حقائق الطاقة الكهرومائية

بالعربي/ الطاقة الكهرومائية هي مصدر طاقة متجدد يستخدم طاقة الماء لتوليد الكهرباء. تولد العديد من البلدان والمناطق في جميع أنحاء العالم كمية كبيرة من الكهرباء باستخدام أنظمة الطاقة الكهرومائية. في حين أن هناك العديد من الفوائد لاستخدام هذا المصدر المتجدد للطاقة ، إلا أن هناك أيضًا عددًا من المشكلات التي تأتي جنبًا إلى جنب مع استخدام الطاقة الكهرومائية. تعرف على المزيد حول حقائق الطاقة الكهرومائية الأساسية ، بما في ذلك ماهيتها ، وتكلفتها ، وما هي إيجابيات وسلبيات استخدامها.

كيف تعمل الطاقة الكهرومائية

في أبسط مصطلحاتها ، تشير الطاقة الكهرومائية إلى توليد الكهرباء باستخدام طاقة نقل المياه . تم تصميم الأنظمة الكهرومائية لتوجيه المياه المتدفقة عبر التوربينات التي تدور وتولد الكهرباء.

هناك العديد من الأنواع المختلفة لأنظمة الطاقة الكهرومائية المستخدمة من قبل شبكات الطاقة المحلية والمستهلكين الأفراد في جميع أنحاء العالم. نظرًا للتنوع في طرق الإنتاج ، هناك العديد من المتطلبات المختلفة لتسخير الطاقة الكهرومائية اعتمادًا على نوع الإعداد الدقيق الذي تستخدمه.

ما تتطلبه الطاقة الكهرومائية

سيتم تحديد متطلبات نظام الطاقة الكهرومائية من خلال حجم ونطاق الإعداد نفسه. لإبقاء الأمور بسيطة ، ستركز هذه المقالة بشكل أساسي على نوعين رئيسيين من أنظمة الطاقة الكهرومائية: السدود الأكبر وأنظمة المنزل المائية الصغيرة.

السدود

السد هو هيكل يعيق تدفق المياه في النهر لإنشاء خزان على الجزء العلوي من النهر المسدود. عندما يسد السد النهر ، ينمو الخزان باستمرار حتى يتم السماح للمياه المتراكمة عبر السد عبر المنافذ. يتم تسخير معظم الطاقة الكهرومائية على نطاق واسع باستخدام السدود .

تستخدم السدود كمكونات متكاملة لأنظمة الطاقة الكهرومائية لأنها تساعد في توفير مصدر مخزّن للمياه المتدفقة التي يمكن توجيهها من خلال توربينات توليد الكهرباء. داخل السد ، هناك توربينات متصلة بالمولدات.

“يتم توجيه المياه من خلال التوربينات حيث يتم نقل طاقتها إلى المولدات وتتدفق المياه المستهلكة في اتجاه مجرى النهر ، عادةً إلى النهر الأصلي” ، وفقًا لبول كننغهام ، الرئيس التنفيذي لشركة Energy Systems & Design .

بالنسبة للسدود الكبيرة ، فإن المتطلبات الأساسية هي نهر مناسب ، ومواد لبناء وصيانة السد نفسه ، ومعدات لتوليد الكهرباء. تعد أنواع المولدات المستخدمة في السدود أكبر بكثير وأكثر تقدمًا من تلك المستخدمة في الأنظمة المنزلية.

أنظمة منزلية صغيرة هيدرو

أنظمة الطاقة المائية الصغيرة هي وحدات توليد صغيرة تستخدم مصادر صغيرة للمياه المتدفقة لتوليد الكهرباء. وقال كننغهام إن هذه الأنظمة تستخدم لتزويد المنازل بالطاقة و “عمليات صغيرة أخرى تتطلب مصدر طاقة عن بعد”.

ويتابع قائلاً: “هذه الأنظمة الصغيرة عادةً ما تكون مجرى نهر. فهي تستخدم المياه لأنها تأتي بدون تخزين كبير. يتم توجيه المياه إلى خط أنابيب يمتد في اتجاه مجرى النهر إلى مولد مناسب”.

بالنسبة لهذه الأنظمة ، يحتاج المستخدمون إلى الوصول إلى تيار لديهم حقوق مائية فيه ونظام توربينات كهرومائية صغير. تختلف عملية السماح لأنظمة المنزل الصغير هذه باختلاف الموقع ، لذا تأكد من استشارة مجلس تقسيم المناطق المحلي الخاص بك بشأن أي لوائح محلية قد تخضع لها إذا كنت تخطط لمتابعة نظام مثل هذا. بمجرد أن تعرف أنه يمكنك بناء واحد ، تحقق من مختلف التوربينات والمولدات للشراء من خلال Langston’s Alternative Power ، وأنظمة وتصميم الطاقة ، و Hydro Induction Power . تحقق من مخرجات ومتطلبات المنتج المختلفة قبل الشراء للتأكد من حصولك على المنتج المناسب لمنزلك.

تكلفة الطاقة الكهرومائية

أحد أسباب شعبية الطاقة الكهرومائية هو أنها أقل تكلفة بكثير من الأشكال الأخرى لتوليد الكهرباء. في المناطق التي توجد فيها وفرة من المياه المتدفقة ، يمكن أن تصل تكلفة تشغيل محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية إلى 0.6 سنت لكل كيلوواط / ساعة ، وفقًا لمصادر في جامعة أوريغون. وهذا يترجم إلى تكلفة 4 سنتات للكيلوواط / ساعة للمستهلك ، وهو 3 مرات أقل من المعدل الوطني للكهرباء. بالمقارنة ، تلاحظ جامعة أوريغون أن مصنع الفحم يمكن أن يكون له نفقات تشغيل تزيد عن 2.2 سنتًا لكل كيلوواط / ساعة .

