Su elektroenergetikası

testwiki saytından
Naviqasiyaya keç Axtarışa keç

Şablon:İş gedir

Mərkəzi Çindəki Üç dərə SES dünyanın istənilən növ elektrik enerjisi istehsal edən ən böyük obyektidir.

Su elektroenergetikası və ya hidroelektroenergetika — axar sudan və ya su dalğasından elektrik enerjisinin istehsalına aid məsələləri ehtiva edən elektroenergetika sektorunun alt sektoru.

Enerji mənbəsi kimi sudan istehsal edilən elektrik enerjisi 2023-cü ildə təqribən 4,210 TWh (Teravatt saat), yəni dünya elektrik enerjisi tələbatının 15%-ni[1] təmir edir ki, bu da bütün digər bərpa olunan mənbələrdən, həmçinin nüvə enerjisinin təmin etdiyi elektrik enerjisindən artıqdır[2]. Su mənbələri iri miqdarda karbonsuz elektrik enerjisinin istehsalını təmin edə bilər ki, bu da onu təhlükəsiz və təmiz elektrotəchizat elementinə çevirir[2]. Su anbar və bəndləri olan su elektrik stansiyası (SES) çevik idarəolunabilən elektroistesalçı hesab olunur. Çünki, SES-də istehsal olunan elektrik enerjisinin miqdarı dəyişən elektrik tələbatına cavab olaraq saniyələr və ya dəqiqələr ərzində artırıla və ya azalda bilir. SES tikildikdən sonra o, birbaşa tullantı yaratmır və demək olar ki, həmişə qalıq yanacaqla işləyən istilik enerji stansiyalarından (İES) nəzərəçarpacaq dərəcədə az istixana qazı buraxır. Lakin bir hissəsi su altında qalan rütubətli akvatorial meşədə tikildikdə, SES əhəmiyyətli miqdarda istixana qazları buraxılmasına səbəb ola bilər[3].

SES tikintisi əkin sahələrinin azalması və əhali yerdəyişməsi kimi, əhəmiyyətli təsirlərə səbəb ola bilər[4][5]. Onlar həmçinin çayın təbii ekologiyasını pozaraq oradakı canlı və ekosistemə, o cümlədən lillənmə və eroziyaya təsir göstərirlər. Su bəndi daşqın riskini azaldsa da, onun dağılması fəlakətə səbəb ola bilər.

2021-ci ildə dünyada SES-lərin qoyuluş gücü az qala 1400 GVt-a çatdı ki, bu da bərpa olunan enerji mənbələrindən (BOEM) elektrik enerjisinin istehsalı texnologiyaları arasında ən yüksək göstəricidir. Ekoloji problem və coğrafi məhdudiyyətlərə[6] rəğmən SES-lər Braziliya, Norveç və Çin kimi ölkələrin energetika infrastrukturunda aparıcı rol oynayır.[7]

Suqabarma enerjisi sahilyanı bölgələrdə istehsal edilir.

2022-ci ildə Çin su mənbələrindən 24 GVt əlavə elektrik istehsal edib ki, bu da dünya su elektrik istehsalının az qala 3/4 hissəsini təşkil edir. Eynilə, Avropa 2 GVt əlavə elektrik istehsa ledib ki, bu da 1990-cı ildən bəri region üçün ən yüksən göstəricidir. Dünya miqyasında sudan elektrik istehsalı 2022-ci ildə 70 TVt-saat (2% artaraq) artaraq, ən iri BOEM-ə çevrilib.[8]Şablon:Panorama şəkil

Tarixi

Muzey 1900-cü ildə Serbiyanın Ujitse şəhərində qurulmuş "Şəhər altında" SES

Axar su enerjisi qədim zamanlardan su dəyirmənlarında üyüdmə və başqa faydalı iş əmsalına yünəldilib. XVIII əsrin sonlarında sənaye inqilabızamanı hidravlik enerji BOEM-dən elektrik istehsalı üçün istifadə edilib.[9] 1700-cü illərin ortalarında fransız mühəndisi Bernard Forest de Belidor şaquli və üfüqi oxlu hidravlik maşınları təsvir edən "Architecture Hydraulique" adlı kitabını nəşr edib və 1771-ci ildə Riçard Arkvraytın su enerjisi, su çərçivəsi və davamlı istehsal sistemlərinin kombinasiyası nəzəriyyəsi müasir sənaye sistemlərinin inkişafında mühüm rol oynayıb.

1840-cı illərdə yaradılmış hidroelektrikin istehsalı və istehlakçıya çatdırılmasını üçün su elektroşəbəkələri yaradılıb, inkişaf etdirilib.

XIX əsrin sonlarında elektrik generatorları inkişaf etdirilərək, hidravlika ilə eyni istehsal zəncilinə qoşulub[10]. Sənaye inqilabından qaynaqlanan tələbat texnikiji inkişafa səbəb olub[11].

1878-ci ildə İngiltərənin Northumberland bölgəsindəki Krəksayd (Cragside) qəsrində William Armstrong tərəfindən dünyanın ilk SES sxemi hazırlanıb. O sistem ixtiraçının sənət qalereyasındakı bir qövs lampasını yandırmaq üçün istifadə olunub[12]. Niaqara şəlaləsi yaxınlığında, ABŞ-ın 1 №-li köhnə Schoelkopf SES-i 1881-ci ildə elektrik istehsalına başlayıb. İlk Edison SES-i olan Vulkan Küçə Zavodu 30 sentyabr 1882-ci ildə Viskonsin ştatının Appleton inzibati dairə mərkəzində təxminən 12.5 kilovatla istehsala başlayıb[13].

1886-cı ilə qədər ABŞ və Kanadada cəmin 45 SES olsa da, 1889-cu ildə təkcə ABŞ-də 200 SES olub[10].

Uorvik qalası su elektrik generator evi 1894-cü ildən 1940-cı ilə qədər qala üçün elektrik istehsalı üçün istifadə edilib.

XX əsrin əvvəllərində kommersiya qurumları tərəfindən şəhərlərə yaxın dağlarda çoxsaylı kiçik SES (KSES) tikilib.

1925-ci ildə Fransanın Qrenobl şəhərində bir milyondan artıq ziyarətçinin istirakı ilə Beynəlxalq Su Energetikası və Turizm Sərgisi keçirilib.

1920-ci ildə ABŞ-də elektrik enerjisinin 40%-i SES-lərdən istehsal olunduğu zaman Federal Elektroenergetika Qanunu qüvvəyə minib. Qanun əsasənda SES-lərin federal torpaq və suda fəaliyyətini tənzimləmək üçün Federal Elektroenergetika Komissiyası yaradılıb. SES-lər böyüdükcə, onların su bəndlərində daşqına qarşı mübarizə, suvarma və naviqasiya da daxil olmaqla əlavə funksiyalar inkişaf etdirilib. Genişmiqyaslı tikinti üçün federal maliyyə zərurti yarandığı üçün Tennessi Vadisi Hakimiyyəti (1933) və Bonneville Elektroenergetika İdarəsi (1937) kimi federal korporasiyalar yaradılıb.[11] Əlavə olaraq, XX əsrin əvvəllərində ABŞ-ın Qərbində suvarma layihələrini həyata keçirməyə başlayan ABŞ Meliorasiya Bürosu indi 1928-ci ildə Hoover bəndi kimi böyük hidroelektrik layihələri reallaşdırıb.[14]

ABŞ Ordusunun Mühəndislər Korpusu 1936-cı il Daşqınlara Nəzarət Qanunu ilə subasmalar üzrə federal nəzarət agentliyi kimi təsis edilərək 1937-ci ildə Bonneville Su Bəninin inkişafına cəlb edilib.

SES-lər XX əsr boyu böyüdülüb. Hətta, bu dövrdə su elektroenergetikası "ağ kömür" adlandırılıb. Hoover Damın ilkin olaraq Şablon:Nobr qoyuluş gücünə malik SES, 1936-cı ildə isə dünyanın ən böyük SES-i olub, lakin 1942-ci ildə Şablon:Nobr gücündə "Grand Coulee" bəndi onu üstələyib[15].

Itaipu bəndi 1984-cü ildə Cənubi Amerikada ən böyük bəndi kimi Şablon:Nobr qoyuluş güncü ilə açılsa da, 2008-ci ildə Şablon:Nobr gücündə Çindəki ÜçDərə SES onu üstələyib.

Su elektroenerjisi sonda bəzi ölkələri, o cümlədən Norveç, Konqo Demokratik Respublikası, Paraqvay və Braziliyanın elektrik enerjisinə olan tələbatının 85%-dən artıq hissəsini təmin edir.

Gələcək potensial

2021-ci ildə Beynəlxalq Energetika Agentliyi (BEA) iqlim dəyişikliyi təsirlərinin azaldılması üçün daha çox səy tələb olunduğunu qeyd etib[16]. Buna görə bəzi ölkələr öz su elektroenergetika potensialını inkişaf etdirərək, artım üçün çox az yer saxlayıblar: İsveçrə öz potensialının 88%-ni, Meksika isə 80%-ni reallaşdırıb[17].

2022-ci ildə BEA 2022–2027-ci illər ərzində 141 GW əsas hidroelektroenergetikadan proqnozunu açıqladı ki, bu da 2017–2022-ci illər üzrə istehsaldan bie balaca aşağıdır. Çünki, ekoloji icazələrin verilməsi və tikinti müddətləri uzun olduğundan, onlar sürətləndirilməsi halında yalnız əlavə 40 GVt istehsal olunacağı güman edilir ki, bu da su elektroenerjisi potensialının aşaöğı səviyyədə qalacağını güman etməyə əsas verir.

İnfrastruktur yenilənməsi

2021-ci ildə BEA iddia edirdi ki, SEs-lərdə əsaslı yeniləmələrə ehtiyac duyulur[2] 67 

Genrasiya üsulları

Ənənəvi (su bəndləri)

Əksər SES-lərdə elektrik enerjisi su turbinini və generatorunu idarə edən bəndlənmiş suyun potensial enerjisindən istehsal edilir. Su axın gücündən alınan elektrik enerjisinin həcmi mənbə ilə suyun çuxuru arasındakı hündürlük fərqindən asılıdır. Su ili borularla su anbardan turbinə çatdırır.

Elektriksaxlama su anbarı

Şablon:Sticky header Bu üsuldan pik saatlarda müxtəlif yüksəkliklərdə yerləşən su anbarları arasında suyun hərəkətə gətirilməsi ilə elektrik tələbatını təmine tmək üçün istifadə edilir. Elektrik tələbatı az olduqda, izafi elektrik enerjisi suyun yenidən su anbarına vurulması üçün istifadə olunur və beləliklə tələbat davamlı şəkildə təmin olunur.[2] Tələb artdıda isə su yenidən anbardan üzü aşağı buraxılaraq, elektik istehsal olunur.

2021-ci ildə nasosla təchiz edilmiş elektriksaxlama sxemləri dünyada 190 GW-lıq su elektriksaxlama sistemlərinin[2] hardasa 85%-ni təşkil etməklə, gündəlik tələbat-təminetmə (SAİDİ, SAİFİ) əmsalını yaxşılaşdırdı. Elektriksaxlama su anbarı BOEM sayılmadığı üçün, reytinq siyahılarından mənfi rəqəmlə işarələnir[18].

Axar çay enerjisi

Axar çay SES-ləri kiçik su anbarına malik və ya ümumiyyətlə su anbarına malik olmayan SES-lərdir. Bu SES-də yalnız hündürdən axan su elerjisindən elektrik istehsal olunur və ancaq izafi su istifadəsiz qalır. Bununla müqayisədə hündürlükdəki göldən və ya su anbarından sabit su axıdılması kəsilməz təchizat üçün bəlli üstünlüklər verir.[19]

Suqabarmalar

Suqabarma SES-i böyük su hövzəsində (okean, dəniz) suyunun qabarması və çəkilməsi gününün elektrik çervirilməsi nəticəsində elektrik istehsal edir. Suqabarma günü proqnozlaşdırılabiləndir və konkret məqandakı şərtlər su anbarlarının tikintisinə imkan verirsə, yüksək tələbat dövründə, suqabarma SES-i idarəolunabilən BOEM kimi, elektrik enerjisi istehsal etmək üçün tətbiq edilə bilər. Az yayılmış SES növləri suyun kinetik enerjisindən və ya sualtı təkərlər kimi səmərəsiz BOEM-dən istifadə edir. Suqabarma gücü dünyanın az-az yerlərində qurulan SES-lərdə istifadə olunur.[20] Xəzər dənişinin hövzəsi suqabarma elektrik potensiaslının aşağı olduğu su hövzəsi sayılır.

Kəmərli SES

Şablon:Panorama şəkilKəmərli SES elektrik enerjisi istehsal etmək üçün süni borular vasitəsilə su təchizatı sisteminin bir hissəsi kimi suyun mexaniki enerjisindən istifadə edir. Burada ictimai su təchizatı üçün istifadə edilən buru kəmərləri BOEM kimi istifadə edilir.[21] Bəzi elmi mənbələr kəmərli SES-lərə mövcud su tunel, kanal və ya akvedukalarla axıdılan suyun günüdən alınan elektriki d əlavə edirlər[22][23].

SES qurğularının ölçüləri, növləri və tutumları

SES təsnifatı iki yüksək kateqoriyadan başlayır: Şablon:Sfn

  • KSES (ingiliscə SHP) və
  • böyük SES (BSES) (ingiliscə LHP).

Gücü 50 MVt və ya daha çox olan stansiya BSES hesab olunsa da, SES-in KSES və ya BSES kimi təsnifatı onun qoyuluş gücünə əsaslanır və bu növləri fərqləndirən güc həddi ölkəyə görə dəyişirŞablon:Sfn. Məsələn, Çin üçün KSES gücü 25 MVt-dan, Hindistan üçün 15 MVt-dan, əksər Avropanın ölkələri üçün isə 10 MVt-dan aşağıdır[24].

KSES və BSES-lər bir-birini istisna etməyən bir çox alt kateqoriyalara bölünürlər. Şablon:Sfn Məsələn, bir neçə metrdən on metrlərə qədər hidrostatik başlığı olan SES KSES və ya da BSES kimi təsnifləşdirilə bilər. Şablon:Sfn KSES və BSES arasındakı digər fərq su axınının tənzimlənməsinin dərəcəsidir: tipik KSES-də BSES ilə müqayisədə daha az tənzimləmə ilə ilk növbədə təbii su axıdılmasından istifadə edir. Buna görə də, KSES termini daha çox çay-axını-SES ifadəsinin sinonimi kimi başa düşülür olunurŞablon:Sfn.

Böyük obyektlər

Dünyanın ən böyük enerji istehsalçıları SES-lərdir. Bəzi SES obyektləri indiki ən iri atom elektrik stansiyalarının qoyuluş gücündən iki dəfədən artıq elektrik istehsal edir.

BSES-lərin güc diapazonu üçün rəsmi tərif mövcud olmasa da, hər bir halda bir neçə yüz meqavatdan çox elektrik-istehsal qurğulari iri SES obyektləri hesab olunur[25].

Aşağıda göstəildiyi kimi, dünyada Şablon:Nobr (Şablon:Nobr) və daha çox gücə malik yalnız yeddi obyekt fəaliyyət göstərir[26].

