Burimet e hidrocentraleve kanë një vlerë të kufizuar, megjithëse konsiderohen të rinovueshme. Ato janë pasuri kombëtare, si nafta, gazi apo minerale të tjera, dhe duhet të trajtohen me kujdes dhe me mend.
Fuqia e ujit
Edhe në kohët e lashta, njerëzit vunë re se uji që bie nga lart poshtë mund të bëjë disa punë, si për shembull rrotullimi i një rrote. Kjo veti e ujit që binte filloi të përdoret për të vënë në lëvizje rrotat e mullirit. Kështu u shfaqën mullinjtë e parë me ujë, të cilët kanë mbijetuar deri më sot pothuajse në formën e tyre origjinale. Mulliri me ujë është hidrocentrali i parë.
Prodhimi fabrik, i cili filloi në shekullin e 17-të, përdorte gjithashtu rrota uji, dhe në shekullin e 18-të, për shembull, tashmë kishte rreth tre mijë fabrika të tilla në Rusi. Dihet se instalimet më të fuqishme të rrotave të tilla u përdorën në fabrikën Krenholm (Lumi Narova). Rrotat e ujit ishin 9.5 metra në diametër dhe zhvilloheshin deri në 500 kuaj fuqi.
Burimet e hidrocentraleve: përkufizimi, avantazhet dhe disavantazhet
Në datën 19shekull pas rrotave të ujit, u shfaqën hidroturbinat, dhe pas tyre - makinat elektrike. Kjo bëri të mundur shndërrimin e energjisë së ujit në rënie në energji elektrike, dhe më pas transmetimin e saj në një distancë të caktuar. Në Rusinë cariste, deri në vitin 1913, kishte rreth 50,000 njësi të pajisura me turbina hidro që prodhonin energji elektrike.
Ajo pjesë e energjisë së lumenjve që mund të shndërrohet në energji elektrike quhet burime hidroenergjetike dhe pajisja që shndërron energjinë e ujit që bie në energji elektrike quhet hidrocentral (HEC). Pajisja e termocentralit përfshin domosdoshmërisht një turbinë hidraulike, e cila drejton një gjenerator elektrik në rrotullim. Për të marrë rrjedhën e ujit që bie, ndërtimi i një termocentrali përfshin ndërtimin e digave dhe rezervuarëve.
Përfitimet e përdorimit të hidrocentraleve:
- Energjia e lumit është e rinovueshme.
- Pa ndotje mjedisore.
- Rezulton energji elektrike e lirë.
- Kushtet klimatike pranë rezervuarit po përmirësohen.
Disavantazhet e përdorimit të hidrocentraleve:
- Përmbytja e një pjese toke për të ndërtuar një rezervuar.
- Ndryshimi i shumë ekosistemeve përgjatë shtratit të lumit, zvogëlimi i popullatave të peshqve, shqetësimi i vendeve të foleve të shpendëve, ndotja e lumenjve.
- Rrezik ndërtimi në zonën malore.
Koncepti i potencialit hidroenergjetik
Për të vlerësuar burimet hidroenergjetike të një lumi, vendi ose të gjithë planetit në botëKonferenca e Energjisë (MIREC) përcaktoi potencialin hidroenergjetik si shuma e kapaciteteve të të gjitha seksioneve të territorit në shqyrtim që mund të përdoren për të prodhuar energji elektrike. Ekzistojnë disa lloje të potencialit hidroenergjetik:
- Potenciali bruto, i cili përfaqëson burimet potenciale hidroenergjetike.
- Potenciali teknik është ajo pjesë e potencialit bruto që mund të përdoret teknikisht.
- Potenciali ekonomik është ajo pjesë e potencialit teknik, përdorimi i të cilit është ekonomikisht i realizueshëm.
Fuqia teorike e disa rrymave të ujit përcaktohet nga formula
N (kW)=9, 81QH, ku Q është shpejtësia e rrjedhës së ujit (m3/sek); H është lartësia e rënies së ujit (m).
