متفرقات

الطاقة الكهرومائية | التعريف والحقائق

الطاقة الكهرومائية ، وتسمى أيضًا الطاقة الكهرومائية ، والكهرباء المنتجة من المولدات التي تعمل بواسطة التوربينات التي تحول الطاقة الكامنة للسقوط أو التدفق السريعالماء إلى طاقة ميكانيكية . في أوائل القرن الحادي والعشرين ، كانت الطاقة الكهرومائية هي الشكل الأكثر استخدامًا للطاقة المتجددة ؛ في عام 2019 ، استحوذت على أكثر من 18 في المائة من إجمالي قدرة توليد الطاقة في العالم.

الصين
اقرأ المزيد عن هذا الموضوع
الصين: القدرة الكهرومائية
توفر شبكة الأنهار الممتدة والتضاريس الجبلية في الصين إمكانات كبيرة لإنتاج الطاقة الكهرومائية. معظم المجموع ...

في توليد الطاقة الكهرومائية ، يتم جمع المياه أو تخزينها على ارتفاع أعلى وتوجيهها إلى أسفل عبر أنابيب كبيرة أو أنفاق (أقلام) إلى ارتفاع منخفض ؛ يُعرف الاختلاف في هذين الارتفاعين باسمالرأس . في نهاية مروره أسفل الأنابيب ، يتسبب الماء المتساقطتوربينات للدوران. التوربينات بدورها تدفعالمولدات التي تحول الطاقة الميكانيكية للتوربينات إلى كهرباء.ثم يتم استخدام المحولات لتحويل الجهد المتناوب المناسب للمولدات إلى جهد أعلى مناسب للنقل لمسافات طويلة. يُطلق على الهيكل الذي يضم التوربينات والمولدات ، والذي تتغذى فيه الأنابيب أو الأنابيب ، اسمقوة.

عادة ما توجد محطات الطاقة الكهرومائية في السدود أن يحجز الانهار ، وبالتالي رفع مستوى المياه وراء السد وخلق كرئيس مرتفع كما هو ممكنا . الطاقة الكامنة التي يمكن اشتقاقها من حجم الماء تتناسب طرديًا مع رأس العمل ، بحيث يتطلب التركيب عالي الرأس حجمًا أصغر من الماء من التثبيت منخفض الرأس لإنتاج كمية متساوية من الطاقة. في بعض السدود ، تم بناء محطة الطاقة على جانب واحد من السد ، ويستخدم جزء من السد كمجرى تصريف للمياه الزائدة في أوقات الفيضانات. عندما يتدفق النهر في ممر ضيق شديد الانحدار ، فقد يقع مركز القوة داخل السد نفسه.

في معظم المجتمعات ، يختلف الطلب على الطاقة الكهربائية بشكل كبير في أوقات مختلفة من اليوم. حتى الحمل على المولدات ،يتم بناء محطات الطاقة الكهرومائية ذات الضخ والتخزين في بعض الأحيان. خلال فترات خارج الذروة ، يتم توفير بعض الطاقة الإضافية المتاحة للمولد الذي يعمل كمحرك ، مما يدفع التوربين إلى ضخ المياه في خزان مرتفع . ثم ، خلال فترات ذروة الطلب ، يُسمح للمياه بالتدفق مرة أخرى عبر التوربين لتوليد الطاقة الكهربائية. تعتبر أنظمة التخزين بالضخ فعالة وتوفر طريقة اقتصادية لتلبية الأحمال القصوى.

احصل على اشتراك Britannica Premium وتمتع بالوصول إلى محتوى حصري. إشترك الآن

في بعض المناطق الساحلية ، مثل مصب نهر رانس في بريتاني ، فرنسا ، تم إنشاء محطات الطاقة الكهرومائية للاستفادة من صعود وهبوطالمد والجزر . عندما يأتي المد ، يتم حجز المياه في خزان واحد أو أكثر. عند انخفاض المد ، يتم إطلاق الماء في هذه الخزانات لتشغيل التوربينات الهيدروليكية والمولدات الكهربائية المقترنة بها ( انظر طاقة المد والجزر ).

انخفاض المياه هي واحدة من المصادر الرئيسية الثلاثة من الطاقة المستخدمة لتوليد الطاقة الكهربائية، وغيرها من اثنين من كونها الوقود الأحفوري و الوقود النووي . الطاقة الكهرومائية لها مزايا معينة على هذه المصادر الأخرى. إنه متجدد باستمرار بسبب الطبيعة المتكررة للدورة الهيدرولوجية . لا ينتج عنه تلوث حراري . (ومع ذلك ، يمكن لبعض السدود إنتاج غاز الميثانمن تحلل الغطاء النباتي تحت الماء.) الطاقة الكهرومائية هي مصدر الطاقة المفضل في المناطق ذات الأمطار الغزيرة وفي المناطق الجبلية أو الجبلية القريبة بشكل معقول من مراكز التحميل الرئيسية. قد تكون بعض المواقع المائية الكبيرة البعيدة عن مراكز التحميل جذابة بدرجة كافية لتبرير خطوط النقل الطويلة ذات الجهد العالي. قد تكون المواقع المائية المحلية الصغيرة اقتصادية أيضًا ، خاصةً إذا كانت تجمع بين تخزين المياه أثناء الأحمال الخفيفة مع إنتاج الكهرباء أثناء فترات الذروة. تأتي العديد من التأثيرات البيئية السلبية للطاقة الكهرومائية من السدود المصاحبة ، والتي يمكن أن تعطل هجرات الأسماك التي تفرخ ، مثل السلمون ، وتغرق أو تحل محل المجتمعات البيئية والبشرية بشكل دائم مع امتلاء الخزانات.