Aug 23. Mi a vízenergia?
A vízenergia, más néven a vízenergia, a lezúduló víz ereje által termelt energia. Bár ez egy leegyszerűsített változata lehet annak, hogyan működik a vízenergia, határozottan a megújuló globális energiatípusok közé sorolható. A fenntartható energia lehetővé teszi számunkra, hogy megcsapoljuk a természetben újratermelődő eszközöket, mint például a víz vagy a szél. Az Energia Világtanács szerint:
- A globális vízenergiapiac a megújuló globális energiánk közel kétharmadát teszi ki
- A vízenergia folyamatos növekedése az előrejelzések szerint 2050-re megduplázódik.
Mi is pontosan a vízenergia? Miért fontos? A megújuló erőforrások fontosak, mivel továbbra is tanúi vagyunk a nem megújuló eszközök, például a szén és az olaj teljes ráfordításának eltolódásának. Az elmúlt évszázadban számos módszert fejlesztettek ki a gépek működéséhez szükséges energia előállítására. Mivel a korlátozott erőforrások mindig aggodalomra adnak okot, a világ egyre inkább érdeklődik az energiatermelés fenntarthatóbb módszerei iránt. Ez azonban kihívásnak bizonyult, mivel sokukat nem könnyű megépíteni és nagy léptékben üzemeltetni.
Szerencsére a vízenergia fejlesztése és továbbfejlesztése sikeresnek bizonyult. Ebben a cikkben arról lesz szó, hogy mi a vízenergia, és hogyan termeli az egyik legnagyobb energiaformát, a vízenergiát. A vízenergia a mai napig az egyik “legtisztább” energiaforrás, és segíthet a globális mozgalomnak abban, hogy az energia megfizethető és elérhető legyen a családok, gazdaságok, gyárak és még sok minden más számára.
A Graconhoz hasonló cégek képesek segítséget nyújtani ezen energiaforrások kiépítésében. Többek között vízerőmű-építést, ellenőrzést, szétszerelést, rehabilitációt, cserét, tesztelést nyújtunk.
Hogyan működik a vízerőmű
Egyszerűen fogalmazva, a vízerőmű az a folyamat, amelynek során a vizet villamos energiává alakítjuk. Egyszerű bontásban a következőképpen magyarázható el, hogyan működik a vízenergia:
-
- A vizet egy propellerszerű darab (turbina)
- A turbina ezután egy elektromos generátorban egy fémtengelyt forgat meg
- A generátor úgy működik, mint egy motor, amely termeli az áramot
A folyamat befejezése után az áramot kábelen keresztül ki lehet küldeni a vízerőműből, és bárhová továbbítani, ahol szükség van rá.
A vízenergia eredete
A Nemzetközi Vízerőmű Szövetség (IHA) szerint a vízenergiát először 1878-ban, Angliában használták sikeresen.
A víz felhasználása az energiatermelés folyamatában nem új fogalom. Az azonban újdonság, hogy a technológia lehetővé teszi az áramtermelését. Modern felhasználásunk az ipari forradalom idején megnövekedett érdeklődésre vezethető vissza az energiatermelés iránt. 1878-ban Angliában használták először sikeresen a vízenergiát. Nem sokkal később, 1882-ben a világ első vízerőműve a Fox folyón, a wisconsini Appletonban kezdte meg működését. Ez indította el azt a tendenciát, hogy országszerte létesítmények épültek.
Az évek során a projektek egyre nagyobbak és fejlettebbek lettek. Végül a kormányoknak kellett közbelépniük, hogy szabályozzák (és gyakran fizessenek is) a gátakat és erőműveket a hatalmas méretük miatt. Ma a vízenergia az Egyesült Államokban a megújuló energia mintegy 96%-át adja. Megjegyzendő, hogy más megújuló erőforrások közé tartozik a geotermikus energia, a hullámenergia, az árapályenergia, a szélenergia és a napenergia. Mint fentebb említettük, a vízenergia a lezúduló vízből származik. Pontosabban, a vízenergia áramló vízből származik – a hegyi patakok és tiszta tavak téli és tavaszi lefolyásából. A víz, amikor a gravitációs erő hatására esik, felhasználható turbinák és generátorok forgatására, amelyek villamos energiát termelnek.
