23 Aug Wat is Waterkracht?
Waterkracht, ook wel hydro-elektriciteit genoemd, wordt opgewekt door de kracht van vallend water. Hoewel dat een overgesimplificeerde versie is van hoe hydro-elektrische energie werkt, kan het definitief worden gecategoriseerd als een hernieuwbare vorm van wereldwijde energie. Duurzame energie stelt ons in staat gebruik te maken van activa die zich van nature aanvullen, zoals water of wind. Volgens de World Energy Council:
- De wereldwijde waterkrachtmarkt is goed voor bijna tweederde van onze duurzame wereldwijde energie
- De voortdurende stijging van waterkracht zal naar verwachting verdubbelen tegen het jaar 2050.
Dus wat is hydro-elektriciteit precies? Waarom is het belangrijk? Hernieuwbare hulpbronnen zijn belangrijk omdat we getuige blijven van verschuivingen in de totale uitgaven van niet-hernieuwbare activa zoals kolen en olie. In de afgelopen eeuw zijn vele methoden ontwikkeld om de energie te produceren die machines nodig hebben om te draaien. Aangezien beperkte hulpbronnen altijd een punt van zorg zijn, raakt de wereld steeds meer geïnteresseerd in duurzamere methoden om energie te produceren. Dit is echter een uitdaging gebleken, omdat veel van deze methoden niet gemakkelijk op grote schaal te bouwen en te exploiteren zijn.
Gelukkig zijn de ontwikkeling en de vooruitgang op het gebied van waterkracht succesvol gebleken. In dit artikel bespreken we wat hydro-elektriciteit is en hoe het een van de grootste vormen van energie oplevert die waterkracht heet. Waterkracht is een van de “schoonste” energiebronnen tot nu toe en kan de wereldwijde beweging helpen bij het betaalbaar en toegankelijk maken van stroom voor gezinnen, boerderijen, fabrieksinstallaties en nog veel meer.
Bedrijven zoals Gracon, zijn in staat om hulp te bieden bij het bouwen van deze energiebronnen. Wij bieden hydro-elektrische constructie, inspectie, demontage, rehabilitatie, vervanging, testen onder andere services.
Hoe hydro-elektriciteit werkt
Simpel gezegd, hydro-elektriciteit is het proces waarbij we water omzetten in elektriciteit. Een eenvoudige uitsplitsing om uit te leggen hoe hydro-elektriciteit werkt is als volgt:
-
- Water wordt gebruikt om een propellor-achtig stuk (turbine)
- De turbine laat vervolgens een metalen as in een elektrische generator
- De generator fungeert als een motor die de elektriciteit produceert
Nadat dit proces is voltooid, kan de elektriciteit via kabels uit de waterkrachtcentrale worden gestuurd en worden overgebracht naar waar het maar nodig is.
Origins of Hydroelectricity
Volgens de International Hydropower Association (IHA) werd hydro-elektriciteit voor het eerst met succes gebruikt in 1878, Engeland.
Het is geen nieuw concept dat water wordt gebruikt in het proces van het opwekken van stroom. Het is echter nieuw dat de technologie het mogelijk maakt elektriciteit op te wekken. Ons moderne gebruik ervan is terug te voeren op de toegenomen belangstelling voor energieopwekking tijdens de industriële revolutie, en de eerste hydro-elektrische energie werd met succes gebruikt in Engeland in 1878. Kort daarna, in 1882, werd ’s werelds eerste hydro-elektrische centrale in bedrijf genomen op de Fox River in Appleton, Wisconsin. Dat bracht een trend op gang van het bouwen van faciliteiten over het hele land.
In de loop der jaren werden de projecten steeds groter en geavanceerder. Uiteindelijk moesten regeringen ingrijpen om de dammen en krachtcentrales te reguleren (en vaak te betalen) vanwege de enorme schaal. Tegenwoordig levert waterkracht ongeveer 96% van de hernieuwbare energie in de Verenigde Staten. Andere hernieuwbare energiebronnen zijn geothermische energie, golfenergie, getijdenenergie, windenergie en zonne-energie. Zoals hierboven vermeld, is waterkracht afkomstig van vallend water. Meer in het bijzonder is hydro-elektrische energie afkomstig van stromend water – winter- en voorjaarsafvoer van bergstromen en heldere meren. Wanneer het water door de zwaartekracht valt, kan het worden gebruikt om turbines en generatoren te laten draaien die elektriciteit produceren.
