Hidroenergija

Uvod

Hidroenergija je energija vode tj. energija dobijena od tekuće vode ili vodenog pada. Od davnina se koriste razni vodeni mlinovi za najrazličitije svrhe kao na primer : mlinovi za žito, pilane, mlinovi za tekstil, razne čekiće, kranove, mlinove za rude i slične stvari.

Od početka 20tog veka, izraz hidroenergija se uglavnom vezuje za hidroelektrane i proizvodnju električne energije. Internacionalne institucije poput Svetske Banke vide hidroenergiju kao sredstvo za ekonomski razvoj koji ne zagadjuje životnu sredinu.

Hidroenergija je najrasprostranjeniji i najčešće korišćeni obnovljivi izvor energije na svetu, procene su da se oko 20% ukupno proizvedene električne energije proizvede u hidroelektranama. Predvidja se da će godišnje ovaj procenat rasti za 3% godišnje u narednih 25 godina. Hidroenergija se koristi u 150 država, Kina je globalni lider u proizvodnji električne energije u hidroelektranama. Kina otprilike 17% električne energije koju proizvodi, proizvede u hidroelektranama. U svetu postoje četri hidroelektrane veće od 10GW : Tree Gorges Dam i Xiluodu Dam u Kini, Itaipu Dam na granici Brazila i Paragvaja i Guri Dam u Venecueli.

Cena hidroenergije je relativno niska, što je čini pristupačnim izvorom obnovljive energije. Prosečna cena električne energije iz hidroelektrane veće od 10MW je izmedju 3 i 5 U.S Dolar centi po kwh. Hidroenergija je takodje veoma fleksibilan izvor električne energije pošto količina energije koja se proizvodi može brzo da se smanji ili poveća u zavisnosti od potreba.

Medjutim, hidroelektrane prekidaju tokove reka i mogu štetiti lokalnim ekosistemima. Takodje gradnja velikih hidroelektrana obično podrazumeva izmeštanje naselja i životinjskog sveta iz neposredne blizine. Jednom kada se hidroelektrana izgradi, ona više na direktan način ne zagadjuje životnu sredinu i značajno smanjuje zagadjenje vazduha koje proizvode elektrane na fosilna goriva ili ugalj.

Vrste hidroelektrana

Konvencionalne hidroelektrane su ustvari akumulacione hidroelektrane. Hidroenergija dolazi od potencijalne energije vode, koja se dobija pregradjivanjem reke i stvaranjem akumulacionog jezera, a koja pokreće vodene turbine i generatore. Snaga koja se dobija iz vode zavisi od količine vode i visinske razlike izmedju izvora vode i ispusta vode. Ova razlika u visini se naziva vodeni zid. Potencijalna energija vode je u direknoj proporcionalnoj zavisnosti od visine vodenog zida. Velika cev doprema vodu do turbine.

Reverzibilne hidroelektrane su slične konvencionalnim hidroelektranama. Ove hidroelektrane se koriste kada treba da se zadovolji pik potrošnje električne energije, one koriste pomeranje vode izmedju rezervoara u različitim nivoima. Kada je potreba za električnom energijom niža, višak generisanog kapaciteta se koristi da se voda upumpa u višlji rezervoar. Kada poraste potreba za električnom energijom, voda se oslobadja u niži rezervoar i pritom pokreće turbinu. Reverzibilne hidroelektrane služe za uravnotežavanje proizvodnje i potrošnje u elektrodistributivnoj mreži.

Protočne hidroelektrane ne koriste potencijalnu energiju vode nego samo kinetičku energiju vodenog toka. Ove hidroelektrane nemaju rezervoar i ne zadržavaju vodu, voda koja teče rekom se ne zadržava već samo protiče kroz njihove turbine.

Hidroelektrane na talase koriste dnevnu energiju plime i oseke na okeanima, ovi izvori energije su visoko predvidivi.

Prednosti i mane hidroelektrana

Prednosti:

• Fleksibilnost. Hidroelektrane su fleksibilan izvor električne energije, što omogućava brzo smanjenje ili povećanje proizvodnje električne energije.
• Niska cena proizvodnje energije. Glavna prednost hidroenergije je eliminacija troškova za goriva.
• Prilagodljivost industrijskim potrebama.
• Smanjenje ispuštanja CO2 gasova.
• Upotreba rezervoara za druge namene. Rezervoari koji se stvaraju za hidroelektrane često su turistička atrakcija, ili služe kao teren za vodene sportove.

Mane:

• Oštećenje ekosistema i zauzimanje velikih površina zemlje.
• Transport drugih čestica i njihovo taloženje prilikom protoka vode.
• Proizvodnja metana. Ovo se javlja u toplijim krajevima usled razlaganja biljnog materijala koji se nalazio u poplavljenim područjima oko hidroelektrane.
• Rasejavanje ljudi i životinjskog sveta iz neposredne blizine hidroelektrane.
• Rizik od pucanja brane usled lošeg kvaliteta gradnje.

Poredjenje hihroenergije sa ostalim izvorima energije

Hidroenergija eliminiše CO2 zagadjenja koja ispuštaju fosilna goriva, kao i ostala zagadjenja vazduha. U poredjenju sa nuklearnom energijom hidroenergija ne proizvodi nuklearni otpad.

U poredjenju sa energijom vetra, hidroenergija je predvidljiviji izvor energije. Ukoliko hidroelektrana ima rezervoar, može proizvoditi električnu energiju kada god je potrebno. Hidroelektrane mogu lako povećati ili smanjiti proizvodnju električne energije.