Marile sisteme hidroenergetice

INTRODUCERE

Apa a fost dintotdeauna considerată izvorul vieţii. De la cele mai nesemnificative întrebuinţări până la întreţinerea vieţii, apa este începutul a toate şi a tot. Pământul înainte de a i se forma continentele era format în întregime din apă. Este ceea ce numesc cercetătorii o sursă inepuizabilă. Din cele mai vechi timpuri, omenirea a început să îi exploateze calităţile începând cu propria-i fiinţă. Puţini ştiu însă că apa poate fi folosită în mult mai multe domenii, precum hidroenergia.

Hidroenergia este energia produsă prin forţa apei. Este un proces complex, dar odată înţeles, uşor. Prima oară când a fost pusă în practică forţa apei a fost prin morile de măcinat grâul. A fost primul pas către descoperirea unei noi surse de exploatare a apei. Totuşi apa ca sursă de energie are înţeles dublu :

• energia, de care toţi avem nevoie pentru a putea trăi;

• energia fizico-chimică., folosită în casele fiecăruia pentru aparatura electronică.

Energia apei depinde nu numai de volumul afluent de apă ci şi de diferenţa între nivelul unde se captează apa şi nivelul unde apa iese din turbină (căderea). Astfel, se poate obţine aproximativ aceeaşi energie în cazul unui debit mic şi unei căderi mari (amenajări montane) şi în cazul unui debit mare şi a unei căderi mici (amenajări fluviale). Ca atare, maximizarea energiei se poate face prin mărirea căderii sau prin mărirea volumului de apă afluent (de exemplu prin captarea mai multor râuri).

Repartiţia geograficǎ a potenţialului hidroenergetic depinde de particularitǎţile reliefului şi de regimul climatic. Pe continente situaţia se prezintǎ astfel: Africa deţine 27% din resursele hidroenergetice ale globului, Asia (25,2%), Europa cu partea asiaticǎ a Rusiei (18,8%), America de Sud (15%), America de Nord (11,5%), Oceania (2,5%).

Remarcabil este faptul cǎ statele în curs de dezvoltare se angajeazǎ într-o proporţie crescândǎ la valorificarea energiei hidraulice, pe aceastǎ cale - ele deţin aproape 20% din puterea instalatǎ a tuturor hidrocentralelor iar din cele 80 de hidrocentrale cu o capacitate de peste 1000 de MW, 15 s-au construit într-un singur stat - Brazilia. Ţǎrile cu cele mai mari potenţiale hidroenergetice sunt: China (2168 mii MW), Rusia (1740 mii MW), Brazilia (1116 mii MW), Indonezia (709 mii MW), Canada (614 mii MW), Republica Democratǎ Congo (418 mii MW), S.U.A. (376 mii MW).

POTENŢIALUL HIDROENERGETIC

Potenţialul hidroenergetic teoretic (sau brut) reprezintă totalitatea resurselor de energie naturală ale unui bazin, fără să ţină seama de posibilităţile tehnice şi economice de amenajare. El corespunde unei utilizări integrale a căderii şi a disponibilului de apă al bazinului şi unui randament total de 100%. Acest potenţial teoretic include atât potenţialul de suprafaţă, cât şi potenţialul liniar.

Potenţialul teoretic de suprafaţă se referă la apele de la suprafaţa pământului şi anume la cele de precipitaţii şi la cele de scurgere.

Potenţialul hidroenergetic total se calculeazǎ în funcţie de totalitatea scurgerii superficiale şi de totalitatea diferenţelor altitudinale.

Pe continente potenţialul hidroenergetic se distribuie astfel : în Asia, continentul cel mai întins – peste 35% din potenţialul Globului (22 486 miliarde KWh anual), Africa – circa 19%, America de Nord – 18,5%, America de Sud 16%, Australia 4,5%, Europa 6,5%, Regiunile polare 0,5%.

Continentul Suprafaţa Potenţialul teoretic

106km2 MW % kW/km2

Africa 30,4 720.000 19 23,7

America de Nord 20,4 700.000 18,5 34,3

America de Sud 18,2 620.000 16 34,1

Asia 44,7 1.330.000 35 29,8

Australia 7,6 170.000 4,5 22,4

Europa 9,8 240.000 6,5 24,5

Regiunile polare 12,4 (20.000) (0,5) -

Total mondial 143,5 3.800.000 100 26,2

Fluviile şi râurile cu un potenţial hidroenergetic ridicat sunt: Congo(700 TWh/an), Chang Jiang (500 TWh/an), Brahmaputra (475 TWh/an), Parana (175 TWh/an).

În prezent, valorificarea potenţialului hidroenergetic al globului este de 26%, cu mari diferenţe între ţǎri : S.U.A.- 77%, Canada - 62%, China - 59%, Brazilia - 48%, Rusia - 42%, Columbia - 7%, Argentina - 7%, Indonezia - 12%, Republica Democratǎ Congo - 2%.

Valorificarea potenţialului hidroenergetic al apelor curgǎtoare a început din primele veacuri ale erei creştine, când apar primele mori de apǎ (în Europa în sec. VI), dar hidrocentralele sunt mult mai recente, fiind legate de realizǎrile fizicii şi tehnicii sec. XIX. Se considera ca cea mai veche hidrocentralǎ din lume este cea de la Lancey (Franţa), construitǎ în 1869, iar în România Sadu I din Munţii Cândrelului (1896).

În prezent hidrocentralele produc 19% din energia electricǎ a lumii.

MARILE HIDROCENTRALE ALE LUMII

O hidrocentrală utilizează amenajări ale râurilor sub formă de baraje, în scopul producerii energiei electrice. Potenţialul unei exploatări hidroelectrice depinde atât de cădere, cât şi de debitul de apă disponibil. Cu cât căderea şi debitul disponibile sunt mai mari, cu atât se poate obţine mai multă energie electrică. Energia hidraulică este captată cu turbine.

Folosirea căderii de apă acest parametru este determinat de diferenţa de nivel dintre oglinda apei din lacul de acumulare (în spatele barajului) şi oglinda apei de jos după ce apa a trecut prin turbină. După acest criteriu sunt hidrocentrale: