خانه / انرژی / انرژی نو / مزایای نیروگاه های برق آبی
-درست مصرف کنیم - آموزش همگانی - آگاهی مصرف
-درست مصرف کنیم - آموزش همگانی - آگاهی مصرف

مزایای نیروگاه های برق آبی

نیروگاه برق آبی

 در این نیروگاه ها از آب جمع شده در پشت سدها برای تولید برق استفاده می شود . آب جمع شده در پشت سدها با برخورد به پره های توربین سبب چرخش روتور توربین می شود . چرخش روتور توربین نیز سبب چرخش ژنراتور و در نتیجه تولید برق می شود .

نیروی برق‌آبی یا هیدروالکتریسیته اصطلاحی است که به انرژی الکتریکی تولیدی از نیروی آب اطلاق می‌شود. در حال حاضر هیدروالکتریسیته چیزی در حدود ۷۱۵۰۰۰ مگاوات یا ۱۹٪ (۱۶٪درسال۲۰۰۳) ازکل انرژی الکتریکی تولیدی جهان را پوشش می‌دهد. نیروی برق‌آبی۶۳٪ ازانرژی الکتریکی تولیدی از منابع تجدیدپذیر را شامل می‌شود.

تولید انرژی الکتریکی

بیشتر نیروگاه‌های برق- آبی انرژی مورد نیاز خود را از انرژی پتانسیل آب پشت یک سد تأمین می‌کنند. در این حالت انرژی تولیدی از آب به حجم آب پشت سد و اختلاف ارتفاع بین منبع و محل خروج آب سد وابسته‌است. به این اختلاف ارتفاع، ارتفاع فشاری می‌گویند. در واقع میزان انرژی پتانسیل آب با ارتفاع فشاری آن متناسب است. برای افزایش فاصله یا ارتفاع فشاری، آب معمولاً برای رسیدن به توربین آبی فاصله زیادی را در یک لوله بزرگ (penstock) طی می‌کند.

نیروگاه آب تلمبه‌ای

 نوعی دیگر از نیروگاه آبی است. وظیفه یک نیروگاه آب تلمبه‌ای، پشتیبانی شبکه الکتریکی در ساعات اوج مصرف (ساعات پیک) است. این نیروگاه تنها آب را در ساعات مختلف بین دو سطح جابجا می‌کند. در ساعاتی که تقاضا برای انرژی الکتریکی پایین است با پمپ کردن آب به یک منبع مرتفع، انرژی الکتریکی را به انرژی پتانسیل گرانشی تبدیل می‌کند. در زمان اوج مصرف آب دوباره از مخزن به سمت پایین جاری می‌شود و با چرخاندن توربین آبی موجب تولید برق و رفع نیاز شبکه می‌گردد. این نیروگاه‌ها با ایجاد تعادل در ساعات مختلف موجب بهبود ضریب بار شبکه و کاهش هزینه‌های تولید انرژی الکتریکی می‌شوند.

نیروگاه‌های جزر و مدی

از دیگر انواع نیروگاه‌های آبی می‌توان به نیروگاه‌های جزر و مدی اشاره کرد. همانطور که از نام این نیروگاه‌های مشخص است این نیروگاه‌ها نیروی مورد نیاز خود را از اختلاف ارتفاع آب در بین شبانه روز تأمین می‌کنند. این نیروگاه‌ها همچنین می‌توانند در مواقع اوج مصرف به عنوان پشتیبان شبکه عمل کنند.

برخی نیروگاه‌های آبی که تعداد آن ها زیاد هم نیست از انرژی جنبشی آب جاری استفاده می‌کنند. در این دسته از نیروگاه‌ها نیازی به احداث سد نیست توربین این نیروگاه‌ها شبیه یک چرخ آبی عمل می‌کند.