Vízerőművi módszerek
Noha az általános folyamat ugyanaz, van néhány különböző módszer, amelyet általában a víz segítségével történő villamosenergia-termelésre használnak. Ezek a módszerek a következők:
- Gátak
- Folyóból folyó
- Pumpált tároló
Gátak: A legelterjedtebb módszer a gátak alkalmazásával történik. A vizet egy víztározóba torlaszolják, és szabályozott mennyiségben át lehet küldeni, hogy meghatározott mennyiségű energiát lehessen termelni. A víztömeg mérete és a magassági változás határozza meg, hogy mennyi energiát lehet ezzel a módszerrel termelni.
Folyóvízi tározás: A vízenergia-termelés egy másik módja a folyón futó módszer. Itt hasonló mechanizmust építenek, mint egy gátnál, csak olyan helyen, ahol a víz folyamatosan áramlik, például egy folyóban. Ez azért nem olyan népszerű, mert a vizet nem lehet szabályozni, így mindig csak egy meghatározott mennyiséget tud termelni, a többlet pedig kárba vész.
Pumpált-tároló: A harmadik módszer az úgynevezett szivattyús-tárolós vízenergia. Ezt is általában gátaknál alkalmazzák, de lényegében egy víztározóban újrahasznosítja a vizet. Először hagyják, hogy alacsonyabb magasságba jusson (miközben áramot termel), majd később visszapumpálják a magasabb pontra. Ez azt az előnyt használja ki, hogy a szivattyúkat a lassú órákban olcsó árammal működtetik, a csúcsidőben pedig eladják a megtermelt áramot.
A dagály is felhasználható a vízenergia előállítására. Ez a módszer ugyanazt a koncepciót használja, mint a többi, de az árapály-változásokkal, mint a víz elmozdulásával. Ha jóval kevesebb szabályozást és energiatermelést kínál, de több területen építhető ki.
Egy másik módszer a víz alatti áramlatok felhasználása az energiatermeléshez. Ennek legelterjedtebb módja egy nagy vízikerék építése olyan helyen, ahol erős mozgás van a felszín alatt.
Miért népszerű a vízenergia
A vízenergia népszerűségének számos oka van, de íme néhány a legfontosabb tényezők közül:
- Megújuló – csak vízre van szükség, ami egy olyan erőforrás, amely folyamatosan újratermelődik
- Megfizethető – ha a létesítmény megépült, nincsenek további költségek, így olcsóbb, mint sok más energiatermelési módszer
- Képes változtatni a teljesítményt – gyorsan változtatható az igényeknek megfelelően, különösen, ha gátat használnak
- Környezetbarát – nem okoz szennyezést
Ezeken kívül a vízenergia-mechanizmusok nem szennyezik a vizet, a levegőt és a környezetet. Mivel továbbra is foglalkozunk a fenntartható erőforrások iránti igénnyel, a vízenergia virágzó piac és üzletág. Mint ilyen, a kormány gyakran finanszírozza és szabályozza a vízenergia-projekteket.
A másik oldalon a vízerőműveknek vannak hátrányai is. Egyrészt a gátak és a vízerőművek gyakran elég nagyok, és hihetetlen méretű földterületeket foglalnak el, amelyek megzavarják az ökoszisztémákat és a környező régészeti és fontos, jelentős helyszíneket, valamint a környező közösségek esetleges kitelepítésével járnak. E veszteségek ellenére a vízerőművek továbbra is a megújuló energiaforrások egyik célpontja, és valószínűleg azért, mert régebb óta létezik, és az egyik legfejlettebb technológiánk.
Eltérő méretek
A hatalmas méretben épített vízerőművek kapják a legtöbb figyelmet, de nem csak az óriási gátaknál alkalmazzák sikeresen. Ez a módszer sokféle méretben alkalmazható, akár mikroszinten is, távoli épületek energiaellátására.
Hol népszerű a vízenergia
A villamosenergia ilyen módon történő előállítása világszerte népszerű, és mintegy 150 országban alkalmazzák. Néhány ország, mint például Kanada, Brazília, Norvégia és Új-Zéland, az áram nagy részét így állítja elő. Kína az egyetlen legnagyobb termelő.
A világ legnagyobb létesítménye
A világ legnagyobb vízerőműve (a beépített kapacitás alapján meghatározva) a Három-szurdok gát a kínai Jangce folyón. Ez 2012-ben készült el, és a 32 turbina 22 500 megawattot képes termelni.
Bőséges potenciál
A vízenergia folyamatosan növekszik, és csak az USA-ban több mint 30 millió otthont lát el energiával. Jelenleg sok olyan gát van, amelyet nem is használnak energiatermelésre, így rengeteg lehetőség van arra, hogy ez a szám növekedjen.