W jaki sposób gromadzi się lub powstaje energia wodna?

Zawartość

• Młyn wodny
• Turbiny
• Zapory
• Przechowywanie pompowane

Energia wodna to energia pochodząca z ruchu wody. Ten ruch jest częścią ziemskiego cyklu wodnego, czyli ciągłego krążenia wody przez ziemię, oceany i atmosferę. Ilość energii dostarczanej przez poruszającą się wodę zależy od objętości w ruchu i jej prędkości. Woda jest jednym z najstarszych źródeł energii. Starożytne cywilizacje wykorzystywały energię wodną do nawadniania i jako mechanizm mielenia ziarna. W nowoczesnym okresie energia wodna zapewnia 20 procent energii odnawialnej na świecie.

Młyn wodny

••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty Images

Koła wodne były najczęstszą formą energii wodnej, od ponad 4000 lat temu do XIX wieku. Przetwarzali energię płynącej wody w ruch obrotowy. Ten ruch napędzał następnie ruch kamieni i dźwigni do mielenia ziarna, rudy mineralnej i cięcia drewna. Koło leżało poziomo lub pionowo w płynącej wodzie, takiej jak rzeka lub strumień. Przepływ wody zmusił koło do ruchu, gdy uderzyło w łopatki przymocowane do zewnętrznej ramy koła. Moc wody wzrastała, gdy przepływała przez wąskie kanały lub dysze.

Turbiny

••• Obrazy Thinkstock / Comstock / Getty Images

Turbiny wodne są rozwinięciem koła wodnego i są prekursorami nowoczesnego wytwarzania energii elektrycznej. Zamiast uderzać w stałą łopatkę na kole, przepływ wody aktywuje wirujący wirnik, który może mieć setki ostrzy. Wał przymocował ogniwa wirnika do turbogeneratora, który jest gigantycznym magnesem z uzwojonym drutem w środku. Prąd elektryczny jest wytwarzany w turbinie podczas obracania się wału.

Zapory

••• Chiny Zdjęcia / Getty Images Aktualności / Getty Images

Tamy gromadzą duże ilości wody wypływającej z rzek i tworzą zbiornik za ścianą oporową. Zastawka jest rurą lub bramą śluzy od dna zbiornika, przechodzącą przez zaporę, do turbiny wodnej. Woda ze zbiornika przepływa pod wysokim ciśnieniem ze zbiornika do turbiny i wytwarza energię elektryczną. Tama Three Gorges na rzece Jangcy w Chinach jest największą na świecie instalacją hydroelektryczną, w której przepływ wody zasila 32 turbiny.

Przechowywanie pompowane

Operatorzy elektrowni wodnych mogą magazynować energię w okresach niskiego zapotrzebowania odbiorcy na energię elektryczną i uwalniać ją w okresach szczytowego zapotrzebowania, stosując metody magazynowania z pompą. W okresach niskiego zapotrzebowania woda, która już przepłynęła przez turbiny, jest pompowana z powrotem do oddzielnego zbiornika nad turbinami. Ta woda przepływa z powrotem przez turbiny w okresach szczytowego zapotrzebowania. System zapewnia szybki rozruch w celu dodatkowego wytworzenia energii.