Die wesentlichen Vorteile der Wasserkraft liegen auf der Hand. Der Hauptvorteil der Wasserkraft liegt natürlich in ihrer Erneuerbarkeit: Der Wasservorrat ist praktisch unerschöpflich. Gleichzeitig sind Wasserressourcen anderen Arten von erneuerbaren Energiequellen in der Entwicklung deutlich voraus und können Energie liefern große Städte und ganze Regionen.

Zudem ist es recht einfach, diese Energiequelle zu nutzen, wie die lange Geschichte der Wasserkraft belegt. Beispielsweise können Wasserkraftgeneratoren je nach Bedarf zu- oder abgeschaltet werden.

Gleichzeitig stellt sich die Frage nach den Auswirkungen der Wasserkraft Umgebung. Einerseits führt der Betrieb von Wasserkraftwerken nicht zu einer Belastung der Natur mit Schadstoffen, im Gegensatz zu CO 2 -Emissionen thermischer Kraftwerke und möglichen Unfällen in Kernkraftwerken, die weltweit katastrophale Folgen haben können.

Gleichzeitig erfordert die Bildung von Stauseen die Überflutung großer, oft fruchtbarer Gebiete, was zu negativen Veränderungen in der Natur führt. Dämme versperren oft Fischen den Weg zum Laichen, stören den natürlichen Flusslauf, führen zur Entwicklung stagnierender Prozesse, verringern die Fähigkeit zur „Selbstreinigung“ und verändern damit die Wasserqualität dramatisch.

Die Kosten für die in Wasserkraftwerken erzeugte Energie sind viel niedriger als in Kern- und Wärmekraftwerken, und sie können nach dem Einschalten schnell den Betriebsleistungsmodus erreichen, aber ihr Bau ist teurer.

Moderne Technologien zur Erzeugung von Wasserkraft ermöglichen einen relativ hohen Wirkungsgrad. Sie ist teilweise doppelt so hoch wie bei konventionellen thermischen Kraftwerken. Diese Effizienz wird in vielerlei Hinsicht durch die Ausstattungsmerkmale von Wasserkraftwerken gewährleistet. Es ist sehr zuverlässig und einfach zu bedienen.

Darüber hinaus hat die gesamte verwendete Ausrüstung einen weiteren wichtigen Vorteil. Dies ist eine lange Lebensdauer, die durch die Abwesenheit von Wärme im Produktionsprozess erklärt wird. Und wirklich oft müssen Sie die Ausrüstung nicht wechseln, Ausfälle treten äußerst selten auf. Die Mindestlebensdauer eines Wasserkraftwerks beträgt etwa fünfzig Jahre. Und in den Weiten der ehemaligen Sowjetunion sind Stationen, die in den zwanziger oder dreißiger Jahren des letzten Jahrhunderts gebaut wurden, erfolgreich in Betrieb. Wasserkraftwerke werden über eine zentrale Drehscheibe verwaltet, weshalb dort in den meisten Fällen nur wenige Menschen arbeiten.

Fazit

Wasserkraft Turbine Einstandspreis Energie

Das Potenzial für Wasserkraft lässt sich ermitteln, indem man alle auf der Erde existierenden Flüsse summiert. Berechnungen ergaben, dass das weltweite Potenzial fünfzig Milliarden Kilowatt pro Jahr entspricht. Aber diese sehr beeindruckende Zahl ist nur ein Viertel der Niederschlagsmenge, die jährlich weltweit fällt.

Unter Berücksichtigung der Bedingungen der jeweiligen Region und des Zustands der Flüsse der Welt beträgt das tatsächliche Potenzial der Wasserressourcen zwei bis drei Milliarden Kilowatt. Diese Zahlen entsprechen einer jährlichen Stromerzeugung von 10.000 bis 20.000 Milliarden Kilowatt pro Stunde.

Um das durch diese Zahlen ausgedrückte Potenzial der Wasserkraft zu verstehen, ist es notwendig, die erhaltenen Daten mit den Indikatoren von Ölwärmekraftwerken zu vergleichen. Um diese Strommenge zu erzeugen, würden Ölkraftwerke täglich etwa vierzig Millionen Barrel Öl benötigen.

Ohne Zweifel soll Wasserkraft in Zukunft die Umwelt nicht belasten oder auf ein Minimum reduzieren. Gleichzeitig ist es notwendig, eine maximale Nutzung der Wasserressourcen zu erreichen.

Dies ist vielen Fachleuten bewusst und daher ist die Problematik der Erhaltung der natürlichen Umwelt beim aktiven Wasserbau aktueller denn je. Eine genaue Prognose ist in dieser Zeit besonders wichtig. mögliche Konsequenzen Bau von hydrotechnischen Anlagen. Es sollte viele Fragen bezüglich der Möglichkeit beantworten, unerwünschte Umweltsituationen, die während des Baus auftreten können, abzumildern und zu überwinden. Darüber hinaus ist eine vergleichende Bewertung der Umwelteffizienz zukünftiger Wasserkraftanlagen erforderlich. Zwar ist die Umsetzung solcher Pläne noch in weiter Ferne, da heute die Entwicklung von Methoden zur Ermittlung des Umweltenergiepotenzials nicht betrieben wird.

