الطاقة الكهرومائية هي عبارة عن طاقة كهربائية ناتجة عن طاقة المياه من خلال طرق وتقنيات معينة في إنتاجها، ومن هنا نقوم إذن بطرح سؤال على ماذا تعتمد الطاقة الكهرومائية والذي نقوم بالإجابة عليه من خلال الموسوعة، حيث أن الطاقة الكهرومائية هي طاقة كهربائية مائية تم اتحادها في لفظ وهو الكهرومائية، فإذا كنت ترغب عزيزي القارئ في معرفة إجابة السؤالي الذي طرحناه من خلال هذا المحتوى فيما يتعلق بالطاقة الكهرومائية، يمكنك متابعة النقاط التالية من هذا المحتوى.
على ماذا تعتمد الطاقة الكهرومائية
عادة ما يتم إنتاج الطاقة الكهرومائية بطرق وتقنيات غير مباشرة وذلك من خلال عملية تحويل غير مباشرة من الطاقة الحركية الناتجة من المياه والأماكن التي تتواجد فيها، إلى طاقة كهربائية.
- فتعتمد الطاقة الكهرومائية في إنتاجها على مجموعة من التوربينات الهيدروليكية على أن تكون هذه التوربينات مرتبطة بمولد كهربي.
- هناك ما يسمى باسم احتياطي المياه للسد هذا أيضا من ضمن ما تعتمد عليه الطاقة الكهرومائية من خلال المخزون المائي المتراكم في السدود.
- ترتبط سدود جريان النهر المولدة للطاقة الكهرومائية بطريقة مباشرة بعملية تدفق المياه للحصول على نسب معينة ومحسوبة للطاقة المنتجة.
- عادة ما يتم إنتاج 4306 تيراواط في / ساعة سنويًا من حاصل الإنتاج العالمي للطافة المتجددة من خلال الطاقة الكهرومائية، مما تصل غلى نسبة 70 % من الإنتاج للطاقة المتجددة، ونسبة 16.6 % من إنتاج الكهرباء في العالم، وبعد عام 2015 توقع أن تزيد الطاقة المتجددة من حيث الإنتاج بنحو 3.1% كل عام على مدى السنوات الخمس والعشرين المقبلة.
- فيمكننا إذن القول بأن القدرة المركبة لمحطات إنتاج الطاقة الكهرومائية منذ ثلاثة أعوام بلغت اكثر من 1308 ميغا واط من إنتاج الطاقة الكهرومائية.
- تنتج الطاقة الكهرومائية في قرابة 150 دولة في العالم، حيث وجد أن منطقة آسيا والمحيط الهادئ تنتج ما يقرب من 33% من الطاقة الكهرمائية العالمية في عام 2013.
- فيمكننا إثبات من ذلك أن دولة الصين هي أكبر دولة في العالم إنتاجا للطاقة الكهرومائية، حيث أن وصل إجمالي إنتاجها للطاقة المتجدد في عام 2013 920 تيراواط ساعي، مما يمثل نسبة % من استهلاك الكهرباء المحلي في الدولة.
طريقة توليد الطاقة الكهرومائية
لا شك أن الطاقة الكهرومائية من ضمن الطاقات التي لا تحتاج إلى تكلفة عالية في إنتاجها، فالمحطة المنتجة للمياه لا تحتاج إلى إلى إنتاج واسع من المياه على عكس محطات توليد الغاز أو الفحم، حيث أن تبلغ التكلفة القياسية للكهرباء في أي محطة مائية بسعة تكون أكبر من 10 ميغا واط من 3 إلى 5 سنتات أمريكية لكل كيلوواط ساعي.
- وجود سد أو خزان لتوليد الطاقة الكهرومائية من الطرق التي توفر الكثير من توليد الطاقة الكهرومائية بها، ولكن في الأساس تعتمد طريقة توليد الطاقة الكهرومائية على تحويل طاقة الوضع للمياه في منطقة ما سد أو خزان إلى طاقة حركية، ومن ثم يبدأ الماء في الهطول من عالي ليدير التوربين الذي تعتمد عليه الطاقة الكهرومائية في إنتاجها.
- يدير التوربين ويأخذ دور المولد الكهربي الذي يعمل على تحويل طاقة حركة الماء إلى طاقة كهربائية.
- والجدير بالذكر هنا أن كمية الطاقة المنتجة تعتمد اعتماد كلي على كمية الماء الناتجة من حركة الوضع والتي تمر على ارتفاع الماء.
- وهنا كلما زاد معدل كمية الماء الجاري في التوربين أي مولد الطاقة الكهربائية من الماء أصبحت الطاقة المنتجة متزايدة.
- وفي حالة زيادة ارتفاع الماء زادت أيضا الطاقة الكهرومائية المنتجة من المولد الكهربي.
- تتطلب طريقة توليد الطاقة الكهرومائية في البداية بناء سد على مجرى مائي، فيعمل على حجز الماء في الخلف، ومنها تتكون بحيرة صناعية عن طريق السد الكهربي.
- أي أن في هذه الحالة تكون طاقة الوضع معتمدة على المياه المخزونة، وذلك يرجع إلى عملية حسابية بسيطة وهي: طاقة الوضع = كتلة × الجاذبية الأرضية × ارتفاع.
- بعد ذلك يفتح منفذ لمرور الماء بتأثير الجاذبية الأرضية، وهنا تتحول طاقة الوضع في الماء إلى طاقة حركة، وتعمل طاقة الحركة في هذه الحالة على تدوير التوربين لكنه مولد كهربي يعمل على إنتاج طاقة كهربائية ومرور تيار كهربي.
محطات توليد الطاقة الكهرومائية
في الحقيقية أن محطات توليد الطاقة الكهرومائية تتنوع في العالم كله، وذلك يرجع إلى تكوين المجرى المائي، والتضاريس، وارتفاع الشلال المنحدر منه المياه، ومن أمثلة محطات توليد الطاقة الكهرومائية في العالم.
- يتم ‘نتاج الطاقة الكهرومائية من خلال محطات توليد الطاقة عن طريق المواقع الجبلية، حيث أنه يشترط في هذه الحالة ارتفاع كبير مع تكوين معدلات تدفق للمياه خلال التوربينات منخفضة.
- تعد أيضا من ضمن المحطات الخاطة بتوليد الطاقة الكهرومائية هي محطات متوسطة الحجم من حيث الارتفاع، لكنها تتميز بتدفق عالي للمياه داخل التوربينات.
- تعتبر المصانع في مجرى المياه من ضمن المحطات التي تعمل على توليد الطاقة الكهرومائية، وهي تكون في الغالب ذات ارتفاع منخفض يصل إلى قرابة من (10-15 م) ولكن هنا يكون التدفق عالي جدا عبر التوربينات أو مولدات الطاقة الكهربائية المتجددة.
- محطات نقل الطاقة الكهرومائية تكونه أيضا عن طريق ضخها وتدفها في التوربينات، ويتم إدارة محطات الطاقة الكهرومائية هنا عند المصب في أوقات الاستهلاك المرتفع للطاقة المتجددة.
- يكون في هذه الحالة ضخ المياه في التوربينات وتدفقها بعنف خلال ساعات، ومنها محطة توليد طاقة المد والجزر التي تعتمد دائما على طبيعة السد من حيث الوزن، الدعامات، الأرض، المحمول، أو سقوط مرتفع أو متوسط أو منخفض.
- وعادة ما تستخدم ثلاثة أنواع رئيسية من التوربينات المولدة للطاقة الكهرومائية في جميع محطات توليد الطاقة الكهرومائية على الترتيب، وهم: بيلتون (Pelton)، فرانسيس (Francis)أو كابلان (Kaplan).
استخدام الطاقة الكهرومائية
بكل تأكيد يكون الحصول على الطاقة الكهرومائية من خلال محطات توليد الطاقة الكهرومائية ما هو إلا لأهداف واستخدامات عديدة للطاقة المتجددة الكهرومائية الناتجة من التوربينات أو المولدات الكهربائية، ومن ضمن استخدامات الطاقة الكهرومائية.
- يمكننا في البداية أن نؤكد على أن كمية إنتاج الطاقة الكهرمائية في العالم يقدر بحوالي نسبة 19 بالمئة من إنتاج الطاقة الكهربائية.
- حيث أن أهم ما يميز الطاقة الكهرومائية كونها من مصادر الطاقة المتجددة، بالإضافة إلى إنها أقل خطرا على البيئة والبشرية.
- وذلك بالمقارنة مع الطاقة الكهربائية التي يتم الحصول عليها بطريقة مباشرة، أو الطاقة الكهربائية الحرارية التي تعمل بالوقود العضوي مثل الفحم أو النفط، على إنه يصل مردود الطاقة الكهرومائية إلى نسبة 80% – 90% وأكثر.
- والجدير بالذكر أن أكبر محطة توليد للطاقة الكهرومائية هي سد الصين العظيم في دولة الصين حيث أنها تصل إلى 18 جيجا واط.
وإلى هنا عزيزي القارئ نكون قد توصلنا إلى معرفة الإجابة على سؤال على ماذا تعتمد الطاقة الكهرومائية من خلال هذا المحتوى، حيث أن الطاقة الكهرومائية تعتمد في إنتاجها على مجموعة من التوربينات الهيدروليكية على أن تكون هذه التوربينات مرتبطة بمولد كهربي، إلى جانب إننا اطلعنا على بعض المعلومات التي تتعلق بالطاقة الكهرومائية من حيث طرق وأماكن محطات توليد الطاقة الكهرومائية.
