طاقة هيدروالكترونية

المحتوى

• أنواع المحطات الكهرومائية
• مزايا الطاقة الكهرومائية
• مساوئ الطاقة الكهرومائية
• أمثلة على الطاقة الكهرومائية
• أنواع أخرى من الطاقة

ال طاقة هيدروالكترونية هو الذي تم إنشاؤه بفعل حركة الماء ، بشكل عام في الشلالات (القفزات الجيوديسية) والمنحدرات أو في السدود المتخصصة ، حيث يتم تركيب محطات توليد الكهرباء للاستفادة من الطاقة الميكانيكية السائل المتحرك وتنشيط توربينات المولدات التي تنتج الكهرباء.

هذه الطريقة في استخدام الماء يوفر خمس الطاقة الكهربائية في جميع أنحاء العالم، وهي ليست جديدة تمامًا في تاريخ البشرية: اليونانيون القدماء ، باتباع نفس المبدأ الدقيق ، القمح المطحون لصنع دقيق باستخدام قوة الماء أو الرياح مع سلسلة من المطاحن. ومع ذلك ، تم بناء أول مصنع للطاقة الكهرومائية في عام 1879 في الولايات المتحدة.

هذا النوع من محطات الطاقة شائع في المناطق الجغرافية الوعرة التي تتراكم فيها مياهها ، أو نتاج ذوبان الجليد على قمة الجبال أو انقطاع مجرى نهر عظيم ، قدرًا كبيرًا من القوة. في أوقات أخرى ، من الضروري بناء سد للتحكم في إطلاق وتخزين المياه وبالتالي التسبب بشكل مصطنع في حدوث سقوط بالمقادير المرغوبة.

ال قوة هذا النوع من النباتات يمكن أن تتراوح من المحطات الكبيرة والقوية التي تولد عشرات الآلاف من الميجاوات ، إلى ما يسمى بالمحطات المائية الصغيرة التي تولد بضعة ميغاوات فقط.

مزيد من المعلومات في: أمثلة على الطاقة الهيدروليكية

أنواع المحطات الكهرومائية

وفقًا لمفهومها المعماري ، عادةً ما يتم تمييزها بين محطات توليد الطاقة الكهرومائية في الهواء الطلق، مثل تلك المثبتة عند سفح الشلال أو السد ، و محطات توليد الطاقة الكهرومائية في الكهفوهي بعيدة عن مصدر المياه ولكنها متصلة بها عن طريق أنابيب الضغط وأنواع أخرى من الأنفاق.

كما يمكن تصنيف هذه النباتات حسب تدفق المياه في كل حالة وهي:

• محطات المياه المتدفقة. تعمل بشكل مستمر ، وتستفيد من مياه النهر أو السقوط ، حيث لا تملك القدرة على تخزين المياه كما هو الحال في الخزانات.
• مصانع الخزانات. فهي تحتفظ بالمياه من خلال السد وتسمح لها بالتدفق عبر التوربينات ، مما يحافظ على تدفق ثابت يمكن التحكم فيه. إنها أغلى بكثير من المياه المتدفقة.
• المركزية مع التنظيم. مثبتة في الأنهار ، ولكن مع القدرة على تخزين المياه.
• محطات الضخ. فهي تجمع بين توليد الكهرباء عن طريق تدفق المياه والقدرة على إعادة إرسال السائل إلى أعلى ، مما يؤدي إلى استمرار الدورة ويعمل كبطاريات عملاقة.