Wie jede andere Methode der Energiegewinnung hat auch der Einsatz von Klein- und Kleinstwasserkraftwerken Vor- und Nachteile.

Zu den wirtschaftlichen, ökologischen und sozialen Vorteilen von Kleinwasserkraftwerken gehören die folgenden. Ihre Schaffung erhöht die Energiesicherheit der Region, sichert die Unabhängigkeit von Brennstofflieferanten in anderen Regionen, spart knappen organischen Brennstoff. Der Bau einer solchen Energieanlage erfordert keine großen Investitionen, eine große Menge an energieintensiven Baumaterialien und erhebliche Arbeitskosten und rechnet sich relativ schnell. Es ist zu beachten, dass der Wiederaufbau eines zuvor stillgelegten kleinen HPP 1,5-2 mal billiger ist. Kleine Energieanlagen erfordern keine Organisation großer Stauseen mit entsprechenden Überschwemmungen des Territoriums und enormen Sachschäden.

Darüber hinaus gibt es Möglichkeiten, die Baukosten aufgrund der Vereinheitlichung und Zertifizierung von Geräten zu senken. Moderne Bahnhöfe sind einfach aufgebaut und vollautomatisiert, d.h. erfordern während des Betriebs keine Anwesenheit einer Person. Der von ihnen erzeugte elektrische Strom erfüllt die Anforderungen von GOST in Bezug auf Frequenz und Spannung, und die Stationen können sowohl im Stand-Alone-Modus betrieben werden, d.h. außerhalb des Stromnetzes des Stromsystems der Region und als Teil dieses Stromnetzes. Und die volle Lebensdauer der Station beträgt mindestens 40 Jahre (mindestens 5 Jahre vor Überholung).

Einer der Hauptvorteile von Kleinwasserkraftwerken ist die Umweltsicherheit. Während ihres Baus und späteren Betriebs schädliche Auswirkungenüber die Beschaffenheit und Qualität des Wassers. Teiche können auch für Fische genutzt werden Wirtschaftstätigkeit, und als Quellen der Wasserversorgung für die Bevölkerung. Bei der Stromerzeugung erzeugt das HPP keine Treibhausgase und belastet die Umwelt nicht mit Verbrennungsprodukten und giftigen Abfällen, was den Anforderungen des Kyoto-Protokolls entspricht. Solche Objekte sind nicht die Ursache für induzierte Seismizität und sind relativ sicher gegenüber dem natürlichen Auftreten von Erdbeben. Sie wirken sich nicht negativ auf die Lebensweise der Bevölkerung aus, weiter Tierwelt und lokale mikroklimatische Bedingungen.

Ein wesentlicher Vorteil ist auch die Abwesenheit von Beeinträchtigungen der Naturlandschaft und der Umwelt während des Bauprozesses und während der Betriebsphase sowie die nahezu vollständige Unabhängigkeit von Wetterverhältnisse. Der Verbraucher wird zu jeder Jahreszeit mit günstigem Strom versorgt. ??????????????? ???????????? ???????

Darüber hinaus können Mini-Wasserturbinen auch als Energieabsorber bei Höhenunterschieden von Trink- und anderen zum Pumpen vorgesehenen Rohrleitungen eingesetzt werden verschiedene Sorten flüssige Produkte.

Mögliche Probleme bei der Errichtung und Nutzung von Kleinwasserkraftanlagen sind weniger ausgeprägt, sollten aber ebenfalls erwähnt werden.

Wie jede dezentrale Energiequelle ist auch ein Kleinwasserkraftwerk im Inselfall störanfällig, wodurch die Verbraucher ohne Energieversorgung bleiben (Lösung des Problems ist die Schaffung von Gemeinschafts- oder Ersatzerzeugungskapazitäten). - eine Windkraftanlage, ein KWK-Kleinkessel mit Biokraftstoff, eine Photovoltaikanlage usw.).

Die häufigste Unfallart bei Kleinwasserkraftanlagen ist die Zerstörung der Talsperre und der Hydraulikaggregate durch Überlaufen der Dammkrone mit unerwartetem Anstieg des Wasserspiegels und Versagen von Sperrvorrichtungen. Teilweise tragen KKW zur Versandung von Stauseen bei und beeinflussen Gerinnebildungsprozesse.

Es gibt eine gewisse Saisonalität in der Stromerzeugung (spürbare Rückgänge im Winter und Sommer), die dazu führt, dass in manchen Regionen Kleinwasserkraft als Backup (Backup) Erzeugungskapazität betrachtet wird.

Unter den Faktoren, die die Entwicklung von Kleinwasserkraft behindern, weisen die meisten Experten auf das unvollständige Bewusstsein potenzieller Nutzer über die Vorteile der Nutzung von Kleinwasserkraftanlagen hin; unzureichende Kenntnis des hydrologischen Regimes und der Abflussmengen kleiner Wasserläufe; geringe Qualität aktuelle Methoden, Empfehlungen und SNiPs, die die Ursache für schwerwiegende Fehler in den Berechnungen sind; fehlende Entwicklung von Methoden zur Bewertung und Vorhersage möglicher Auswirkungen auf die Umwelt und die Wirtschaftstätigkeit; schwache Produktions- und Reparaturbasis von Unternehmen, die Wasserkraftanlagen für kleine Wasserkraftwerke herstellen, und der Massenbau von kleinen Wasserkraftwerken ist nur möglich, wenn Serienfertigung Ausstattung, die Absage an individuelles Design und eine qualitativ neue Herangehensweise an die Zuverlässigkeit und Kosten der Ausstattung - im Vergleich zu alten stillgelegten Anlagen.

