انرژی برق آبی یا انرژی هیدروالکتریک نوعی انرژی پاک و به معنای تولید انرژی الکتریکی با استفاده از آب جاری است. مانند انرژی زمین گرمایی، انرژی زیستی، انرژی باد و انرژی خورشیدی، انرژی هیدروالکتریک یک منبع انرژی تجدید پذیر و پایدار است. در این زمینه نیروگاه های برق آبی به نام HEPP ایجاد می شود. به لطف جریان آب که دائماً در حرکت است، همیشه می توان برق تولید کرد. مقدار انرژی تولید شده با توجه به قدرت آب جاری متفاوت است. هر چه آبی که از رودخانه جاری می شود بیشتر باشد، میزان انرژی تولید شده نیز بیشتر می شود. آب را می توان به کانال ها یا لوله ها نیز منتقل کرد. به این ترتیب با چرخاندن توربین ها با آب هدایت شده به توربین ها برق تولید می شود. انرژی مکانیکی آزاد شده توسط پروانه های دوار به انرژی الکتریکی تبدیل می شود که در این روش از انرژی هیدروالکتریک استفاده می شود. برای دانستن اطلاعات بیشتر در مورد اصول اولیه برق به مقاله ای با این مضمون در همین سایت مطالعه کنید.
تاریخچه انرژی برق آبی چیست؟
این انرژی یک منبع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی باد و خورشید است. در میان دیگر منابع انرژی تجدیدپذیر، برق آبی نوعی انرژی است که ریشه‌دارترین فناوری را دارد. مشخص است که این تمدن تاریخچه ای بسیار قوی دارد. در گذشته های دور مردم به لطف آسیاب های آبی و قایق ها از انرژی آبی بهره مند می شدند. به خصوص تا قبل از انقلاب صنعتی که در قرن نوزدهم رخ داد، بسیاری از فعالیت های تولیدی به لطف نیروی حاصل از آسیاب های آبی انجام می شد. با این حال، ناتوانی در ذخیره انرژی تولید شده به دلیل نارسایی های تکنولوژیکی و عدم کفایت صنعتی شدن، مردم را به سمت سایر سوخت های فسیلی به ویژه زغال سنگ سوق داده است.
با این انرژی در زمینه های مختلف از جمله کشاورزی مدرن، آبیاری، گردشگری، فعالیت های ورزشی سود حاصل می شود. اما از همه مهمتر تولید برق است. امروزه انرژی جنبشی از نیروی آب به لطف توربین های آبی به دست می آید. اولین نیروگاه برق آبی در سال 1882 در آمریکا تأسیس شد. در سال 2016 بزرگترین نیروگاه برق آبی جهان در چین تاسیس شد. مشخص شده است که این نیروگاه دارای ظرفیت تولید 22400 مگاوات می باشد.
نیروگاه های برق آبی چگونه طبقه بندی می شوند؟
نیروگاه های برق آبی بر اساس 5 معیار مختلف طبقه بندی می شوند. معیارها اصولا با توجه به نوع ذخیره سازی، با توجه به توان نصب شده، با توجه به تیپولوژی بدنه سد، با توجه به ظرفیت تامین نیازهای شبکه برق کشور، با توجه به موقعیت نیروگاه انتخاب و طبقه بندی می شوند.
مناطق استفاده از نیروگاه های برق آبی چیست؟
- تولید برق: کاربرد اصلی انرژی برق آبی تولید برق است. نیروگاه های برق آبی ترجیح داده می شوند زیرا نسبت به سایر منابع هزینه کمتری دارند و برای محیط زیست مضر نیستند. نصب نیروگاه های برق آبی در حال افزایش است زیرا مانند نصب سوخت های فسیلی و نیروگاه های هسته ای تهدیدی جدی برای طبیعت و زندگی انسان ایجاد نمی کند.
- کشاورزی: مناطق بزرگ کشاورزی را می توان به لطف این انرژی آبیاری کرد. آرد را می توان با آسیاب غلات با آسیاب هایی که با نیروی آب ساخته شده اند تولید کرد. اولین تمدن در تاریخ که نیروگاه های برق آبی را به منظور انجام فعالیت های آبیاری کشاورزی تأسیس کرد، تمدن مصر است.
- بستن شکاف انرژی: همراه با کاهش سوخت های فسیلی مانند بنزین، زغال سنگ و گاز طبیعی، تمایل به سایر منابع طبیعی به منظور تامین نیازهای انرژی افزایش یافته است. در این زمینه علاوه بر انرژی خورشیدی و باد از نیروی آب نیز استفاده می شود. برق به دست آمده از نیروگاه های برق آبی جایگاه بزرگی را در کشورهای توسعه یافته اشغال می کند.
مزایای انرژی برق آبی چیست؟
از مزایای این نوع انرژی می توان به نیاز سوخت های فسیلی مانند بنزین، گازوئیل یا زغال سنگ اشاره نمود که با استفاده از آن این مشکلات ار بین می رود. به این ترتیب آلودگی هوا و محیط زیست کاهش می یابد. انرژی هیدروالکتریک نوعی انرژی پاک است. باعث فرسودگی منابع نمی شود. آب یک منبع پاک، طبیعی و تجدیدپذیر است. در حالی که برای تولید انرژی استفاده می شود، اهداف مختلفی مانند آبیاری مناطق کشاورزی و آسیاب غلات را نیز انجام می دهد. تخریب لایه اوزون مشکلاتی مانند تشکیل گازهای گلخانه ای و گرم شدن کره زمین را ایجاد نمی کند. هزینه های نصب و نگهداری تاسیسات برای تولید این انرژی بسیار کم است. فناوری ثابت و قابل اعتمادی دارد زیرا نوعی تولید انرژی است که از زمان های اولیه تمدن مورد استفاده قرار گرفته است.
معایب انرژی برق آبی چیست؟
هزینه نصب اولیه نیروگاه برق آبی نسبتاً بالا است. زیرا ایجاد نیروگاه در شرایط عادی هزینه بر است. دلیل اصلی هزینه بالای نصب این نیروگاه، سرمایه گذاری در زمین است. بودجه های کلانی باید برای پوشش هزینه زمینی که آب روی آن می ریزد یا رودخانه در آن جریان دارد و حقوق مالکیت اختصاص داده شود. در حین ساخت مخزنی که آب در آن ذخیره می شود، باید برای کارهای عمومی مختلف مانند بتن، پل ها و جاده ها هزینه شود. انتقال انرژی الکتریکی تولید شده توسط آب به شبکه شهری ضروری است. بسترها و سدها اغلب در مناطق پر چالش و دورافتاده جغرافیایی قرار دارند. این وضعیت باعث می شود که انرژی الکتریکی تولید شده در ازای هزینه های پر دردسرتر و زیاد به شبکه منتقل شود.
منبع
