Kuinka vesivoimaa kerätään tai luodaan?

Sisältö

• Vesipyörä
• turbiinit
• padot
• Pumppausvarastointi

Vesivoima on energiaa, joka syntyy veden liikkeestä. Tämä liike on osa maan veden kiertoa, joka on veden jatkuva kiertäminen maan, valtamerten ja ilmakehän läpi. Liikkuvan veden tuottama energian määrä riippuu liikkuvasta tilavuudesta ja sen nopeudesta. Vesi on yksi vanhimmista energialähteistä. Muinaiset sivilisaatiot käyttivät vesivoimaa kasteluun ja viljan jauhatusmekanismiin. Nykyaikana vesivoima tarjoaa 20 prosenttia maailman uusiutuvasta energiasta.

Vesipyörä

••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty Images

Vesipyörät olivat yleisin vesivoiman muoto yli 4000 vuotta sitten 1800-luvulla. Ne muunsivat virtaavan veden energian kiertoliikkeeksi. Tämä liike sai aikaan kivien ja vipujen liikkumisen viljan, mineraalimalmin ja puun leikkaamiseksi. Pyörä makasi vaaka- tai pystysuunnassa virtaavassa vedessä, kuten joessa tai purossa. Veden virtaus pakotti pyörän liikkumaan, kun se osui pyörän ulkokehykseen kiinnitettyihin päihin. Vesivoima kasvoi, kun se virtaa kapeiden kanavien tai suuttimien läpi.

turbiinit

••• Thinkstock-kuvat / Comstock / Getty-kuvat

Vesiturbiinit ovat vesipyörän kehitys ja nykyaikaisen sähköntuotannon edeltäjät. Sen sijaan, että lyödä kiinteää melaa pyörälle, vesivirta aktivoi pyörivän roottorin, jolla voi olla satoja siipiä. Akseli, joka kiinnitti roottorin yhdistää turbogeneraattoriin, joka on jättiläinen magneetti, jonka sisällä on kelattu lanka. Turbiiniin syntyy sähkövirta akselin kääntyessä.

padot

••• Kiina-valokuvat / Getty Images -uutiset / Getty Images

Padot imevät suuret määrät vettä, jotka virtaavat joista, ja muodostavat säiliön tukiseinän taakse. Tiiviste on putki tai sulkuportti säiliön pohjasta, joka kulkee padon läpi vesiturbiiniin. Vesi säiliöstä virtaa korkealla paineella säiliöstä turbiiniin ja tuottaa sähköä. Kolmen rotkon pato Jangtse-joella Kiinassa on maailman suurin vesivoimalaitos, jossa veden virtaus johtaa 32 turbiinia.

Pumppausvarastointi

Vesivoimalaitosten ylläpitäjät voivat varastoida energiaa asiakkaiden alhaisen sähkön kysynnän aikana ja vapauttaa sitä huipputarpeen aikana pumpun varastointimenetelmiä käyttämällä. Alhaisen kysynnän aikana jo turbiinien läpi virrannut vesi pumpataan takaisin erilliseen varastosäiliöön turbiinien yläpuolelle. Tämä vesi virtaa takaisin turbiinien läpi kysynnän huippuaikoina. Järjestelmä tarjoaa nopean käynnistyksen ylimääräiselle energiantuotannolle.