Υπεύθυνη Καθηγήτρια Κα Μαυροματάκη Σταυρούλα Σχολικό έτος 2011-2012 Ελληνογαλλική Σχολή Πειραιά Saint-Paul Εργασία στο μάθημα της Τεχνολογίας Θέμα: Υδροηλεκτρική Ενέργεια Ορισμός: Υδροηλεκτρική ενέργεια είναι η ενέργεια που με την κίνηση του νερού παράγει ηλεκτρισμό Υπεύθυνη Καθηγήτρια Κα Μαυροματάκη Σταυρούλα Σχολικό έτος 2011-2012

Ιστορική Εξέλιξη Η υδροκίνηση είναι η παλαιότερη μορφή ανανεώσιμης πηγής ενέργειας στις ΗΠΑ, με ιστορία άνω των 140 ετών: εξαιρουμένων των πολύ μικρών έργων, ο πρώτος υδροστρόβιλος (waterturbine) κατασκευάστηκε το 1869 στον ποταμό ClaverackCreek στο Stotville της Νέας Υόρκης. Το 1882, ο πρώτος σύγχρονος υδροηλεκτρικός σταθμός, που τροφοδοτούσε με ρεύμα δύο εργοστάσια και ένα σπίτι, εγκαινιάστηκε στο Appleton του Wisconsin. Τέλος, το 1898 λειτούργησε στο Mechanicville της Νέας Υόρκης -επί του ποταμού Hudson- ο παλαιότερος σταθμός παραγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας από όσους υφίστανται σήμερα. Τον Ιούλιο, θα συμπληρώσει 112 έτη συνεχούς λειτουργίας και εμπορικής εκμετάλλευσης. ‍Σε παγκόσμιο επίπεδο και σε απόλυτους αριθμούς, οι ΗΠΑ είναι ο τέταρτος μεγαλύτερος παραγωγός υδροηλεκτρικής ενέργειας, μετά από την Κίνα, τον Καναδά και τη Βραζιλία. Σήμερα, η υδροηλεκτρική ενέργεια αποτελεί τη δεύτερη σημαντικότερη μορφή ανανεώσιμης πηγής ενέργειας (ΑΠΕ) στις ΗΠΑ, μετά τη βιομάζα, αντιπροσωπεύοντας, το 2008, το 34% της κατανάλωσης ΑΠΕ, έναντι 53% της βιομάζας. Αποτελεί, επίσης, τη δεύτερη σημαντικότερη εναλλακτική πηγή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στις ΗΠΑ (6-7%), μετά την πυρηνική ενέργεια (19%). Για την ακρίβεια, σήμερα η υδροηλεκτρική ενέργεια αποτελεί -με διαφορά- τη σημαντικότερη μορφή ΑΠΕ στον τομέα της παραγωγής ηλεκτρισμού, καλύπτοντας σχεδόν το 67% του παραγόμενου ηλεκτρισμού από ΑΠΕ (2008). Εντούτοις, την πενταετία 2004-2008 η παραγόμενη υδροηλεκτρική ενέργεια μειώθηκε από τα 268.717 στα 248.045 εκατ

Τα μέρη ενός υδροηλεκτρικού εργοστασίου και ο τρόπος λειτουργίας του Το υδροηλεκτρικό εργοστάσιο αποτελείται από τα εξής τμήματα: ‍Αρχικά κατασκευάζεται ένα φράγμα, το οποίο συγκρατεί το νερό σε μια τεχνητή λίμνη (ταμιευτήρα). Το νερό αυτό πρέπει να μπορεί να ρέει προς τα κάτω, γι' αυτό τα φράγματα κατασκευάζονται σε σημεία με σχετικά απότομες κλίσεις της κοίτης των ποταμών. Με τη ροή αυτή η δυναμική ενέργεια του νερού του ταμιευτήρα μετατρέπεται σε κινητική. ‍Στο κάτω μέρος του φράγματος τοποθετούνται υδατοφράκτες. Με τη βοήθειά τους ρυθμίζεται η ποσότητα ροής του νερού από τον ταμιευτήρα προς την τουρμπίνα μέσω του υδαταγωγού. ‍Τουρμπίνα (ή τουρμπίνες, ανάλογα με το μέγεθος του εργοστασίου): Είναι συσκευές με ειδικά πτερύγια, χάρη στα οποία η κινητική ενέργεια του νερού που ρέει μετατρέπεται σε περιστροφική. Η υψομετρική διαφορά μεταξύ στάθμης του ταμιευτήρα και της θέσης της τουρμπίνας προκαλεί την κίνηση του νερού, το οποίο με τη σειρά του θέτει σε κίνηση την τουρμπίνα. ‍Γεννήτρια (γεννήτριες, όπως πιο πάνω): Άμεσα συνδεδεμένη στον άξονα της τουρμπίνας βρίσκεται συνδεδεμένη μια γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος, την οποία θέτει σε κίνηση η τουρμπίνα. Με τον τρόπο αυτό η κινητική ενέργεια του νερού μετατρέπεται σε ηλεκτρικό ρεύμα. ‍Γραμμές μεταφοράς: Από την εγκατάσταση παραγωγής ισχύος εκκινούν γραμμές μεταφοράς της ηλεκτρικής ενέργειας προς τους τόπους κατανάλωσής της. Διάγραμμα υδροηλεκτρικού εργοστασίου. Α: Ταμιευτήρας Ε: Υδατοφράκτης F: Υδαταγωγός C: Τουρμπίνα D: Γεννήτρια Ε: Εγκατάσταση παραγωγής ισχύος G: Γραμμή μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας Η: Συνέχεια ροής ποταμού

