Vodna energija: Razlika med redakcijama

Postavitev velikih hidroelektrarn pomeni seveda velik poseg v okolje, ki se kaže kot: vpliv na naravno okolje (sprememba klime, tal, [[reliefne oblike|reliefa]], [[vodotok|vodnega toka]], struge, itd.), vpliv na urbano okolje (sprememba prostora, odstranitev ali prestavitev obstoječih objektov, itd.), vpliv na [[rastline|rastlinstvo]] in [[živali|živalstvo]].

Pretvarjanje energije vode <ref> "Energija vode" [http://www.energap.si/?viewPage=42] website </ref> v koristno energijo je okolju prijazen način proizvodnje električne energije. Elektrarne na rekah prav gotovo spreminjajo prvotno naravo z zajezitvami, nasipi, zapornicami, strojnico in postroji za odvod energije.

Ta proces je možno povezati z nujnimi ukrepi za reguliranje toka za pridobitev obdelovalne zemlje in za zaščito pred [[poplava|poplavami]] ob visokih vodah. Kakršne koli prednosti in slabosti predstavljajo takšni posegi v naravo in kulturo prostora, predstavljajo vodne elektrarne s stališča [[ekologija|ekologije]] pretvarjanje obnovljive energije in s tem varčevanje fosilnih virov. Razen tega omogoča urejeno in pazljivo ravnanje z okoljem pri obratovanju vodne elektrarne ohranitev, morebiti tudi izboljšanje trenutnega naravnega in kulturnega stanja.

Razpoložljive vodne moči je možno proučevati na osnovi potenciala, ki ga imajo na tla padlo [[dež|deževje ]]in [[sneg ]]([[padavine]]) glede na morski nivo, pa vse do praktičnega izkoriščanja v napravah, ko so vodne moči že zbrane v vodnih tokovih rek.

V naravnih pogojih je energija [[reka|reke]] porazdeljena po vsej dolžini (izjeme so deli s [[slap|slapovi]]). Zato, da pridobimo večjo moč, je potrebno padec reke koncentrirati na enem ali več mestih. To dosežemo s pomočjo pregrad, derivacij, ali pa s kombinacijo obeh. Višina jezu je odvisna od dolžine reke, ki jo hočemo izrabiti in od nagiba korita reke. Nivo spodnje vode določa spodnja zajezitev, če je ni pa je odvisen le od pretokov pri jezu. Spodnja vodna gladina se med letom spreminja, ob majhnih pretokih leži nizko, ob velikih vodah se dvigne, ker sicer voda ne bi mogla odtekati po strugi naprej. Zaradi nihanja spodnje vode se spreminja bruto in neto padec; ob velikih vodah je manjši. Ko ustvarjamo padec s pomočjo obtočnega kanala, dobimo poleg izgub do zajezitve, še izgube v dovodnem kanalu, katerega nagib je seveda znatno manjši od nagiba korita reke in še izgube v tlačnem cevovodu. Padec lahko delno ustvarimo s pomočjo zajezitve in delno s pomočjo obtoka.

Pretvorba hidroenergije v električno energijo poteka v [[hidroelektrarna|hidroelektrarnah]] <ref> "Hidroelektrarne" [http://www.focus.si/ove/index.php?l1=vrste&l2=vodna] website </ref>. Z izjemo starih mlinov, ki jih poganja teža vode, izkoriščajo moderne hidroelektrarne [[kinetična energija|kinetično energijo]] vode, ki jo le ta pridobi s padcem. [[Električna energija|Električno energijo ]]pridobivamo v hidro in termo elektrarnah, ki pa imajo zelo različne karakteristike. Tisti izvor, ki prevzame večji delež ima dominantnejšo vlogo in karakterizira proizvodnjo električne energije. V deželah, kjer pridobivajo večji del električne energije z izrabljanjem vodnih moči je odvisna kvaliteta proizvodnje od režima voda in zato moramo posvetiti proučevanju voda vso pozornost. Možna proizvodnja hidroelektrarne je odvisna od trenutnih vodnih razmer. Le pri elektrarnah z velikimi akumulacijskimi bazeni lahko zmanjšamo neugodne lastnosti elektrarn zaradi neenakomernih dotokov. Ker sedanja znanost še ne zna napovedati, kako mokro ali suho bo naslednje obdobje, si pomagamo z opazovanjem vodotokov v preteklosti in njihova nihanja na nek način prenesemo v bodočnost. Poiskati moramo tista hidrološka stanja, ki nam bodo dala dovolj zanesljive podatke za določitev vloge hidroelektrarne v našem [[elektroenergetski sistem|elektroenergetskem sistemu]]. Potrebno je proučiti tudi vplive pri povezovanju elektroenergetskih sistemov z različnimi karakteristikami, pa tudi ureditve toka reke zaradi obrambe pred poplavami, možnosti namakanja, izboljšanje plovbe itd. Pri proučevanju voda se takoj srečamo z ekonomsko tehničnimi problemi. Zajezitev in ureditev reke ob izgradnji hidroelektrarn služi večnamenskemu izrabljanja voda, zato bi moral vsak, ki ima od tega korist prevzeti svoj delež investicij. Problematika je kompleksna. Določitev optimalne rešitve ob upoštevanju vseh interesov, pa je zelo težka. Vodne moči razdelimo na teoretično razpoložljive (bruto vodne moči), tehnično in ekonomsko izkoristljive vodne moči. Ko upoštevamo srednji izkoristljiv pretok in padec, zmanjšan za izgube, dobimo tehnično izkoristljive vodne moči. Pojem ekonomsko izkoristljivih vodnih moči je vezan na razvoj tehničnih možnosti izgradnje in na razvoj ekonomskih kriterijev rentabilnosti, ki pa se spreminjajo. Ekonomičnost je odvisna od stopnje razvoja, mogoče jo je primerjati z drugimi energetskimi izvori in upoštevati ostale vodnogospodarske prednosti.

[[Obnovljivi viri energije]] (kot sta [[veter]] in [[sonce]]) so nestalen, da ne rečemo nezanesljiv, vir električne energije. Poudarek je pri tem na energiji. V elektroenergetskem<ref> "Elektroenergetsko omrežje" [http://bsnet.eu.org/me/studij/3l/EEE/Poglavje%201%20-%20Elektroenergetsko%20omrezje.pdf]</ref> omrežju prihaja običajno do nenačrtovanega izpada oskrbe zaradi pomanjkanja moči. Hranilniki energije so tiste naprave, ki nestalne vire postavijo ob bok klasičnim pretvornikom. Trenutno je najcenejši ˝hranilnik˝ kar omrežje, kar pa pomeni, da je število oz. velikost v omrežje vključenih obnovljivih virov omejena. Prav tako lahko pride do nenadnega izpada obremenitve – v tem primeru je v omrežju proizvodnja previsoka. Ob primernih velikostih hranilnikov je možno to energijo shraniti.

Trenutno so edini zanesljivi, dovolj veliki in ekonomično upravičeni hranilniki električne energije črpalne [[elektrarna|elektrarne]]. Hidroelektrarne shranjujejo [[potencialna energija|potencialno energijo]] v zajezitvah in uporabijo vodo za proizvodnjo električne energije, ko je to potrebno. V tipičnem elektroenergetskem sistemu lahko znaša konica porabe dvakrat toliko kot je srednja poraba. Zmožnost hidroelektrarn, da hitro reagirajo, je velika prednost. V tržnih razmerah se cena, ki jo dosegajo elektrarne v različnih obdobjih dneva, močno spreminja. Zato ni presenetljivo, da so visoko cenjene hidroelektrarne za vršno moč. Gibčnost hidroelektrarn, da sledijo hitrim spremembam v odjemu, omogoča termoelektrarnam, da obratujejo v točki najboljšega izkoristka in s tem minimizirajo škodljive emisije in porabo primarne (fosilne) energije. Če ni na razpolago dovolj klasičnih hidroelektrarn, je možno s črpalnimi elektrarnami zagotoviti kakovost in zanesljivost oskrbe.

Prečrpovalne elektrarne so odvisne od odvečne električne energije iz elektrarn za bazično moč (termoelektrarne[[termoelektrarna|termoelektrarna]] in [[jedrska elektrarna|jedrske elektrarne]]), da lahko črpajo vodo v svoje zgornje zbiralnike. Te elektrarne so omrežni porabniki električne energije in zato moramo podatke, ki se nanašajo nanje, obravnavati posebej in ne skupaj s podatki običajnih vodnih elektrarn. Razmišljanja o ekoloških prednostih kakor tudi tehnične in ekonomske prednosti, lahko pripeljejo do vključevanja prečrpovalnih elektrarn v omrežja, v katerih delujejo elektrarne malo nad bazično obremenitvijo. Zahteve po električni energiji in njena proizvodnja se uravnavajo izključno s polnjenjem in praznjenjem različnih sistemov shranjevanja energije, še posebej prečrpovalnih elektrarn. S tem postaja v bližnji prihodnosti izvedljiva gradnja večjih elektrarn na [[sončna energija|sončno energijo]], kar bi vodilo k novi funkciji prečrpovalnih elektrarn, saj bo moč sončnih elektrarn občutno nihala.

==Slovenske elektrarne== <ref> "Slovenske elektrarne [http://www.hse.si/skupina-hse] website </ref>