مزايا الطاقة الكهرومائية

كانت الطاقة الكهرومائية رائجة للغاية خلال النصف الثاني من القرن العشرين ، نظرًا لفضائلها التي لا جدال فيها ، وهي:

• تنظيف. مقارنة مع حرق الوقود الأحفوري، إنها طاقة منخفضة التلوث.
• الأمان. مقارنة بالكوارث المحتملة للطاقة النووية أو الأشكال الأخرى المحفوفة بالمخاطر لتوليد الكهرباء ، فإن مخاطرها يمكن التحكم فيها.
• ثبات. عادة ما تكون إمدادات مياه الأنهار والشلالات الكبيرة ثابتة إلى حد ما على مدار العام ، مما يضمن التشغيل المنتظم لمحطة التوليد.
• الاقتصاد. من خلال عدم طلب مواد خام، وليس العمليات المعقدة ، فهو نموذج بسيط وغير مكلف لتوليد الكهرباء ، مما يقلل من تكاليف سلسلة إنتاج واستهلاك الطاقة بأكملها.
• الحكم الذاتي. نظرًا لأنه لا يتطلب مواد أولية أو إمدادات (بخلاف قطع الغيار النهائية) ، فهو نموذج مستقل تمامًا عن تقلبات السوق والمعاهدات الدولية أو الأحكام السياسية.

مساوئ الطاقة الكهرومائية

• الإصابة المحلية. يؤثر بناء السدود والجسور وكذلك تركيب التوربينات والمولدات على مجرى الأنهار التي غالبًا ما تؤثر على الأنهار. النظم البيئية المحلية.
• خطر محتمل. على الرغم من أنه نادر الحدوث ويمكن تجنبه مع اتباع روتين صيانة جيد ، فمن الممكن أن يتسبب كسر السد في إطلاق غير متحكم فيه لحجم من الماء أكبر مما يمكن التحكم فيه وهذا فيضانات وكوارث محلي.
• تأثير المناظر الطبيعية. تعمل معظم هذه المرافق على تغيير المناظر الطبيعية بشكل جذري ولها تأثير على المناظر الطبيعية المحلية ، على الرغم من أنها يمكن أن تصبح أيضًا نقاط مرجعية سياحية.
• تدهور القنوات. يؤدي التدخل المستمر في تدفق المياه إلى تآكل مجاري الأنهار ويغير طبيعة المياه ، ويطرح الرواسب. كل هذا له تأثير النهر الذي يجب مراعاته.
• حالات الجفاف المحتملة. في حالات الجفاف الشديد ، تكون نماذج التوليد هذه محدودة في الإنتاج ، لأن حجم المياه أقل من المثالي. يمكن أن يعني هذا خفض الطاقة أو زيادة معدلاتها ، اعتمادًا على مدى الجفاف.

