Vsebina
Hidroelektrarna je energija, ki izhaja iz gibanja vode. To gibanje je del vodnega cikla Zemlje, ki je neprekinjen kroženje vode skozi tla, oceane in ozračje. Količina energije, ki jo gibljiva voda zagotavlja, je odvisna od prostornine v gibanju in njene hitrosti. Voda je eden najstarejših virov energije. Starodavne civilizacije so uporabljale hidroenergijo za namakanje in kot mehanizem za mletje žita. V sodobnem obdobju hidroelektrarna zagotavlja 20 odstotkov obnovljive energije na svetu.
Vodno kolo
••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty ImagesVodna kolesa so bila najpogostejša oblika hidroelektrarn od pred več kot 4.000 leti do 19. stoletja. Energijo tekoče vode so pretvorili v vrtljivo gibanje. To gibanje je nato spodbudilo gibanje kamenja in vzvodov za mletje žita, mineralne rude in rezanje lesa. Kolo je ležalo vodoravno ali navpično v tekoči vodi, kot je reka ali potok. Pretok vode je prisilil kolo, da se je premikalo, ko je zadel vesla, pritrjena na zunanji okvir kolesa. Moč vode se je povečevala, ko je tekla skozi ozke kanale ali šobe.
Turbine
Vodne turbine so razvoj vodnega kolesa in predhodniki sodobne proizvodnje električne energije. Namesto da bi udaril v fiksno veslo na kolesu, pretok vode aktivira vrteči se rotor, ki ima na stotine rezil. Gred je pritrdil povezave rotorja do turbogeneratorja, ki je velikanski magnet z zavitimi žicami v njem. Med obračanjem gredi se v turbini ustvarja električni tok.
Jezovi
••• Kitajske fotografije / novice Getty Images / Getty ImagesJeze zajemajo velike količine vode, ki pritekajo iz rek, in ustvarjajo rezervoar za zadrževalno steno. Odmik je cev ali zaporna vrata od dna rezervoarja do jezu do vodne turbine. Voda iz rezervoarja priteka pod visokim pritiskom iz rezervoarja v turbino in proizvaja električno energijo. Jeza Tri soteske na reki Yangtze na Kitajskem je največja svetovna hidroelektrarna, kjer vodni tok poganja 32 turbin.
Črpališče
Upravljavci hidroelektrarn lahko shranjujejo energijo v obdobjih majhnega povpraševanja po električni energiji in jih sproščajo v obdobjih največjega povpraševanja z uporabo metod shranjevanja črpalk. V obdobjih majhnega povpraševanja se voda, ki je že tekla skozi turbine, odvaja nazaj v ločen rezervoar nad turbinami. Ta voda se skozi turbine vrne v obdobjih največjega povpraševanja. Sistem omogoča hiter zagon za dodatno proizvodnjo energije.