Rank Station Country Location Capacity (MW)
1. Üçdərə SES Şablon:Flaq <templatestyles src="Module:Coordinates/styles.css"></templatestyles>Şablon:Coord 22,500
2. Baihetan SES Şablon:Flaq <templatestyles src="Module:Coordinates/styles.css"></templatestyles>Şablon:Coord 16,000
3. Itaipu SES Şablon:Flaq

Şablon:Flaq 		<templatestyles src="Module:Coordinates/styles.css"></templatestyles>Şablon:Coord 14,000
4. Ksiluodu SES Şablon:Flaq <templatestyles src="Module:Coordinates/styles.css"></templatestyles>Şablon:Coord 13,860
5. Belo Monte SES Şablon:Flaq <templatestyles src="Module:Coordinates/styles.css"></templatestyles>Şablon:Coord 11,233
6. Guri SES Şablon:Flaq <templatestyles src="Module:Coordinates/styles.css"></templatestyles>Şablon:Coord 10,235
7. Vudongd SES Şablon:Flaq <templatestyles src="Module:Coordinates/styles.css"></templatestyles>Şablon:Coord 10,200

Şablon:Sticky header

KSES-lər

Şablon:Portal KSES kiçik yaşayış məntəqəsəinə və ya sənaye qurumuna xidmət edən SES-dir. KSES qoyuluş gücüna dair tələblər ölkədən ölkəyə fərqləndsə də,10 meqavata (MW) qədər istehsal gücü SES-in yuxarı güc həddi kimi qəbul edilir. Bu göstərici Kanada və ABŞ-də Şablon:Nobr və Şablon:Nobr a qədər qaldırılıb .

Vyetnamda mikro-su qurğusu
Kambocanın Mondulkiri əyalətində (xalet) Pico SES

KSES azqiymətli BOEM kimi elektrik paylayıcı şəbəkələrə qoşula bilər. Bununla yanaşı, KSES şəbəkədən istifadə etmək üçün ötürücü sistemə qoşulma iqtisadi cəhətdən səfrli olmayan, qapalı elektropaylarıcı şəbəkəsi olan və ya elektropaylayıcı şəbəkəsi olmayan yerlərdə tikilə bilər. KSES-lər adətən minimal su anbarları və mülki quraşdırma işləri təlb etdiyindən, BSES-lə müqayisədə ətraf mühitə nisbətən az təsir edir. Bu azmiqyaslı təsir istismar edilən su axını ilə enerji istehsalı həcmi arasındakı tarazlıqdan çox asılıdır.[27]

Mikro SES-lər

Mikro SES (MSES) dedikdə Şablon:Nobra qədər elektrik istehsal edən SES-ə deyilir. Bu qurğular elektroşəbəkəyə qoşulmayan evi və ya kiçik yaşayış məntəqəsini qidalandıra, yaxud elektropaylayışı şəbəkəyə qoşula bilər. Bu qurğuların dünyada çoxdur, xüsusən də inkişaf etməkdə olan ölkələrdə quraşdırılır, çünki onlar yanacaq almadan qənaətcil enerji mənbəyi təmin edə bilirlər.[28] Mikro hidro sistemlər fotovoltaik günəş enerjisi sistemlərini tamamlayır, çünki bir çox ərazilərdə su axını və beləliklə də mövcud su enerjisi günəş enerjisinin minimum olduğu qışda ən yüksək olur.

Piko

Şablon:Sticky header Pico-hidro Şablon:Nobr -dan daha az istehsal gücünə malikdir. Buna görə də layihədən yalnız aşağı elektriktələbatlı uzaq təsərrüfatlar faydalana bilir. Məsələn, 1.1 Keniyada kVt Orta Texnologiyanın İnkişafı Qrupu (Birləşmiş Krallıqda yaradılmış fondun adıdır)[29] Pico Hydro Layihəsi kiçik elektrik yükləri (məsələn, bir neçə işıq və telefon şarj cihazı və ya kiçik televizor/radio) olan 57 evi təmin edir.[30]

200–300-dən daha kiçik turbinlər isə W yalnız Şablon:Convert azalma ilə bir neçə ev təsərrüfatını qidalandıra bilər. Pico-hidro qurğusu adətən çay axarı üzəridə, yəni bəndlərdən istifadə edilmədən quraşdırılır. Əksinə, bu qurşu ilə, borular axının bir hissəsini turbinə yönəldir, axın günü istehsal üçün alındıqdan sonra, suyu çaya geri qaytarır.

Yeraltı SES

Yeraltı SES adətən böyük obyektlərdə istifadə olunur və şəlalə və ya dağ gölü kimi iki su yolu arasında böyük təbii hündürlük fərqindən istifadə edir. Burada su tunelinin ən aşağı nöqtəsinə yaxın mağarada tikilmiş generasiya zalına suyu yüksək su anbarından götürmək üçün tunel və suyu aşağı çıxış su yoluna aparan üfüqi quyruq tikilir.

Kanadanın Manitoba şəhərindəki Əhəngdaşı İstehsalat Stansiyasında quyruq və qabaqcıl qiymətlərin ölçülməsi

Mövcud gücün hesablanması

SES-də istehsal həcmini təxmini hesablama düsturu budur:

P=−η (m˙g Δh)=−η ((ρV˙) g Δh)

Burada:

  • P gücdür (vatla ölçülür)
  • η (eta) effektivlik koefisentidir (dəqiq dayaq nöqtəsi olmayan koefisentdir ki, burada 0 effektin olmamanın, 1 isə ən yüksək effektin göstəricisidir).
  • ρ (rho) suyun sərtliyidir (~1000 kq/m3)
  • V˙ həcmli axın ölçənin göstəricisidir (in m3/s)
  • m˙ su axın sürətinin göstəricisidir (in kg/s)
  • Δh (Delta h) hündürlüyün dəyişgənliyidir (metrlə)
  • g yerçəkim güvvəsinin göstəricisidir (9.8 m/s2)

Təbii ki, iri və müasir turbinlərin effektivliyi daha yüksəkdir (yəni 1-ə yaxındır). İllik elektrikistehsal mənbə kimi istifadə edilən suyun həcmindən və sürətindən asılıdır. Bəzi qurğularda su axınının sürəti bir il ərzində 10:1 faktoru qədər dəyişə bilər.[31] [ sitat lazımdır ]

Xüsusiyyətlər

Üstünlüklər

Ffestiniog Elektrik Stansiyası yaranan tələbatdan sonra 60 saniyə ərzində 360 Meqavatt elektrik enerjisi istehsal edə bilər.

