Гидроэлектростанция

Гидроэлектростанции являются наиболее широко используемым источником возобновляемой энергии. В $2014$ году они предоставили в общей сложности $3884$ кВт/ч электроэнергии, что составляет $16,5\%$ от общего объема производства электроэнергии в мире.

Стоимость гидроэлектростанции является относительно низкой, что делает ее конкурентоспособным источником возобновляемой электроэнергии. Они могут быстро изменить мощность, которая генерируется в зависимости от спроса. Их недостатком является ограниченное количество мест, где они могут быть построены. Кроме того, строительство плотин для гидроэлектростанций влечет за собой подавление естественного течения рек и создание водохранилищ.

История

Гидроэнергетика используется в водяных мельницах с древних времен. После изобретения электрического генератора, стало возможным использовать его для выработки электроэнергии. Первые гидроэлектростанции, были построены во второй половине $XIX$ века.

В начале $20$ - го века, многие небольшие гидроэлектростанции строились коммерческими компаниями в горах недалеко от городских районов. Эти электростанции постепенно увеличиваются, что влечет за собой необходимость введения правовых норм, касающихся их воздействия на окружающую среду.

Виды гидроэлектростанций

Гидроэлектростанции разделяются в зависимости от максимального использования напора воды:

• высоконапорные — более $60$ м;
• средненапорные — от $25$ м;
• низконапорные — от $3$ до $25$ м.

Гидроэлектрические станции также могут быть разделены в зависимости от принципа использования природных ресурсов.

• плотинные ГЭС
• приплотинные ГЭС
• деривационные ГЭС
• гидроаккумулирующие электростанции.

Гидроэнергетика в мире

Гидроэлектростанции являются одними из наиболее интенсивно используемых источников возобновляемых источников энергии. Они работают в $150 $странах мира. Парагвай и Норвегия используют в большинстве своем электроэнергию, полученную исключительно на гидроэлектростанциях.

Гидроэлектростанция обычно не работает на полную мощность в течение всего года.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

1. Гибкость

   Гидроэнергетика является гибким источником электроэнергии, поскольку станции могут адаптироваться к изменяющемуся количеству энергии. Гидротурбины имеют время запуска порядка нескольких минут. Занимает около $60$ до $90$ секунд, чтобы завести устройство от холодного пуска до полной нагрузки; это намного меньше, чем для газовых турбин или паровых электростанций.

2. Низкие затраты на электроэнергию

   Стоимость эксплуатации гидроэлектростанции почти невосприимчиво к увеличению стоимости ископаемого топлива, такого как нефть, природный газ или уголь.

   Операционные затраты на рабочую силу также, как правило, низки, так как весь процесс автоматизирован и требуется небольшое количество персонала для нормальной работы.

3. Другие виды использования водохранилища

   Водоемы, созданные, гидроэлектростанциями часто предоставляют возможность для занятий водными видами спорта, а сами становятся туристическими достопримечательностями. В некоторых странах аквакультура в водоемах является распространенным явлением.

Недостатки:

1. Повреждение экосистем и потеря земли

   Большие резервуары, связанные с традиционными ГЭС приводят к разрушению биологически богатой и производительной низменности и речных долин лесов, болот и лугов. Станции прерывают поток рек и могут нанести вред местной экосистеме, а строительство крупных плотин и водохранилищ часто включает в себя вытеснение людей и диких животных.

   Гидроэнергетические проекты могут быть разрушительными для окружающих водных экосистем.

2. Возможность аварий

   Аварии плотин могут быть одними из самых больших бедствий в целом.