Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της ενέργειας του ποταμού. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των υδραυλικών σταθμών παραγωγής ενέργειας σε σύγκριση με τα θερμικά; Περιβαλλοντικά «υπέρ» και «κατά» της υδροηλεκτρικής ενέργειας

Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής αποτελούν ουσιαστικό μέρος της ζωής κάθε ανθρώπου καθώς μετατρέπουν την ενέργεια σε ηλεκτρική. Ένας σταθμός είναι ένα ολόκληρο σύμπλεγμα δραστηριοτήτων, τεχνητών και φυσικών υποσυστημάτων που χρησιμεύουν για τη μετατροπή και τη διανομή όλων των τύπων πηγών ενέργειας. Η όλη διαδικασία μπορεί να χωριστεί σε διάφορα στάδια:

1. Η διαδικασία εξόρυξης και επεξεργασίας πρωτογενούς πηγής ενέργειας.
2. Παράδοση στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας.
3. Η διαδικασία μετατροπής της πρωτογενούς ενέργειας σε δευτερογενή ενέργεια.
4. Διανομή δευτερεύοντος (ηλεκτρικού ή μεταξύ καταναλωτών.

Η βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας περιλαμβάνει την παραγωγή ενέργειας στο σταθμό και την επακόλουθη παράδοσή της μέσω ηλεκτροφόρων γραμμών. Τέτοια κρίσιμα στοιχεία αυτής της αλυσίδας όπως οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής διαφέρουν ως προς τον τύπο των πρωτογενών πηγών που είναι διαθέσιμες σε μια δεδομένη περιοχή.

Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα ορισμένους τύπους διαδικασιών μετασχηματισμού, καθώς και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα καθενός από αυτά.

Ανήκουν στην ομάδα της παραδοσιακής ενέργειας και καταλαμβάνουν σημαντικό μερίδιο της παγκόσμιας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (περίπου 40%). Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των TPPs φαίνονται στον παρακάτω πίνακα:

Χρησιμοποιήστε ως κύρια πηγή ενέργειας για παράδειγμα, ταμιευτήρες και ποτάμια. Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των ΥΗΣ συνοψίζονται επίσης στον πίνακα.

Πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής (NPP) - ένα σύνολο εγκαταστάσεων και δραστηριοτήτων που προορίζονται για τις οποίες απελευθερώνεται ως αποτέλεσμα της σχάσης των ατομικών πυρήνων, σε θερμικό και στη συνέχεια στο πιο σημαντικό στοιχείο αυτού του συστήματος είναι επίσης ένα σύμπλεγμα σχετικών συσκευών. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των πυρηνικών σταθμών.

Ένα εξίσου σημαντικό στάδιο είναι η μεταφορά των πόρων καυσίμων στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας. Αυτή η διαδικασία μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάφορους τρόπους, ο καθένας με τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Εξετάστε τους κύριους τρόπους μεταφοράς:

• Μεταφορά νερού. Η παράδοση πραγματοποιείται με τη βοήθεια δεξαμενόπλοιων και πλοίων.
• Μεταφορές αυτοκινήτων. Η μεταφορά γίνεται σε δεξαμενές. Η δυνατότητα μεταφοράς μόνο υγρού ή αερίου καυσίμου καθορίζει τα υπάρχοντα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των οδικών μεταφορών.
• Σιδηροδρομικές μεταφορές. Παράδοση σε δεξαμενές και ανοιχτά βαγόνια σε μεγάλες αποστάσεις.
• Κρεμαστό και σπάνια χρήση και μόνο για πολύ μικρές αποστάσεις.

Παραδοσιακά, οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί (ΗΡ) αποτελούν πηγή φθηνής ηλεκτρικής ενέργειας. Σε αυτά, το ενεργειακό δυναμικό τεράστιων μαζών νερού μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια.

Τι είναι οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί και πώς λειτουργούν

Τις περισσότερες φορές για αυτούς χτίζονται στα ποτάμια φράγματα, χάρη στις οποίες σχηματίζονται τεράστιες δεξαμενές ενός υδατικού πόρου. Ταυτόχρονα, το ποτάμι στο οποίο υποτίθεται ότι θα κατασκευαστεί το εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να έχει πλήρη ροή για να παρέχει σίγουρα νερό στις τουρμπίνες των ηλεκτρογεννητριών όλο το χρόνο. Επιπλέον, θα πρέπει να έχει τη μεγαλύτερη δυνατή κλίση. Η ιδανική επιλογή για την κατασκευή υδροηλεκτρικών σταθμών είναι τα φαράγγια που σχηματίζονται από τις κοίτες των ποταμών.