Μελλοντικές Προεκτάσεις Η βρετανική κυβέρνηση προωθεί μια περιβαλλοντική μελέτη για τη θαλάσσια ενέργεια, προετοιμάζοντας το έδαφος για την εμπορική εκμετάλλευση των κυμάτων και των παλιρροιών. ‍Ο Λόρδος Hunt, υπουργός της Κλιματικής Αλλαγής, συζήτησε στην κυβέρνηση ότι θα πρέπει να γίνει μια στρατηγική περιβαλλοντική εκτίμηση της θαλάσσιας ενέργειας στην Αγγλία και την Ουαλία, που απαιτείται για όλα τα σημαντικά προγράμματα υποδομής της ΕΕ. ‍Ο Λόρδος Hunt δήλωσε ότι το έργο θα ολοκληρωθεί μέχρι το 2011. ‍Η κυβέρνηση θέλει η Βρετανία να γίνει πρώτη παγκοσμίως στη παραγωγή θαλάσσιας ενέργειας δημιουργώντας καινούργιες θέσεις εργασίας στον τομέα πηγών ανανεώσιμης ενέργειας. ‍Είναι ένας από τους τομείς που η Μεγάλη Βρετανία έχει πολλά πλεονεκτήματα ανάπτυξης, υποστηρίζει η κυβέρνηση. ‍Την περασμένη εβδομάδα η βρετανική κυβέρνηση ανακοίνωσε ότι θα παρέχει 405 εκατομμύρια λίρες (600 εκ. δολάρια), για να στηρίξει την κυματική και την παλιρροιακή ενέργεια, στο πλαίσιο των προσπαθειών της για την μείωση των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα κατά 80% μέχρι το 2050, από τα επίπεδα του 1990. ‍Το Ταμείο για την χρηματοδότηση των ΑΠΕ στη θαλάσσια ανάπτυξη (MRDF), έχει επικριθεί κατά καιρούς για τις αυστηρές επιλογές των προγραμμάτων που κάνει. ‍Μόνο τα ολοκληρωμένα θαλάσσια προγράμματα που έχουν συλλέξει στοιχεία από την τρίμηνη λειτουργία τους, είναι κατάλληλα για χρηματοδότηση των 50 εκατομμυρίων λιρών (74,19 εκ. δολάρια), μια απόφαση που θεσπίστηκε πριν τρία χρόνια. ‍Εκπρόσωπος της Βρετανικής Ένωσης Αιολικής Ενέργειας δήλωσε ότι η εκμετάλλευση της θαλάσσιας ενέργειας θα βοηθήσει στη μείωση των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα και παράλληλα θα αναπτυχθεί μια καινούργια «πράσινη» οικονομία. ‍Η θαλάσσια ενέργεια είναι μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, η οποία μέχρι και σήμερα δεν έχει αξιοποιηθεί κατάλληλα. Η εκμετάλλευση του θαλάσσιου κυματισμού και του φαινομένου της παλίρροιας θα μπορέσουν στο μέλλον να συνεισφέρει στη παραγωγή ενέργειας, αφού το 75% της επιφάνειας του πλανήτη καλύπτεται από θαλάσσιες μάζες.

Το μεγαλύτερο υδροηλεκτρικό εργοστάσιο ανήκει στην Λαϊκή Δημοκρατία της Κίνας και ονομάζεται Φράγμα των Τριών Φαραγγιών

Βίντεο με τον τρόπο λειτουργίας του υδροηλεκτρικού εργοστασίου: