Obnovljivi izvori energije

Što je to hidroenergija?

Hidroenergija, hidraulička energija ili energija vode, je snaga dobivena iz sile ili energije tekuće vodene mase, koja se može upotrijebiti u čovjeku korisne svrhe.

Povjest korištenja energije vode.

Energija vode se koristi već stotinama godina.U Rimskom carstvu energija vode se koristila za pogon mlinova koji su proizvodili brašno od žita; koristila se i za piljenje drva i oblikovanje kamena. Snaga vodenog vala ispuštenog iz spremnika koristila se za izdvajanje metalne rude u starom rudarskom procesu.

Energija plime i oseke.

Energija plime i oseke spada u oblik hidro-energije koja gibanje mora uzrokovano mjesečevim mjenama ili padom i porastom razine mora koristi za transformaciju u električnu energiju i druge oblike energije. Za sad još nema većih komercijalnih dosega na eksploataciji te energije, ali potencijal nije mali.

Energija vode

Snaga vode

Snaga vode (u obliku kinetičke energije, temperaturne razlike ili gradijenta slanosti) može se sakupljati i koristiti. S obzirom da je voda 800 puta gušća od zraka, čak i spori vodeni tok ili umjereni val može pridonijeti razmotrivu količinu energije.


Postoji mnogo oblika snage vode:

-Hidroelektrična energija je izraz rezerviran za brane velikih dimenzija poput Grand Coulee Dam u državi Washington i Akosombo brana u Gani.
-Mikro hidro sustavi su uređaji hidroelektrične energije koji inače proizvode do 100 kW snage. Često se upotrebljavaju u područjima bogatim vodom kao Remote Area Power Supply (RAPS). Diljem svijeta je mnogo takvih hidroelektrana uključujući i one od 50 kW na Solomonskim otocima.
-Sustavi bez brane koriste kinetičku energiju samih rijeka ili oceana bez korištenja brana.
-Energija oceana opisuje sve tehnologije za prikupljanje energije oceana i mora.
-Snaga morskih struja: slično kao plimno-osečka snaga, koristi kinetičku energiju morskih struja.
-Pretvorba toplinske energije oceana (PTEO) koristi temperaturnu razliku između toplije površine oceana i hladnijih dubina, te se na kraju primjenjuje ciklički generator topline. PTEO još nije testiran na terenu u velikim razmjerima.
-Snaga morskih mijena obuhvaća energiju plime i oseke. Trenutno postoje dva različita načina proizvodnje energije iz plime i oseke:
-Plimno-osečko kretanje u vertikalnom smjeru - plima uđe, razina vode u bazenu poraste i zatim dođe oseka. Prilikom oseke, razina vode pada i ona protječe kroz turbinu i tako se iskorištava potencijalna energija pohranjena u vodi.
Plimno-osečko kretanje u horizontalnom smjeru – morska struja. Zbog velike gustoće vode, koja je 800 puta veća od gustoće zraka, morske struje mogu imati puno kinetičke energije. Nekoliko komercijalnih prototipova je izgrađeno, a mnogi se tek razvijaju.
-Snaga valova koristi energiju pohranjenu u valovima. Valovi inače pomiču velike pontone gore-dolje u vodi, ostavljajući dio sa smanjenom visinom vala u „sjeni“. Snaga valova je dosegla komercijalizaciju.
-Snaga gradijenta slanosti, ili još snaga osmoze, je energija dobivena iz razlike u slanosti između slane, morske vode i slatke, riječne vode. Obrnuta elektrodijaliza i pritiskom odgođena osmoza su u procesu istraživanja i testiranja.
-Hlađenje u dubokom jezeru, iako zapravo nije prava metoda stvaranja energije, može uštedjeti puno novaca tijekom ljeta. Ono koristi potopljene slavine i cijevi kao hladnjak za kontrolu klime. Dno jezera ima godišnju konstantu od 4˚C.

Snaga vode

Hidroelektrične centrale ili hidroelektrane su električne centrale koje pomoću vodenih turbina pretvaraju potencijalnu energiju vode u kinetičku i mehaničku, koja se dalje koristi za obrtanje električnog generatora. Turbina se sastoji uglavnom od jednog provodnog dijela koji vodi daje dovoljno veliku brzinu i preko jednog obrtnog tačka oduzima energiju od vode.

Prema količini vode i visini vodenog pada koji koriste, razlikuju se:

  • hidroelektrane s visokim padovima i relativno malom količinom vode,
  • hidroelektrane sa srednjim i niskim padovima i
  • hidroelektrane s niskim padovima i relativno velikom količinom vode

Prema tipovima elektrana dijele se na:

  • Protočne hidroelektrane: Protočne hidroelektrane su elektrane koje nemaju svoju akumulaciju ili imaju akumulaciju koja se, pri radu hidroelektrane pri nominalnoj snazi, može isprazniti za manje od dva sata.Protočna hidroelektrana direktno koristi kinetičku energiju vode za pokretanje turbina.Ovakva vrsta hidrocentrala je najjednostavnija za izradu, ali uveliko ovise o trenutnom protoku vode.Ovakve hidroelektrane imaju mali uticaj na okoliš i okolinu.
  • Akumulacijske hidroelektrane: Akumulacijske hidrocentrale su tzv. klasične hidrocentrale sa uobičajenim komponentama: akumulacija, brana, vodena komora, zahvat, gravitacijski dovod, zasunska komora, tlačni cjevovod, strojarnica, odvod vode.
  • Reverzibilne hidroelektrane: Reverzibilne hidroelektrane su verzija akumulacione hidroelektrane koja ima dva jezera (glavno i pomoćno).Reverzibilne hidroelektrane za vrijeme velike potrebe za energijom u mreži proizvode energiju i šalju je u mrežu, a za vrijeme niske potražnje energije (noćni period) pumpaju vodu u pomoćno jezero uzimajući energiju sa mreže i pripremaju se za sutrašnji rad.

Akumulacijske hidroelektrane se dijele na dva tipa: pribranskae hidroelektrane i derivacijske hidroelektrane.

  • Pribranska hidroelektrana je vrsta akumulacijske hidroelektrane kod koje se strojarnica za proizvodnju nalazi u samoj pregradnoj brani.
  • Derivacijska hidroelektrana je vrsta akumulacijske hidroelektrane kod koje se strojarnica za proizvodnju energije nalazi izmještena na nekoj udaljenosti (nizvodno od brane), a voda se iz akumulacijskog jezera dovodi posebnim cijevima sa zahvata do strojarnice.

Za visoke padove (preko 200 metara) primjenjuju se takozvane Peltonove turbine kod kojih se potencijalna energija vode u provodnom dijelu potpuno pretvara u kinetičku i u obliku vodenog mlaza pokreće lopatice turbine pretvarajući kinetičku energiju u mehaničku.

Za srednje padove (do 200 metara) koriste se takozvane Francisove turbine, kod kojih provodni dio s lopaticama okružuje točak. U provodnom dijelu ovih turbina potencijalna se energija vode samo djelomično pretvara u kinetičku tako da s određenim nadpritiskom dospijeva u obrtno kolo (točak) i njemu predaje svoju energiju.

Za niske padove (do približno 40 metara) koriste se takozvane Kaplanove turbine koje rade slično kao i Francisove turbine, s tim da je broj lopatica daleko manji.

 

Izvorni tekst:Wikipedija -Obnovljivi izvori energije