Energiequellen

Energiequellen für Kleinwasserkraft sind:

* kleine Flüsse, Bäche,

* natürliche Höhenunterschiede an Seeüberläufen und an Bewässerungskanälen von Bewässerungssystemen,

* technologische Wasserläufe (Industrie- und Abwassereinleitungen),

* Höhenunterschiede von Trinkleitungen, Wasseraufbereitungssystemen und anderen Rohrleitungen, die zum Pumpen verschiedener Arten von flüssigen Produkten bestimmt sind.

Vorteile von HPP:

Nutzung erneuerbarer Energien.

Sehr günstiger Strom.

Die Arbeit wird nicht von schädlichen Emissionen in die Atmosphäre begleitet.

Schneller (relativ zu CHP/TPP) Zugriff auf den Betriebsleistungsmodus nach dem Einschalten der Station.

Nachteile HPP:

Überflutung von Ackerland

Gebaut wird dort, wo große Reserven an Wasserenergie vorhanden sind

An Bergflüssen sind sie aufgrund der hohen Seismizität der Gebiete gefährlich

Aus energetischer Sicht haben sie gegenüber allen Arten von thermischen Kraftwerken und Kernkraftwerken eine Reihe von Vorteilen.

Erstens benötigen sie überhaupt keinen Brennstoff, wodurch ihre Energie 5-6 mal billiger ist als die Energie von Wärmekraftwerken und 8-10 mal billiger als die Energie von Kernkraftwerken. Der Wirkungsgrad von Wasserkraftwerken ist mit 80-90 % sehr hoch.

Zweitens haben Wasserkraftwerke eine außergewöhnlich hohe Manövrierfähigkeit: Ein funktionierendes Wasserkraftwerk kann seine Kapazität fast sofort erhöhen, und das Starten eines gestoppten Wasserkraftwerks dauert nur 1-2 Minuten. Die Ungleichmäßigkeit des Lastplans hat praktisch keinen Einfluss auf die Effizienz des HPP. Diese Qualitäten machen HPPs unverzichtbar für den Betrieb in der Spitzenzeit des Fahrplans, während die Lasten auf TKWs ausgeglichen und ihr Kraftstoffverbrauch reduziert werden.

Die ungestützten energetischen Vorteile von WKW geben jedoch keinen Anlass, sie Kraftwerken anderer Art entgegenzusetzen.

In einer Reihe von Ländern und Wirtschaftsregionen sind die Wasserkraftressourcen entweder unzureichend oder von Energieverbrauchszentren entfernt.

Die Energieproduktion von Wasserkraftwerken schwankt stark in Abhängigkeit vom Wassergehalt des Jahres.

Die Anschaffungskosten für den Bau von Wasserkraftwerken sind oft höher als für thermische Kraftwerke, und die Bauzeit ist länger. Die mit Überschwemmungen bei der Anlage eines Stausees verbundenen Kosten sind nicht immer gerechtfertigt. Gleichzeitig ist der Betrieb von Wasserkraftwerken deutlich günstiger als von thermischen und nuklearen Kraftwerken. Keine Kraftstoffkosten, keine Umweltabgaben für Emissionen, weniger Reparaturkosten, weniger Personal.

Diese Umstände bestimmten den Platz von HPPs im globalen Energiesektor. Der Beteiligungsanteil von HPPs am Energiesektor ist in einigen Ländern unterschiedlich, was mit einer unterschiedlichen Struktur der Brennstoff- und Energiebilanz und unterschiedlichen Traditionen in der Entwicklung des Energiesektors verbunden ist. Wasserkraftwerke liefern etwa 20 % der russischen und weltweiten Stromerzeugung. In vielen Ländern ist der Anteil der Wasserkraft deutlich höher. In Kanada beispielsweise, das Russland in Bezug auf die natürlichen Bedingungen am nächsten liegt, produzieren Wasserkraftwerke 58% des Stroms, in Brasilien 86% und in Norwegen, das für die Strenge der Umweltgesetzgebung bekannt ist, 99%.

Wasserkraft ist auch Bestandteil eines weiteren wichtigen Wirtschaftszweiges der Volkswirtschaft – der Wasserwirtschaft.

Wasser, insbesondere Süßwasser, das nur 2,5 % der weltweiten Wasserreserven ausmacht, ist ein unersetzlicher natürlicher Reichtum, eine der Grundlagen des Lebens auf der Erde. Die verfügbaren Süßwasserressourcen befinden sich hauptsächlich in Flüssen, die weltweit einen durchschnittlichen Jahresdurchfluss von rund 39.000 km3 aufweisen.

