محطة الطاقة الهيدروليكية عبارة عن آلة ضخمة وضخمة تعمل على تحويل المياه المتدفقة إلى طاقة كهربائية. وتقع مثل هذه المحطة على ضفة نهر أو شلال تتدفق منه كميات كبيرة من المياه. وتلتقط هذه المحطة المياه من النهر أو الشلال وتشغلها، فتدير عجلة كبيرة تسمى التوربينات. ومع تحرك التوربينات، تولد الطاقة. ومن ثم يمكننا تحويل هذه الطاقة إلى كهرباء، والتي تعمل على تشغيل منازلنا ومدارسنا وشركاتنا حتى نتمكن من إضاءة الأضواء أو أجهزة الكمبيوتر لدينا - أي شيء تقريبًا.
A وحدة الطاقة الهيدروليكية السد هو وحدة تتكون من عدة مكونات تعمل معًا لتوليد الطاقة الهيدروليكية. الجزء الأول يُعرف باسم السد على أي حال. وهو حاجز مبني عبر النهر لحجز المياه أو إعاقتها. يؤدي هذا إلى تراكم كمية هائلة من المياه خلف جدار السد. ثم يتم تصريف المياه في قناة أو نفق يأخذها إلى محطة الطاقة. هذا هو المكان الذي يتدفق فيه الماء لتدوير التوربين - وهو شكل مهم من أشكال الطاقة. تم إنشاء التوربين خصيصًا للدوران بسرعة عندما يتحرك الماء فوقه. يرتبط التوربين بجهاز يُعرف باسم المولد. يدور الدوار ويحرك المولد، ويحول هذه الحركة إلى كهرباء. وأخيرًا، يتم نقل هذه الكهرباء عبر خطوط الكهرباء إلى منازلنا وأماكن العمل، حيث يمكننا الاستفادة منها بطرق لا حصر لها.
هناك العديد من الأسباب التي تجعل محطات الطاقة الهيدروليكية مهمة للغاية. أولاً، توفر طاقة نظيفة. وهذا يعني أنها لا تطلق تلوث الهواء والماء كما تفعل أشكال أخرى من الطاقة، وخاصة الوقود الأحفوري. عندما يتم حرق الوقود الأحفوري، فإنه ينبعث منه غازات سامة يمكن أن تضر ببيئتنا. من ناحية أخرى، لا تطلق محطات الطاقة الهيدروليكية أي مواد كيميائية أو ملوثات خطيرة محتملة في الطبيعة. ثانيًا، تستخدم محطات الطاقة الهيدروليكية مصدرًا للطاقة متجددًا. طالما أن الماء يتدفق، يمكننا الاستمرار في توليد الطاقة لأن الأنهار والجداول مليئة دائمًا بالمياه المتدفقة. تعمل محطات الطاقة الكهرومائية باستمرار لإنتاج الكهرباء على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع طوال الموسم. وهذا يجعلها مصدرًا موثوقًا للطاقة للمجتمعات، مما يضمن قدرة الناس على تلبية احتياجاتهم من الكهرباء على أساس يومي.
يمكن أن يتأثر توليد الكهرباء من محطة الطاقة الهيدروليكية بعدد من العوامل. من بينها حجم المياه التي تتحرك عبر النهر أو المجرى. إذا كانت مستويات المياه منخفضة، فلن تتمكن محطة الطاقة من إنتاج الكثير من الكهرباء لأنه لا يوجد ما يكفي من المياه لتوليد القوة الكافية لتدوير التوربين. عامل آخر هو حجم وشكل السد. يتمتع السد الأكبر بسعة أكبر لتخزين المياه وبالتالي يسمح لمحطة الطاقة بتوليد كميات أكبر من الكهرباء عند تسخيرها. يمكن أن تؤثر طريقة تصميم السد أيضًا على كفاءة تدفق المياه إلى التوربين. أخيرًا، يساهم التوربين المستخدم في محطة الطاقة أيضًا بشكل كبير في كفاءتها. هناك أنواع مختلفة من التوربينات، ولكل منها مزاياها وعيوبها؛ بعضها مصمم لحبيبات أفضل. من أجل التقاط أقصى قدر من الطاقة، يجب عليك اختيار النوع المناسب من التوربينات أيضًا.
مع تقدم التكنولوجيا، تتطور القدرات باستمرار لاختراع أجهزة جديدة يمكن أن تساعد في تعزيز كيفية عمل محطة الطاقة الهيدروليكية. إحدى الأفكار الجديدة الرائعة حقًا هي ما قد نطلق عليه التوربينات الصديقة للأسماك. هذا نوع خاص من التوربينات يجعل الأمر أكثر أمانًا للأسماك في النهر. إنها خطوة أساسية للمساعدة في حماية الحياة البرية، حيث قد تتأذى الأسماك الآن أو تموت إذا مرت عبر التوربينات كثيرًا. هناك تقنية متطورة (في أماكن أخرى) وهي التوربينات تحت الماء. حتى في غياب السدود على الإطلاق، فإن هذه التوربينات قادرة على توليد الطاقة الكهربائية من حركة المياه. وهذا يعني أنه يمكن تركيبها في الأنهار أو الجداول دون التأثير على تدفق المياه وبالتالي تمثل حلاً أكثر توازناً بيئيًا لتوليد الطاقة. تمثل تقنية جديدة غير تقليدية ومتطورة ستساعد بالتأكيد محطات الطاقة الهيدروليكية المخصصة لتقديم مساهمات إضافية نحو التطورات الفعالة والمستدامة والصديقة للبيئة.