Hidrocentrali më i fuqishëm në botë
Më 14 dhjetor 1994, në Kinë, në lumin Yangtze, filloi ndërtimi i hidrocentralit më të madh, të quajtur Tre Grykat. Në vitin 2006 përfundoi ndërtimi i digës dhe u hap hidrocentrali i parë. Ky hidrocentral do të bëhej hidrocentrali qendror në Kinë.
Pamja e digës së këtij stacioni i ngjan dizajnit të hidrocentralit Krasnoyarsk. Lartësia e digës është 185 metra, dhe gjatësia është 2.3 km. Në qendër të digës ka një derdhje të projektuar për të lëshuar 116,000 m3 ujë në sekondë, domethënë nga një lartësi prej rreth 200 m, më shumë se 100 ton ujë bien në të. një sekondë.
Lumi Yangtze, mbi të cilin është ndërtuar hidrocentrali Tre Gorges, është një nga mëlumenjtë e fuqishëm të botës. Ndërtimi i një hidrocentrali në këtë lumë bën të mundur shfrytëzimin e burimeve natyrore hidroenergjetike të zonës. Duke filluar në Tibet, në një lartësi prej 5600 m, lumi fiton një potencial të konsiderueshëm hidroenergjetik. Vendi më tërheqës për ndërtimin e digës doli të ishte rajoni i Tre Grykave, ku lumi shpërthen nga malet në fushë.
Dizajni i HEC-it
Hidrocentrali Tre Grykat ka tre centrale që përmbajnë 32 njësi hidroelektrike, secila me një kapacitet prej 700 MW dhe dy njësi hidroelektrike me kapacitet 50 MW. Kapaciteti i përgjithshëm i HEC-it është 22.5 GW.
Si rezultat i ndërtimit të digës, u formua një rezervuar me vëllim 39 km3. Ndërtimi i digës rezultoi në zhvendosjen e banorëve të dy qyteteve me një popullsi totale prej 1.24 milionë banorësh në një vend të ri. Gjithashtu, 1300 objekte arkeologjike u hoqën nga zona e përmbytjes. Për të gjitha përgatitjet për ndërtimin e digës janë shpenzuar 11.25 miliardë dollarë. Kostoja totale e ndërtimit të hidrocentralit të Tre Grykave është 22.5 miliardë dollarë.
Ndërtimi i këtij hidrocentrali siguron në mënyrë korrekte lundrimin, për më tepër, pas ndërtimit të rezervuarit, fluksi i anijeve të mallrave u rrit 5 herë.
Anijet e pasagjerëve kalojnë ashensorin e anijes, i cili lejon kalimin e anijeve që peshojnë jo më shumë se 3000 tonë. Për kalimin e anijeve të mallrave u ndërtuan dy linja bravash me pesë faza. Në këtë rast, pesha e anijeve duhet të jetë më pak se 10,000 tonë.
Kaskada e HEC-eve Yangtze
Burimet ujore dhe hidroenergjetike të lumit Yangtze bëjnë të mundur ndërtimin mbi këtëlumi ka më shumë se një hidrocentral, i cili u ndërmor në Kinë. Mbi hidrocentralin e Tre Grykave u ndërtua një kaskadë e tërë hidrocentralesh. Kjo është kaskada më e fuqishme e hidrocentraleve me kapacitet mbi 80 GW.
Ndërtimi i kaskadës shmang bllokimin e rezervuarit të Tre Grykave, pasi redukton erozionin në shtratin e lumit në rrjedhën e sipërme të hidrocentralit. Pas kësaj, ka më pak llum për të mbajtur në ujë.
Përveç kësaj, kaskada e HEC-eve ju lejon të rregulloni rrjedhën e ujit në HEC-in e Tre Grykave dhe të merrni një gjenerim uniform të energjisë në të.
