Wasserkraft ist die elektrische Energie, die in einem Wasserkraftwerk aus einem Wasserstrom, üblicherweise aus einem Fluss, erzeugt wird.
Der Bau von Dämmen ermöglicht es, große Mengen Wasser zu speichern und den Wasserfluss zu steuern. Auf diese Weise ist es möglich, bei Bedarf Strom zu erzeugen.
Die Definition von Wasserkraft ist der aus Wasserkraft gewonnene Strom.
Welche Arten von Wasserkraft gibt es?
Es gibt verschiedene Methoden, um die Wasserenergie zu nutzen, um Wasserkraft zu gewinnen. Hier sind die wichtigsten Techniken:
1. Konventionelle Wasserkraftwerke (Dämme)
Diese Methode besteht aus dem Bau einer Barriere, die den Flussfluss blockiert und die Wasserhöhe erhöht. Wenn sie Wasser freisetzen, fällt es über eine Turbine, die Strom erzeugt.
Die Leistung hängt vom Höhenunterschied zwischen dem Wasserstand und der Turbine ab. Wir nennen den Kopf den Höhenunterschied.
2. Pumpspeicher
Diese Methode besteht darin, das Speicherwasser aufzupumpen, wenn nur wenig Strom benötigt wird. Bei hohem Spitzenbedarf gibt die Station wieder Wasser ab, um die Turbinen anzutreiben.
Bei geringem Strombedarf wird überschüssige Stromerzeugungskapazität verwendet, um Wasser in den oberen Speicher zu pumpen. Ziel ist es, Wasser so zu speichern, dass bei steigender Nachfrage. Dann setzt die Anlage Wasser frei, das auf eine Turbine fällt, die wieder Strom erzeugt.
Pumpsysteme verbessern heute den täglichen Kapazitätsfaktor des Erzeugungssystems.
3. Lauf des Flusses
Laufwasserkraftwerke sind Anlagen ohne Speicherkapazität oder es ist so wenig. Die Station verwendet derzeit nur das Wasser von stromaufwärts, und falls es zu einer Überlastung kommt, muss es ungenutzt bleiben.
Eine konstante Wasserversorgung von einem vorhandenen See oder Stausee stromaufwärts ist ein wesentlicher Vorteil bei der Auswahl der Flussflussstellen.
4. Gezeitenkraft
Die Bewegung von Wassermassen kann auf saubere, leise und erneuerbare Weise Strom erzeugen. Das Hauptgegenstück sind die hohen wirtschaftlichen Kosten.
Diese Art erneuerbarer Energie nutzt die Gezeiten und lässt das Meerwasser jeden Tag steigen und fallen. Der Hauptvorteil ist, dass diese Energiequelle sehr gut vorhersehbar ist.
Wenn es möglich ist, Stauseen zu bauen, können sie auch Wasser speichern, um Wasserkraft zu erzeugen, wenn der Bedarf höher ist.
Was ist das Potenzial von Wasserkraft?
Das technische Potenzial für das weltweite Wachstum der Wasserkraft ist:
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Europa: 71%.
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Nordamerika: 75%.
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Südamerika: 79%.
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Afrika: 95%.
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Der Nahe Osten: 95%.
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Der asiatisch-pazifische Raum: 82%.
Es wird angenommen, dass vor 2050 25% des verbleibenden Potenzials aus verschiedenen Gründen erschlossen werden können:
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Die politischen Realitäten der neuen Stauseen in westlichen Ländern.
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Wirtschaftliche Einschränkungen in der Dritten Welt und das Fehlen eines Übertragungsnetzes in unbebauten Gebieten.
Der größte Teil dieser Entwicklung würde im asiatisch-pazifischen Raum stattfinden.
Wasserkraft in den Vereinigten Staaten ist die zweitgrößte erneuerbare Energiequelle sowohl bei der Erzeugung als auch bei der Nennkapazität.
Wasserkraftwerke
Wasserkraftwerke sind Wasserkraftwerke zur Stromerzeugung.
Es gibt verschiedene Arten des Austauschs, aber alle haben das gleiche Grundprinzip. Nutzen Sie die Kraft, Wasser durch eine Hydraulikturbine zu bewegen. Einige von ihnen benutzen einen Damm, um Wasser in einer bestimmten Höhe zu speichern.
Bei Strombedarf wird das Wasser aus einer höheren Höhe als die Turbine freigesetzt. Wenn es die Turbine erreicht, hat das Wasser Geschwindigkeit und Energie gewonnen, die die Turbine antreiben.
Diese Anlagen nutzen die mechanische Energie von aufgestautem Wasser oder den Wasserfluss in einem Fluss.
Wasser zirkuliert durch ein Rohr, in dem potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt wird. Die Kraft des Wassers dreht den Satz von Turbinen, Generatoren und Lichtmaschinen. Lichtmaschinen sind diejenigen, die elektrischen Strom erzeugen.