Çeviklik

Hidroenergetika çevik elektrik enerjisi mənbəyidir, çünki SES-lər dəyişən enerji tələbatına uyğunlaşmaq üçün çqısa zamanda yuxarı və aşağı endirilə bilər.[26] Su turbinlərinin işəsalma vaxtı bir neçə dəqiqədir.[32] Elektriksaxlama sisteminin imkanları daha sürətli olsa da, onun tutumu hidro ilə müqayisədə kiçikdir.[2] Əksər hidroaqreqatların soyuq işəsalmadan tam yüklənmə vəziyyətinə gətirilməsi 10 dəqiqədən az vaxt aparır. Bu isə nüvə və İES imkanlarından sürətlidir.[33] İzafi Artıq enerji istehsalı olduqda enerji istehsalı da sürətlə azala bilər.[34] Buna görə də su elektroenergetika qurğularının məhdud gücü daşqın hovuzunun boşaldılması və ya aşağı axın ehtiyaclarının ödənilməsi istisna olmaqla, ümumiyyətlə əsas enerji istehsalı üçün istifadə edilə bilmir.[35] Amma, onlar su generatoru sayəlmayan qurğular üçün ehtiyat enerji mənbəyi kimi istifadə edilir.[34]

Yüksək dəyər gücü

Su anbarları olan adi su elektrik bəndlərinin əsas üstünlüyü onların suyu daha sonra yüksək qiymətli təmiz elektrik kimi göndərilmək üçün aşağı qiymətə saxlamaq qabiliyyətidir. 2021-ci ildə BEA-nın hesablamalarına görə, "bütün mövcud adi SES anbarları bir tam dövrədə cəmi 1500 terawatt-saat (TWh) elektrik enerjisi saxlaya bilər" ki, bu da "qlobal nasosla işləyən SES donanmasından təxminən 170 dəfə çox enerjidir".[2] Batareyanın tutumunun 2020-ci illərdə nasosla yığılan yaddaşı ötməsi gözlənilmir.[2] Tələbatı ödəmək üçün pik güc kimi istifadə edildikdə, hidroelektrik əsas yük gücündən daha yüksək dəyərə və külək və günəş kimi fasiləli enerji mənbələri ilə müqayisədə daha yüksək dəyərə malikdir.

SES-in uzun iqtisadi ömürləri var, bəzi stansiyalar 50–100 ildən sonra da xidmətdədir. Zavodlar avtomatlaşdırıldığına və normal iş zamanı saytda az sayda işçiyə malik olduğundan, əməliyyat əmək haqqı da adətən aşağı olur.

Bəndin bir neçə məqsədə xidmət etdiyi hallarda, bəndin istismarı xərclərini kompensasiya etmək üçün faydalı gəlir axını təmin edən nisbətən aşağı tikinti xərcləri ilə SES əlavə edilə bilər. Üçdərə SES-dən elektrik enerjisinin satışının 5–8 illik tam istehsaldan sonra tikinti xərclərini ödəyəcəyi hesablanıb.[36] Bununla belə, bəzi məlumatlar göstərir ki, əksər ölkələrdə böyük su elektrik bəndləri çox baha başa gələcək və müvafiq risklərin idarə edilməsi tədbirləri tətbiq edilmədiyi halda, müsbət riskə uyğunlaşdırılmış gəlir gətirmək üçün tikintisi çox uzun çəkəcək.[37]

Sənaye tətbiqləri üçün uyğunluq

Bir çox su elektrik layihələri ictimai elektrik şəbəkələrini təmin edərkən, bəziləri xüsusi sənaye müəssisələrinə xidmət etmək üçün yaradılmışdır. Xüsusi hidroelektrik layihələri, məsələn, alüminium elektrolit zavodları üçün lazım olan əhəmiyyətli miqdarda elektrik enerjisini təmin etmək üçün çox vaxt tikilir. Grand Coulee Barajı, müharibədən sonra vətəndaşlara suvarma və enerji (alüminium gücünə əlavə olaraq) təmin edilməsinə icazə verilməzdən əvvəl, Amerika Birləşmiş Ştatlarının Bellingham, Vaşinqton ştatında İkinci Dünya müharibəsi təyyarələri üçün Alcoa alüminiumunu dəstəkləməyə keçdi. Surinamda Brokopondo su anbarı Alcoa alüminium sənayesini elektrik enerjisi ilə təmin etmək üçün tikilmişdir. Yeni Zelandiyanın Manapouri Elektrik Stansiyası Tiwai Point- də alüminium əritmə zavodunu elektrik enerjisi ilə təmin etmək üçün tikilmişdir.

