Vandaag gaan we dieper in op een andere hernieuwbare energie. Het gaat om de hydraulische energie. Maar we gaan het niet over het zelf hebben, maar over de hydraulische krachtcentrale waar het wordt gegenereerd en uitgevoerd. Een waterkrachtcentrale is van groot belang voor het opwekken van duurzame energie uit de waterreservoirs. Bovendien heeft het meerdere andere toepassingen en voordelen voor de bevolking.
In dit artikel bespreken we alle voordelen, nadelen en werking van waterkrachtcentrales, naast de verschillende typen die er bestaan. Wil je er meer over weten? Blijf lezen.
Wat is een waterkrachtcentrale
Als we een hydraulische installatie opstarten, hopen we dat te bereiken energie uit water halen opgeslagen in reservoirs. Het eerste wat gedaan wordt is het opwekken van mechanische energie en dan omzetten in elektrische energie.
Het wateropvangsysteem is ontworpen om een niveauverschil te creëren dat geaccumuleerde potentiële energie veroorzaakt. Dit water mag vallen, gebruikmakend van de zwaartekracht, om energie te verkrijgen via het hoogteverschil. Het water stroomt door een turbine en genereert een roterende beweging die een alternator aandrijft en mechanische energie omzet in elektrische energie.
Met deze procedure kunt u profiteren van de energie die in het water is opgeslagen en deze efficiënt in elektriciteit omzetten.
Voordelen van de waterkrachtcentrale
Hydraulische centrales bieden grote voordelen, zowel op energieniveau als voor de samenleving in het algemeen. Vervolgens analyseren we de belangrijkste voordelen:
- Het is een hernieuwbare energie. Water is weliswaar niet onbeperkt, maar is een hulpbron die kan worden aangevuld dankzij de hydrologische cyclus, waardoor het gebruik ervan als energiebron op de lange termijn duurzaam kan zijn.
- Schone energie. Waterkrachtenergie veroorzaakt bij de productie van elektriciteit geen uitstoot van broeikasgassen of andere verontreinigende stoffen.
- Naast het opwekken van elektriciteit helpen waterkrachtcentrales ook bij het opwekken van elektriciteit bescherming tegen overstromingenirrigatie, watervoorziening en ook het toerisme en de aanleg van recreatiegebieden rond de stuwmeren aanmoedigen.
- Lage bedrijfs- en onderhoudskosten. Als de infrastructuur eenmaal is aangelegd, zijn de exploitatiekosten relatief laag en zijn de turbines efficiënt en eenvoudig te bedienen.
- Lange levensduur. Hydraulische infrastructuurwerken hebben doorgaans een lange levensduur, wat een langdurig gebruik garandeert.
- Veiligheid en efficiëntie. De turbines die in deze systemen worden gebruikt, zijn veilig in gebruik en kunnen snel worden opgestart en uitgeschakeld.
- Weinig waakzaamheid vereist. Hydraulische installaties vereisen, eenmaal geautomatiseerd, weinig toezicht van operators.
Dit alles maakt hydraulische energie tot een zeer concurrerende optie op energiegebied, zowel vanwege de duurzaamheid ervan als de lage kosten zodra deze in gebruik zijn.
Nadelen van waterkrachtcentrales
Ondanks hun vele voordelen hebben waterkrachtcentrales ook enkele nadelen waarmee rekening moet worden gehouden:
- Ze hebben een groot stuk land nodig. Ze moeten zich bevinden op plaatsen met specifieke natuurlijke kenmerken, zoals snelstromende rivieren en grote hellingen.
- Hoge bouwkosten. De bouw van een waterkrachtcentrale brengt een grote initiële investering in infrastructuur met zich mee.
- El bouw periode Het is lang vergeleken met andere soorten energiecentrales.
- Neerslagafhankelijkheid. De hoeveelheid opgewekte elektriciteit is rechtstreeks afhankelijk van het regenpatroon, wat schommelingen in de productie kan veroorzaken.
