ترکیبی از مولدهای الکتریکی و توربین های هیدرولیک به سیستم های انرژی آبی اجازه تبدیل انرژی پتانسیل آب پشت سد یا جاری را به خروجی قابل ذخیره الکتریکی می‌دهد. اگرچه این تبدیل به ویژگی های مکانیکی ساده بستگی دارد، سیستم به کار گرفته شده برای رسیدن به آن اغلب طراحی و توانایی های پیچیده ای دارد. مهار حرکت آب به ماشین های قدرت و فرایندهای مکانیکی، یکی از قدیمی ترین روش های تولید برق است که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرد. امروزه هزاران نیروگاه برق ابی در ایالات متحده وجود داردکه درصد قابل توجهی از منابع الکتریسیته کشور را تامین می کنند.

 سد هیدرولیک سد، چگونه برق تولید می کند؟

بیشتر انرژی برق ابی از آب در حال حرکت در سرازیری و آب های جاری در سد هیدرولیک که باعث چرخش توربین می‌شوند، به وجود می‌آید که به نوبه خود یک مولد الکتریکی را هدایت می‌کند. حجم زیادی از آب متحرک می تواند مقادیر زیادی از نیرو تولید کند و توانایی تنظیم میزان جریان، به سیستم های انرژی آبی اجازه می‌دهد انرژی پتانسیل و جنبشی موجود را هدایت کنند. نیروی برق ابی برای تولید مقدار کمتری از زباله در عملیات خود مفید است و انرژی آبی در عین حال که بحثی در مورد پایداری و تاثیر محیطی آن وجود دارد، بخش مهمی از صنعت انرژی جهانی باقی مانده است.

 طراحی ژنراتور_ ژنراتور برق آبی چیست؟

 یک مولد، قلب نیروگاه برق ابی است و برای فهمیدن چگونگی عملکرد آن و درک اصول دیگری از انرژی برقابی مورد نیاز است. در یک مولد، شارژ الکترومغناطیسی با به کار بردن جریان مستقیم در سیم های مسی متصل به اسمبلی از فلز مغناطیسی به وجود می‌آید. قطب های فلزی میدان بر لبه ی روتور قرار می‌گیرند که به یک توربین چرخشی متصل می شود.همان طور که روتور، حرکت می‌کند قطب های میدان اطراف کانداکتورها، داخل یک چرخ خارجی نشانده می‌شوند. الکتریسیته جریان پیدا می‌کند و در مرکز های خروجی مولد، ولتاژ ایجاد می‌کند. معمولا مولد داخل یک ساختار محافظتی نگهداری می‌شود و انرژی ذخیره شده ی آن می تواند به خطوط برقی منتقل شود. نیروگاه های برق ابی بزرگتر، اغلب مولدهای چند گانه دارند. برای مثال Hoover Dam، مولد های جداگانه ایی دارد که می‌تواند تا ۱۳۳ مگاوات انرژی تولید کند.

 عملکرد نیروگاه برق ابی- یک نیروگاه برقابی چگونه کار میکند؟

اکثر نیروگاه‌های برق ابی به سدی وابسته هستند که برای جمع‌آوری مقدار زیادی آب در مخزن، یک مانع ایجاد می کند.درحالی که بیشتر نیروگاه‌ها به یک مخزن که آب آن قبل از اینکه به پایین دست هدایت شود، داخل سیستم جریان پیدا می‌کند، متکی هستند. یک نیروگاه تلمبه ای –ذخیره ای ممکن است دو مخزن داشته باشد. مخزن بالایی شبیه مخزن یک نیروگاه برقابی کار می‌کند. اما مخزن پایینی آبی را که به طور معمولی به پایین دست جاری خواهد شد، جمع‌آوری کرده و آن را برای پر کردن مجدد مخزن اول دوباره پمپ می کند و چرخه جریان دوباره آغاز می‌شود. این فرآیند به نیروگاه‌های برق ابی اجازه می‌دهد، انرژی بیشتری در طول دوره های مصرف بیشتر، تولید کنند. مراحل فرایند تولید انرژی معمولی شامل:

 تزریق: وقتی سد دریچه هایش را باز می کند، آب داخل یک خط لوله جریان پیدا می کند که به عنوان آبگیری شناخته می شود که آن را به طرف توربین هدایت می کند و همانطور که آب حرکت می‌کند فشار نیزایجاد می‌کند.

چرخش توربین: یک توربین دارای پره های پروانه ای عمودی است که در امتداد یک محور متصل به مولد نیروگاه تنظیم شده اند. وقتی آب به پره ها می رسد باعث می‌شود توربین حول محور هایش بچرخد. محصول فعلی: توربین در حال چرخش، با ایجاد یک جریان متناوب، چرخش دوطرفه ای از آهنربای اطراف کانداکتورها که داخل مولد قرار گرفته اند، ایجاد می‌کند.

 تبدیل: داخل ساختمان مولد، یک ترانسفورمر، جریان متناوب را به ولتاژ الکتریکی که می تواند ذخیره و استفاده شود تغییر می‌دهد.

 توزیع: بیشتر نیروگاه های برق ابی، خطوط برقی را متصل کرده اند که مناسب با سطوح مختلفی از ولتاژ هستند و اجازه می‌دهند انرژی از نیروگاه خارج شود.

 جریان خروجی: بعد از مهار شدن حرکت آب،پایپ ها آن را به جایی که به جاری شدن درپایین دست  ادامه می‌دهد یا دوباره داخل مخزن پایینی به گردش در می آید، از نیروگاه خارج می کنند.

خروجی برقابی انرژی برقابی چگونه تولید می‌شود؟

 ظرفیت نیروگاه برق ابی برای تولید انرژی، نسبتا به حجم آب موجود، سرعتی سرعت جریان آب و ارتفاعی که از آن به داخل نیروگاه انتقال یافته است بستگی دارد. ساخت یک سد بلند به آب اجازه می دهد زمانی که به توربین می رسد انرژی پتانسیل بیشتری برای تبدیل شدن به انرژی مکانیکی جمع‌آوری کند. پره های توربین به عنوان بار هیدرولیکی شناخته می شوند و به عنوان یکی از معیارهای تعیین کارآمدی تولید انرژی نیروگاه، مورد استفاده قرار می گیرند.

ایستگاه های انرژی آبی، سوخت فسیلی ندارند که منجر به هزینه عملیاتی پایین و گسیل های کمتر می‌شود مشکلات دفع پسماند کاهش می‌یابد و چرخه های جریان آب و بارندگی منبع انرژی کم هزینه ای را که بستگی به دوره‌های طولانی زمانی دارد فراهم می‌کنند.

زیان های انرژی آبی چیست؟  ساخت یک نیروگاه برق ابی می تواند سرمایه گذاری اولیه ی پرهزینه ای باشد و در بعضی موارد، فرآیند انرژی آبی و سیستم‌های آن می‌تواند شرایط را برای ماهی ها و حیات وحش دیگر تغییر دهد. هم چنین اگر الگوهای بارشی اجازه این کار را ندهند، حل نوسانات کوتاه مدت در مصرف انرژی دشوار است.

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید