Danas govorimo o još jednoj obnovljivoj energiji. Riječ je o hidraulična energija. Ali nećemo govoriti o njemu samom, već o hidraulična elektrana gdje se generira i provodi. Hidroelektrana je od velike važnosti za proizvodnju obnovljive energije iz rezervoara vode. Osim toga, ona ima i druge višestruke namjene i koristi za stanovništvo.
U ovom ćemo članku raspravljati o svim prednostima, nedostacima i radu hidrauličkih postrojenja, uz različite vrste koje postoje. Želite li saznati više o tome? Nastavite čitati.
Što je hidroelektrana
Kada pokrenemo hidroelektranu, ono čemu se nadamo je i postići generirati energiju iz vode pohranjeni u rezervoare. Prvo što se napravi je stvaranje mehaničke energije, a zatim transformirati u električnu energiju.
Sustav za prikupljanje vode dizajniran je za stvaranje razlike u razini koja uzrokuje akumuliranu potencijalnu energiju. Ova voda je puštena da pada, koristeći prednost gravitacije, da dobije energiju kroz razliku u visini. Voda prolazi kroz turbinu, generirajući rotacijsko kretanje koje pokreće alternator i pretvara mehaničku energiju u električnu.
Ovaj postupak omogućuje vam da iskoristite energiju pohranjenu u vodi kako biste je učinkovito pretvorili u električnu energiju.
Prednosti hidroelektrane
Hidraulička postrojenja pružaju velike koristi kako na energetskoj razini tako i za društvo općenito. Zatim analiziramo njegove glavne prednosti:
- To je obnovljiva energija. Voda, iako nije neograničena, resurs je koji se može obnavljati zahvaljujući hidrološkom ciklusu, što omogućuje dugoročno održivu upotrebu kao izvora energije.
- Čista energija. Hidroelektrana ne stvara emisije stakleničkih plinova ili drugih zagađivača pri proizvodnji električne energije.
- Osim u proizvodnji električne energije, hidroelektrane pomažu u zaštita od poplava, navodnjavanje, vodoopskrbu te promiču turizam i stvaranje rekreacijskih područja oko akumulacija.
- Niski troškovi rada i održavanja. Nakon što je infrastruktura izgrađena, operativni troškovi su relativno niski, a turbine su učinkovite i jednostavne za rukovanje.
- Dugi vijek trajanja. Hidraulički infrastrukturni objekti obično imaju dug vijek trajanja, što jamči dugotrajnu upotrebu.
- Sigurnost i učinkovitost. Turbine koje se koriste u ovim sustavima sigurne su za rad i omogućuju brzo pokretanje i gašenje.
- Potrebno je malo opreza. Hidraulička postrojenja, nakon što su automatizirana, zahtijevaju malo nadzora operatera.
Sve to čini hidrauličku energiju vrlo konkurentnom opcijom u energetskom polju, kako zbog svoje održivosti tako i zbog niskih troškova nakon što počne raditi.
Mane hidroelektrana
Unatoč brojnim prednostima, hidrauličke elektrane imaju i neke nedostatke koje je važno uzeti u obzir:
- Oni zahtijevaju veliku površinu zemlje. Moraju se nalaziti na mjestima sa specifičnim prirodnim karakteristikama, kao što su velike rijeke i velike padine.
- Visoki troškovi izgradnje. Izgradnja hidroelektrane podrazumijeva velika početna ulaganja u infrastrukturu.
- El razdoblje izgradnje Dug je u usporedbi s drugim vrstama elektrana.
- Ovisnost o oborinama. Količina proizvedene električne energije izravno ovisi o uzorku padalina, što može uzrokovati fluktuacije u proizvodnji.
- Utjecaj na okoliš. Izgradnja brana može promijeniti riječni ekosustav i utjecati na faunu i floru tog područja.
Stoga je kod projektiranja hidroelektrane bitno dobro odabrati mjesto kako bi se te neugodnosti svele na minimum. Lokacije s obilnom količinom oborina omogućuju bolje korištenje vodnih resursa, jamčeći stabilniju proizvodnju tijekom cijele godine.
Vrste hidrauličkih elektrana
Postoje različite vrste hidrauličkih postrojenja koje se klasificiraju na temelju načina rada i kapaciteta skladištenja vode.
Tekuća hidraulična elektrana
Ova vrsta biljke ne skladišti velike količine vode, već iskoristite tok rijeke u stvarnom vremenu. Proizvodnja energije varira ovisno o uvjetima toka rijeke, što sprječava rasipanje vode.
Hidroelektrana s rezervnim rezervoarom
Ova postrojenja omogućuju skladištenje vode u rezervoaru, što jamči kontinuiranu proizvodnju energije tijekom cijele godine. Ovaj kapacitet skladištenja nudi znatnu prednost u odnosu na protočne sustave, posebno u vrijeme suše.
Hidroelektrična crpna stanica
Ova vrsta postrojenja koristi dva rezervoara smještena na različitim visinama. U vrijeme najveće potražnje, voda pada iz gornjeg rezervoara, pokrećući turbine. Kada je potražnja mala, voda se pumpa natrag u gornji spremnik koristeći višak energije, čime se omogućuje ponovna uporaba vode i prilagođavanje proizvodnje energije potrebama mreže.
Rad hidroelektrane
Proces proizvodnje energije u hidroelektrani započinje vodom pohranjenom u akumulacijama. Ovaj potencijalna energija Ona se pretvara u kinetičku energiju kada voda padne kroz cijevi koje usmjeravaju protok prema turbinama.
Nakon što voda prođe kroz turbine, kinetička energija vode se pretvara u mehaničku energiju, a preko alternatora se pretvara u električnu energiju. Na kraju, voda koja je već prošla kroz turbine vraća se u rijeku kako bi nastavila normalan tok.
Ovaj proces, osim što je učinkovit, jedan je od najstabilnijih i najpredvidljivijih načina proizvodnje električne energije, sve dok uvjeti vode to dopuštaju.
Utjecaj hidroelektrana na okoliš
Izvorištem se smatraju hidroelektrane energetski čist, jer ne proizvode emisije tijekom rada. Međutim, bitno je uzeti u obzir utjecaj na okoliš koji mogu proizvesti, uglavnom tijekom izgradnje brana i mijenjanja tokova rijeka.
Neki od najvažnijih utjecaja uključuju promjenu vodenog ekosustava, utjecaj na migracije riba i promjenu sedimenata i hranjivih tvari koje rijeka prenosi prirodnim putem. Osim toga, izgradnja velikih rezervoara može utjecati na lokalnu klimu mijenjanjem isparavanja i mikroklime područja.
Međutim, većina tih utjecaja može se minimizirati pravilnim projektiranjem i provedbom korektivnih mjera.
Hidrauličke instalacije također imaju potencijal za hibridizaciju s drugim tehnologijama kao što su solarni paneli, omogućujući koegzistenciju različitih oblika obnovljive energije u istom prostoru.
Hidroelektrane su se pokazale kao temeljni stup u proizvodnji čiste i obnovljive energije, s dugim vijekom trajanja i velikim potencijalom prilagodbe i razvoja u skladu s budućim zahtjevima. Iako su njihovi početni troškovi visoki, niski troškovi održavanja i stabilnost čine ih neodoljivima za doprinos održivijoj energetskoj budućnosti.