Azaldılmış CO 2 emissiyaları

Su elektrik bəndlərində yanacaq istifadə edilmədiyi üçün elektrik enerjisi istehsalı karbon qazı əmələ gətirmir. Layihənin tikintisi zamanı ilkin olaraq karbon dioksid hasil edilsə və hər il bir qədər metan su anbarları tərəfindən buraxılsa da, hidroelektrik enerjisi istehsalı üçün ən aşağı həyat dövrü istixana qazı emissiyalarından birinə malikdir.[38] Hidroelektrik enerjinin aşağı istixana qazı təsiri xüsusilə mülayim iqlimlərdə müşahidə olunur. Tropik bölgələrdə daha çox istixana qazı emissiyası müşahidə olunur, çünki tropik bölgələrdəki elektrik stansiyalarının rezervuarları mülayim bölgələrdəkindən daha çox metan istehsal edir.[39]

Digər qeyri-qalıq yanacaq mənbələri kimi, su energetikası təsərrüfatında da kükürd dioksid, azot oksidləri və ya digər hissəcik emissiyaları yoxdur.

Su anbarının digər məqsədləri

SES məqsədli su anbarları çox vaxt su idmanı üçün əlverişli olur və hətta turizm obyektlərinə çevrilirlər. Bəzi ölkələrdə su anbarlarında akvakultura adi hala çevrilib. Suvarma üçün quraşdırılmış çoxməqsədli bəndlər nisbətən sabit sutəchizat ilə kənd təsərrüfatını dəstəkləyir. Böyük su abnarları vasitəsilə daşqınlara nəzarət edilməlidir, yoxsa anbardan aşağı axınında yaşayan insanlar üçün təhlükə yaranır.[40] Suvarma kimi digər məqsədlər üçün də istifadə olunan su anbarlarının idarə edilməsi daha mürəkkəbdir.[2]

Mənfi cəhətləri

2021-ci ildə BEA "Bütün SES formalarının inkişafı üçün dəyişməz davamlılıq standatlarının və bundna irəli gələn qayda və prosedurların" yaradılmasına çağırıb.[2]

Ekosistemin zədələnməsi və torpaq itkisi

Sudandakı Merowe bəndi . Bəndlərdən istifadə edən SES su anbarının tələbinə görə geniş əraziləri su altında saxlayır. Torpağın rənginə və ya albedoya edilən bu dəyişikliklər, eyni zamanda tropik meşələri su altında saxlayan bəzi layihələrlə yanaşı, bu spesifik hallarda qlobal istiləşmənin təsiri ilə nəticələnə bilər və ya su elektrik layihələrinin ekvivalent həyat dövrü istixana qazlarının potensial olaraq kömür elektrik stansiyalarınınkindən çox olması ilə nəticələnə bilər.

Ənənəvi SES ilə əlaqəli böyük su anbarları bəndlərin yuxarı hissəsindəki geniş ərazilərin su altında qalması ilə nəticələnir, bəzən bioloji cəhətdən zəngin və məhsuldar aran və çay vadisi meşələrini, bataqlıqları və çəmənlikləri məhv edir. Damlama çayların axını kəsir və yerli ekosistemlərə zərər verə bilər və böyük bəndlərin və su anbarlarının tikintisi çox vaxt insanların və canlıların yerdəyişməsini nəzərdə tutur.[26] Torpaq itkisi çox vaxt su anbarının yaratdığı ətraf ərazilərin yaşayış yerlərinin parçalanması ilə daha da ağırlaşır.[41]

Hidroelektrik layihələr zavod sahəsinin həm yuxarı, həm də aşağı axınında ətrafdakı su ekosistemlərini poza bilər. SES enerjisinin istehsalı çayın aşağı axını mühitini dəyişir. Turbindən çıxan su adətən çox az asılı çöküntüdən ibarətdir ki, bu da çay yatağının yuyulmasına və çay sahillərinin itirilməsinə səbəb ola bilər.[42] Turbinlər həm də oradan keçən faunanın böyük hissələrini öldürəcək, məsələn, turbindən keçən ilanbalığının 70%-i dərhal məhv olacaq.[43][44][45] Turbin qapıları tez-tez fasilələrlə açıldığı üçün çay axınında sürətli və hətta gündəlik dalğalanmalar müşahidə olunur.[46]

Quraqlıq və buxarlanma ilə su itkisi

Quraqlıq və yağışda mövsümi dəyişikliklər hidroenerjini ciddi şəkildə məhdudlaşdıra bilər.[2] Su buxarlanma ilə də itirilə bilər.

Lillənmə və axın çatışmazlığı

Çay axınının miqdarındakı dəyişikliklər bənd tərəfindən istehsal olunan enerjinin miqdarı ilə əlaqələndiriləcəkdir. Aşağı çay axınları anbarda canlı anbarın miqdarını azaldacaq, buna görə də hidroelektrik üçün istifadə edilə bilən suyun miqdarı azalacaq. Çay axınının azalmasının nəticəsi hidroelektrik enerjisindən çox asılı olan ərazilərdə enerji çatışmazlığı ola bilər. İqlim dəyişikliyi nəticəsində axın çatışmazlığı riski arta bilər. Amerika Birləşmiş Ştatlarının Kolorado çayında aparılan bir araşdırma göstərir ki, iqlim dəyişikliyi, məsələn, temperaturun 2 dərəcə Selsi artması və yağıntıların 10% azalması çayların axınını 40%-ə qədər azalda bilər[47]. Xüsusilə Braziliya hidroelektrikdən çox asılı olduğu üçün həssasdır, çünki artan temperatur, aşağı su axını və yağış rejimində dəyişikliklər əsrin sonuna qədər ümumi enerji istehsalını hər il 7% azalda bilər[47].