Wenn Wasser in den vergangenen Jahrhunderten in den meisten Teilen des Planeten ein kostenloses und unerschöpfliches Naturgeschenk zu sein schien, dann im 20. Jahrhundert das schnelle Wachstum der Industrie und der städtischen Bevölkerung

dazu geführt, dass Wasser zunehmend als teurer und teilweise knapper Rohstoff galt.

Die Nutzung der Wasserressourcen ist untrennbar mit Maßnahmen zu deren Schutz verbunden, vor allem zur Sicherstellung der erforderlichen Wasserqualität. Bei der Umsetzung des Wasserbaus, der erhebliche Änderungen der natürlichen Bedingungen mit sich bringt, müssen alle Faktoren seiner Auswirkungen auf die Umwelt sorgfältig berücksichtigt werden.

Leicht. 1. TPP. Thermische Energie (Elektro) Stationen. Sie basieren auf der Verarbeitung (Verbrennung) von festen Brennstoffträgern, wie zB Kohle. Vorteile: 1. Große Menge an Stromerzeugung. 2. Am einfachsten zu bedienen. 3. Das Funktionsprinzip und ihre Konstruktion sind sehr einfach. 4. Billig, leicht verfügbar. 5. Jobs geben. Nachteile: 1. Sie liefern weniger Strom als Wasserkraftwerke und Kernkraftwerke. 2. Umweltgefährdend – Umweltverschmutzung, Treibhauseffekt, erfordern den Verbrauch nicht erneuerbarer Ressourcen (wie Kohle). 3. Aufgrund ihres Primitivismus sind sie einfach obsolet. HPS - Hydroelektrostation. Basierend auf der Nutzung von Wasserressourcen, Flüssen, Gezeitenzyklen. Vorteile: 1. Relativ umweltfreundlich. 2. Sie liefern ein Vielfaches mehr Strom als Wärmekraftwerke. 3. Kann zusätzliche Unterproduktionsstrukturen bereitstellen. 4. Arbeitsplätze. 5. Einfacher zu bedienen als Kernkraftwerke. . Nachteile: 1. Auch hier ist die Umweltsicherheit relativ (Dammexplosion, Wasserverschmutzung ohne Reinigungskreislauf, Ungleichgewicht). 2. Hohe Baukosten. 3. Sie liefern weniger Energie als Kernkraftwerke. ATOMKRAFTWERK - Atomkraftwerke. Der derzeit perfekteste ES in Sachen Leistung. Dabei werden Uranstäbe des Uranisotops -278 und die Energie einer atomaren Reaktion genutzt. Vorteile: 1. Relativ geringer Ressourcenverbrauch. Das wichtigste ist Uran. 2. Die leistungsstärksten Kraftwerke zur Stromerzeugung. Ein ES kann ganze Städte und Metropolregionen versorgen, die umliegenden Gebiete im Allgemeinen weite Gebiete abdecken. 3. Moderner als Wärmekraftwerke. 4. Geben Sie eine große Anzahl von Jobs. 5. Öffnen Sie den Weg zur Schaffung fortgeschrittenerer ES. Nachteile: 1. Konstante Umweltverschmutzung. Smog, Strahlung. 2. Verbrauch seltener Ressourcen - Uran. 3. Nutzung von Wasser, seine Verschmutzung. 4. Wahrscheinliche Gefahr einer ökologischen Superkatastrophe. Bei Kontrollverlust über nukleare Reaktionen, Verletzungen des Kühlkreislaufs (deutlichstes Beispiel für beide Fehler ist Tschernobyl; das Atomkraftwerk ist immer noch durch einen Sarkophag verschlossen, die schlimmste Umweltkatastrophe der Menschheitsgeschichte), äußere Einwirkungen (Erdbeben, zum Beispiel - Fukushima), militärischer Angriff oder Untergrabung durch Terroristen - eine ökologische Katastrophe ist sehr wahrscheinlich (oder - fast hundertprozentig), und die Gefahr einer Explosion eines Kernkraftwerks ist ebenfalls sehr wahrscheinlich - dies ist eine Explosion, a Schockwelle und vor allem der radioaktiven Verseuchung eines riesigen Territoriums können die Echos einer solchen Katastrophe die ganze Welt treffen. Daher ist das Atomkraftwerk auf Augenhöhe mit WMD (Weapon of Mass Destruction) eine der gefährlichsten Errungenschaften der Menschheit, obwohl das Atomkraftwerk ein friedliches Atom ist. Zum ersten Mal wurde in der UdSSR ein Kernkraftwerk errichtet. Energie muss nicht nur in Richtung der Nutzung erneuerbarer Ressourcen entwickelt werden, sondern auch zur Entwicklung fortschrittlicherer Arten von ÖSD, die in ihrer Grundlage und Art ihrer Arbeit grundlegend neu sein werden. Hypothetisch wird die Erforschung des Weltraums bald beginnen, ebenso wie das Eindringen in andere Geheimnisse des Mikrokosmos und im Allgemeinen kann die Physik erstaunliche Ergebnisse liefern. Kernkraftwerke maximal zu perfektionieren, ist auch ein vielversprechender Weg für die Entwicklung des Energiesektors. In diesem Stadium ist natürlich die wahrscheinlichste und praktikabelste Option die Entwicklung von Windmühlen, Sonnenkollektoren und das BRINGEN von HPPs und KKWs zur maximalen Perfektion.