Itaipu në lumin Parana
Paraná do të thotë "lum argjendi", është lumi i dytë më i madh në Amerikën e Jugut dhe ka një gjatësi prej 4380 km. Ky lumë rrjedh nëpër tokë shumë të fortë, prandaj, duke e kapërcyer atë, në rrugën e tij krijon pragje dhe ujëvara. Kjo rrethanë tregon kushte të favorshme për ndërtimin e hidrocentraleve këtu.
HEC Itaipu u ndërtua në lumin Parana, 20 km nga qyteti i Foz do Iguacu në Amerikën e Jugut. Për nga fuqia, ky hidrocentral është i dyti pas HEC-it të Tre Grykave. I vendosur në kufirin e Brazilit dhe Paraguajit, HEC Itaipu ofron energji të plotë për Paraguajin dhe 20% për Brazilin.
Ndërtimi i hidrocentralit filloi në vitin 1970 dhe përfundoi në vitin 2007. Dhjetë gjeneratorë 700 MW janë instaluar në anën e Paraguait dhe po aq në anën braziliane. Meqenëse rreth hidrocentralit kishte një pyll tropikal, i cili ishte subjekt i përmbytjeve, kafshët nga këto vende u zhvendosën në territore të tjera. Gjatësia e digës është 7240 metra,dhe lartësia është 196 m, kostoja e ndërtimit llogaritet në 15.3 miliardë dollarë. Kapaciteti i HEC-it është 14,000 GW.
Burimet hidroenergjetike ruse
Federata Ruse ka një potencial të madh uji dhe energjie, por burimet hidroenergjetike të vendit shpërndahen jashtëzakonisht në mënyrë të pabarabartë në të gjithë territorin e saj. 25% e këtyre burimeve janë të vendosura në pjesën evropiane, 40% - në Siberi dhe 35% - në Lindjen e Largët. Në pjesën evropiane të shtetit, sipas ekspertëve, potenciali hidroenergjetik përdoret me 46%, dhe i gjithë potenciali hidroenergjetik i shtetit vlerësohet në 2500 miliardë kWh. Ky është rezultati i dytë në botë pas Kinës.
Burimet e hidrocentraleve në Siberi
Siberia ka rezerva të mëdha të energjisë hidrocentrale, Siberia Lindore është veçanërisht e pasur me burime hidroenergjetike. Aty rrjedhin lumenjtë Lena, Angara, Yenisei, Ob dhe Irtysh. Potenciali hidro i këtij rajoni vlerësohet në 1000 miliardë kWh.
HEC Sayano-Shushenskaya me emrin P. S. Neporozhny
Kapaciteti i këtij hidrocentrali është 6400 MW. Ky është hidrocentrali më i fuqishëm në Federatën Ruse dhe renditet i 14-ti në renditjen botërore.
Seksioni i Yeniseit, i cili quhet korridori Sayan, është i favorshëm për ndërtimin e hidrocentraleve. Këtu lumi kalon nëpër malet Sayan, duke formuar shumë pragje. Pikërisht në këtë vend u ndërtua HEC Sayano-Shushenskaya, si dhe HEC-e të tjerë që formojnë një kaskadë. HEC Sayano-Shushenskaya është hapi më i lartë në këtë kaskadë.
Ndërtimi u krye nga viti 1963 deri në vitin 2000. Projektimi i stacionitpërbëhet nga një digë me lartësi 245 metra dhe gjatësi 1075 metra, një godinë termocentrali, një stabiliment dhe një strukturë derdhjeje. Në godinën e HEC-it ka 10 njësi hidraulike me kapacitet 640 MW secila.
Rezervuari i formuar pas ndërtimit të digës ka një vëllim prej më shumë se 30 km3, dhe sipërfaqja e tij totale është 621 km2.
HEC-et e mëdhenj të Federatës Ruse
Burimet hidroenergjetike të Siberisë përdoren aktualisht me 20%, megjithëse këtu janë ndërtuar shumë hidrocentrale mjaft të mëdha. Më i madhi ndër to është HEC Sayano-Shushenskaya, i ndjekur nga hidrocentralet e mëposhtme:
- HEC Krasnoyarskaya me kapacitet 6000 MW (në Yenisei). Ajo ka një ashensor anijesh, i vetmi në Federatën Ruse deri më tani.