Metan emissiyaları (su anbarlarından)

Birləşmiş Ştatlarda yerləşən Hoover bəndi quraşdırılmış gücü Şablon:Nobr olan böyük şərti bənd-su qurğusudur.

Tropik bölgələrdə daha az müsbət təsirlər müşahidə olunur. Meşənin bir hissəsinin su altında qalması zəruri olan aran tropik meşə ərazilərində elektrik stansiyalarının su anbarlarının əhəmiyyətli miqdarda metan istehsal etdiyi qeyd edilmişdir. Bu, su basmış ərazilərdəki bitki materialının anaerob mühitdə çürüməsi və istixana qazı olan metan əmələ gəlməsi ilə bağlıdır. Ümumdünya Barajlar Komissiyasının hesabatına əsasən,[48] anbarın istehsal gücü ilə müqayisədə böyük olduğu (səth sahəsinin hər kvadrat metri üçün 100 vattdan az) və anbarın tutulmasından əvvəl ərazidəki meşələrin təmizlənməsi aparılmadığı halda, anbardan istixana qazı emissiyaları stansiyada istehsal olunan neft istehsalından daha yüksək ola bilər.[49]

Kanada və Şimali Avropanın boreal su anbarlarında isə istixana qazı emissiyaları adətən hər hansı bir ənənəvi qalıq yanacaq istilik istehsalının yalnız 2%-8%-ni təşkil edir. Boğulmuş meşələri hədəf alan yeni sualtı ağac kəsmə əməliyyatı meşələrin çürüməsinin təsirini azalda bilər.[50]

Köçürülmə

Su elektrik bəndlərinin başqa bir çatışmazlığı su anbarlarının nəzərdə tutulduğu yerlərdə yaşayan insanların köçürülməsi zərurətidir. 2000-ci ildə Ümumdünya Barajlar Komissiyası bəndlərin fiziki olaraq 40–80 nəfəri yerdəyişdirdiyini təxmin etdi. dünyada milyon insan.[51]

Uğursuzluq riskləri

Böyük adi su obyektləri böyük həcmdə suyu saxlaya bildiyindən, keyfiyyətsiz tikinti, təbii fəlakətlər və ya təxribat nəticəsində yaranan nasazlıq çayın aşağısında yerləşən yaşayış məntəqələri və infrastruktur üçün fəlakətli ola bilər.

1975-ci ildə Nina qasırğası zamanı Cənubi Çində Banqiao bəndi 24 saat ərzində bir ildən çox yağış yağdıqda uğursuz oldu (bax : 1975-ci ildə Banqiao bəndinin uğursuzluğu). Nəticədə daşqın 26.000 nəfərin, daha 145.000 nəfərin isə epidemiyalardan ölümü ilə nəticələndi. Milyonlarla insan evsiz qaldı.[52]

Geoloji cəhətdən uyğun olmayan yerdə bəndin yaradılması 1963-cü ildə İtaliyanın Vajont bəndində 2000-ə yaxın insanın öldüyü fəlakət kimi fəlakətlərə səbəb ola bilər.

Fransanın cənubundakı Fransız Rivierasında (Côte d'Azur) Fréjusda Malpasset Barajı qəzası 2 dekabr 1959-cu ildə çökdü və nəticədə daşqın nəticəsində 423 nəfər həlak oldu.[53]

Daha kiçik bəndlər və mikro hidrotexniki qurğular daha az risk yaradır, lakin istismardan çıxarıldıqdan sonra belə davam edən təhlükələr yarada bilər. Məsələn, Kelly Barnes Damın kiçik torpaq bəndi 1977-ci ildə elektrik stansiyasının istismardan çıxarılmasından iyirmi il sonra sıradan çıxdı və 39 nəfərin ölümünə səbəb oldu.

Hidroelektrik kömürdə olan kükürd dioksid, azot oksidi, karbonmonoksit, toz və civə kimi çirkləndiricilər də daxil olmaqla, qalıq yanacaqların yanması nəticəsində yaranan baca qazı emissiyalarını aradan qaldırır. Su elektrik enerjisi həmçinin kömür hasilatının təhlükələrindən və kömür emissiyalarının dolayı sağlamlığa təsirindən qaçır. 2021-ci ildə BEA hökumətin enerji siyasətinin "SES-lərin təmin etdiyi çoxsaylı ictimai faydaların dəyərində qiymət verməli" olduğunu söylədi.[2]

Nüvə enerjisi

Nüvə enerjisi nisbətən çevik deyil; baxmayaraq ki, o, məhsuldarlığını kifayət qədər tez azalda bilər. Nüvə enerjisinin qiymətində yüksək infrastruktur xərcləri üstünlük təşkil etdiyindən, enerji vahidinin dəyəri aşağı istehsalla əhəmiyyətli dərəcədə artır. Buna görə nüvə enerjisi əsasən baza yükü üçün istifadə olunur. Bunun əksinə olaraq, hidroelektrik daha aşağı qiymətə pik enerjini təmin edə bilər. Beləliklə, hidroelektrik çox vaxt nüvə və ya digər yük mənbələrini tamamlamaq üçün istifadə olunur. Onların 50/50-yə yaxın payda birləşdirildiyi ölkə nümunələrinə İsveçrədəki elektrik şəbəkəsi, İsveçdəki Elektrik sektoru və daha az dərəcədə Ukrayna və Finlandiyanın Elektrik sektoru daxildir.[54]

