Водные ресурсы в 21 веке становятся важной составляющей для энергетического рынка. Источником мощности, которая передается электрическому генератору, является движение воды, что абсолютно безвредно для окружающей среды. Объекты гидроэнергетики не требуют сжигания горючего, что сказывается на отсутствии вредных выбросов и сохранении органического топлива.
Процесс производства электроэнергии на гидроэлектростанциях можно разделить на несколько этапов.
1. Для получения достаточной мощности от движения воды гидроэлектростанции возводят вблизи крупных рек или искусственных сооружений, таких как платины. Течение рек может создавать необходимое давление для производства электроэнергии, однако более мощные гидроэлектростанции требуют строительства плотин на озерах или создаваемых человеком резервуарах. Для производства электроэнергии также может использоваться энергия падающей воды от водопадов, однако их размещение не позволяет энергетикам эффективно размещать необходимое оборудование для генерации. Операторы гидроэлектростанций в этом случае контролируют сброс воды, а, следовательно, и производство электроэнергии по объему воду, проходящему через плотину.
2. Энергия падающей воды, которая носит потенциальный характер, преобразуется в механическую энергию за счет взаимодействия с лопастями турбин. При этом вода из верхнего бьефа плотины попадает к гидроагрегату, который и делает всю работу. Количество механической энергии, которое позволяет преобразовывать турбина, определяется напором воды или перепадом высот плотины.
3. Вращение турбины приводит к выработке электроэнергии генератором, соединенным непосредственно с турбиной. Пропущенная через гидроагрегат вода поступает в нижний бьеф гидроэлектростанции.
4. Полученную от электрического генератора электроэнергию преобразуют с помощью трансформаторов и передают в сеть. Протяженность сети от гидроэлектростанции может составлять десятки и сотни километров, поскольку крупные плотины требуют огромного объема воды, что не всегда безопасно. Крупные ГЭС передают электроэнергию на расстояния с напряжением 500-750 кВ.
Источник: ukrelektrik.com