الطاقة المائية هي الطاقة المستمدة من حركة المياه. هذه الحركة جزء من دورة المياه على الأرض ، والتي هي الدوران المستمر للمياه عبر الأرض والمحيطات والغلاف الجوي. تعتمد كمية الطاقة التي يوفرها الماء المتحرك على حجم الحركة وسرعتها. الماء هو أحد أقدم مصادر الطاقة. استخدمت الحضارات القديمة الطاقة المائية للري وكآلية لطحن الحبوب. في العصر الحديث ، توفر الطاقة الكهرومائية 20٪ من الطاقة المتجددة في العالم.
ناعورة
•••هيميرا تكنولوجيز / AbleStock.com / جيتي إيماجيس
كانت الدواليب المائية هي الشكل الأكثر شيوعًا للطاقة الكهرومائية ، منذ أكثر من 4000 عام حتى القرن التاسع عشر. قاموا بتحويل طاقة المياه المتدفقة إلى حركة دوارة. أدت هذه الحركة بعد ذلك إلى حركة الأحجار والرافعات لطحن الحبوب والخامات المعدنية وقطع الأخشاب. تقع العجلة أفقيًا أو رأسيًا في المياه المتدفقة ، مثل نهر أو مجرى مائي. أجبر تدفق المياه العجلة على التحرك عندما اصطدمت بالمجاديف المتصلة بالإطار الخارجي للعجلة. زادت الطاقة المائية أثناء تدفقها عبر قنوات ضيقة أو فوهات.
التوربينات
•••ثينكستوك إيماجيس / كومستوك / جيتي إيماجيس
التوربينات المائية هي تطور من عجلة المياه ، وسلائف لتوليد الكهرباء الحديثة. بدلاً من الاصطدام بمجداف ثابت على عجلة ، يعمل تدفق الماء على تنشيط دوار دوار يمكن أن يحتوي على مئات الشفرات. قام عمود بتوصيل روابط الجزء المتحرك بمولد توربيني ، وهو مغناطيس عملاق بداخله سلك ملفوف. يتم توليد تيار كهربائي في التوربين مع دوران العمود.
السدود
•••صور الصين / جيتي إيماجيس نيوز / جيتي إيماجيس
تحتجز السدود كميات كبيرة من المياه التي تتدفق من الأنهار ، وتشكل خزانًا خلف الجدار الاستنادي. القلم هو الأنبوب ، أو بوابة السد ، من قاع الخزان ، مروراً بالسد ، إلى التوربينات المائية. يتدفق الماء من الخزان بضغط عالٍ من الخزان إلى التوربين ويولد الكهرباء. يعتبر سد الخوانق الثلاثة على نهر اليانغتسي في الصين أكبر منشأة كهرومائية في العالم حيث يعمل تدفق المياه على تشغيل 32 توربينة.
تخزين بالضخ
يمكن لمشغلي محطات الطاقة الكهرومائية تخزين الطاقة خلال فترات انخفاض طلب العملاء على الكهرباء ، وإطلاقها خلال فترات ذروة الطلب ، باستخدام طرق تخزين المضخات. خلال فترات انخفاض الطلب ، يتم ضخ المياه التي تدفقت بالفعل عبر التوربينات إلى خزان تخزين منفصل فوق التوربينات. تتدفق هذه المياه مرة أخرى عبر التوربينات خلال فترات ذروة الطلب. يوفر النظام بدء تشغيل سريعًا لتوليد طاقة إضافية.