Külək gücü

Buna misal olaraq Norveçin İsveç, Danimarka, Hollandiya, Almaniya və Böyük Britaniya ilə ticarətini göstərmək olar.[55][56] Norveç 98% su enerjisindən ibarətdir, onun düzənlik qonşuları isə külək enerjisinə malikdir. Hidroenergetikaya malik olmayan ərazilərdə nasoslu anbar oxşar rol oynayır, lakin daha yüksək qiymətə və 20% aşağı səmərəliliyə malikdir.[57] [ sitat lazımdır ]

Ölkə üzrə hidroenergetika

Ölkə üzrə hidrogenerasiya, 2021[58]

2022-ci ildə su 4,289 TWh, ümumi elektrik enerjisinin 15%-ni və bərpa olunan enerjinin yarısını istehsal edib. Dünyada ən çox istehsal edilən Çin (30%), Braziliya (10%), Kanada (9,2%), ABŞ (5,8%) və Rusiya (4,6%).[59]

Paraqvay demək olar ki, bütün elektrik enerjisini sudan istehsal edir və istifadə etdiyindən qat-qat çox ixrac edir.[60] Daha böyük zavodlar adətən milli hökumətlər tərəfindən tikilir və idarə olunur, buna görə də 2021-ci ildən etibarən əksər zavodların (təxminən 70%) özəl sektora məxsus olmasına və idarə olunmasına baxmayaraq, gücün əksəriyyəti (70%) dövlətə məxsusdur.[2]

Aşağıdakı cədvəldə hər bir ölkə üçün bu məlumatlar verilmişdir:

Məlumatlar başqa cür göstərilmədiyi təqdirdə 2023-cü ilə aid Emberdən əldə edilmişdir.[58] Yalnız 1 TWh-dan çox nəsil olan ölkələr daxildir. Hər bir yer üçün bağlantılar mövcud olduqda müvafiq hidroenergetika səhifəsinə keçin.

İqtisadiyyat

Həmçinin bax

İstinadlar

Şablon:İstinad siyahısı

  1. ↑ Şablon:Cite web
  2. ↑ 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 2,10 2,11 2,12 Şablon:Cite web
  3. ↑ Şablon:Cite journal
  4. ↑ Şablon:Cite journal
  5. ↑ Şablon:Cite news
  6. ↑ Şablon:Cite news
  7. ↑ Şablon:Cite web
  8. ↑ Şablon:Cite web
  9. ↑ Şablon:Cite web
  10. ↑ 10,0 10,1 Şablon:Cite web
  11. ↑ 11,0 11,1 Şablon:Cite web
  12. ↑ Şablon:Cite book
  13. ↑ Şablon:Cite web
  14. ↑ Şablon:Cite web
  15. ↑ Şablon:Cite web
  16. ↑ Şablon:Cite web
  17. ↑ Şablon:Cite web
  18. ↑ Şablon:Cite web
  19. ↑ Şablon:Cite web
  20. ↑ Şablon:Cite web
  21. ↑ Şablon:Cite web
  22. ↑ Şablon:Cite web
  23. ↑ Şablon:Cite web
  24. ↑ Şablon:Cite book
  25. ↑ Şablon:Cite web
  26. ↑ 26,0 26,1 26,2 Şablon:Cite web
  27. ↑ Şablon:Cite web
  28. ↑ Şablon:Cite web
  29. ↑ Şablon:Cite web
  30. ↑ Şablon:Cite web
  31. ↑ Şablon:Cite journal
  32. ↑ Şablon:Cite book
  33. ↑ Şablon:Cite web
  34. ↑ 34,0 34,1 Şablon:Cite book
  35. ↑ Şablon:Cite book
  36. ↑ Şablon:Cite web
  37. ↑ Şablon:Cite journal
  38. ↑ Şablon:Cite web
  39. ↑ Şablon:Cite journal
  40. ↑ Şablon:Cite journal
  41. ↑ Şablon:Cite journal
  42. ↑ Şablon:Cite web
  43. ↑ Şablon:Cite web
  44. ↑ Şablon:Cite web
  45. ↑ Şablon:Cite web
  46. ↑ Şablon:Cite journal
  47. ↑ 47,0 47,1 Şablon:Cite web
  48. ↑ Şablon:Cite web
  49. ↑ Şablon:Cite web
  50. ↑ Şablon:Cite web
  51. ↑ Şablon:Cite web
  52. ↑ Şablon:Cite web
  53. ↑ Şablon:Cite web
  54. ↑ Şablon:Cite web
  55. ↑ Şablon:Cite web
  56. ↑ Şablon:Cite web
  57. ↑ Şablon:Cite web
  58. ↑ 58,0 58,1 Şablon:Cite web
  59. ↑ Şablon:Cite web
  60. ↑ Şablon:Cite web
Mənbə — "https://az.wiki.beta.math.wmflabs.org/w/index.php?title=Su_elektroenergetikası&oldid=1022"