Энергию воды можно использовать по-разному: либо для привода машин, для выработки энергии за счет геотермальной энергии, либо в качестве топлива для транспортных средств, работающих на водороде. В ходе энергетического перехода производство энергии с помощью гидроэнергетики приобрело совершенно новый статус.
Особого внимания заслуживает геотермальная энергия, при которой тепло (энергия) извлекается из воды и используется для отопления. Но есть и классические гидротехнические сооружения, которые вносят большой вклад в производство электроэнергии и, таким образом, покрывают энергетические потребности миллионов домохозяйств.
Интересный факт: Энергия текущей воды является одним из старейших источников электроэнергии на планете. Вырабатывает электроэнергию вращая потоком воды колесо или турбину. Она использовалась крестьянами уже во времена древнегреческой цивилизации для механизации работ, таких как размол зерна в муку. Энергия воды, являясь возобновляемым источником энергии, также не производит загрязнение воздуха или ядовитые побочные продукты.
Как давно существует водная энергия и как она создается?
Энергия воды является одним из древнейших источников энергии в мире – ее история началась еще в глубокой древности благодаря водяным колесам и водяным мельницам. Энергия воды также используется для выработки электроэнергии уже около 100 лет. Гидроэлектростанции, например, используют только водные потоки, возникающие в водохранилище или реке в виде уклонов. Водяной пар, образующийся в океанах, также используется для производства энергии. Вода испаряется, превращается в дождь, а затем возвращается в океаны и реки. По этой причине гидроэлектростанции получают энергию потока от аккумулирующих или русловых электростанций. На гидроэлектростанциях вода «набирается», а затем транспортируется по трубам или каналам к турбинам, вырабатывающим электроэнергию.
Интересный факт: Ниагарский водопад был местом первой постройки гидроэнергетического сооружения в США. В 1881 году Чарльз Браш соединил генератор с турбинами, вращаемыми падающей водой. Вырабатываемое электричество он использовал для освещения в ночное время места посещаемого туристами. Первая американская коммерческая гидроэлектростанция была построена в 1882 году в Апплетоне, Висконсин. Она обеспечивала освещение бумажной фабрики и многочисленных домов.
Геотермальная энергия – еще один вид энергии воды
Даже если геотермальная энергия является, строго говоря, энергией земных недр, она подпадает под категорию энергии воды. На геотермальных электростанциях горячая вода из недр земли используется для привода паровой турбины. Эта паровая турбина вырабатывает электроэнергию, которая, благодаря естественному методу выработки, является зеленой электроэнергией. Вода играет важную роль в выработке электроэнергии: она вытягивает тепло из недр земли на поверхность, где его можно использовать. Затем горячая вода отдает свое тепло паровому контуру (второй контур), а затем стекает обратно в недра земли и «набирает» новое тепло. Как правило, электроэнергию вырабатывают геотермальные электростанции. Однако есть и электростанции, которые специализируются на выработке тепловой энергии. В меньшем масштабе этот вид энергии воды используется в виде тепловых насосов. Они работают аналогично крупным системам геотермальных электростанций и снабжают дом природной энергией.
Интересный факт: В каждом штате США используется гидроэнергетика для электрификации, а в некоторых из них особенно сильно. Около 66% количества потребляемого электричества в штате Вашингтон вырабатывается гидроэнергетикой. Американская гидроэнергетика имеет мощности для выработки более 100 гиговаттов гидроэлектроэнергии и предоставляет приблизительно 200-300 тысяч рабочих мест.
Плюсы и минусы энергии воды
Строительство гидроэлектростанций стоит очень дорого, но инвестиции со временем окупаются. Ведь системы отличаются длительным сроком службы и работают на бесплатном сырье (воде). Кроме того, энергия воды является «чистой» формой производства энергии. Эксплуатация гидроэлектростанций не приводит к выбросам вредных веществ, которые могли бы представлять угрозу для людей или природы.
Однако производство электроэнергии и тепла из энергии воды также имеет недостатки. Строительство гидроэлектростанций, дамб и т. п. может оказать негативное воздействие на природу и способствовать высыханию целых ландшафтов. Из-за изменения русла рек виды рыб также находятся под угрозой исчезновения, если они больше не будут иметь доступа к своим нерестилищам.
Как работает гидроэлектростанция — интересное видео