Το φράγμα που δημιουργήθηκε για να φιλοξενήσει τον σταθμό και άλλες υδραυλικές κατασκευές παρέχουν την απαραίτητη πίεση της ροής του νερού που περιστρέφει τα πτερύγια των υδραυλικών στροβίλων και τους ρότορες των ηλεκτρικών γεννητριών. Εκτός από τη χρήση της πίεσης του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί το φυσικό ρεύμα της ροής του νερού, που ονομάζεται παραγωγή. Μερικές φορές και οι δύο εκδόσεις της ενέργειας του νερού χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα.

Ο εξοπλισμός παραγωγής ενέργειας που απαιτείται από το εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής εγκαθίσταται απευθείας στον υδροηλεκτρικό σταθμό. Εκεί εγκαθίστανται μονάδες σε ξεχωριστές αίθουσες που μετατρέπουν άμεσα τη δύναμη της ροής του νερού στη μηχανική ενέργεια των στροβίλων και στη συνέχεια σε ηλεκτρική.

Επιπλέον, ο υδροηλεκτρικός σταθμός πρέπει να είναι εξοπλισμένος με διάφορα άλλα μηχανήματα, με τη βοήθεια του οποίου οργανώνεται ο έλεγχος της λειτουργίας του σταθμού και η διαχείρισή του. Η κανονική λειτουργία του σταθμού είναι αδύνατη χωρίς συσκευές που διανέμουν και μετασχηματίζουν ηλεκτρική ενέργεια, και πολλά άλλα συστήματα.

Πως ειναι ακριβώς

Ανάλογα με την παραγόμενη ισχύ, οι ΥΗΣ χωρίζονται συνήθως σε κατηγορίες. Αυτό οφείλεται στη ροή του νερού και τη δύναμη της πίεσής του, καθώς και στην απόδοση των γεννητριών και των υδροστροβίλων που είναι εγκατεστημένοι στο σταθμό. Οι μονάδες που παράγουν 25 MW ή περισσότερο θεωρούνται ισχυρές. Στα μεσαίας ισχύος περιλαμβάνονται αυτά που παράγουν λιγότερα από 25 MW. Η απόδοση των σταθμών χαμηλής ισχύος δεν υπερβαίνει τα 5 MW.

Οι ΥΗΣ είναι υψηλής πίεσης, όταν το νερό προέρχεται από ύψος άνω των 60 m, μέσης πίεσης από 25 m ύψος και χαμηλής πίεσης, όπου το ύψος του νερού μπορεί να είναι από τρία έως και 25 μέτρα. Οι τουρμπίνες τους βρίσκονται σε θαλάμους από οπλισμένο σκυρόδεμα ή χάλυβα. Μπορεί να έχουν διαφορετικά σχέδια και τεχνικές παραμέτρους που σχετίζονται με τους δείκτες της πίεσης του νερού εργασίας.

Σε σταθμούς υψηλής πίεσης, λειτουργούν ακτινωτοί-αξονικοί και στρόβιλοι με κάδο. Τοποθετούνται σε ειδικούς σπειροειδείς θαλάμους από μέταλλο. Οι στρόβιλοι ακτινωτών-αξονικών και περιστροφικών πτερυγίων χρησιμοποιούνται κυρίως σε σταθμούς όπου η μέση πίεση κεφαλής. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί χαμηλής πίεσης είναι κυρίως εξοπλισμένοι με τουρμπίνες περιστρεφόμενων πτερυγίων.

Ανάλογα με το σχέδιο χρήσης των υδάτινων πόρων, οι ΥΗΣ χωρίζονται σε:

1. Κανάλι.
2. Φράγμα.
3. Παράγωγο.
4. Υδροσυσσώρευση.

Στην πρώτη παραλλαγή, το ποτάμι είναι εντελώς αποκλεισμένο από ένα φράγμα. Η στάθμη του νερού σε αυτό ανεβαίνει στο ύψος σχεδιασμού. Από αυτό, το νερό εκκενώνεται απευθείας στους υδραυλικούς στρόβιλους. Ένας τέτοιος σταθμός είναι βολικός όπου η κοίτη στενεύει και σε ποτάμια που ρέουν μέσα από βουνά.

