كيف ينتج الكهرباء من طاقة السدود

هناك ثلاثة أنواع من منشآت الطاقة الكهرومائية: الحجز والتحويل والتخزين بالضخ. تستخدم بعض محطات الطاقة الكهرومائية السدود والبعض الآخر لا يستخدمها.

على الرغم من أنه لم يتم بناء جميع السدود للطاقة الكهرومائية ، فقد أثبتت فائدتها في ضخ أطنان من الطاقة المتجددة إلى الشبكة. يوجد في الولايات المتحدة أكثر من 90.000 سد ، ينتج أقل من 2300 منها الطاقة اعتبارًا من عام 2020. وتستخدم السدود الأخرى للترفيه ، وبرك التخزين / المزرعة ، والتحكم في الفيضانات ، وإمدادات المياه ، والري.

تتراوح محطات الطاقة الكهرومائية في الحجم من أنظمة صغيرة مناسبة لمنزل أو قرية واحدة إلى مشاريع كبيرة تنتج الكهرباء للمرافق. تعرف على المزيد حول أحجام محطات الطاقة الكهرومائية.

السدود

أكثر أنواع محطات الطاقة الكهرومائية شيوعًا هو منشأة الحجز. يستخدم مرفق الحجز ، وهو نظام كبير للطاقة الكهرومائية ، سدًا لتخزين مياه النهر في خزان. تتدفق المياه المتدفقة من الخزان عبر توربين ، يقوم بدوره بتدويره ، والذي بدوره ينشط مولدًا لإنتاج الكهرباء. قد يتم تصريف المياه لتلبية الاحتياجات المتغيرة للكهرباء أو الاحتياجات الأخرى ، مثل التحكم في الفيضانات ، والترفيه ، وممر الأسماك ، وغيرها من الاحتياجات البيئية واحتياجات جودة المياه.

تحويل

التحويل ، الذي يطلق عليه أحيانًا مرفق "مجرى النهر" ، يوجه جزءًا من النهر عبر قناة و / أو قلم جاف للاستفادة من التدهور الطبيعي لارتفاع قاع النهر لإنتاج الطاقة. القلم هو قناة مغلقة تقوم بتوجيه تدفق المياه إلى التوربينات مع تدفق المياه الذي ينظمه البوابات والصمامات والتوربينات. قد لا يتطلب التحويل استخدام سد.

تخزين مضخم

نوع آخر من الطاقة الكهرومائية ، يسمى الطاقة الكهرومائية للتخزين بالضخ ، أو PSH ، يعمل مثل بطارية عملاقة. منشأة PSH قادرة على تخزين الكهرباء المولدة من مصادر الطاقة الأخرى ، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والنووية ، لاستخدامها لاحقًا. تخزن هذه المرافق الطاقة عن طريق ضخ المياه من خزان على ارتفاع منخفض إلى خزان على ارتفاع أعلى.

عندما يكون الطلب على الكهرباء منخفضًا ، تخزن منشأة PSH الطاقة عن طريق ضخ المياه من الخزان السفلي إلى الخزان العلوي. خلال فترات ارتفاع الطلب على الكهرباء ، يتم إعادة المياه إلى الخزان السفلي وتحويل التوربينات لتوليد الكهرباء.

أحجام محطات الطاقة الكهرومائية

تتراوح مرافق الطاقة الكهرومائية في الحجم من محطات الطاقة الكبيرة ، التي تزود العديد من المستهلكين بالكهرباء ، إلى محطات صغيرة وحتى "متناهية الصغر" ، والتي يديرها الأفراد لاحتياجاتهم من الطاقة أو لبيع الطاقة للمرافق.

طاقة مائية كبيرة

على الرغم من اختلاف التعريفات ، تعرّف وزارة الطاقة محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة على أنها منشآت تبلغ طاقتها أكثر من 30 ميغاواط.

طاقة مائية صغيرة

على الرغم من اختلاف التعريفات ، تعرّف وزارة الطاقة محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة على أنها مشاريع تولد ما بين 100 كيلوواط و 10 ميغاواط.

مايكرو الكهرومائية

تبلغ قدرة محطة الطاقة الكهرومائية الصغيرة 100 كيلووات. يمكن لنظام الطاقة الكهرومائية الصغيرة أو الصغيرة إنتاج ما يكفي من الكهرباء لمنزل واحد أو مزرعة أو مزرعة أو قرية.