Υδροηλεκτρικοί Σταθμοί

Υδροηλεκτρική ενέργεια λέγεται η εκμετάλλευση της μηχανικής ενέργειας του τρεχούμενου νερού με σκοπό -κυρίως- την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Η υδροηλεκτρική ενέργεια έχει ένα σαφές πλεονέκτημα ως προς τις περισσότερες άλλες τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας: πρόκειται για μια πολύ πιο ευέλικτη πηγή ενέργειας. Μπορεί να παρέχει ενέργεια φορτίου βάσης, ενέργεια αιχμής, στρεφόμενη εφεδρεία και αποθήκευση ενέργειας. Μπορεί να καλύπτει λεπτό προς λεπτό διακυμάνσεις του φορτίου γρηγορότερα και με μεγαλύτερο εύρος και ευελιξία από ότι τα συμβατικά εργοστάσια παραγωγής ενέργειας. Όσον αφορά την αποθήκευση, είναι ένα ιδανικό συμπλήρωμα για τις μεταβλητές και απρόβλεπτες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Από όλες τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας η υδροηλεκτρική ενέργεια κατέχει το μεγαλύτερο μερίδιο της παγκόσμιας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Η υδροηλεκτρική ενέργεια έχει πολλά οφέλη: είναι ανταγωνιστική ως προς το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας (παρόλο που το αρχικό κόστος κατασκευής μπορεί να είναι υψηλό), είναι αρκετά αξιόπιστη σε σύγκριση με άλλες ανανεώσιμες πηγές και συνδυάζεται καλά με άλλες πηγές, καθώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βασική ισχύς φορτίου. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι δεξαμενές των φραγμάτων μπορούν επίσης να βοηθήσουν στον έλεγχο των πλημμυρών και να είναι αξιόπιστη παροχή νερού για τις κοινότητες.

Η υδροηλεκτρική ενέργεια, εξαλείφει τις εκπομπές καυσαερίων από την καύση ορυκτών καυσίμων, συμπεριλαμβανομένων ρύπων όπως το διοξείδιο του θείου, το νιτρικό οξείδιο, το μονοξείδιο του άνθρακα, η σκόνη και ο υδράργυρος στον άνθρακα. Αποφεύγει επίσης τους κινδύνους της εξόρυξης άνθρακα και τις έμμεσες επιπτώσεις στην υγεία των εκπομπών άνθρακα.

Το τεχνικό δυναμικό ανάπτυξης της υδροηλεκτρικής ενέργειας σε όλο τον κόσμο είναι πολύ μεγαλύτερο από την πραγματική παραγωγή: το ποσοστό της δυνητικής υδροηλεκτρικής ικανότητας -που δεν έχει αναπτυχθεί- είναι 71% στην Ευρώπη, 75% στη Βόρεια Αμερική, 79% στη Νότια Αμερική, 95% στην Αφρική , 95% στη Μέση Ανατολή και 82% στην περιοχή της Ασίας και του Ειρηνικού. Λόγω της πολιτικής πραγματικότητας των νέων ταμιευτήρων στις δυτικές χώρες, των οικονομικών περιορισμών στον τρίτο κόσμο και της έλλειψης συστήματος μεταφοράς σε ανεπτυγμένες περιοχές, ίσως το 25% του εναπομείναντος τεχνικά εκμεταλλεύσιμου δυναμικού μπορεί να αναπτυχθεί πριν από το 2050, με το μεγαλύτερο μέρος αυτού να είναι στην περιοχή Ασίας-Ειρηνικού. Ορισμένες χώρες έχουν αναπτύξει το δυναμικό υδροηλεκτρικής ενέργειας και έχουν πολύ μικρό περιθώριο ανάπτυξης: η Ελβετία παράγει το 88% των δυνατοτήτων της και το Μεξικό 80%.

Είδη Σταθμών

Σταθμοί δεξαμενής

Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί δεξαμενής είναι οι πιο κοινοί σταθμοί παραγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας. Η διαμόρφωση ενός υδροηλεκτρικού σταθμού δεξαμενής εξαρτάται κυρίως από τη μορφολογία του εδάφους. Για την κατασκευή της δεξαμενής χρησιμοποιούνται χαράδρες από τις οποίες ρέει η φυσική κοίτη του νερού. Σε κάποιο σημείο εκροής που δεν έχει μεγάλο πλάτος φράζεται κατάλληλα η εκροή και δημιουργείται μια δεξαμενή μέσα στην οποία συσσωρεύεται νερό. Οι τυπικές χωρητικότητες των ταμιευτήρων νερού είναι της τάξης των 1-10 km3 . Αγωγοί μεγάλης διαμέτρου, π.χ. 8 m, μεταφέρουν το νερό από το κάτω μέρος της δεξαμενής στον υδροηλεκτρικό σταθμό. Η μορφολογία του εδάφους αξιοποιείται όσο είναι δυνατόν, ώστε να βελτιωθεί η υψομετρική διαφορά. Έτσι ο σταθμός μπορεί να τοποθετηθεί πολλά χιλιόμετρα μακριά από το φράγμα.

Σταθμοί φυσικής ροής

Οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας φυσικής ροής έχουν μικρή ή και καθόλου δυνατότητα αποθήκευσης. Χωρίς να απαιτούν σημαντικά έργα υποδομής (έργα πολιτικού μηχανικού), δεν προκαλούν σχεδόν καθόλου διατάραξη του οικοσυστήματος εξαιτίας των φραγμάτων τους και των αντίστοιχων δεξαμενών τους. Ένα τμήμα του ποταμού εκτρέπεται μέσω του στομίου εισόδου σε μια δεξαμενή φόρτισης, που λειτουργεί ως δεξαμενή αποθήκευσης μικρής χωρητικότητας. Από εκεί το νερό οδεύει μέσα σε ένα δίκτυο σωληνώσεων, που ονομάζεται αγωγός πτώσης και μεταφέρει νερό υπό πίεση σε έναν στρόβιλο/γεννήτρια σε έναν σταθμό παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος που βρίσκεται σε κάποιο ύψος κάτω από το επίπεδο λήψης. Αν αυτός είναι ένας πολύ μικρός αυτόνομος (εκτός δικτύου) σταθμός μπορεί επίσης να διαθέτει μια συστοιχία συσσωρευτών, για να βοηθήσει στην κάλυψη των απαιτούμενων φορτίων μέγιστης ζήτησης, που υπερβαίνουν τη μέση αποδιδόμενη ισχύ της γεννήτριας.

Related Service