Nowosibirsk Staatliche Universität

Höhere Hochschule für Informatik

Essay über Lebenssicherheit

Thema: „Sicherheit und Umweltfreundlichkeit der Wasserkraft“

Studentin: Kisarova Valentina

Gruppe: 803C

Dozent: Khegay E.G.

Einführung

Energie wird in traditionelle und nicht-traditionelle unterteilt. Traditionelle Energie basiert auf der Nutzung fossiler oder nuklearer Brennstoffe und der Wasserenergie großer Flüsse. Sie wird unterteilt in thermische Energie, elektrische Energie, Kernkraft und Wasserkraft.

Seit vielen Jahrtausenden leistet die im fließenden Wasser enthaltene Energie dem Menschen treue Dienste. Seine Reserven auf der Erde sind kolossal. Kein Wunder, dass einige Wissenschaftler glauben, dass es richtiger wäre, unseren Planeten nicht Erde, sondern Wasser zu nennen – immerhin sind etwa drei Viertel der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt. Der Weltozean dient als riesiger Energiespeicher und absorbiert den größten Teil der Energie, die von der Sonne kommt. Hier treten Wellen auf, Ebbe und Flut treten auf, mächtige Meeresströmungen entstehen. Mächtige Flüsse entstehen, die riesige Wassermassen in die Meere und Ozeane tragen. Es ist klar, dass die Menschheit auf der Suche nach Energie an solchen gigantischen Reserven nicht vorbeikommen konnte. Zunächst lernten die Menschen, die Energie der Flüsse zu nutzen.

Die Erfindung der Dampfmaschine scheint den jahrhundertealten Siegeszug der Wasserräder gestoppt zu haben. Kleine schnaufende Motoren, die überall und nicht nur am Flussufer installiert werden konnten, setzten Werkzeugmaschinen und Schmiedehämmer und Walker in Bewegung und griffen sogar in den uralten Zweck von Wasserrädern ein - Felder zu bewässern. Riesige Wasserräder wurden nach und nach verschrottet, es schien, als stünde die jahrhundertealte Geschichte der Wasserkraft kurz vor dem Abschluss. Doch als das goldene Zeitalter der Elektrizität anbrach, erlebte das Wasserrad ein Revival, allerdings in anderer Form – in Form einer Wasserturbine. Elektrische Generatoren, die Energie erzeugen, mussten gedreht werden, und dies konnte ziemlich erfolgreich durch Wasser erfolgen.

Ein bisschen Geschichte

Wasserkraft wird ebenso wie Sonnenenergie schon sehr lange genutzt. Die Erwähnung der Nutzung von Wasserenergie in Wassermühlen zum Mahlen von Getreide und zum Einblasen von Luft während der Metallschmelze stammt aus dem Ende des 2. Jahrhunderts vor Christus. BC e. Im Laufe der Jahrhunderte haben Wasserräder an Größe und Effizienz zugenommen. Im XI Jahrhundert. In England und Frankreich kam auf 250 Einwohner eine Mühle. Zu dieser Zeit erweiterte sich der Umfang der Mühlen. Sie wurden in der Fuller-Produktion, beim Bierbrauen, Sägen von Holz, zum Pumpen von Pumpen und in Ölmühlen eingesetzt. Wir können davon ausgehen, dass die moderne Wasserkraft 1891 geboren wurde. In diesem Jahr sollte der wegen „politischer Unzuverlässigkeit“ nach Deutschland emigrierte russische Ingenieur Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky auf einer Elektroausstellung in Frankfurt am Main einen von ihm erfundenen Wechselstrommotor demonstrieren. Dieser Motor mit einer Leistung von etwa 100 Kilowatt in der Ära der Dominanz des Gleichstroms sollte eigentlich das Highlight der Ausstellung werden, aber der Erfinder entschied sich für den Bau eines für damalige Zeiten völlig unerwarteten Bauwerks - eines Wasserkraftwerks - um es anzutreiben. In der Kleinstadt Lauffen installierte Dolivo-Dobrovolsky einen Drehstromgenerator, der von einer kleinen Wasserturbine in Rotation versetzt wurde. Elektrische Energie wurde über für damalige Verhältnisse unglaublich lange Stromleitungen, 175 Kilometer lang, in das Ausstellungsgelände übertragen (jetzt überraschen tausende Kilometer lange Stromleitungen niemanden, gleichzeitig wurde ein solcher Bau einstimmig als unmöglich anerkannt). Nur wenige Jahre vor diesem Ereignis hat der prominenteste englische Ingenieur und Physiker Osborne Reynolds in seinen Cantor-Vorlesungen scheinbar unwiderlegbar bewiesen, dass während der Übertragung von Energie mittels Transmission Energieverluste nur 1,4% pro Meile betragen, während während der Übertragung von elektrischer Energie durch Drähte über die gleiche Entfernung beträgt der Verlust 6%. Basierend auf experimentellen Daten kam er zu dem Schluss, dass es bei Verwendung von elektrischem Strom am anderen Ende der Übertragungsleitung unwahrscheinlich ist, dass mehr als 15-20% der Anfangsleistung verfügbar sind. Gleichzeitig könne man sicher sein, dass 90 % der Leistung erhalten bleiben, wenn die Energie über ein Antriebskabel übertragen wird. Diese „unbestreitbare“ Schlussfolgerung wurde durch die Praxis der Erstgeborenen Wasserkraft in Lauffen erfolgreich widerlegt.

