انواع اصلی و معرفی نیروگاه های برق آبی جهانی

برق آبی فرآیندی است که در آن انرژی طبیعی آب به انرژی الکتریکی با استفاده از اقدامات مهندسی تبدیل می شود.این روش اساسی استفاده از انرژی آب است.مدل کاربردی دارای مزایای عدم مصرف سوخت و عدم آلودگی محیطی است، انرژی آب را می توان به طور مداوم با بارش، تجهیزات الکترومکانیکی ساده و عملکرد انعطاف پذیر و راحت تکمیل کرد.با این حال، سرمایه گذاری عمومی زیاد است، دوره ساخت طولانی است و گاهی اوقات خسارت های ناشی از آبگرفتگی ایجاد می شود.انرژی آبی اغلب با کنترل سیل، آبیاری و حمل و نقل برای استفاده جامع ترکیب می شود.(نویسنده: پانگ مینگلی)

سه نوع نیروگاه آبی وجود دارد:

1. ایستگاه برق آبی معمولی
یعنی نیروگاه آبی سد که به عنوان نیروگاه آبی مخزنی نیز شناخته می شود.مخزن توسط آب ذخیره شده در سد تشکیل می شود و حداکثر توان خروجی آن با توجه به حجم مخزن و اختلاف بین موقعیت خروجی آب و ارتفاع سطح آب تعیین می شود.به این اختلاف ارتفاع هد گفته می شود که به آن قطره یا سر نیز می گویند و انرژی پتانسیل آب با سر نسبت مستقیم دارد.

2. اجرای ایستگاه برق آبی رودخانه (ROR)
یعنی نیروگاه آبی جریان رودخانه که به عنوان برق آبی رواناب نیز شناخته می شود، نوعی نیروگاه آبی است که از انرژی آبی استفاده می کند اما فقط به مقدار کمی آب نیاز دارد یا نیازی به ذخیره مقدار زیادی آب برای تولید برق ندارد.برق آبی جریان رودخانه تقریباً به هیچ وجه نیازی به ذخیره آب ندارد یا فقط نیاز به ایجاد تأسیسات ذخیره آب بسیار کوچک دارد.هنگام ساختن تأسیسات ذخیره آب کوچک، به این نوع از تأسیسات ذخیره آب، استخر تنظیم یا پیشرو می گویند.از آنجایی که هیچ تاسیسات ذخیره آب در مقیاس بزرگ وجود ندارد، تولید برق جریان سیچوان نسبت به تغییر حجم آب فصلی منبع آب ذکر شده بسیار حساس است.بنابراین، نیروگاه جریان سیچوان معمولاً به عنوان یک منبع انرژی متناوب تعریف می شود.اگر یک مخزن تنظیم کننده که می تواند جریان آب را در هر زمان تنظیم کند در نیروگاه چوانلیو ساخته شود، می توان از آن به عنوان نیروگاه پیک اصلاح یا نیروگاه بار پایه استفاده کرد.

3. قدرت جزر و مد
تولید نیروی جزر و مدی بر اساس افزایش و کاهش سطح آب اقیانوس ها ناشی از جزر و مد است.به طور کلی، مخازن برای تولید برق ساخته می شوند، اما استفاده مستقیم از آب جزر و مد برای تولید برق نیز وجود دارد.مکان های مناسب زیادی برای تولید نیروی جزر و مدی در دنیا وجود ندارد.هشت مکان مناسب در بریتانیا وجود دارد و پتانسیل آن برای پاسخگویی به 20 درصد تقاضای برق این کشور کافی است.
البته، ایستگاه های برق آبی معمولی بر سه حالت تولید برق آبی غالب هستند.علاوه بر این، نیروگاه ذخیره سازی پمپ شده معمولاً از توان اضافی سیستم برق (نیروی در فصل سیل، تعطیلات یا کم در اواخر شب) برای پمپاژ آب از مخزن پایین به مخزن بالایی برای ذخیره سازی استفاده می کند.در اوج بار سیستم، آب در مخزن بالایی پایین می‌آید و توربین آبی ژنراتور توربین آبی را برای تولید برق به حرکت در می‌آورد.با عملکرد دوگانه پیک اصلاح و پر کردن دره، ایده آل ترین منبع تغذیه پیک اصلاح برای سیستم قدرت است.علاوه بر این، می توان از آن به عنوان مدولاسیون فرکانس، مدولاسیون فاز، تنظیم ولتاژ و آماده به کار استفاده کرد که نقش مهمی در تضمین عملکرد ایمن و با کیفیت شبکه برق و بهبود اقتصاد سیستم ایفا می کند.
نیروگاه ذخیره سازی تلمبه ای خود انرژی الکتریکی تولید نمی کند، اما نقشی در هماهنگی تضاد بین تولید برق و منبع تغذیه در شبکه برق دارد.تنظیم بار اوج نقش مهمی در بار اوج کوتاه مدت دارد.راه اندازی سریع و تغییر خروجی می تواند اطمینان منبع تغذیه شبکه برق را تضمین کند و کیفیت منبع تغذیه شبکه برق را بهبود بخشد.اکنون آن را نه به نیروگاه آبی، بلکه به ذخیره انرژی نسبت می دهند.
در حال حاضر 193 نیروگاه برق آبی با ظرفیت نصب شده بیش از 1000 مگاوات در جهان فعال است و 21 نیروگاه در حال ساخت هستند.از این میان، 55 نیروگاه برق آبی با ظرفیت نصب شده بیش از 1000 مگاوات در چین در حال بهره برداری است و 5 نیروگاه در حال ساخت هستند که رتبه اول را در جهان دارند.