القائمة الرئيسية

الصفحات

آخر المواضيع

السد الكهرمائي - كيف يعمل السد الكهرمائي

السدود الكهرومائية هي شكل شائع جدًا من أشكال توليد الطاقة الكهرومائية المستخدمة اليوم وتتكون عادة من توربينات كبيرة تتطلب حجمًا كبيرًا من تدفق المياه.


تستخدم السدود الكهرومائية خزانًا للمياه لالتقاط المياه وتدفقها من خلال مولد التوربينات المائية لتوليد الكهرباء.


كيف يعمل السد الكهرمائي

عادة ما يتم بناء السد الكهرومائي ، مثل ذلك الذي يظهر في الصورة أسفله ، في نهر أو بحيرة. الفكرة الرئيسية لنظام السد الكهرمائي هي إنشاء تدفق للمياه مع انخفاض رأسي كبير ينتج عنه قوة كافية لتشغيل مولد التوربينات المائية. فيما يلي دليل بسيط مفصل خطوة بخطوة حول كيفية توليد السد الكهرمائي القياسي للكهرباء:

السد الكهرمائي - كيف يعمل السد الكهرمائي

(1) يوفر نهر أو بحيرة مصدرًا للمياه من خزان سد من صنع الإنسان. يتم الاحتفاظ بالمياه في الخزان على ارتفاع أعلى من الماء الذي يخرج من السد في اتجاه مجرى النهر.


(2) يتم توجيه تدفق الماء من الخزان إلى أسفل صمام السحب إلى أنبوبة ضغط المياه. يتم تخزين المياه في القلم حيث يوجد عادة نوع من البوابة التي تفصل الخزان بصمام السحب وأنبوبة ضغط المياه الذي يتحكم في كمية المياه المسموح بتدفقها عبر السد.


(3) صمام السحب هو ما يقود الماء نحو ريش التوربينات المائية. مع قوة الجاذبية ، يكتسب الماء زخمًا حيث يتدفق إلى أسفل صمام السحب ويخلق قوة كافية لتدوير ريش التوربين عندما يضرب الماء ريش التوربين ويتدفق خلاله.


(4) ترتبط قوة الدوران من ريش التوربينات الدوارة بعمود توربين دوار متصل بمولد توربين كهربائي. يولد المولد الكهربائي الكهرباء بقوة الدوران التي توفرها القوة الميكانيكية للماء التي تدير ريش التوربين.


(5) يتم توصيل المولد بمحول يمكنه بعد ذلك نقل الكهرباء خارج السد لاستخدامها ككهرباء صالحة للاستعمال.


(6) بعد أن يتدفق الماء عبر التوربين مما يؤدي إلى دورانه ، تستمر قوة الجاذبية في سحب الماء من خلال قناة أخرى ، وفي النهاية عبر النظام بأكمله والعودة إلى مجرى النهر.


(7) يمكن بعد ذلك تخصيص الكهرباء المنتجة في المولد داخل السد الكهرمائي خارج السد.


تستخدم معظم محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة الحجم في الولايات المتحدة نظام السد والخزان لتوليد الكهرباء. يعتبر سد هوفر مثالًا رائعًا على السد الواسع النطاق في الولايات المتحدة.


مزايا وعيوب الطاقة المائية


مزايا الطاقة الكهرومائية:

الطاقة المائية هي مصدر فعال للغاية للطاقة المتجددة. تعتبر أنظمة الطاقة الكهرومائية فعالة للغاية بسبب كثافة المياه وقوة الجاذبية والمزايا التكنولوجية الحالية. يمكن لهذه الأنظمة تحويل ما يصل إلى 90٪ من طاقة الماء إلى طاقة كهربائية ، وهو رقم مذهل.


مع هذه الكفاءة العالية ، انخفضت تكلفة الطاقة الكهرومائية مع التقنيات المتطورة ، ويقدر أنها أقل تكلفة بنحو 40 ٪ من استخدام الوقود الأحفوري.


نظرًا لأن الطاقة الكهرومائية تغذيها المياه ، فإنها تتميز بأنها تستخدم فقط عند الحاجة ، لأنه من السهل التحكم في التخزين والتدفق المسموح به للمياه في نظام الطاقة الكهرومائية.


تتمتع الطاقة المائية بميزة على طاقة الرياح لأن الماء أكثر كثافة من الهواء ، لذا فإن تجميع الطاقة الميكانيكية للرياح يتطلب قوة أكبر من الرياح لتدوير التوربين مقارنةً بالمياه في نظام الطاقة المائية.


سلبيات الطاقة الكهرومائية:

عيب كبير للطاقة الكهرومائية هو الآثار السلبية التي تحدث على البيئة لسد واسع النطاق ونظام خزان المياه. (تأثير الطاقة الكهرومائية على البيئة).


الطاقة الكهرومائية ، مثل غيرها من مصادر الطاقة المتجددة ، مكلفة للغاية في التنفيذ ، لذلك يستغرق الأمر وقتًا طويلاً قبل أن يبدأ نظام الطاقة الكهرومائية في تحقيق أرباح على التكلفة الأصلية للاستثمار.


إن مزايا وعيوب الطاقة الكهرومائية واضحة. يتطلب الأمر نظام تخطيط مناسب وغالبًا ما يكون باهظ التكلفة لإنشاء نظام يعمل بشكل جيد. لكن المزايا سيكون لها فائدة أكثر إيجابية على المدى الطويل.


تتفهم وزارة الطاقة الأمريكية مزايا وعيوب الطاقة الكهرومائية وكيف يمكن للولايات المتحدة أن تساعد في تحسين تأثيرنا على إمدادات الطاقة. تتطلع الولايات المتحدة إلى إضافة وتنويع استخدامها للطاقة الكهرومائية.


بقلم بوقرة عبد الوهاب.

هل اعجبك الموضوع :

تعليقات

محتويات