نیروگاه برق آبی

نیروگاه برق آبی

نیروی برق بر روی کره زمین از اهمیت و کاربد بالایی برخوردار است که نیاز به تولید و ذخیره‌ سازی دارد تا مورد استفاده قرار گیرد. نیروگاه برق آبی با انجام فرایندهایی برق را با کمترین هزینه تولید و در اختیار عموم برای مصرف قرار می‌دهد. شاید جالب باشد برایتان که بدانید؛  درصد از برق مصرفی کل جهان توسط نیروگاه برق آبی تولید می‌شود و توانی معادل ۶۷۵,۰۰۰ مگاوات برابر با ۳.۶ میلیارد بشکه نفت دارد. توان این نیروگاه در ایران معادل ۱۱,۶۰۰ مگاوات است که در ادامه به بررسی بیشتر آن پرداخته می‌شود.

تولید برق با قدرت آب توسط نیروگاه برق آبی

جریان عبور آب رودخانه‌ها دارای قدرت بالایی است که می‌توان انرژی آن را به برق تبدیل کرد. در نیروگاه برق آبی، آب‌های وجود دارد که احتمالا حاصل تجمع باران یا ایجاد سد است که نیرویی متغییر دارد. این تغییرات در روزهای تعطیل ملموس‌تر هستند؛ زیرا از انرژی برق کمتر استفاده می‌شود. نیروگاه قدرت آب را در حین حرکت مهار می‌کند تا بتواند برق را از آن تولید کند.

اجزای تشکیل دهنده نیروگاه برق آبی

برای آشنایی بیشتر با نیروگاه برق آبی اجزای آن به طور کامل در زیر شرح داده شده است اما قبل از بررسی هر جزء بهتر است بدانید اغلب نیروگاه‌های برق آبی دارای سد هستند تا آب در پشت آن ذخیره شده و مانع از عبور آن شود. در مواردی از این مخزن ذخیره کننده آب به عنوان دریاچه تفریحی نیز استفاده می‌شود.

• آبگیر: دریچه‌هایی روی سد نیروگاه برق آبی وجود دارند که وظیفه آن‌ها رساندن آب به توربین‌های سد است. آبگیرها این کار را از طریق تونل انجام می‌دهند که آب به هنگام عبور از مسیر دارای فشار حداکثری است.
• ژنراتور: تعدادی آهن‌ربا در داخل ژنراتور قرار دارد که با چرخش پره‌های توربین آن‌ها نیز به چرخش درمی‌آیند. نقش آهن‌رباها، ایجاد جریان متناوب است که این کار را با عبور از کنار سیم‌پیچ‌های مسی انجام می‌دهند.
• توربین: توربین از طریق شف به ژنراتور متصل می‌شود و آب به هنگام عبور به پره‌های بزرگ توربین برخورد می‌کند تا به حرکت درآیند. توربین‌های متنوعی برای نیروگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد که متداول‌ترین آن (Francis Turbine) است. سرعت دور توربین معمولا ۹۰ دور در دقیقه است و دارای ۱۷۲ تن وزن هستند که جزء بسیار مهمی در نیروگاه‌های برق آبی به حساب می‌آیند.
• ترانسفورماتور: ترانسفورماتور باعث افزایش ولتاژ برق می‌شود.
• خطوط برق: خطوط برق شامل ۴ سیم است که از نیروگاه خارج می‌شوند. این ۴ خط برق، ۳ فاز آن به طور همزمان تولید و ۱ فاز آن که خنثی است و بین ۳ فاز مشترک است.

از دیگر اجزای آن می‌توان به سیستم گاورنر، مکش، جرثقیل، یکسو کننده، تجهیزات میدان، شینه‌های حفاظ دار، سیستم کنترل کننده نیروگاه، تجهیزات برقگیر و ترانس اشاره کرد که هرکدام وظیفه خود را داشته و کار دیگری را تکمیل می‌کند.

مکان نیروگاه برق آبی

نیروگاه برق آبی با جریان آب کار می‌کند به همین دلیل باید در منطقه‌ای تاسیس شود که به آب زیادی دسترسی داشته و بتوان به راحتی نیرو برق مورد نیاز نیروگاه را از آن تامین کرد. در نظر داشته باشید؛ نصب نیروگاه به هیچ‌عنوان نباید در زندگی ساکنین آن منطقه اخلالی ایجاد کند و بهتر است فاصله مکان تولید نیرو تا برق کم باشد.

مزایای نیروگاه برق آبی

مزایای متنوعی برای نیروگاه برق آبی تعریف شده که در زیر به مهمترین آن‌ها اشاره شده است.

• استفاده از نیروگاه برق آبی دارای صرفه اقتصادی است و از طرفی می‌تواند برای بومیان منطقه باعث اشتغال‌زایی شود.
• دوست‌دار محیط زیست است و آلودگی آن در حداقل‌ترین حالت ممکن است.
• هزینه نگهداری و تعمیر آن نسبت به نیروگاه‌های دیگر کمتر است.
• آبی که قرار است نیروی برق از آن تولید شود رایگان در اختیار نیروگاه قرار می‌گیرد.
• نیروگاه برق آبی از منابع تجدیدپذیر برای تولید انرژی استفاده می‌کند.

انواع نیروگاه برق آبی

نیروگاه برق آبی در ۳ مدل مختلف به بهره‌برداری می‌رسد.

1. نیروگاه تاسیسات توقیفی

در این نوع نیروگاه برق آبی از یک سد بزرگ برای ذخیره آب استفاده می‌کنند. در مواقعی که به انرژی بالایی برای تولید برق نیاز است، دریچه‌های سد را باز کرده تا آب به فشار بالا از آن‌ها آزاد شود سپس توسط جاذبه زمین به سمت توربین کشیده شود. در این مرحله پره‌های توربین به حرکت درآمده و و نیرو محرکه ژنراتور را تامین می‌کنند.

2. نیروگاه امکانات انحرافی

این نوع نیروگاه برق آبی از سد برای ذخیره آب استفاده نمی‌کند به همین دلیل شگفت‌انگیز به‌نظر می‌رسد. در این نیروگاه جریان آب از طریق تونل‌های مخصوص به صورت مستقیم از رودخانه به سمت توربین هدایت می‌شود.

3. نیروگاه پمپاژ

نیروگاه پمپاژ انرژی هسته‌ای، بادی و خورشیدی را جمع‌آوری و ذخیره می‌کند تا در آینده مورد استفاده قرار گیرند. این نوع نیروگاه از مخزنی برای ذخیره آب استفاده می‌کند که در مواقع ضروری هنگامی که به نیروی برق بیشتری نیاز است، آب را از دریچه‌های بالاتر باز می‌کنند تا با فشار بیشتری به سمت توربین حرکت کند و انرژی لازم را برای نیروگاه تامین کند.

معایب نیروگاه برق آبی

نیروگاه برق آبی در کنار مزایایی که دارد از یکسری معایب نیز برخوردار است که در زیر شرح داده شده است.

• از آنجایی که اغلب نیروگاه‌ها از سد برای ذخیره آب استفاده می‌کنند به دلیل حجم بالای آبی که در پشت این سدها ذخیره می‌شود احتمال شکستگی آن وجود دارد.
• سرمایه اولیه تاسیس نیروگاه برق آبی بالا بوده و از طرفی زمان اتمام پروژه ممکن است طولانی باشد که به همین دلیل هزینه‌های مورد نیاز با گذر زمان افزایش پیدا می‌کنند.
• سدهای که در نیروگاه برق آبی به کار گرفته می‌شوند باعث گرمای زمین شده و به تدریج گونه‌های گیاهی در مناطقی که سیل زده هستند پوسیده می‌شوند. همین امر موجب افزایش آزاد شدن دی اکسید کربن و متان خواهد شد که یک آلودگی جدی برای محیط زیست محسوب می‌شود.
• احتمال اینکه افراد محلی موجود در منطقه نیاز به جابه‌جایی پیدا کنند زیاد است زیرا خطر وقوع سیل به دلیل وجود سد نیروگاه برق آبی آن‌ها تهدید می‌کند.
• از جمله معایبی که ممکن است به دنبال تاسیس نیروگاه به وجود آید، خشکسالی است که خسارت سنگینی به محیط زیست وارد می‌کند.
• آسیب به اکوسیستم نیز یکی از مواردی است که به هنگام ساخت نیروگاه برق آبی به چشم می‌آید. به این صورت که سدهای نیروگاه باعث از بین رفتن تالاب، جنگل، مراتع و رودخانه‌ها شده و از آنجایی که دریچه‌های سدها باعث قطع و وصل آب می‌شوند احتمال اینکه پرندگان ماهی‌خوار و موجوداتی که در باتلاق رشد می‌کنند زیستگاه خود را از دست دهند، افزایش می‌یابد.

جمع بندی

تاسیس نیروگاه برق آبی داراری معایب و مزایای خاص خود است که از هر اقدامی لازم است تا تمامی جوانب احداث آن سنجیده شود. از طرفی به دلیل ایجاد سد می‌تواند باعث بروز سیل یا حتی جلوگیری از آن شود اما این نیروگاه‌ها از انرژی‌های تجدیدپذیر برای تولید برق استفاده می‌کنند که همین نکته مثبتی برای حفظ پاکیزگی محیط زیست است. به‌منظور افزایش اطلاعات خود در این زمینه می‌توانید از مقالات متنوع سامان انرژی گستر پویای شرق استفاده کنید. همچنین، با مراجعه به همین صفحه پروژه‌های موفق بیوگاز آن را مشاهده کرده و این کار را به افراد متخصص این شرکت بسپارید.