كيفية توليد الطاقة الكهرومائية ومميزات وعيوب المحطات المائية لانتاج الكهرباء | hydroelectricity

كيفية توليد الطاقة الكهرومائية ومميزات وعيوب المحطات المائية لانتاج الكهرباء

توليد الطاقة الكهرومائية 

تعتمد طريقة التوليد على تحويل طاقة المياه الكامنة إلى طاقة حركية، ثم إلى شغل ثم اإلى طاقة كهربائية. ولكل عملية تحويل تقنيتها الخاصة. والأكثر شيوعا هو التالي:

يصار إلى بناء سد على مجرى مائي، وتتكون بحيرة اصطناعية بسعة مائية كبيرة. وتعتمد الطاقة الكامنة في ذلك الخزان الكبير على كمية المياه التي يحتويها (وبالتالي كتلتها)، وعلى شدة الجاذبية األرضية ومدى ارتفاع المياه عن معمل التوليد. تَختصر ذلك الصيغة الرياضية: طاقة = كتلة × جاذبية × ارتفاع

عند فتح المنفذ المائي في السد، تتدفق المياه بتأثير الجاذبية، وتتحول طاقة الدفق الكامنة إلى طاقة حركية. وإذا أهملنا مقاومة الهواء خلال تدفق المياه من منفذها إلى معمل التوليد، يمكن القول إن الطاقة الكامنة تتحول بكاملها إلى طاقة حركية.


في معامل التوليد، تقوم الطاقة الحركية للمياه (قوة الدفع) بشكل آلي هو تدويرتوربينات المولد.

يعتمد مردود هذه العملية على طريقة تدوير التربينات، ومقدار الطاقة المهدورة بالاحتكاك خلال التدوير.

تنقل طاقة التدوير اآلية إلى قلب المولد حيث تقوم م المجال المغناطيسي العالي بتوليد الطاقة الكهربائية بالحث المغناطيسي، تماما كما في مولد الدراجة ( يسمى أحيانا "الدينامو") أو السيارة.

أخيرا تنقل الطاقة الكهربائية المولدة إلى شبكة التغذية بجهد عال لتقليل الهدر الناجمعن مقاومة التيار الكهربائي في المسالك.

 

مميزات المحطات المائية لانتاج الكهرباء

وتتميز المحطات الهيدروليكية بالمزايا التالية:
  • تحتاج للماء كوقود وهو أرخص وأسهل وقود متواجد.
  • لا ينتج عنها تلوث للهواء من الأدخنة وال تلوث للبيئة )طاقة نظيفة(.
  • تكاليف التشغيل اليومية رخيصة.
  • تحتاج لزمن أقل في بداية التشغيل.
  • عدد العمليات الالزمة لبدء التشغيل صغيرة بالمقارنة مع جميع المحطات األخرى
  • الكفاءة عالية تصل إلى أكثر من 85%
  • تستخدم هذه المحطات للسيطرة على الفيضانات وأغراض الري.
  • محطات توليد الطاقة الكهرمائية لديها حياة طويلة بالمقارنة مع محطات توليد الطاقة الحرارية عادة أكثر من 100 سنة.


عيوب المحطات المائية لانتاج الكهرباء

لكنها تعاني من بعض العيوب نذكر منها:
  • اختلاف كمية الطاقة الكهربائية من وقت لآخر.
  • ارتفاع التكاليف الأولية لبناء المحطة.
  • صعوبة إجراء الصيانة
  • تشييد محطة للطاقة الكهرومائية يستغرق وقتا طويلا
  • هذه المحطات عادة ما تقع بالقرب من المناطق الجبلية التي تتطلب خطوط النقل الطويلة لنقل الطاقة من المحطة إلى مركز الاحمال.
  • توليد الكهرباء في محطات توليد الطاقة الكهرمائية يعتمد بشكل كامل على المياه التي يتم تخزينها في السد. هذا الماء هو يعتمد بشكل طبيعي على المطر. وإذا كان الماء غير متوفر لا يكون هناك توليد للطاقة.

اختيار موقع محطة توليد الكهرباء المائية

  • يجب تشييد المحطة حيث كمية كافية من المياه المتاحة
  • يجب أن يكون الخزان ذو قدرة هائلة على تجميع المياه
  • يجب أن تكون الأرض قوية لتحمل وزن السد.
  • تتوفر مرافق النقل.
كيفية توليد الطاقة الكهرومائية ومميزات وعيوب المحطات المائية لانتاج الكهرباء | hydroelectricity


مقالات ذات صلة