Doch das Zeitalter der Wasserkraft war noch nicht angebrochen. Die Vorteile von Wasserkraftwerken liegen auf der Hand - eine ständig erneuerbare Energieversorgung durch die Natur selbst, einfache Bedienung und das Fehlen von Umweltbelastungen. Ja, und die Erfahrung im Bau und Betrieb von Wasserrädern könnte der Wasserkraft nicht unerheblich helfen. Der Bau eines großen Wasserkraftwerks erwies sich jedoch als eine viel schwierigere Aufgabe als der Bau eines kleinen Staudamms für die Drehung eines Mühlrads. Um leistungsstarke Wasserturbinen in Rotation zu versetzen, muss hinter der Turbine ein riesiger Wasservorrat angestaut werden. Um einen Damm zu bauen, ist so viel Material erforderlich, dass das Volumen der riesigen ägyptischen Pyramiden im Vergleich dazu unbedeutend erscheint. Daher wurden zu Beginn des 20. Jahrhunderts nur wenige Wasserkraftwerke gebaut. Das war erst der Anfang. Die Entwicklung der Wasserkraftressourcen verlief rasant, und in den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts wurde die Umsetzung so großer Projekte wie des Wasserkraftwerks Hoover in den USA mit einer Leistung von 1,3 Gigawatt abgeschlossen. Der Bau solch leistungsstarker Wasserkraftwerke hat zu einem Anstieg des Energieverbrauchs in den Industrieländern geführt, was wiederum Programmen zur Entwicklung großer Wasserkraftpotenziale Auftrieb gegeben hat.

Derzeit ist die Nutzung von Wasserenergie noch relevant, und die Hauptrichtung ist die Stromerzeugung.

Wasserkraft - Vor- und Nachteile

Wasserkraftwerke oder kurz Wasserkraftwerke werden hauptsächlich an großen Flüssen gebaut. Und sie haben viele positive und negative Seiten.

Zu den positiven gehören die Tatsache, dass sie erneuerbare natürliche Ressourcen nutzen, Kraftstoffressourcen „einsparen“ (einschließlich Geldmittel für ihre Gewinnung und ihren Transport), erfordern 15- bis 20-mal weniger Wartungspersonal als TPPs (Wärmekraftwerke), erheblicher Wirkungsgrad (über 80 %), niedrige Kosten (5- bis 6-mal weniger als TPPs), ermöglichen es Ihnen, den Fluss von zu regulieren Wasser, ermöglichen den Schutz benachbarter Gebiete vor katastrophalen Überschwemmungen, verbessern die Schifffahrtsbedingungen des Landes (Gebiets), schaffen Bedingungen für die Entwicklung der kulturellen Massenerholung.

Zu den Nachteilen gehören die 100% ige Anbindung an große Flüsse, die Überschwemmung eines erheblichen Teils des Landes (Wiesen, bewaldete Siedlungen), eine allmähliche Veränderung des Mikroklimas der umliegenden Gebiete, der Rückgang der Herden wertvoller Fische und die Entwicklung von Blaualgen .

Ein weiterer Vertreter von HE sind Hydrostorage Power Plants oder HPPs, die nur in den größten industriell dicht besiedelten Gebieten gebaut werden, in denen sich eine große Anzahl von Stromverbrauchern befindet. Sie reduzieren das Problem des Strommangels (insbesondere tagsüber) erheblich, werden hauptsächlich auf künstlichen Stauseen gebaut und verursachen daher wenig Schaden für die umgebende Flora und Fauna, sind in Bezug auf den finanziellen Aufwand gerechtfertigt, aber wirtschaftlich unrentabel (unrentable) , da. Sie verbrauchen bei ihrer Arbeit mehr Strom, als sie selbst produzieren.