وتعكس هذه التكاليف تكلفة بناء السد المستخدم لإيواء المولدات والصيانة العامة المطلوبة للمرافق . نظرًا لأن المصانع التي تعمل بالفحم تأتي مع تكاليف إضافية للتعدين ونقل المواد المسببة للتآكل ، فهي بطبيعتها أكثر تكلفة في التشغيل.

على الرغم من هذا التناقض في التكاليف ، يتم استخدام الفحم على نطاق أوسع من الطاقة الكهرومائية بسبب المتطلبات البيئية للأنظمة الكهرومائية. لكي يكون النظام مجديًا ، يجب وضعه في منطقة بها موارد مائية كبيرة ومناسبة للاستخدام مع السد. على النقيض من ذلك ، يمكن وضع محطات الفحم في أي مكان تقريبًا بغض النظر عن المناظر الطبيعية أو الجغرافيا.

مزايا وعيوب الطاقة الكهرومائية

كما هو الحال مع أي شكل من أشكال تطوير الطاقة ، هناك عدد من إيجابيات وسلبيات استخدام الطاقة الكهرومائية. على الرغم من فعالية تكلفة السدود والأنظمة الكهرومائية الأخرى ، يمكن أن يكون للسدود أيضًا تأثير سلبي كبير على المناطق التي يتم تطويرها فيها.

مزايا الطاقة الكهرومائية

• يعتبر التوليد الفعلي للكهرباء من المصادر الكهرومائية عملية نظيفة نسبيًا .
• إنه أحد مصادر الطاقة المتجددة القليلة التي يمكن أن تحافظ على إنتاج ثابت ومستمر . ووفقًا لما قاله كننغهام ، فإن الإنتاج المستمر هو “بسبب استخدام التخزين الموسمي”.
• يمكن استخدام مياه السدود في الري الزراعي .

عيوب الطاقة الكهرومائية

• تقطع السدود تدفق الرواسب عبر النهر ويمكن أن تؤدي إلى تآكل التربة الذي يؤثر على التنوع البيولوجي المحلي.
• في العديد من المناطق التي يتم فيها بناء السدود ، يضطر الناس إلى ترك أراضيهم لإفساح المجال لفيضان الخزان الذي يأتي مع بناء سد جديد.
• يؤدي الاحتفاظ بالمياه من مسارها الأصلي إلى حدوث مشكلات . يؤدي الاحتفاظ بالمياه مرة أخرى لإنشاء خزان إلى تدمير الأرض التي غمرتها المياه الآن ، كما أن منع المياه من التدفق في اتجاه مجرى النهر بمعدلها الطبيعي يؤدي إلى نقص المياه.

منشآت الطاقة الكهرومائية الشهيرة

تشتهر العديد من منشآت الطاقة الكهرومائية في جميع أنحاء العالم بإنتاجها من الطاقة وجاذبيتها للسياح.

سد أسوان

سد أسوان هو سد في مصر على طول نهر النيل الشهير. تم تشييده في عام 1970 ويبلغ حجمه 16 مرة أكبر من حجم الهرم الأكبر في الجيزة. غمرت المياه السد منطقة في جنوب مصر أصبحت الخزان المعروف باسم بحيرة ناصر. أدى بناء السد إلى نزوح ما يقرب من مليون شخص إلى مناطق في شمال مصر. لا يزال سد أسوان من المعالم السياحية الرئيسية للزوار الأجانب والخزان الذي أنشأه يعد مكانًا شهيرًا لقضاء العطلات للمصريين.

سد هوفر

سد هوفر هو سد يعود إلى حقبة الكساد الأمريكية وكان ، في ذلك الوقت ، أحد أكثر المشاريع الهندسية تاريخًا في تاريخ البلاد. تم بناء السد على نهر كولورادو وهو المسؤول عن إنشاء بحيرة ميد. وخلال بناء السد قتل 96 عاملا. يولد السد اليوم 4 مليارات كيلوواط / ساعة من الكهرباء باستخدام 17 توربينة .

سد الخوانق الثلاثة

يقع سد الخوانق الثلاثة في الصين ويربط ثلاثة ممرات. أثار السد جدلاً دائمًا ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى نزوح أولئك الذين عاشوا في المنطقة ، وقتل العمال أثناء عملية البناء ، والمخاوف البيئية مثل الزلازل والانهيارات الأرضية المتزايدة. من حيث توليد الطاقة ، فهو أكبر سد لتوليد الطاقة الكهرومائية في العالم .

الطاقة الكهرومائية عبارة عن حقيبة مختلطة

على مر التاريخ ، كانت البشرية تستخدم الماء لصالحها. سواء كان الأمر يتعلق بتشغيل عجلات الحبوب أو توليد الكهرباء ، فإن المياه الجارية هي قوة قوية يمكن الاستفادة منها بعدة طرق مثيرة. ومع ذلك ، من المهم أن نفهم أنه لا يوجد شيء اسمه مصدر طاقة مثالي. كما هو الحال مع أي شيء آخر ، هناك عيوب بيئية وصحية كبيرة لاستخدام السدود. إن أخذ الوقت الكافي لاكتساب فهم شامل للعمليات والقضايا المرتبطة باستخدام الطاقة الكهرومائية يمكن أن يمنح المرء فهمًا كاملاً للمسألة ككل.

المصدر/ lovetoknow.comالمترجم/barabic.com