Waterkracht Methoden
Ondanks dat het algemene proces hetzelfde is, zijn er een paar verschillende methoden die gewoonlijk worden gebruikt om elektriciteit op te wekken met behulp van water. Deze methoden omvatten:
- Stuwdammen
- Run-of-the-River
- Pumped Storage
Stuwdammen: De meest gebruikelijke methode is het gebruik van dammen. Water wordt geblokkeerd in een reservoir, en het kan worden doorgestuurd in gecontroleerde volumes om specifieke hoeveelheden stroom mogelijk te maken. De grootte van het waterlichaam en de hoogteverandering bepalen hoeveel stroom deze methode kan opwekken.
Run-of-the-River: Een andere manier om hydro-elektriciteit op te wekken is de run-of-the-river methode. Hierbij wordt een soortgelijk mechanisme gebouwd als in een stuwdam, maar dan op een plaats waar voortdurend water doorstroomt, zoals een rivier. De reden dat dit niet zo populair is, is dat het water niet kan worden gecontroleerd, zodat het slechts een vaste hoeveelheid kan opwekken op een gegeven moment, en het overschot wordt verspild.
Pumped-Storage: Een derde methode is de pompaccumulatie van hydro-elektriciteit. Deze wordt ook vaak gebruikt in dammen, maar het komt erop neer dat het water in een reservoir wordt gerecycleerd. Het wordt eerst naar een lager gelegen punt gepompt (terwijl elektriciteit wordt opgewekt), en later weer teruggepompt naar het hoger gelegen punt. Op die manier kunnen de pompen tijdens de rustige uren met goedkope elektriciteit worden aangedreven en kan de opgewekte stroom tijdens de piekuren worden verkocht.
Zelfs het getij kan worden gebruikt om hydro-elektriciteit op te wekken. Deze methode maakt gebruik van hetzelfde concept als de andere, maar met getijdenveranderingen als het verschuivende water. Zij biedt veel minder controle en vermogen, maar kan in meer gebieden worden gebouwd.
Een andere methode is het gebruik van onderwaterstromingen om stroom op te wekken. De meest gebruikelijke manier om dit te doen is het bouwen van een groot waterrad op een plaats waar er een sterke beweging onder het oppervlak is.
Waarom hydro-elektriciteit populair is
Er zijn vele redenen waarom hydro-elektriciteit populair is, maar hier zijn enkele van de belangrijkste factoren:
- Hernieuwbaar – er is alleen water voor nodig, een hulpbron die zich blijft aanvullen
- Betaalbaar – als de installatie eenmaal is gebouwd, zijn er geen extra kosten, dus het is goedkoper dan veel andere methoden om stroom op te wekken
- Mogelijkheid om output te veranderen – kan snel veranderen om aan de vraag te voldoen, vooral bij gebruik van een dam
- Milieuvriendelijk – het veroorzaakt geen vervuiling
Bovendien vervuilen waterkrachtmechanismen het water, de lucht en het milieu niet. Omdat we blijven werken aan de behoefte aan duurzame hulpbronnen, is waterkracht een bloeiende markt en bedrijfstak. Daarom financiert en reguleert de overheid vaak waterkrachtprojecten.
Aan de andere kant zijn er ook nadelen aan waterkrachtcentrales. Ten eerste zijn dammen en hydro-elektrische projecten vaak vrij groot en nemen ongelooflijke landmassa’s in beslag die ecosystemen en de omliggende archeologie en belangrijke, significante sites verstoren, evenals de mogelijke verplaatsing van omliggende gemeenschappen. Ondanks deze verliezen blijft hydro-elektriciteit een go-to voor hernieuwbare energie en waarschijnlijk omdat het al langer bestaat en een van onze meest ontwikkelde technologieën is.
Verschillende Maten
Hydro-elektrische projecten gebouwd op een massale schaal krijgen de meeste aandacht, maar het wordt niet alleen met succes gebruikt met gigantische dammen. Deze methode kan in vele maten worden toegepast, ook op microniveau om afgelegen gebouwen van energie te voorzien.
Waar Hydro-elektriciteit populair is
Het op deze manier opwekken van elektriciteit is wereldwijd populair, en het wordt gedaan in ongeveer 150 landen. Sommige landen wekken het grootste deel van hun stroom op deze manier op, zoals Canada, Brazilië, Noorwegen en Nieuw-Zeeland. China is de grootste producent.
Werelds grootste faciliteit
De grootste hydro-elektrische faciliteit ter wereld (bepaald door geïnstalleerd vermogen) is de Drieklovendam in de Yangtze-rivier in China. Deze werd voltooid in 2012, en de 32 turbines kunnen 22.500 megawatt opwekken.
Veel potentieel
Waterkracht blijft groeien en voorziet alleen al in de VS meer dan 30 miljoen huishoudens van energie. Er zijn momenteel veel dammen die niet eens worden gebruikt om stroom op te wekken, dus er is genoeg potentieel om dit aantal te laten groeien.