Экологичные технологии
Навигация
Библиотека
Скачать Книги
Поиск по сайту

Главная > Энергия воды > Солнце-Вода-Гидроэлектростанция.

Солнце-Вода-Гидроэлектростанция.

Первоисточником энергии служит солнце, испаряющее воду из океанов, озер и рек. Водяной пар конденсируется в виде дождя, выпадающего в возвышенных местностях и стекающего вниз в моря. Гидростанции встают на пути этого стока и перехватывают энергию движущейся воды—энергию, которая иначе была бы израсходована на перенос отложений к морю.

Первые гидроэлектростанции использовали реку в ее естественном виде, но сейчас в большинстве случаев строят плотины, чтобы увеличить высоту падения воды и выровнять ее поступление. Сооружение гидроэнергетических установок обходится дорого, но их эксплуатация сравнительно дешева, потому что «топливо» бесплатно.

При гидроэлектрической генерации энергии электричество получают, используя энергию воды, перетекающей из высшего уровня к низшему и вращающей при этом турбину. Некоторые страны, такие, как Новая Зеландия, Швейцария, Норвегия и Канада, получают буквально всю свою электрическую энергию из этого источника, при этом даже электрохимическая индустрия основана на энергии гидроэлектростанций.

Этот метод имеет преимущества: не загрязняет атмосферу, легко управляется прием поворота механизированного клапана на подаче воды, поэтому проблем, связанных с пиковыми нагрузками, нет. Однако гидроэнергетика не безвредна для окружающей среды, имеются трудности в широком развитии гидроэлектрических ресурсов. Требуется накопление больших объемов воды, затопление долин и обширных площадей земли, часто ценной для коммерческого использования и для отдыха людей, или ненарушенных заповедных земель, в которых происходят нежелательные экологические изменения. Это вызвало широкие протесты общественности в разных инстанциях, однако с ограниченным успехом. В частности, произошел подъем воды в оз. Пиддер в Тасмании, оз. Мэнапури в Новой Зеландии и затопление природного образования из песчаников Райбоу Бриджа Южной Юте. Плотины и водохранилища не только выводят из оборота затопляемые земли, но и влияют на качество воды, которая накапливается и постепенно спускается. Кроме того, страдает и русло реки ниже плотины. Утрата земельных угодий—это очевидное следствие, однако снижение качества воды—результат неожиданный. В зависимости от сезона вода, поступающая из водохранилища, может содержать очень мало растворенного кислорода, и тогда она окажется неблагоприятной средой для рыб и других обычных водных организмов. И наконец, спускаемая вода в большейстепени размывает русло потока, чем это делала бы незапруженная река.

В связи с трудностями, возникающими на станциях, использующих ископаемое топливо при пиковых нагрузках, развитие гидроэлектростанций поощрялось производителями электроэнергии. Одной из последних идей в этой области является "накачивание" аккумуляторов — метод, который может быть использован также в системах солнечной или ветряной энергетики. Вода, прошедшая через турбины, аккумулируется в больших накопительных прудах. Ночью, по окончании пиковой нагрузки, тепловые или ядерные станции перекачивают воду, обратно на верхний уровень. При этом применяются неиспользуемые или простаивающие мощности основных станций, часто ядерные В настоящее время пиковые потребности в электричестве часто обеспечиваются старыми городскими электростанциями, что ведет к повышению уровня эмиссий, к потреблению газа или жидкого топлива, которые могли быть лучше использованы для других целей. Замена их "накачиваемыми" гидроаккумуляторами имеет много преимуществ как экономических, так и экологических.

Недавно созданные турбины позволяют генерировать электричество при гораздо меньшей разнице в уровнях воды, так что энергия может вырабатываться за счет приливов, потоков с небольшим уклоном, оросительных каналов и на реках ниже существующих плотин.

Что касается гидроэнергии, которая в настоящее время обеспечивает 1/5 мирового производства электроэнергий, то наиболее перспективными, с точки зрения будущего увеличения ее выработки, являются страны третьего мира.