- HEC Bratskaya me kapacitet 4500 MW (në Angara).
- HEC Ust-Ilimskaya me kapacitet 3840 MW (në Angara).
Lindja e Largët ka potencialin më pak të zhvilluar. Sipas ekspertëve, potenciali hidro i këtij rajoni është shfrytëzuar me 4%.
Burimet e hidrocentraleve në Evropën Perëndimore
Në vendet e Evropës Perëndimore, potenciali hidroenergjetik përdoret pothuajse plotësisht. Nëse është gjithashtu mjaft i lartë, atëherë vende të tilla sigurojnë veten plotësisht me energji elektrike nga hidrocentralet. Bëhet fjalë për vende si Norvegjia, Austria dhe Zvicra. Norvegjia renditet e para në botë në prodhimin e energjisë elektrike për banor të vendit. Në Norvegji, kjo shifër është 24,000 kWh në vit, dhe 99,6% e kësaj energjie prodhohet nga hidrocentralet.
Potencialet hidroenergjetikevende të ndryshme të Evropës Perëndimore ndryshojnë dukshëm nga njëri-tjetri. Kjo është për shkak të kushteve të ndryshme të terrenit dhe formimit të ndryshëm të rrjedhjeve. 80% e potencialit të përgjithshëm hidroenergjetik të Evropës është i përqendruar në male me prurje të lartë: pjesa perëndimore e Skandinavisë, Alpet, Gadishulli Ballkanik dhe Pirenejtë. Potenciali i përgjithshëm hidroenergjetik i Evropës është 460 miliardë kWh në vit.
Rezervat e karburantit në Evropë janë shumë të vogla, kështu që burimet energjetike të lumenjve janë zhvilluar shumë ndjeshëm. Për shembull, në Zvicër këto burime janë zhvilluar me 91%, në Francë - me 92%, në Itali - me 86%, dhe në Gjermani - me 76%.
Kaskada e HEC-eve në lumin Rhine
Në këtë lumë është ndërtuar një kaskadë hidrocentralesh, e përbërë nga 27 hidrocentrale me një kapacitet total prej rreth 3,000 MW.
Një nga stacionet u ndërtua në vitin 1914. Ky është HEC Laufenburg. Ai iu nënshtrua rikonstruksionit dy herë, pas së cilës kapaciteti i tij është 106 MW. Përveç kësaj, stacioni i përket monumenteve arkitekturore dhe është një thesar kombëtar i Zvicrës.
HEC Rheinfelden është një hidrocentral modern. Lansimi i tij është kryer në vitin 2010 dhe kapaciteti është 100 MW. Dizajni përfshin 4 njësi hidraulike nga 25 MW secila. Ky hidrocentral u ndërtua për të zëvendësuar stacionin e vjetër të ndërtuar në 1898. Stacioni i vjetër është aktualisht në rinovim.
Burimet e hidrocentraleve në Afrikë
Burimet hidroenergjetike të Afrikës janë për shkak të lumenjve që rrjedhin nëpër territorin e saj: Kongo, Nili, Limpopo, Niger dhe Zambezi.
Lumi Kongoka potencial të konsiderueshëm hidroelektrik. Një pjesë e rrjedhës së këtij lumi ka një kaskadë ujëvarash të njohura si Inga Rapids. Këtu, rrjedha e ujit zbret nga një lartësi prej 100 metrash me një shpejtësi prej 26,000 m3 në sekondë. Në këtë zonë u ndërtuan 2 hidrocentrale: "Inga-1" dhe "Inga-2".
Qeveria e Republikës Demokratike të Kongos në vitin 2002 miratoi projektin për ndërtimin e kompleksit Big Inga, i cili parashikonte rindërtimin e hidrocentraleve ekzistuese Inga-1 dhe Inga-2 dhe ndërtimin e e treta - Inga-3. Pas zbatimit të këtyre planeve, u vendos të ndërtohej kompleksi më i madh Bolshaya Inga në botë.
