Περιεχόμενο
Η υδροηλεκτρική είναι η ενέργεια που απορρέει από την κίνηση του νερού. Αυτή η κίνηση είναι μέρος του κύκλου του νερού της Γης, που είναι η συνεχής κυκλοφορία του νερού μέσω του εδάφους, των ωκεανών και της ατμόσφαιρας. Η ποσότητα ενέργειας που παρέχει το κινούμενο νερό εξαρτάται από τον όγκο σε κίνηση και την ταχύτητά του. Το νερό είναι μια από τις παλαιότερες πηγές ενέργειας. Οι αρχαίοι πολιτισμοί χρησιμοποιούν υδροηλεκτρική ενέργεια για άρδευση και ως μηχανισμό άλεσης για σιτηρά. Στη σύγχρονη περίοδο, η υδροηλεκτρική ενέργεια παρέχει το 20% της παγκόσμιας ανανεώσιμης ενέργειας.
Τροχός νερού
••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty ImagesΟι τροχοί νερού ήταν η πιο κοινή μορφή υδροηλεκτρικής ενέργειας, από πάνω από 4.000 χρόνια πριν από τον 19ο αιώνα. Μετατρέπουν την ενέργεια του ρέοντος νερού σε μια περιστροφική κίνηση. Αυτή η κίνηση τροφοδοτούσε τότε την κίνηση των λίθων και των μοχλών για την άλεση σιτηρών, ορυκτών μεταλλευμάτων και ξυλείας. Ο τροχός βρισκόταν οριζόντια ή κατακόρυφα σε ρέοντα ύδατα, όπως ποτάμι ή ρέμα. Η ροή νερού ανάγκασαν τον τροχό να κινηθεί όταν έπληξε τα κουτάκια που ήταν προσαρτημένα στο εξωτερικό πλαίσιο του τροχού. Η ισχύς του νερού αυξήθηκε καθώς ρέει μέσα από στενά κανάλια ή ακροφύσια.
Τουρμπίνες
Οι υδροστρόβιλοι είναι μια εξέλιξη από τον τροχό νερού και πρόδρομοι της σύγχρονης ηλεκτροπαραγωγής. Αντί να χτυπήσει ένα σταθερό κουπί σε έναν τροχό, η ροή του νερού ενεργοποιεί έναν περιστρεφόμενο στροφέα που μπορεί να έχει εκατοντάδες λεπίδες. Ένας άξονας συνδέει τους συνδέσμους του στροφέα με έναν στροβιλογεννήτη, ο οποίος είναι ένας γιγαντιαίος μαγνήτης με ένα συσπειρωμένο σύρμα μέσα του. Ένα ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργείται στον στρόβιλο καθώς στρέφεται ο άξονας.
Φράγματα
••• Κίνα Φωτογραφίες / Getty Images News / Getty ImagesΤα φράγματα καταβροχθίζουν μεγάλους όγκους νερού που ρέουν από ποταμούς και δημιουργούν μια δεξαμενή πίσω από έναν τοίχο συγκράτησης. Ένας στύλος είναι ο σωλήνας ή η πύλη εκκενώσεως από τον πυθμένα της δεξαμενής, που διέρχεται από το φράγμα, σε έναν υδραυλικό στρόβιλο. Το νερό από τη δεξαμενή ρέει με υψηλή πίεση από τη δεξαμενή προς τον στρόβιλο και παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Το φράγμα Τριών Φαραγγιών στον ποταμό Yangtze της Κίνας είναι η μεγαλύτερη υδροηλεκτρική εγκατάσταση στον κόσμο όπου η ροή του νερού διοχετεύει 32 στροβίλους.
Αποθηκευμένη αποθήκευση
Οι χειριστές των μονάδων υδροηλεκτρικής ενέργειας μπορούν να αποθηκεύουν ενέργεια κατά τις περιόδους χαμηλής ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας από τους πελάτες και να τις απελευθερώνουν κατά τη διάρκεια περιόδων αιχμής, χρησιμοποιώντας μεθόδους αποθήκευσης αντλιών. Κατά τη διάρκεια περιόδων χαμηλής ζήτησης, το νερό που έχει ήδη περάσει από τους στροβίλους αντλείται πίσω σε ξεχωριστή δεξαμενή αποθήκευσης πάνω από τους στροβίλους. Αυτό το νερό ρέει πίσω από τους στροβίλους κατά τη διάρκεια περιόδων αιχμής. Το σύστημα παρέχει μια γρήγορη εκκίνηση για επιπλέον παραγωγή ενέργειας.