Στο σχέδιο φράγματος υπάρχει και φράγμα, αλλά το κτήριο παραγωγής του ΥΗΕ βρίσκεται στο κάτω μέρος του. Εδώ η πίεση του νερού είναι ισχυρότερη από την έκδοση καναλιού. Αυτό απαιτεί την κατασκευή ειδικών σηράγγων πίεσης για την τροφοδοσία του στις τουρμπίνες.

Σε μονάδες τύπου εκτροπής, το νερό ρέει απευθείας μέσω του κτιρίου του εργοστασίου παραγωγής ενέργειας, όπου είναι εγκατεστημένοι στρόβιλοι.

Οι ΥΗΡ με αντλία αποθήκευσης επιτρέπουν τη συσσώρευση υδροηλεκτρικής ενέργειας για χρήση σε περιόδους φορτίων αιχμής. Σε λειτουργία χωρίς πίεση, για παράδειγμα, τη νύχτα, οι υδροστρόβιλοι του λειτουργούν ως αντλίες, αντλώντας νερό στην επάνω δεξαμενή. Όταν εμφανίζονται φορτία αιχμής, το νερό από αυτό κατευθύνεται σε έναν αγωγό που το τροφοδοτεί στα πτερύγια του στροβίλου.

Πλεονεκτήματα των υδροηλεκτρικών σταθμών

Η κατασκευή και λειτουργία υδροηλεκτρικών σταθμών συνοδεύεται από συζητήσεις για τα υπέρ και τα κατά τους.

Ο θετικός παράγοντας μιας τέτοιας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι ανανέωση χρησιμοποιημένων φυσικών πόρων. Ως αποτέλεσμα, το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο είναι σημαντικά χαμηλότερο από ό,τι σε άλλους τύπους σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Για παράδειγμα, στους ρωσικούς υδροηλεκτρικούς σταθμούς είναι το μισό από εκείνο των θερμικών.

Οι υδροσταθμοί είναι ευέλικτοι στη διαχείριση. Με τη βοήθεια των στροβίλων τους, μπορείτε να ρυθμίσετε την ισχύ του σταθμού από το ελάχιστο στο μέγιστο. Ταυτόχρονα, σε αντίθεση με τους θερμικούς και ορισμένους άλλους σταθμούς, μπορούν να αποκτήσουν γρήγορα ισχύ λειτουργίας από ελάχιστη απόδοση.

Η λειτουργία του ΥΗΣ δεν συνοδεύεται από επιβλαβή ατμοσφαιρική ρύπανση. Οι θετικοί παράγοντες περιλαμβάνουν την επίδραση των ταμιευτήρων τους στο σχηματισμό πιο ήπιων κλιματικών δεικτών στην αντίστοιχη περιοχή.

Η κατασκευή φραγμάτων και η εκπαίδευση βελτιώνουν τη ναυσιπλοΐα, επηρεάζουν την αύξηση των ιχθυαποθεμάτων σε αυτά και προωθούν την ιχθυοκαλλιέργεια.

Τα μειονεκτήματά τους

Οι επικριτές του HES σωστά επισημαίνουν τα προβλήματα, πρωτίστως οικολογικός, που προκαλούνται από την εμφάνισή τους. Πρώτα απ 'όλα, πρόκειται για πλημμύρες μεγάλων εκτάσεων γεωργικής γης, συμπεριλαμβανομένων των εύφορων εκτάσεων. Το υπόλοιπο πλημμυρικό έδαφος χάνει υγρασία. Πολλά είδη βλάστησης εξαφανίζονται. Ως αποτέλεσμα, λιγότερο πολύτιμες θρεπτικές ουσίες εισέρχονται στις θάλασσες και τους ωκεανούς.

