Гидроэнергетика

Гидроэнергетика — область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования энергии водного потока в электрическую энергию. Чаще всего используется энергия падающей воды.

Преимущества

• использование возобновляемой энергии.

• очень дешевая электроэнергия.

• работа не сопровождается вредными выбросами в атмосферу.

• быстрый (относительно ТЭЦ/ТЭС) выход на режим выдачи рабочей мощности после включения станции.

Недостатки

• затопление пахотных земель

• строительство ведется там, где есть большие запасы энергии воды

• на горных реках опасны из-за высокой сейсмичности районов

• сокращенные и нерегулируемые попуски воды из водохранилищ по 10-15 дней приводят к перестройке уникальных пойменных экосистем по всему руслу рек, как следствие, загрязнение рек, сокращение трофических цепей, снижение численности рыб, элиминация беспозвоночных водных животных, повышение агрессивности компонентов гнуса (мошки) из-за недоедания на личиночных стадиях, исчезновение мест гнездования многих видов перелетных птиц, недостаточное увлажнение пойменной почвы, негативные растительные сукцессии (обеднение фитомассы), сокращение потока биогенных веществ в океаны.

Методы генерации

Традиционные (плотины)

Большая часть гидроэлектроэнергии вырабатывается за счёт потенциальной энергии воды , закреплённой в плотине , которая приводит в движение гидротурбину и генератор . Мощность, извлекаемая из воды, зависит от её объёма и разницы высот между источником и местом выхода воды. Эта разница высот называется напором . Вода из водохранилища поступает к турбине по трубе большого диаметра (шлюзу)

Гидроаккумулирующие электростанции

Этот метод позволяет вырабатывать электроэнергию для покрытия пикового спроса, перемещая воду между водохранилищами, расположенными на разных высотах. В периоды низкого спроса на электроэнергию избыточные генерирующие мощности используются для перекачки воды в расположенное выше водохранилище, обеспечивая таким образом удовлетворение спроса. Гидроаккумулирование не является источником энергии и фигурирует как отрицательное число.

Русловые гидроэлектростанции

Русловые гидроэлектростанции – это станции с небольшим объёмом водохранилища или без него, поэтому в данный момент для выработки электроэнергии доступна только вода, поступающая из вышерасположенного водохранилища, а любой избыток воды должен быть утилизирован. Постоянный приток воды из озера или существующего водохранилища выше по течению является существенным преимуществом при выборе места для русловых гидроэлектростанций.

Приливные электростанции

Приливная электростанция использует ежедневные подъёмы и отливы уровня морской воды, вызванные приливами. Такие источники весьма предсказуемы, и, если условия позволяют построить водохранилища, их можно также использовать для выработки электроэнергии в периоды высокого спроса. Менее распространённые типы гидроэлектростанций используют кинетическую энергию воды или источники, не имеющие плотин, такие как водяные колеса с нижним подпором. Приливная энергетика эффективна в относительно небольшом количестве мест по всему миру.

Гидроэлектростанции с водоводами

Гидроэлектростанции с водоводами используют механическую энергию воды в системе водоснабжения по искусственным водоводам для выработки электроэнергии. Как правило, водоводами являются существующие водопроводы, например, в системах общественного водоснабжения. Некоторые определения расширяют определение водоводов, включая существующие туннели, каналы или акведуки, которые используются преимущественно для подачи воды, а не для производства электроэнергии.