Bei der Nutzung von Wasserkraftressourcen ist der Umweltaspekt sehr wichtig. Wasserkraftressourcen stellen die Energiereserven des fließenden Wassers von Flüssen und Stauseen oberhalb des Meeresspiegels (sowie die Energie der Meeresgezeiten) dar. Der Bau von Wasserkraftwerken geht in vielen Fällen mit dem Bau von Stauseen einher, was manchmal der Fall ist eine negative Auswirkung auf die ökologische Situation, eine Reihe von Veränderungen in der Natur vornehmen. Die Wasserkraft der Zukunft soll bei minimaler Beeinträchtigung der Natur den Strombedarf der Menschen maximal decken. Daher wird der Problematik der Erhaltung der natürlichen und sozialen Umwelt beim Wasserbaubau immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt. BEIM modernen Bedingungen Besonders wichtig ist die richtige Vorhersage der Folgen einer solchen Konstruktion. Das Ergebnis der Prognose sollten Empfehlungen zur Milderung und Überwindung nachteiliger Umweltsituationen beim Bau von HPPs, eine vergleichende Bewertung der Umwelteffizienz von erstellten oder geplanten Wasserkraftanlagen sein. Daher können wir über die Zweckmäßigkeit sprechen, eine neue, engere und komplexere Kategorie von Wasserkraftressourcen zu bilden - einen umweltwirksamen Teil, der sich nach dem Grad der Umweltbelastung unterscheidet, die durch die Nutzung eines bestimmten Anteils des Wasserkraftpotentials verursacht wird. Leider weiter dieser Moment Die Entwicklung von Methoden zur Bestimmung des ökologischen Energiepotenzials wird praktisch nicht durchgeführt, aber es ist offensichtlich, dass die Entwicklung der Wasserkraft ohne detaillierte Umweltbewertungen von Wasserkraftprojekten das ohnehin fragile ökologische Gleichgewicht in der Welt untergraben kann.

Im Zuge des weltweiten Interesses an erneuerbaren Energiequellen werden hier und da Wasserkraftwerke gebaut, von denen einige mit ihrer Großartigkeit die Fantasie in Erstaunen versetzen. Aber wenn man kühnen technischen Lösungen Tribut zollt, sollte man sich daran erinnern, dass die riesigen Wassermassen, die von Dämmen zurückgehalten werden, mit schrecklicher Zerstörungskraft behaftet sind.

Wasserkraftwerke haben erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt. Dieser Einfluss ist lokal. Der Bau von Kaskaden großer Stauseen, die Planung der Verlegung eines Teils des Flusslaufs sibirischer Flüsse nach Zentralasien und andere wichtige wasserwirtschaftliche Aktivitäten können die natürlichen Bedingungen auf regionaler Ebene verändern.

Während der Betriebszeit haben Wasserkraftanlagen vielfältige Auswirkungen auf die Umwelt. Stauseen haben den größten Einfluss auf die Natur:

1. Die Schaffung von Stauseen führt zur Überschwemmung des Territoriums. Ackerland, Mineralvorkommen, Industrie- und Zivilgebäude, antike Denkmäler, Straßen, Wälder, dauerhafte Lebensräume von Tieren und Pflanzen usw. Die am stärksten besiedelten und entwickelten sind die Flussbettabschnitte des Flusses und die Gebiete am Fluss Mündungen von Nebenflüssen. An den Hängen der Berge gibt es wenig landwirtschaftliche Flächen, meist gibt es keine Industrieanlagen. Daher bringt die Anlage von Stauseen in den Bergen viel weniger Schaden als in der Ebene.

1. Überschwemmung. Die Überschwemmung der an den Stausee angrenzenden Ländereien erfolgt aufgrund des Anstiegs des Grundwasserspiegels. In der Zone übermäßiger Feuchtigkeit hat Überschwemmung negative Folgen - Staunässe der Pflanzenwurzeln und deren Tod. Bei einer Änderung des Wasser-Luft-Regimes des Bodens kann es zu Staunässe und Vergärung der Böden kommen, was die Qualität des Bodens verschlechtert und seine Produktivität verringert. In Trockengebieten verbessern Überschwemmungen die Wachstumsbedingungen für Pflanzen in geeigneten Tiefen des Bodenwassers. Unter ungünstigen Bedingungen kann es zu Bodenversalzung kommen.
2. Küstenverarbeitung. Aufgrund des Anstiegs und Abfalls des Wasserspiegels im Stausee, wenn die Strömungs- und Wellenphänomene reguliert werden, werden die Ufer des Stausees bearbeitet, was in der Erosion und dem Zusammenbruch von steilen Hängen besteht, wobei Kaps und Nehrungen abgeschnitten werden. Die Größe der Küstenbearbeitung hängt von ihrer geologischen Struktur, dem Wasserstandsregime und der Tiefe des Stausees, der Küstenkonfiguration, den vorherrschenden Winden usw. ab. Die relative Stabilisierung der Küsten erfolgt 5–20 Jahre nach dem Füllen des Stausees.
3. Wasserqualität. Aufgrund einer Abnahme der Durchflussrate und einer Abnahme der Wasserbewegung entlang der Tiefe ändern sich die physikalisch-chemischen Eigenschaften erheblich. Die Qualität in Jahren im Stausee wird durch die Bevölkerung der Überschwemmungszone, die Arten- und Alterszusammensetzung des Waldes, Unterholz und Waldstreu, das Vorhandensein von Nebenflüssen, die Art und Tiefe der Absenkung des Stausees usw. bei der Erstellung beeinflusst Stauseen ist es notwendig, den kombinierten Einfluss aller Faktoren unter Berücksichtigung der Aussichten für den Bau von Kaskaden HPP sorgfältig zu untersuchen und Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der Wasserqualität zu ergreifen. Die Wasserqualität ist ein Merkmal der Zusammensetzung und Eigenschaften von Wasser, das seine Eignung für bestimmte Arten der Wassernutzung bestimmt. Abwasser, das in den Behälter gelangt, muss gründlich gereinigt werden. Angrenzendes Grundstück nutzen Landwirtschaft Es ist notwendig, mit fortschrittlichen Methoden der Landtechnik die Entfernung von Düngemitteln im Reservoir zu begrenzen.
4. Einfluss von Stauseen auf das Mikroklima. Stauseen erhöhen die Luftfeuchtigkeit, verändern das Windregime der Küstenzone sowie das Temperatur- und Eisregime des Wasserlaufs. Dies führt zu einer Veränderung natürliche Bedingungen, sowie das Leben und die wirtschaftlichen Aktivitäten der Bevölkerung, Lebensräume von Tieren, Fischen. Der Einfluss großer Stauseen auf das Mikroklima ist für einzelne Regionen des Landes unterschiedlich.
5. Einfluss von Stauseen auf die Fauna. Viele Tiere aus dem Überschwemmungsgebiet sind gezwungen, in höher gelegene Gebiete abzuwandern. Gleichzeitig wird die Artenzusammensetzung und Tierzahl deutlich reduziert. Stauseen tragen in einigen Fällen zur Bereicherung der Fauna mit neuen Arten von Wasservögeln und vor allem Fischen bei: Karausche, Karpfen, Hecht usw. Bei früher Absenkung des Stausees nach dem Frühjahrshochwasser werden Flachwasser entwässert, was sich negativ auswirkt beeinflusst das Laichen von Fischen im Oberlauf.