Wasserkraftwerke können je nach installierter Leistung:
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Hochleistungswasserkraftwerke: mehr als 10 MW elektrische Leistung.
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Mini-Wasserkraftwerke: zwischen 1 MW und 10 MW.
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Mikro-Wasserkraftwerke erzeugen weniger als 1 MW Strom.
Der größte Wasserkraftdamm der Welt ist der Drei-Schluchten- Damm in China.
Mini-Wasserkraftwerke haben eine installierte Leistung von weniger als 10 MW. Diese erneuerbare Technologie ist die umweltfreundlichste Art der Stromerzeugung, wie durch Ökobilanzstudien für verschiedene Technologien bestätigt wird.
Was sind die Vorteile der Wasserkraft?
1. Kein Kraftstoff benötigt
Diese Stationen haben den Vorteil, dass sie zum Arbeiten keinen Kraftstoff benötigen. Der Unterschied in der Wasserhöhe reicht aus, um die Turbinen und damit die Generatoren anzutreiben. Es werden keine fossilen Brennstoffe wie Erdgas oder Kohle verwendet, die im Prinzip ausgehen können.
Darüber hinaus werden keine Treibhausgase freigesetzt, die für die globale Erwärmung verantwortlich gemacht werden. Kraftstoff ist ein wesentlicher Kostenfaktor bei der Stromerzeugung. Da ein Wasserkraftwerk natürlich verfügbares Wasser verwendet, sind die Brennstoffkosten gleich Null.
2. Lange Lebensdauer
Die Dämme und Kraftwerke haben eine lange Lebensdauer.
Sie können 50 bis 100 Jahre in Produktion bleiben. Die Wartung bleibt notwendig und sie werden auch mit effektiveren Turbinen und Generatoren modernisiert. Schließlich können Wasserkraftwerke schnell in Betrieb gehen oder die Stromerzeugung schnell begrenzen.
Was sind die Nachteile von Wasserkraftwerken?
Dennoch gibt es in Natur- und Umweltkreisen Einwände gegen diese Form der Stromerzeugung. Die Beschwerden betreffen hauptsächlich Dammkraftwerke.
1. Der Verlust großer Bodenflächen
Der Bau eines Stausees ist für den Bau eines Staudammkraftwerks erforderlich. Das Wasser, das hinter dem Damm gehalten wird, erhöht das Wasser und überflutet das Land. Das Land geht als Ackerland verloren und die Natur geht verloren.
Die lokale Bevölkerung muss auf eine höhere Ebene ziehen. Neue Dörfer müssen gebaut werden, und den Menschen wird geholfen, ein neues Leben zu beginnen. Proteste der örtlichen Gemeinde gegen den Bau eines Staudamms sind häufig.
2. Ökohydrologische Probleme
Der Bau von Dämmen führt ebenfalls zu erheblichen Veränderungen, da die gesamte Energie, die ein Fluss auf natürliche Weise verwendet, um sich durch die Landschaft zu schlängeln, auf der Höhe des Damms konzentriert ist.
Es entsteht ein langsam fließender See stromaufwärts des Damms, und unterhalb des Damms gibt es hauptsächlich Probleme mit Sedimentmangel (Erosion) und „Hydropeaking“.
3. Zugfische
Zugfische wie Lachs und Aal können aufgrund des Damms nicht mehr in ihre Laichgründe gelangen, wenn sie flussaufwärts wandern möchten. Sowohl Aal als auch Lachs wandern in ihrem Lebenszyklus in zwei Richtungen durch den Fluss. Bei der nachgelagerten Migration verursachen Wasserkraftwerke selbst eine erhebliche Sterblichkeit, wenn Fische diese Turbinen passieren.
Systeme, die diese nachgelagerte Wanderung fischfreundlicher machen, so dass Fische in Passagen ohne Hochgeschwindigkeits-Propellerblätter umgeleitet werden, haben sich für die verschiedenen Arten als schwierig erwiesen.
Die effizienteste Lösung, um dies für alle Arten zu erreichen, ist ein feinmaschiges mechanisches Gitter, das kein Fisch passieren kann.
Wasserkraftwerke mit oder ohne Damm sind auch ein Migrationsengpass für die Aufwärtswanderung von Fischen, die nicht nur von den großen Migranten, sondern auch von ansässigen Fischarten durchgeführt werden und häufig nach geeigneten Brut- oder Anbaugebieten suchen. Hier können Fischpassagen nützlich sein, wenn sie mit Fachwissen gebaut wurden. In verschiedenen Ländern wurden Programme gestartet, um hauptsächlich alte und kleine Staudämme abzureißen.
Was ist der Unterschied zwischen Wasserkraft und Wasserkraft?
Der Unterschied besteht darin, dass Wasserkraft elektrische Energie erzeugen und Energie eines anderen Typs erhalten kann, beispielsweise mechanische Energie.
Wasserkraft bezieht sich nur auf die Nutzung von Wasserkraft zur Gewinnung von elektrischer Energie oder Elektrizität.
