In u mondu sanu, e centrali idroelettriche producenu circa 24 per centu di l'electricità di u mondu è furnisce più di 1 miliardi di persone cù u putere.I centrali idroelettriche di u mondu producanu un totale cumminatu di 675 000 megawatt, l'equivalente energeticu di 3,6 miliardi di barili di petroliu, secondu u Laboratoriu Naziunale di Energie Rinnovabili.Ci sò più di 2 000 centrali idroelettriche chì operanu in i Stati Uniti, facendu l'idroelettrica a più grande fonte di energia rinnuvevule di u paese.
In questu articulu, avemu da piglià un ochju à cumu l'acqua cascata crea energia è amparà nantu à u ciculu idrologicu chì crea u flussu di l'acqua essenziale per l'energia idroelettrica.Puderete ancu vede una applicazione unica di energia idroelettrica chì pò influenzà a vostra vita di ogni ghjornu.
Quandu si vede un fiume chì passa, hè difficiule d'imagine a forza chì porta.Sè avete mai statu rafting in acqua bianca, allora avete sentitu una piccula parte di u putere di u fiumu.I rapidi d'acqua bianca sò creati cum'è un fiumu, purtendu una grande quantità d'acqua in collina, colli di bottiglia attraversu un passaghju strettu.Quandu u fiumu hè furzatu à traversu sta apertura, u so flussu s'accelerà.L'inundazioni sò un altru esempiu di quantu forza un voluminu tremendu d'acqua pò avè.
I centrali idroelettriche sfruttanu l'energia di l'acqua è utilizanu una meccanica simplice per cunvertisce quella energia in elettricità.I centrali idroelettriche sò in realtà basati nantu à un cuncettu piuttostu simplice - l'acqua chì scorri per una diga gira una turbina, chì gira un generatore.
Eccu i cumpunenti basi di una centrale idroelettrica convenzionale:
Dam - A maiò parte di e centrali idroelettriche s'appoghjanu nantu à una presa chì mantene l'acqua, creendu un grande reservoir.Spessu, stu reservoir hè usatu cum'è un lavu recreativu, cum'è u Lavu Roosevelt à a Grand Coulee Dam in u Statu di Washington.
Intake - I cancelli nantu à a presa aperta è a gravità tira l'acqua attraversu a penstock, un pipeline chì porta à a turbina.L'acqua cresce a pressione cum'è scorri attraversu stu tubu.
Turbine - L'acqua colpisce è gira e grandi pale di una turbina, chì hè attaccata à un generatore sopra à questu per via di un fustu.U tipu più cumuni di turbine per i centrali idroelettriche hè a Turbina Francis, chì s'assumiglia à un grande discu cù pale curve.Una turbina pò pisà quant'è 172 tunnillati è gira à un ritmu di 90 rivoluzioni per minutu (rpm), secondu a Fundazione per l'Educazione di l'Acqua è l'Energia (FWEE).
Generatori - Quandu i pale di turbine giranu, cusì fate una seria di magneti in u generatore.I magneti giganti giranu passati bobine di rame, pruducia corrente alternata (AC) movendu elettroni.(Amparate più nantu à cumu funziona u generatore dopu.)
Transformer - U trasformatore in a putenza pigghia l'AC è u cunvertisce in corrente di tensione più alta.
Linee elettriche - Da ogni centrale elettrica venenu quattru fili: e trè fasi di putenza sò prudutte simultaneamente più un neutru o terra cumunu à tutti i trè.(Leghjite Cumu Funzionanu e Griglie di Distribuzione di Energia per amparà di più nantu à a trasmissione di e linee di energia.)
Outflow - L'acqua usata hè purtata attraversu pipeline, chjamate tailraces, è rientra in u fiumu downstream.
L'acqua in u reservoir hè cunsideratu energia almacenata.Quandu i cancelli aperti, l'acqua chì scorri à traversu a cundutta diventa energia cinetica perchè hè in muvimentu.A quantità di elettricità chì hè generata hè determinata da parechji fatturi.Dui di questi fattori sò u voluminu di u flussu di l'acqua è a quantità di testa idraulica.U capu si riferisce à a distanza trà a superficia di l'acqua è e turbine.Cume a testa è u flussu aumentanu, cusì cresce l'electricità generata.U capu hè di solitu dipende da a quantità di acqua in u reservoir.
