مبدأ حفظ الطاقة
يشيرُ مبدأ حفظ الطاقة إلى أن الطاقة لا تفنى ولا تُستحدث ولكن يتم انتقالها من شكل إلى آخر، ونظرًا لأهمية الطاقة الكهربائية في العصر الحالي الحديث والمعتمد بشكل أساسي في تشغيل التكنولوجيا خاصته عليها، والتي اعتاد العالم الصناعي على استعمال الوقود الأحفوري في توليدها، ولكن الوقود الأحفوري باتجاه النفاذ، فقد لجأوا إلى تطبيق مبدأ حفظ الطاقة وفكروا في الحصول على الطاقة الكهربائية من مصادر متجددة أخرى، وفي هذا المقال سيتم التطرق إلى كيفيّة توليد الطاقة الكهربائية من الماء. توليد الطاقة الكهربائية من الماء
يعبِّر مصطلح الطاقة الكهرومائية عن الطاقة الكهربائيّة الناتجة عن تحويل طاقة الوضع الكامنة في المياه والشلالات والأمواج والسدود إلى طاقة حركية، ثم تحويل الأخيرة إلى طاقة كهربائية، وعادة ما تُستعمل السدود في توليد الكهرباء، وفي الخطوات الآتية كيفية توليد الطاقة الكهربائية من الماء:
توليد الطاقة الكهربائية من السدود:
في البداية يمتلك الماء في مجرىً مائي معين طاقة وضع كامنة مُحتفظ بها بداخله. يتم بناء حاجز مائي ضخم أو ما يسمّى بالسد لحجز الماء الجاري من جريانه، وبذلك تكمن طاقة الوضع في داخله.
توليد طاقه كهربائيه من طاقة الماء
تعتمد كمية الطاقة المنتجة على كمية الماء المارة بالثانية وعلى ارتفاع الماء، فكلما زاد معدل كمية الماء المار في التوربين زادت الطاقة المنتجة، وكلما زاد ارتفاع الماء زادت الطاقة الناتجة أيضا، ومعامل التناسب هو عجلة الجاذبية الأرضية كما سنراه هنا. ولتوليد الكهرباء من طاقة وضع الماء يستلزم الآتي:
يبنى سد على مجرى مائي، فيحجز الماء خلفه لتتكون بحيرة اصطناعية عالية بسعة مائية كبيرة. أكسا لتوليد الطاقة | التوليد المشترك. وتعتمد طاقة الوضع في ذلك الخزان الكبير على كمية المياه التي يحتويها (وبالتالي كتلتها), وعلى ارتفاع منسوب الماء، وعلى الجاذبية الأرضية، طبقا للمعادلة الرياضية:
طاقة الوضع = كتلة × الجاذبية الأرضية × ارتفاع
حيث: نقيس الكتلة بالكيلوجرام
- والجاذبية: 81. 9 متر/ مربع الثانية
- الارتفاع: بالمتر (ارتفاع منسوب الماء بالنسبة للتوربين)
مخطط توضيحي للتوربين ومولد الكهرباء. عند فتح المنفذ المائي في السد، تتدفق المياه بتأثير الجاذبية، وتتحول طاقة الوضع الكامنة في الماء إلى طاقة حركية. وإذا أهملنا مقاومة أنبوب تدفق المياه أثناء حركتها إلى التوربين يمكن القول أن طاقة الوضع للماء تتحول بكاملها تقريبا إلى طاقة حركية تدير التوربين.
[2] نتيجة وجود سد وخزان؛ تُعد أيضًا مصدرًا مرنًا للكهرباء، إذ إن الكمية التي تنتجها المحطة يمكن أن تختلف صعودًا أو هبوطًا بشكل سريع جدًا (أقل من بضع ثوانٍ) للتكيف مع متطلبات الطاقة المتغيرة. بعد إنجاز بناء المجمع الكهرومائي، لا ينتج المشروع أيّ نفايات مباشرة، وعادة ما يكون ذا مستوى إنتاج للغازات الدفيئة أقل بكثير مقارنة بمحطات الطاقة الكهروضوئية ومحطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري بالتأكيد، [3] بيد أنه عند بناء المشاريع في مناطق الغابات المطيرة المنخفضة حيث يكون غمر جزء من الغابة أمرًا ضروريًا، فإنها تصدر فعليًا ما يصل إلى 3 إلى 4 أضعاف أكثر من الغازات الدفيئة. أصل التسمية [ عدل]
الطاقة الكهرومائية عبارة عن ثلاث كلمات، وهي الطاقة الكهربائية المائية، حيث تم تركيب لفظا الكهربائية والمائية، في لفظ منحوت ليصبح اللفظ الكهرومائية. افضل مشروع سوف تعمله توليد طاقه كهربائيه بدون وقود شاركنا بفكرتك التي نضيفها في المشروع في تعليق - YouTube. محطات توليد الطاقة الكهرومائية المعتمدة [ عدل]
هناك تنوع كبير من محطات الطاقة الكهرومائية اعتمادا على تكوين المجرى المائي، والتضاريس، وارتفاع الشلال:
المواقع الجبلية مع ارتفاع كبير ولكن معدلات تدفق منخفضة؛
المحطات متوسطة الحجم ذات التدفق العالي.