Vodná elektráreň; Energia; Systém zem

Súhrnný pojem pre elektrárne, ktoré zvyčajne generujú rotačný pohyb z toku vody. Je možné zvoliť medzi tlakovými vodnými elektrárňami - voda sa privádza do potrubí cez veľký výškový rozdiel, napr. Z nádrže do turbíny - a elektrárne s tečúcou vodou - voda sa privádza do turbíny cez malý výškový rozdiel, napríklad pri hrádzach rieky.

Vodné elektrárne využívajú obnoviteľnú energiu obchádzkou, a to slnečnú energiu: voda sa slnečným teplom odparuje, stúpa a vytvára oblaky. Tieto mraky potom strácajú vodu vo forme dažďa, ktorý potom napĺňa jazerá alebo steká v riekach.

elektráreň
Priehrada Terminus pri jazere Kaweah: Aj keď sa priehrada používa hlavne na reguláciu prietoku vody, aby sa zabránilo zaplaveniu nižšie položených oblastí, z vody sa vyrába aj elektrina. Výkon je 20 megawattov a ročné množstvo elektrickej energie je 40 000 megawatthodín. To znamená, že elektráreň je v prevádzke približne 2 000 hodín na plný úväzok ročne, čo zodpovedá vyťaženiu takmer 25%. Je to spôsobené dostupným množstvom vody, ktoré silne kolíše v závislosti od ročného obdobia, napríklad v dôsledku roztopenej vody a jej nedostatku na jeseň (pozri čas záznamu). Záznam: september 1994 (M Bockhorst)

Typický dizajn vodných elektrární

Schémy vodnej elektrárne na tlakovú vodu nad prírodným jazerom a nádržou, ako aj na tečúcu vodu, sú znázornené na nasledujúcom výkrese:

Schematické znázornenie zásobníkovej elektrárne a prietokovej vodnej elektrárne na výrobu elektrickej energie z tečúcej vody

Veľmi starou formou generovania rotačného pohybu z vodného prúdu je mletie obilia a poháňanie iných strojov vodnými mlynmi. Počas 19. a 20. storočia bola z veľkej časti optimalizovaná.

Ekologické účinky prehradenia vody

Skutočná výroba elektrickej energie nemá vo väčšine prípadov takmer žiadny vplyv na životné prostredie, ale výstavba nových tlakových vodných elektrární so zásobníkmi predstavuje celý rad problémov: Veľké záplavy
Plochy pre nádrž s výsledkom, že sú zničené celé biotopy, a to tak pre zvieratá, rastliny, ako aj pre ľudí. Pri anaeróbnom rozklade zatopenej biomasy - čo je väčšinou prípad - sa uvoľní veľké množstvo plynného metánu, čo je mimoriadne efektívny skleníkový plyn (asi 25-krát taký efektívny ako oxid uhličitý na molekulu). Ďalej nemožno vylúčiť, že vo veľkých nádržiach môže dodatočná hmotnosť vody pôsobiť na tektoniku, napríklad zemetrasenia.

Skladovanie čerpadla ako špeciálna forma: dočasné skladovanie energie na elektrinu

Špeciálnou formou vodných elektrární sú takzvané zásobníky vody. Na jednej strane môžete premeniť stekajúcu vodu na elektrinu, ale môžete tiež použiť jednotku generátora vody ako elektromotor napumpovať. Slúžia ako kompenzačné prvky v sieti, pretože môžu ukladať a dodávať elektrinu.