Auch hydrotechnische Bauwerke wirken sich auf die Umwelt aus. Die Errichtung von Wasserkraftwerken führt zu einem Anstieg des Wasserspiegels im Oberlauf und zur Bildung von Stauseen. Staudämme erschweren es Fischen, natürliche Laichplätze im Oberlauf der Flüsse zu erreichen. Aber auch Talsperren, Wasserkraftwerksgebäude, Schleusen, Kanäle etc., gelungen in das Gelände eingeschrieben und architektonisch gut gestaltet, bilden gemeinsam mit dem vorgelagerten Wasserbereich monumentale und malerische Ensembles.

Naturschutzmaßnahmen . Der Bau von Wasserkraftanlagen sollte so gestaltet werden, dass die Natur möglichst wenig geschädigt wird. Bei der Entwicklung von Bauplänen ist es notwendig, Steinbrüche, die Lage von Straßen usw. rational auszuwählen. Bis zum Abschluss der Bauarbeiten notwendige Arbeitüber die Urbarmachung von zerstörtem Land und Landschaftsgestaltung des Territoriums. Für den Stausee ist die wirksamste Umweltschutzmaßnahme der Ingenieurschutz. Beispielsweise reduziert der Bau von Staudämmen die Überschwemmungsfläche und bewahrt Land- und Mineralvorkommen für die wirtschaftliche Nutzung, reduziert die Flachwasserfläche und verbessert die sanitären Bedingungen des Stausees, bewahrt natürliche Naturkomplexe. Wenn der Bau von Dämmen wirtschaftlich nicht gerechtfertigt ist, können flache Gewässer für Brutvögel und andere wirtschaftliche Zwecke genutzt werden. Bei Einhaltung der erforderlichen Wasserstände können flache Gewässer für die Fischerei, als Laichplatz und Futterbasis genutzt werden.

Um die Verarbeitung der Banken zu verhindern oder einzuschränken, wird ein Bankenschutz durchgeführt. Unternehmen, Eisenbahnen, Wohn- und Wirtschaftsgebäude, antike Denkmäler werden aus dem Überschwemmungsgebiet entfernt.

Bereitstellen Hohe Qualität Wasser ist eine sanitäre Reinigung der Beckensohle erforderlich, bevor diese mit Wasser geflutet wird. Dazu werden agrotechnische Maßnahmen zur Reduzierung des belasteten Oberflächenabflusses ergriffen und Kläranlagen gebaut.

Im Bedarfsfall werden Reservate, Schutzgebiete, Fang und Transport von Tieren organisiert, Waldplantagen durchgeführt. Für die Fischzucht werden künstliche Laichplätze, Laich- und Aufzuchtfarmen geschaffen, Fischpassanlagen für die Passage von Laichfischen vom Unter- in den Oberstrom errichtet. Im Unterlauf werden umfangreiche Arbeiten zum Ingenieurschutz durchgeführt.

Fazit

Der Zustand der Wasserkraftindustrie eines jeden Landes hängt weitgehend vom Verhältnis seiner Wasserkraftressourcen oder, anders ausgedrückt, vom Wasserkraftpotenzial seiner Flüsse sowie vom Umfang und Niveau ihrer Entwicklung ab.

Das technische Potenzial, also das, was durch die Stromerzeugung in Wasserkraftwerken oder durch andere verfügbare technische Methoden weiter genutzt werden kann, wird üblicherweise in Milliarden kWh / Jahr berechnet. Allerdings wird hier in erster Linie die Wirtschaftlichkeit des Baus und natürlich des Betriebs von Kleinwasserkraftwerken berücksichtigt. Mit anderen Worten, je höher der Preis des verbrauchten Kraftstoffs ist, desto größer sind die Vorteile der Nutzung von Wasserkraft.

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