什么是水力发电?
水力发电是由河流等流动的水产生的。水力发电是一种可再生能源。这意味着使用大坝或河流来发电不会耗尽任何有限的资源,如煤或汽油就是不可再生能源。
我们如何从水中获得能源?
从一条大河上掉下来或流出的水有很多能量。我们可以通过迫使水通过称为压力管道的管道来控制这种情况。当水流过管道时,水会转动涡轮的叶片,从而使发电机旋转。只要水在流动,发电机就可以提供电力。
工程师设计水力发电厂有三种主要方式:
储存系统:储存系统是利用一个大坝。大坝减缓了河流的流动,并在湖中储存了水。一部分水从大坝底部释放到河里。落水和来自湖水的压力,迫使水通过大坝,使涡轮发电机旋转。建造水坝是昂贵的,但它们也有助于控制洪水,可以形成一个大湖,并可以为周围的城镇提供淡水。
河流系统:在河流系统中,涡轮机是由河流的自然流动旋转的。这些系统的优点是不会形成一个巨大的湖泊,也不会淹没大坝上方的地区。因此,它们对环境的总体影响较小。然而,为了提供持续的电力,他们使用的河流必须全年保持满流,因为水流不受水坝控制。
抽水蓄能系统:这个系统就像蓄能系统,除了它使用水泵把用过的水抽回到水库。它的工作原理是,在夜间,当用电量少得多的时候,它利用额外的电力将水抽回大坝顶部,并重新填满水库。这提高了水电厂的整体效率。
水力发电的历史
利用河流为机械设备提供动力并不是一个新概念。早在几千年前的远古时代,人们就利用水力来完成磨粉等任务。在19世纪末,科学家们首次发现了利用水力发电的方法。1882年,第一座水力发电站在美国的威斯康星州建成。从那以后,美国建造了更多的发电厂,包括1936年的胡佛大坝和1942年的大古力大坝。
水力发电的弊端?
像任何一种能源一样,水力发电也有一些缺点。首个缺点是,大坝形成湖泊会造成土地的流失和当地生态系统的破坏。这也会导致人们不得不不搬家,离开家园。另一个缺点是水库会产生的甲烷排放。水坝和涡轮机也会伤害鱼类,破坏它们向产卵地的迁徙。