inşaat süresi de termik santrallerin inşaatından daha uzundur ve inşaat fonlarının devrini etkiler. Su koruma projelerine yapılan yatırımın bir kısmı çeşitli yararlanıcı departmanlar arasında paylaşılsa bile, hidroelektrik santrallerinin kilovat başına yatırımı termik santrallerden çok daha yüksektir. Bununla birlikte, gelecekteki operasyonlarda, yıllık işletme giderlerindeki tasarruflar her yıl telafi edilecektir. İzin verilen azami tazminat süresi, ülkenin kalkınma düzeyi ve enerji politikasıyla ilgilidir. Tazminat süresi izin verilen değerden az ise, hidroelektrik santralinin kurulu kapasitesinin artırılması makul kabul edilir.
Barajların çökme riski – Sel baskınları, doğal afetler, insan kaynaklı hasarlar ve inşaat kalitesi nedeniyle barajlar büyük miktarda suyu bloke edebilir ve bu durum aşağı havzadaki bölgeler ve altyapı için felaket sonuçlar doğurabilir. Bu tür çökmeler enerji tedarikini, hayvanları ve bitkileri etkileyebilir ve ayrıca önemli kayıplara ve can kayıplarına neden olabilir.
Ekosistem hasarı – Büyük barajlar, barajların yukarısında geniş çaplı sellere neden olarak bazen ovaları, vadi ormanlarını ve otlakları yok eder. Aynı zamanda, tesisin çevresindeki su ekosistemini de etkiler. Balıklar, su kuşları ve diğer hayvanlar üzerinde önemli bir etkisi vardır.
Yayın tarihi: 03-08-2023