أمثلة على الطاقة الكهرومائية

1. شلالات نياجرا. محطة الطاقة الكهرومائية محطة روبرت موسى نياجرا للطاقة يقع في الولايات المتحدة ، وكان أول مصنع لتوليد الطاقة الكهرومائية في التاريخ يتم بناؤه ، مستفيدًا من قوة شلالات نياجرا الهائلة في أبليتون ، ويسكونسن.
2. سد كراسنويارسك الكهرمائي. سد خرساني بارتفاع 124 مترًا يقع على نهر ينيسي في ديفنوغورسك ، روسيا ، بني بين عامي 1956 و 1972 ويوفر حوالي 6000 ميجاوات من الطاقة للشعب الروسي. تم إنشاء خزان Krasnoyarkoye لتشغيله.
3. خزان ساليم. هذا الخزان الإسباني الواقع في أستورياس ، على مجرى نهر نافيا ، تم افتتاحه في عام 1955 ويوفر للسكان حوالي 350 جيجاوات في الساعة سنويًا. لبنائها ، كان لا بد من تغيير قاع النهر إلى الأبد وغمرت المياه ما يقرب من ألفي مزرعة على 685 هكتارًا من الأراضي الصالحة للزراعة ، إلى جانب المزارع الحضرية والجسور والمقابر والكنائس الصغيرة.
4. مصنع جوافيو للطاقة الكهرومائية. ثاني أكبر محطة كهرباء تعمل في كولومبيا ، تقع في كونديناماركا ، على بعد 120 كم من بوغوتا وتولد حوالي 1213 ميجاوات من الكهرباء. بدأ تشغيله في عام 1992 ، على الرغم من حقيقة أن ثلاث وحدات إضافية لم يتم تركيبها بعد لأسباب مالية. إذا حدث ذلك ، سيرتفع أداء هذا الخزان إلى 1900 ميجاوات ، وهو أعلى مستوى في الدولة بأكملها.
5. محطة سيمون بوليفار للطاقة الكهرومائية. يُطلق عليها أيضًا اسم بريسا ديل جوري ، وتقع في ولاية بوليفار ، فنزويلا ، عند مصب نهر كاروني في نهر أورينوكو الشهير. يحتوي على خزان اصطناعي يسمى Embalse del Guri ، يتم من خلاله توفير الكهرباء لجزء كبير من البلاد ويتم بيعه حتى إلى المدن الحدودية في شمال البرازيل. تم افتتاحه بالكامل في عام 1986 وهو رابع أكبر مصنع لتوليد الطاقة الكهرومائية في العالم ، حيث يوفر 10،235 ميجاوات من إجمالي القدرة المركبة في 10 وحدات مختلفة.
6. سد شيلودو. تقع على نهر جينشا في جنوب الصين ، وتبلغ طاقتها المركبة 13860 ميجاوات من الكهرباء ، بالإضافة إلى السماح بالتحكم في تدفق المياه لتسهيل الملاحة ومنع الفيضانات. وهو حاليًا ثالث أكبر محطة للطاقة الكهرومائية في العالم ورابع أطول سد على هذا الكوكب.
7. سد الخوانق الثلاثة. تقع أيضًا في الصين ، على نهر اليانغتسي في وسط أراضيها ، وهي أكبر محطة للطاقة الكهرومائية في العالم ، بطاقة إجمالية تبلغ 24000 ميجاوات. تم الانتهاء منه عام 2012 ، بعد إغراق 19 مدينة و 22 بلدة (630 كم² السطحية) ، والتي كان لا بد من إجلاء ما يقرب من 2 مليون شخص ونقلهم. مع طول 2309 مترًا وارتفاع 185 سدًا ، توفر محطة الطاقة هذه وحدها 3٪ من استهلاك الطاقة الهائل في هذا البلد.
8. سد ياسيريتا أبيبي. يقع هذا السد في منطقة مشتركة بين الأرجنتين والباراغواي على نهر بارانا ، ويمد ما يقرب من 22٪ من الطلب على الطاقة في الأرجنتين مع 3100 ميجاوات من الطاقة. لقد كان بناءًا مثيرًا للجدل للغاية ، حيث تطلب فيضان موائل فريدة في المنطقة وانقراض عشرات الأنواع المستوطنة من الحيوانات والنباتات.
9. مشروع بالومينو الكهرومائي. يقع هذا المشروع قيد الإنشاء في جمهورية الدومينيكان على نهري ياراكي سور وبلانكو ، حيث سيتم إنشاء خزان بمساحة إجمالية قدرها 22 هكتارًا سيزيد من توليد الطاقة في ذلك البلد بنسبة 15٪.
10. سد إيتايبو. ثاني أكبر مصنع للطاقة الكهرومائية في العالم ، إنه مشروع ثنائي القومية بين البرازيل وباراغواي للاستفادة من حدودهما على نهر بارانا. يغطي الطول الاصطناعي للسد حوالي 29000 سم³ من المياه في مساحة تقارب 14000 كم². تبلغ طاقتها التوليدية 14000 ميغاواط وبدأ الإنتاج في عام 1984.

أنواع أخرى من الطاقة

الطاقة الكامنة	الطاقة الميكانيكية
طاقة هيدروالكترونية	الطاقة الداخلية
الطاقة الكهربائية	طاقة حرارية
الطاقة الكيميائية	طاقة شمسية
قوة الرياح	الطاقة النووية
الطاقة الحركية	الطاقة السليمة
طاقة السعرات الحرارية	الطاقة الهيدروليكية
الطاقة الحرارية الأرضية