- Milieu-impact. De bouw van dammen kan het rivierecosysteem veranderen en de fauna en flora van het gebied beïnvloeden.
Daarom is het bij het ontwerpen van een waterkrachtcentrale essentieel om de locatie goed te kiezen om deze ongemakken te minimaliseren. Locaties met overvloedige regenval zorgen voor een beter gebruik van de watervoorraden, waardoor een stabielere productie het hele jaar door wordt gegarandeerd.
Soorten hydraulische krachtcentrales
Er zijn verschillende soorten hydraulische installaties die worden geclassificeerd op basis van hun werking en hun wateropslagcapaciteit.
Run-of-the-river hydraulische krachtcentrale
Dit type plant slaat geen grote hoeveelheden water op, maar juist water Profiteer in realtime van de rivierstroming. De energieproductie varieert afhankelijk van de stromingsomstandigheden van de rivier, waardoor waterverspilling wordt voorkomen.
Waterkrachtcentrale met reserve reservoir
Met deze installaties kan water worden opgeslagen in een reservoir, waardoor een continue energieproductie het hele jaar door gegarandeerd is. Deze opslagcapaciteit biedt een aanzienlijk voordeel ten opzichte van run-of-the-river-systemen, vooral in tijden van droogte.
Hydro-elektrisch pompstation
Dit type plant maakt gebruik van twee reservoirs op verschillende hoogtes. In tijden van de grootste vraag valt er water uit het bovenste reservoir, waardoor de turbines in beweging komen. Wanneer de vraag laag is, wordt water teruggepompt naar het bovenste reservoir met behulp van overtollige energie, waardoor water kan worden hergebruikt en de energieproductie kan worden aangepast aan de behoeften van het netwerk.
Exploitatie van een waterkrachtcentrale
Het energieopwekkingsproces in een waterkrachtcentrale begint met water dat wordt opgeslagen in reservoirs. Dit potentiële energie Het wordt omgezet in kinetische energie wanneer water door de leidingen valt die de stroom naar de turbines leiden.
Zodra het water door de turbines stroomt, wordt de kinetische energie van het water omgezet in mechanische energie en via een alternator omgezet in elektrische energie. Ten slotte wordt het water dat al door de turbines is gepasseerd, teruggevoerd naar de rivier om zijn normale loop te vervolgen.
Dit proces is niet alleen efficiënt, maar is ook een van de meest stabiele en voorspelbare manieren om elektriciteit op te wekken, zolang de wateromstandigheden dit toelaten.
Milieu-impact van hydraulische installaties
Waterkrachtcentrales worden als een bron beschouwd energie schoon, omdat ze tijdens bedrijf geen emissies veroorzaken. Het is echter essentieel om rekening te houden met de milieueffecten die zij kunnen veroorzaken, vooral tijdens de bouw van dammen en de wijziging van de loop van rivieren.
Enkele van de belangrijkste gevolgen zijn onder meer de verandering van het aquatische ecosysteem, de impact op de vismigratie en de verandering van de sedimenten en voedingsstoffen die de rivier op natuurlijke wijze transporteert. Bovendien kan de aanleg van grote reservoirs het plaatselijke klimaat beïnvloeden door de verdamping en het microklimaat van het gebied te wijzigen.
De meeste van deze gevolgen kunnen echter tot een minimum worden beperkt met een goed ontwerp en de implementatie van corrigerende maatregelen.
Hydraulische installaties hebben ook het potentieel om te hybridiseren met andere technologieën zoals zonnepanelen, waardoor het naast elkaar bestaan van verschillende vormen van hernieuwbare energie in dezelfde ruimte mogelijk wordt.
Waterkrachtcentrales hebben bewezen een fundamentele pijler te zijn in de opwekking van schone en hernieuwbare energie, met een lange levensduur en een groot potentieel om zich aan te passen en te evolueren volgens de toekomstige eisen. Hoewel hun initiële kosten hoog zijn, maken hun lage onderhoudskosten en stabiliteit ze onweerstaanbaar om bij te dragen aan een duurzamere energietoekomst.