ما نُعنيه بتوليد الطاقة الكهربائية هو الإستفادة من قوة المياه في توليد وإنتاج الكهرباء، وهذه العملية تُعرف بالكهرومائية وهي تتطلب بناء السدود، أمّا عن آلية ذلك، تابع بقراءة الخطوات التالية:
- يحول السد الكهرومائي الطاقة الكامنة المخزنة في خزان ماء خلف السد إلى طاقة ميكانيكية وتُعرف الطاقة الميكانيكية أيضاً باسم (الطاقة الحركية)، وعندما يتدفق الماء عبر السد، تُستخدم طاقته الحركية لتشغيل التوربينات.
التوربينات: هو الجهاز الموجود داخل السد والذي يتم من خلاله إنتاج الكهرباء ويتم ذلك نظراً لما يحتوي على ملفات معدنية محاطة بمغناطيس فعندما يدور المغناطيس نتيجة المياه المتدفقه يتحرك المغناطيس ويدور فوق الملفات المعدنية وينتج بذلك الكهرباء. حيث أنَّه كلما زاد تدفق المياه عبر السد يزيد من الطاقة المنتجة.
- يقوم المولد بتحويل الطاقة الميكانيكية للتوربينات إلى كهرباء.
- ومن ثم تمر هذه الطاقة الكهربائية عبر عمليات نقل مختلفة قبل أن تصل إليك.
العوامل التي تعتمد عليها
كمية الكهرباء التي تنتجها محطة الطاقة الكهرومائية، هي:
1- بُعد سقوط المياه وتأثيره كالآتي:
- كلما زاد سقوط المياه تزيد بالتالي قوته، أي أنّ المسافة التي يسقطها الماء تعتمد على حجم السد حيث كلما زاد ارتفاع السد زاد ارتفاع منسوب المياه وزادت قوته. (قوة الماء المتساقط تتناسب تناسب طردي مع المسافة التي يسقطها) وكلما تضاعفت المسافة التي يسقطها الماء تتضاعف بنفس المقدار الطاقة المنتجة.
2- كمية المياه المتساقطة؛ فكلما كانت المياه المتساقطة عبر التوربين أكبر ستنتج طاقة أكثر، ومقدار المياه المتوفر يعتمد على مقدار المياه المتدفقة أسفل النهر. وبالطبع أن الأنهار الأكبر تحتوي على مياه متدفقة بشكل أكبر وبالتالي فهي ستنتج المزيد من الطاقة.
وإذا أردت معرفة قوة السد يمكنك تطبيق الصيغة التالية:
قوة السد = (ارتفاع السد) × (تدفق النهر) × (الكفاءة) / 11.8
حيثُ:
القوة: القدرة الكهربية بالكيلوواط (واحد كيلوواط يساوي 1000 وات).
ارتفاع السد: المسافة التي يسقطها الماء وتقاس بالقدم (feet).
تدفق النهر: يتم قياس كمية المياه المتدفقة في النهر بالأقدام المكعبة في الثانية(ft.3/sec.) .
الكفاءة: مدى جودة التوربينات والمولد في تحويل طاقة الماء المتساقط إلى طاقة كهربائية. وقد تصل الكفاءة إلى 90 % (0.90) للمحطات الحديثة التي تعمل بشكل جيد.
11.8: لتحويل وحدات الأقدام والثواني إلى كيلوواط.
الجانب السيء من هذه العملية هو أنَّ ذلك قد يضر بالثورة السمكية، حيث لوحظ أنَّ أعداد من الأسماك قد انخفضت نتيجة بناء محطات توليد الطاقة الكهربائية.
المرجع:
http://www.wvic.com/content/how_hydropower_works.cfm