Ci hè un altru tipu di centrale idroelettrica, chjamata pianta d'almacenamiento pumped.In una centrale idroelettrica convenzionale, l'acqua da u reservoir passa per a pianta, esce è hè purtata in u flussu.Una pianta d'almacenamiento pompa hà dui reservoirs:
Upper reservoir - Cum'è una centrale idroelettrica convenzionale, una presa crea un reservoir.L'acqua in questu reservoir passa per a centrale idroelettrica per creà l'electricità.
Reservoir più bassu - L'acqua chì esce da a centrale idroelettrica scorre in un reservoir più bassu invece di rientra in u fiumu è scorri a valle.
Utilizendu una turbina reversibile, a pianta pò pump l'acqua torna à u reservoir superiore.Questu hè fattu in l'ore off-peak.Essenzialmente, u sicondu reservoir riempie u reservoir superiore.Pumping l'acqua torna à u reservoir superiore, a pianta hà più acqua per generà electricità durante i periodi di cunsumu piccu.
U Generatore
U core di a centrale idroelettrica hè u generatore.A maiò parte di e centrali idroelettriche anu parechji di sti generatori.
U generatore, cum'è pudete avè guessatu, genera l'electricità.U prucessu basu di generazione di l'electricità in questu modu hè di rotà una seria di magneti in bobine di filu.Stu prucessu si move l'elettroni, chì producenu corrente elettrica.
A Hoover Dam hà un totale di 17 generatori, ognuna di quali pò generà finu à 133 megawatts.A capacità tutale di a centrale idroelettrica Hoover Dam hè di 2.074 megawatt.Ogni generatore hè fattu di certi parti basi:
Fusta
Eccitore
Rotor
Stator
Quandu a turbina gira, l'excitatore manda una corrente elettrica à u rotore.U rotore hè una seria di grandi elettromagneti chì giranu in una bobina stretta di filu di rame, chjamata stator.U campu magneticu trà a bobina è i magneti crea una corrente elettrica.
In a Presa di Hoover, una corrente di 16 500 amps si move da u generatore à u trasformatore, induve a currente rampa finu à 230 000 amps prima di esse trasmessa.
I centrali idroelettriche apprufittani di un prucessu naturale è continuu - u prucessu chì face caduta a pioggia è i fiumi à cresce.Ogni ghjornu, u nostru pianeta perde una piccula quantità d'acqua attraversu l'atmosfera, postu chì i raghji ultravioleti rompenu e molécule d'acqua.Ma à u stessu tempu, l'acqua nova hè emessa da a parti interna di a Terra per l'attività vulcanica.A quantità di l'acqua creata è a quantità di l'acqua persa hè quasi a stessa.
In ogni mumentu, u vulume tutale di l'acqua di u mondu hè in parechje forme diffirenti.Pò esse liquidu, cum'è in l'oceani, i fiumi è a pioggia;solidu, cum'è in i glaciers;o gaseous, cum'è in u vapore d'acqua invisibile in l'aria.L'acqua cambia stati cum'è si move intornu à u pianeta da i currenti di u ventu.I currenti di u ventu sò generati da l'attività di riscaldamentu di u sole.I ciculi di l'aria-corrente sò creati da u sole chì brilla più nantu à l'equatori chè in altre zone di u pianeta.
I ciculi di l'aria-corrente guidanu l'approvvigionamentu di l'acqua di a Terra attraversu un ciculu propiu, chjamatu u ciculu idrologicu.Quandu u sole riscalda l'acqua liquida, l'acqua s'evapora in vapore in l'aria.U sole scalda l'aria, facennu chì l'aria suscita in l'atmosfera.L'aria hè più fretu più altu, cusì chì u vapore d'acqua s'eleva, si rinfriscà, cundensendu in gocce.Quandu abbastanza gocce s'acumulanu in una zona, e gocce ponu diventà abbastanza pesanti per falà à a Terra cum'è precipitazione.
U ciculu idrologicu hè impurtante per e centrali idroelettriche perchè dipendenu da u flussu di l'acqua.S'ellu ci hè una mancanza di piova vicinu à a pianta, l'acqua ùn cullighjarà micca in u flussu.Senza chì l'acqua si cullighja in u flussu, menu acqua scorri attraversu a centrale idroelettrica è menu elettricità hè generata.
Tempu di post: Jul-07-2021