مزایا:

* عدم نیاز به استفاده از سوخت‌ها

بیشترین مزیت استفاده از نیروگاه‌های آبی عدم نیاز به استفاده از سوخت‌ها و در نتیجه حذف هزینه‌های مربوط به تأمین سوخت است. درواقع هزینه انرژی الکتریکی تولیدی در یک نیروگاه آبی تقریباً از تغییرات قیمت سوخت‌های فسیلی نظیر نفت، گاز طبیعی و زغال سنگ مصون است. همچنین عمر متوسط نیروگاه‌های آبی در مقایسه با نیروگاه‌های گرمایی بیشتر است، به طوری که عمر برخی از نیروگاه‌های آبی که هم‌اکنون در حال استفاده هستند به ۵۰ تا ۱۰۰ سال پیش بازمی‌گردد. هزینه کار این نیروگاه‌ها در حالی که به صورت خودکار کار کنند کم است و بجز در موارد اضطراری به پرسنل زیادی در نیروگاه نیاز نخواهد بود.

در موقعیت‌هایی که استفاده از سد چندین هدف را پوشش می‌دهد، ساخت یک نیروگاه آبی هزینه نسبتاً کمی را به هزینه‌های ساخت سد اضافه می‌کند. ایجاد یک نیروگاه همچنین می‌تواند هزینه‌های مربوط به ساخت سد را جبران کند.

* عدم انتشار گازهای گلخانه‌ای

در صورتی که سوختی در نیروگاه سوخته نشود، دی اکسید کربن (که یک گاز گلخانه‌ای است) نیز در نیروگاه تولید نخواهد شد. البته در مراحل احداث نیروگاه مقدار ناچیزی گاز دی‌اکسید کربن تولید می‌شود که در مقابل میزان دی‌اکسید کربن تولیدی در نیروگاه‌های گرمایی که از سوخت‌های فسیلی برای تولید انرژی گرمایی استفاده می‌کنند بسیار ناچیز است. البته در این نیروگاه‌ها بر اثر اجتماع آب پشت سد گازهایی متصاعد می‌شود که در پایین به آن ها اشاره شده‌است.

* فعالیت‌های وابسته

آب ذخیره شده در پشت یک سد در واقع می‌تواند بخشی از امکانات مربوط به ورزش‌های آبی باشد و به این ترتیب می‌تواند به جاذبه‌ای برای گردشگران تبدیل شود. در برخی از کشورها از این آب برای پرورش موجودات آبزی مانند ماهی‌ها استفاده می‌شود به این ترتیب که در برخی سدها محیط‌های خاصی برای پرورش موجودات آبزی اختصاص یافته که همیشه از نظر داشتن آب پشتیبانی می‌شوند.

معایب:

– آسیب به محیط زیست

پروژه‌های احداث سد معمولاً با تغییرات زیادی در اکوسیستم منطقه احداث سد همراه هستند. با تمام فعالیت‌هایی که برای ایجاد محیط مناسب برای ماهی‌ها انجام می‌شود بازهم با ساخت سد از میزان ماهی‌ها کاسته می‌شود.

ایجاد سدها معمولاً باعث به وجود آمدن تغییراتی در قسمت‌های پایینی رودخانه می‌شوند. آب خروجی از توربین‌ها معمولاً حامل مقدار کمتری از رسوبات است و این خود باعث پاک شدن بستر رودخانه و از بین رفتن حاشیه‌های رودخانه می‌شود. به دلیل این که توربین‌ها معمولاً به نوبت کار می‌کنند نوساناتی در جریان آب خروجی ایجاد می‌شود که شدت فرسایش بستر رودخانه را افزایش می‌دهد. همچنین ظرفیت اکسیژن حل شده در آب به دلیل کار توربین‌ها کاهش می‌یابد چراکه آب خروجی توربین‌ها معمولاً گرمتر از آب ورودی آن هاست که این خود می‌تواند جان برخی گونه‌های حساس را به خطر بیندازد. برخی دیگر از سدها برای افزایش ارتفاع فشار مسیر رودخانه را منحرف کرده و باعث عبور آب از مناطق پر شیب‌تر می‌شوند و به این ترتیب مسیر قبلی رودخانه را خشک می‌کنند.