Οι περιορισμένες ή διακοπείσες ροές νερού στα φράγματα αναγκάζουν μοναδικά οικολογικά συστήματα στις κοίτες ποταμών και τις πλημμυρικές πεδιάδες να αλλάξουν. Ως αποτέλεσμα, τα ποτάμια γίνονται ρηχά και μολυσμένα, ο αριθμός των ψαριών μειώνεται και ορισμένα από τα είδη τους εξαφανίζονται. Τα φράγματα μερικές φορές εμποδίζουν την ωοτοκία των αποδημητικών ψαριών, αναγκάζοντας την τοπική αλιεία να προσαρμοστεί στις νέες συνθήκες. Μερικά ασπόνδυλα και άλλα υδρόβια ζώα εξαφανίζονται με την ταυτόχρονη εμφάνιση μιας πληθώρας σκνιών. Πολλά αποδημητικά πτηνά χάνουν τις συνήθεις θέσεις φωλιάς τους.

Στο σχεδιασμό των σταθμών και την κατασκευή τους, προτεραιότητα δίνεται μόνο σε περιοχές με μεγάλα αποθέματα νερού. Είναι συχνά πολύ πιο μακριά από τους καταναλωτές από τους σταθμούς θερμικής ενέργειας. Ωστόσο, άλλοι παράγοντες δεν λαμβάνονται πάντα υπόψη. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί σε ορεινά ποτάμια, που μερικές φορές κατασκευάζονται σε περιοχές με υψηλό σεισμικό κίνδυνο, αντιπροσωπεύουν έναν πιθανό κίνδυνο.

Σημαντικά υψηλότερο κόστος κεφαλαίου παρουσιάζεται σε σύγκριση με την κατασκευή θερμοηλεκτρικών σταθμών. Κατά την κατασκευή φραγμάτων απαιτούνται τεράστιες δαπάνες για την κατασκευή κλειδαριών για τη μεταφορά των πλοίων στην επιθυμητή στάθμη του νερού.

Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα των μικρών υδροηλεκτρικών εγκαταστάσεων είναι η περιβαλλοντική ασφάλεια. Κατά την κατασκευή και τη μετέπειτα λειτουργία τους, δεν υπάρχουν επιβλαβείς επιπτώσεις στις ιδιότητες και την ποιότητα του νερού. Οι ταμιευτήρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο για αλιευτικές δραστηριότητες όσο και ως πηγές ύδρευσης του πληθυσμού. Ωστόσο, εκτός από αυτό, οι πολύ μικρές και μικρές υδροηλεκτρικές μονάδες έχουν πολλά πλεονεκτήματα. Οι σύγχρονοι σταθμοί είναι απλοί στο σχεδιασμό και πλήρως αυτοματοποιημένοι, π.χ. δεν απαιτείται η παρουσία ατόμου κατά τη λειτουργία. Το ηλεκτρικό ρεύμα που παράγεται από αυτούς πληροί τις απαιτήσεις του GOST όσον αφορά τη συχνότητα και την τάση και οι σταθμοί μπορούν να λειτουργήσουν τόσο σε αυτόνομη λειτουργία, δηλ. εκτός του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας της περιοχής ή της περιοχής, και ως μέρος αυτού του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. Και η πλήρης διάρκεια ζωής του σταθμού είναι τουλάχιστον 40 χρόνια (τουλάχιστον 5 χρόνια πριν από την γενική επισκευή). Λοιπόν, και το πιο σημαντικό, οι μικρές ενεργειακές εγκαταστάσεις δεν απαιτούν την οργάνωση μεγάλων ταμιευτήρων με αντίστοιχη πλημμύρα της επικράτειας και κολοσσιαίες υλικές ζημιές.

Κατά την κατασκευή και λειτουργία των ΜΥΗΕ διατηρείται το φυσικό τοπίο, πρακτικά δεν υπάρχει επιβάρυνση στο οικοσύστημα. Τα πλεονεκτήματα των μικρών υδροηλεκτρικών σταθμών - σε σύγκριση με τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής ορυκτών καυσίμων - μπορεί επίσης να περιλαμβάνουν: χαμηλό κόστος ηλεκτρικής ενέργειας και λειτουργικό κόστος, σχετικά φθηνή αντικατάσταση εξοπλισμού, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής των ΥΗΣ (40-50 χρόνια), ολοκληρωμένη χρήση των υδάτινων πόρων (ηλεκτρισμός , ύδρευση, αποκατάσταση γης, προστασία νερού, αλιεία).

Πολλοί από τους μικρούς ηλεκτρικούς σταθμούς δεν παρέχουν πάντα εγγυημένη παραγωγή ενέργειας, καθώς είναι εποχικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής. Το χειμώνα, η ενεργειακή τους απόδοση μειώνεται απότομα, τα φαινόμενα χιονοκάλυψης και πάγου (πάγος και λάσπη), καθώς και η καλοκαιρινή χαμηλή στάθμη νερού και η αποξήρανση των ποταμών, μπορούν γενικά να αναστείλουν τη δουλειά τους. Ο εποχιακός χαρακτήρας των μικρών ΥΗΣ απαιτεί περιττές πηγές ενέργειας· ένας μεγάλος αριθμός από αυτούς μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια της αξιοπιστίας του ενεργειακού εφοδιασμού. Ως εκ τούτου, σε πολλούς τομείς, η χωρητικότητα των μικρών ΥΗΣ δεν θεωρείται ως η κύρια, αλλά ως εφεδρική.

Οι ταμιευτήρες των μικρών υδροηλεκτρικών σταθμών, ιδιαίτερα οι ορεινές και οι ορεινές περιοχές, επηρεάζονται πολύ έντονα από το πρόβλημα της ιλύος τους και το σχετικό πρόβλημα της ανόδου της στάθμης των υδάτων, των πλημμυρών και των πλημμυρών, της μείωσης του υδροηλεκτρικού δυναμικού των ποταμών και της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Είναι γνωστό, για παράδειγμα, ότι η δεξαμενή του HPP Zemonechalskaya στον ποταμό Kura λάσπωσε κατά 60% μέσα σε 5 χρόνια.

Για την αλιεία, τα φράγματα των μικρών υδροηλεκτρικών σταθμών είναι λιγότερο επικίνδυνα από τα μεσαία και μεγάλα, που εμποδίζουν τις μεταναστευτικές οδούς των μεταναστευτικών και ημι-ανάδρομων ψαριών και φράζουν τις περιοχές ωοτοκίας. Αν και σε γενικές γραμμές, η δημιουργία υδροηλεκτρικών εγκαταστάσεων δεν εξαλείφει πλήρως τις ζημιές στο ιχθυαπορικό απόθεμα στους κύριους ποταμούς, αφού η λεκάνη απορροής του ποταμού είναι ένα ενιαίο οικολογικό σύστημα και οι παραβιάσεις των επιμέρους δεσμών της επηρεάζουν αναπόφευκτα το σύστημα ως σύνολο.

Είμαι σίγουρος ότι αν τεθεί σε έναν μέσο άνθρωπο μια ερώτηση σχετικά με τις διαφορές μεταξύ υδραυλικών και θερμικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, θα απαντήσει: ο ένας δουλεύει σε υδραυλικά, ο άλλος στα καύσιμα. Αλλά νομίζω ότι η απάντηση είναι πιο περίπλοκη...

Τύποι σταθμών ηλεκτροπαραγωγής

Σήμερα, υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι σταθμών παραγωγής ενέργειας: υδραυλικοί, θερμικοί και πυρηνικοί.

Η απόδοση των πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής είναι η υψηλότερη σε σχέση με το κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Με σωστή και λογική χρήση, η πυρηνική ενέργεια θα κατέχει ηγετική θέση στο εγγύς μέλλον.

Υπάρχουν ακόμη αιολικοί ή ηλιακοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής, αλλά η παραγωγικότητά τους σήμερα είναι αμελητέα και είναι σε θέση να παρέχει σε ένα άτομο ηλεκτρική ενέργεια μόνο σε επίπεδο νοικοκυριού.

Πλεονεκτήματα των υδραυλικών σταθμών

Μεταξύ των πλεονεκτημάτων των υδραυλικών σε σχέση με τους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, διακρίνονται τα ακόλουθα:

• χαμηλότερο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας·
• λιγότερη βλάβη στο περιβάλλον·
• ανανεώσιμη πηγή μετατροπής ενέργειας.

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιώντας τη ροή του νερού απαιτεί λιγότερη χρηματοδότηση από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με την καύση καυσίμων: δεν υπάρχει ανάγκη διεξαγωγής δαπανηρής εξόρυξης και κατασκευής logistics για τη μεταφορά τους.

Μια υδραυλική μονάδα παραγωγής ενέργειας προκαλεί λιγότερη ζημιά στο περιβάλλον κατά τη λειτουργία. Δεν υπάρχουν εκπομπές στην ατμόσφαιρα και την υδρόσφαιρα υποπροϊόντων και επιβλαβών ουσιών από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας - αέρια, στερεά τοξικά απόβλητα και παρόμοια.

Λόγω του φυσικού κύκλου του νερού, η πηγή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (νερό) μπορεί να χρησιμοποιηθεί επανειλημμένα, σε αντίθεση με την εφάπαξ καύση του καυσίμου.

Μειονεκτήματα των υδραυλικών σταθμών

Οι υδραυλικοί σταθμοί έχουν επίσης μειονεκτήματα:

• χαμηλή απόδοση σε σύγκριση με το καύσιμο.
• το κόστος κατασκευής σημαντικού μήκους γραμμών μεταφοράς·
• βρίσκονται σε συγκεκριμένο σημείο στις όχθες μεγάλων ποταμών, σε απόσταση από βιομηχανικά κέντρα, γεγονός που δυσχεραίνει τις εργασίες επισκευής των μονάδων και την παράδοση ογκώδους εξοπλισμού σε αυτές.

Αυτά είναι τα χαρακτηριστικά της παραγωγής αυτών των δύο τύπων σταθμών παραγωγής ενέργειας.

Ένας υδροηλεκτρικός σταθμός παραγωγής ενέργειας είναι ένας σταθμός παραγωγής ενέργειας που χρησιμοποιεί την ενέργεια του νερού που εκκενώνεται ως πηγή ενέργειας. Συχνότερα κατασκευάζονται σε υπάρχουσες δεξαμενές, κατασκευάζοντας τεχνητά φράγματα και δεξαμενές για την αποθήκευση του απαιτούμενου όγκου νερού.

Για την αποτελεσματική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε αυτό το είδος σταθμού, πρέπει να πληρούνται δύο βασικές απαιτήσεις: η αδιάλειπτη παροχή νερού όλο το χρόνο και η παρουσία απότομων πλαγιών ποταμών.

Τεχνολογία για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας υδροηλεκτρικούς σταθμούςείναι ένας μετασχηματισμός της μηχανικής ενέργειας του νερού, λόγω της παρουσίας διαφορετικών επιπέδων υψών μέσω της χρήσης κινητήρων και γεννητριών.

Σήμερα, υπάρχουν οι ακόλουθοι τύποι υδροηλεκτρικών σταθμών, οι οποίοι διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τον τρόπο παροχής νερού - φράγματα, σταθμοί εκτροπής και αντλιοστάσια αποθήκευσης.

Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί φραγμάτων είναι ο πιο δημοφιλής και ισχυρός τύπος σταθμών. Μια δεξαμενή δημιουργείται με την ανέγερση τεχνητών χωρισμάτων για να συγκρατεί τη ροή του ποταμού. Η κάθοδος του νερού συμβαίνει για δύο λόγους - όταν υπάρχει ανάγκη για ηλεκτρική ενέργεια και για να σχηματιστεί η απαιτούμενη στάθμη στη δεξαμενή.

Ο τύπος εκτροπής είναι διαφορετικός στο ότι δεν χρησιμοποιεί ολόκληρη την πορεία του ποταμού, αλλά με τη βοήθεια σωλήνων και συστήματος αποστράγγισης λαμβάνεται ο απαιτούμενος όγκος νερού, ο οποίος στη συνέχεια αποστέλλεται στον στρόβιλο.

Οι σταθμοί υδροαποθήκευσης είναι εγκαταστάσεις που αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια και την επιστρέφουν στο σύστημα εάν είναι απαραίτητο, χρησιμοποιούνται για την εξίσωση της ημερήσιας ετερογένειας του χρονοδιαγράμματος ηλεκτρικού φορτίου.

Χρησιμοποιούνται επίσης θαλάσσιοι σταθμοί, οι οποίοι λειτουργούν μέσω της ενέργειας της παλίρροιας και των κυμάτων.

Πλεονεκτήματα ενός υδροηλεκτρικού σταθμού

Ευκαμψία. Η υδροηλεκτρική ενέργεια αναγνωρίζεται ως ευέλικτη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας επειδή ένας υδροηλεκτρικός σταθμός μπορεί εύκολα και γρήγορα να προσαρμοστεί στις μεταβαλλόμενες ενεργειακές ανάγκες, αυξάνοντας ή επιβραδύνοντας την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η υπάρχουσα τουρμπίνα τίθεται σε λειτουργία σε λίγα μόλις λεπτά.

Χαμηλό κόστος ηλεκτρικής ενέργειας. Το κύριο πλεονέκτημα ενός υδροηλεκτρικού σταθμού είναι η απουσία κόστους καυσίμων και η πλήρης ανεξαρτησία από τα ορυκτά καύσιμα. Όλοι αυτοί οι σταθμοί έχουν τεράστια διάρκεια ζωής, ακόμα και σήμερα υπάρχουν υδροηλεκτρικοί σταθμοί που κατασκευάστηκαν πριν από περίπου 100 χρόνια και εξάλλου δεν απαιτούν πολλούς υπαλλήλους για τη συντήρησή τους.

Χρήση για βιομηχανικούς σκοπούς. Ένας υδροηλεκτρικός σταθμός χρησιμοποιείται τόσο για την εξυπηρέτηση του πληθυσμού όσο και για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε ορισμένες εγκαταστάσεις.

Ελάχιστο αποτύπωμα άνθρακα. Οι ίδιοι οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί δεν είναι ικανοί να παράγουν διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο μπορεί να σχηματιστεί τις περισσότερες φορές μόνο κατά τις εργασίες κατασκευής του σταθμού. Ο Γερμανός επιστήμονας Paul Scherrer, μετά από έρευνα, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η υδροηλεκτρική ενέργεια κατέχει την πρώτη θέση ως προς την ελάχιστη παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα, ακολουθούμενη από την αιολική, την πυρηνική και την ηλιακή ενέργεια.

Τα οφέλη από τη δημιουργία μιας δεξαμενής. Οι χτισμένες δεξαμενές είναι συχνά μια εξαιρετική επιλογή για θαλάσσια σπορ, και μερικές θεωρούνται ακόμη και τουριστικά αξιοθέατα. Επίσης, το νερό από αυτά είναι τέλειο για άρδευση ή για εκτροφή διαφόρων ειδών ψαριών σε αυτό. Επιπλέον, τα τεχνητά φράγματα βοηθούν στην πρόληψη των πλημμυρών.

Μειονεκτήματα των υδροηλεκτρικών σταθμών

Περιβαλλοντική καταστροφή και απώλεια γης. Οι τεράστιες δεξαμενές που απαιτούνται για τη λειτουργία των υδροηλεκτρικών σταθμών είναι οι αιτίες πλημμύρας κολοσσιαίων εκτάσεων που βρίσκονται ανάντη του φράγματος, πράγμα που σημαίνει ότι καταστρέφονται δάση, χωράφια, βάλτοι και οι κάτοικοί τους.

Προσχρωματισμός. Η ροή του νερού φέρνει μαζί της διάφορα σωματίδια και υπολείμματα που βλάπτουν τόσο το φράγμα όσο και το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας. Τέτοιες αποθέσεις μπορούν να μειώσουν το μέγεθος της δεξαμενής και να βλάψουν την ικανότητα αποτροπής πλημμύρας. Και επίσης να μειώσει την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Εκπομπές μεθανίου. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί που βρίσκονται σε τροπικές περιοχές, λόγω της τεράστιας ποσότητας φυτικών υλικών σε αποσύνθεση, παράγουν μεγάλους όγκους μεθανίου. Επομένως, πριν από την κατασκευή ενός υδροηλεκτρικού σταθμού και ενός φράγματος, είναι απαραίτητο να καθαριστεί η περιοχή από τα δάση στην περιοχή όπου σχηματίζεται μια τεχνητή δεξαμενή.

Νέα διακανόνιση. Πολλοί ερευνητές θεωρούν την ανάγκη μετεγκατάστασης του πληθυσμού που ζει στην περιοχή της μελλοντικής δεξαμενής στα σημαντικά μειονεκτήματα της κατασκευής υδροηλεκτρικών σταθμών. Στις αρχές του 21ου αιώνα, η Παγκόσμια Επιτροπή για τα Φράγματα δημοσίευσε τα στατιστικά της, τα στοιχεία των οποίων έδειξαν ότι λόγω της κατασκευής φραγμάτων, σχεδόν 80 εκατομμύρια άνθρωποι σε όλο τον κόσμο έπρεπε να εγκαταλείψουν τον τόπο διαμονής τους.