Ky projekt ishte tema e diskutimit në Konferencën Ndërkombëtare të Energjisë. Duke marrë parasysh gjendjen e burimeve ujore dhe hidroenergjetike të Afrikës, përfaqësues të biznesit dhe qeverive nga Afrika Qendrore dhe Jugore, të cilët ishin të pranishëm në konferencë, miratuan këtë projekt dhe vendosën parametrat e tij: kapaciteti i "Big Inga" u vendos në 40,000 MW, që është më shumë se hidrocentrali më i fuqishëm "Tre Grykat" pothuajse 2 herë. Vënia në punë e HEC-it është planifikuar për vitin 2020 dhe kostot e ndërtimit pritet të jenë 80 miliardë dollarë.
Pasi të përfundojë projekti, DRC do të bëhet furnizuesi më i madh i energjisë elektrike në botë.
Rrjeti energjetik i Afrikës së Veriut
Afrika e Veriut ndodhet përgjatë bregut të Detit Mesdhe dhe Oqeanit Atlantik. Ky rajon i Afrikës quhet Magrebi, ose Perëndimi Arab.
Burimet e hidrocentraleve në Afrikë shpërndahen në mënyrë të pabarabartë. Në veri të kontinentit është shkretëtira më e nxehtë në botë - Sahara. Ky territor po përjeton mungesë uji, ndaj sigurimi i këtyre rajoneve me ujë është një detyrë madhore. Zgjidhja e saj është ndërtimi i rezervuarëve.
Rezervuarët e parë u shfaqën në Magreb në vitet '30 të shekullit të kaluar, më pas shumë prej tyre u ndërtuan në vitet '60, por ndërtimi veçanërisht intensiv filloi në shekullin e 21-të.
Burimet hidroenergjetike të Afrikës së Veriut përcaktohen kryesisht nga lumi Nil. Ky është lumi më i gjatë në botë. Në vitet 60 të shekullit të kaluar, mbi këtë lumë u ndërtua diga e Aswanit, pas ndërtimit të së cilës u formua një rezervuar i madh, rreth 500 km i gjatë dhe rreth 9 km i gjerë. Mbushja e rezervuarit me ujë u bë gjatë 5 viteve nga 1970 deri në 1975.
Diga e Aswanit u ndërtua nga Egjipti në bashkëpunim me Bashkimin Sovjetik. Ky ishte një projekt ndërkombëtar, si rezultat i të cilit është e mundur të prodhohen deri në 10 miliardë kWh energji elektrike në vit, të kontrollohet niveli i ujit në lumin Nil gjatë përmbytjeve dhe të grumbullohet uji në rezervuar për një kohë të gjatë. Një rrjet kanalesh që ujitin fushat largohet nga rezervuari, dhe oazat u shfaqën në vendin e shkretëtirës, gjithnjë e më shumë zona përdoren për bujqësi. Burimet ujore dhe hidroenergjetike të Afrikës së Veriut përdoren me efikasitet maksimal.
Ndarja e potencialit hidroenergjetik të botës
- Azi - 42%.
- Afrika - 21%.
- Amerika e Veriut - 12%.
- Amerika e Jugut - 13%.
- Evropë - 9%.
- Australi dhe Oqeani – 3%
Potenciali global hidroenergjetik i vlerësuar në 10 trilion kWh energji elektrike.
Shekulli i 20-të mund të quhet shekulli i hidrocentraleve. Shekulli 21 sjell shtesat e veta në historinë e kësaj industrie. Bota ka rritur vëmendjen ndaj termocentraleve të depozitimit të pompuar (PSPP) dhe termocentraleve të baticës (TPP), të cilat përdorin fuqinë e baticave të detit për të gjeneruar energji elektrike. Zhvillimi i hidrocentraleve vazhdon.