انتشار گازهای گلخانه‌ای

آب جمع شده در پشت سد در مناطق گرمسیری می‌تواند مقدار قابل توجهی از گازمتان وگاز کربنیک را تولید کند. این گازها در اثر پوسیدگی قسمت‌های مختلف گیاهان و زباله‌هایی به وجود می‌آیند که از بالای رودخانه آمده‌اند و به وسیله باکتری‌های ناهوازی تجزیه می‌شوند. بیشتر گاز تولیدی در اثر پوسیدگی را گاز متان تشکیل می‌دهد که از نظر آثار گلخانه‌ای از دی‌اکسیدکربن خطرناک‌تر است. براساس گزارش کمیسیون جهانی سدها، در سدهایی که منبع آنها نسبت به برق تولیدی آنها کوچک است (کمتر از ۱۰۰ وات به ازای هر مترمربع از آب) و درخت‌های اطراف مسیر رودخانه پاکسازی نشده‌اند، میزان گاز گلخانه‌ای تولیدی از یک نیروگاه گرمایی با سوخت نفت بیشتر است.

شکست سد

شکسته شدن سدها گرچه به ندرت اتفاق می‌افتد اما خطری جدی و خطرناک است.

انواع نیروگاه های آبی

الف)نیروگاه های آبی در رودخانه های دائمی:

1) یک نیروگاه معمولی از این نوع قادر به ذخیره سازی و تنظیم برق تولیدی نیست. در این نیروگاه ها توان خروجی در هر زمان تابع جریان ورودی رودخانه است. نمونه هایی از این نیروگاه ها را می توان در نیروگاه های برق در مسیر کانال های آبیاری دید.

2) یک نیروگاه مخزنی در صورتی که از جریان ورودی رودخانه استفاده کند می تواند به عنوان نیروگاه آبی با جریان دائمی باشد. از نمونه های دیگر این نیروگاه ها می توان به نیروگاه هایی که مخزن تنظیمی آن ها برای کنترل سیل و اهداف غیر برقی احداث شده است، نام برد.

نیروگاه های آبی در رودخانه های دائمی را می توان در تأمین بار پایه بکار برد.

ب) نیروگاه های آبی بامخزن تنظیم روزانه:

نیروگاه هایی که ذخیره آب در مخازن آن ها محدود است و آب موردنیاز برای این نیروگاه هابه طور روزانه و یا هفتگی تأمین می شود.

ج) نیروگاه های مخزنی:

نیروگاه هایی هستند که مخزن آن ها توانایی تنظیم فصلی را دارند. در این نیروگاه ها می توان دبی فصلی را به منظور نزدیک شدن به الگوی تقاضای فصلی تنظیم کرد. از ذخیره برق این نیروگاه ها برای بهبود تولید در نیروگاه های پایین دست استفاده می شود.

د) نیروگاه ها با مخازن پمپاژشده :

این نیروگاه ها با هدف تبدیل انرژی ذخیره شده در زمان های بار کم به انرژی برق مورد نیاز در زمان بار پیک ساخته می شود. شامل دو نوع هستند:

1)نیروگاه های جریان بسته که از یک مخزن در کناریک نیروگاه مورد استفاده قرار می گیرد.

2)نیروگاه های پمپاژ به عقب که از دو مخزن برای انتقال و ذخیره سازی استفاده می شود.

منبع:

www.sdewe.ir

همچنین ببینید

انرژی تابشی چیست؟-درست مصرف کنیم - آموزش همگانی - آگاهی مصرف

انرژی تابشی چیست؟

انرژی تابشی، شکلی از انرژی جنبشی است، چراکه ذرات هنگامی که نور، گرما و تابش را از منبعی به منبع دیگر حمل می کنند در حال حرکتند.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *