Published in: الطاقات المتجددة

الطاقة الكهرومائية

Author م. ثراء حمود

Published on: 6 ديسمبر، 2023

م. ثراء حمود

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

إن طاقة المصادر المائية ذات تقنيةٍ معروفةٍ ومستخدمةٍ منذ سنواتٍ طويلة، وتُعتبر كلفة إنتاج الطاقة الكهربائية من هذا المصدر منافسةً جداً مقارنةً بالمصادر التقليدية. لقد تطورت كيفية استغلال هذا المصدر بدايةً من استخدام دولابٍ خشبي إلى استخدام توربين ومولد يدور بسرعةٍ عاليةٍ لإنتاج طاقةٍ كهربائية بكفاءةٍ عالية.

ما هو تعريف الطاقة الكهرومائية؟

هي أحد اهمّ مصادر الطاقة الخضراء وأقدمها، استخدمت منذ القدم، وتشكل حوالي 28.7 بالمئة من إجمالي توليد الكهرباء المُتجدّدة، حيث يتمُّ توليد الطاقة الكهربائية من المياه المتحركة سواءً أكانت المياه جزءاً من نهرٍ جارٍ أو أمواجٍ في محيط. تستخدم الطاقة الكهرومائية على نطاقٍ عالمي واسع، ولا تزال حتى يومنا هذا من أهمّ مصادر الطاقة المُتجدّدة. ^[1]

ما هو مبدأ وطريقة عمل الطاقة الكهرومائية؟

تتولد الطاقة الكهرومائية من تدفُّق المياه المخزونة عبر المنفذ المائي، حيث تتحول الطاقة الكامنة للمياه المحجوزة إلى طاقةٍ حركية، وهذه الطاقة تؤدي إلى تدوير عنفةٍ موصولة بدورها مع مولد كهربائي، وتعتمد كمية الطاقة المنتجة على كمية الماء المارة بالثانية، وعلى الارتفاع الشاقولي لعمود الماء، فكلما زاد معدل المياه المارة في العنفة زادت الطاقة الميكانيكية المنتجة، وبالتالي زادت الطاقة الكهربائية. ^[2]

ما هو تصنيف المحطات الكهرومائية؟

تُصنّف المحطات الكهرومائية حسب طبيعة المكان وطبوغرافية مجرى النهر إلى ثلاث محطات: ^[3]

1- محطات الحجز

تستخدم هذه المحطات بناء السدود لتخزين مياه النهر لفتراتٍ طويلة، كما يمكن التحكُّم في تدفُّق المياه المخزنة، وعندما تكون هناك حاجة إلى الطاقة يتمُّ استخدام هذه الطاقة المُخزّنة، وتعدُّ هذه المحطات الأنسب من الناحية الاقتصادية والبيئية.

2- محطات المياه الجارية

هذه المحطات لا تتطلب وجود سدود، وإنما يتمُّ تحويل المياه عبر قنواتٍ أو أقلامٍ تقوم بتوجيه المياه إلى التوربينات، كما أنها تحتوي على صماماتٍ للتحكُّم بتدفُّق المياه.

3- محطات التخزين بالضخ

تُعتبر من الطرق الجيدة في توليد الطاقة الكهربائية، حيث إنها تتضمن خزانين للماء علوي وسفلي، في حال وجود فائض من الطاقة بسبب الأحمال المنخفضة، وخاصةً أثناء الليل، يتمُّ تخزين الطاقة من خلال ضخّ المياه من الخزان السفلي إلى الخزان العلوي، وفي فترات ازدياد الحاجة إلى الطاقة يتمُّ إطلاق المياه مرةً أخرى من الخزان السفلي، وتشغيل التوربينات لإنتاج الكهرباء، وتستخدم هذه المحطات لتغطية حمولات الذروة، وكاحتياطيٍّ لتوليد الكهرباء.

ما هي أهمية الطاقة الكهرومائية؟

الطاقة الكهرومائية أحد أهمّ مصادر الطاقة المُتجدّدة، والأقلُّ خطراً على البيئة، وتتميز هذه الطاقة بالمردود العالي إذ يصل مردودها إلى 80 إلى 90 بالمئة، إضافةً إلى ذلك المحطات الكهرومائية ذات أعمارٍ طويلة، ولا تحتاج إلى عمليات صيانةٍ معقّدة، وهي أكثر موثوقيةً من الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح أي أنها لا تتغير وفقاً لموقع الشمس أو العواصف، وتُقلّل من انبعاثات الكربون الناتجة عن استخدام الوقود الأحفوري. ^[4]

ما هي العوامل المؤثرة على اختيار موقع المحطة الكهرومائية؟

لاختيار موقع المحطة يجب توافر بعض العوامل الأساسية لضمان العمل بالشكل الصحيح لأطول فترةٍ ممكنة، منها: توفر المواد الأولية القادرة على تحمُّل ضغط ووزن الماء، واختيار نوع السدّ المناسب، وحساب المساحات اللازمة من الأراضي لتغطية مساحة المحطة، بالإضافة إلى اختيار الأراضي ذات البنية الصخرية التي سيتمُّ بناء السدّ عليها، ووضع عامل الأمان ضدَّ الكوارث الطبيعية، والفيضانات، والتفريغ المفاجئ. ^[5]