ไฟฟ้าพลังน้ำถูกรวบรวมหรือสร้างขึ้นอย่างไร?

ไฟฟ้าพลังน้ำเป็นพลังงานที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของน้ำ การเคลื่อนไหวนี้เป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรของน้ำของโลก ซึ่งเป็นการหมุนเวียนของน้ำอย่างต่อเนื่องผ่านพื้นดิน มหาสมุทร และชั้นบรรยากาศ ปริมาณพลังงานที่น้ำเคลื่อนที่ให้นั้นขึ้นอยู่กับปริมาตรในการเคลื่อนที่และความเร็วของน้ำ น้ำเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานที่เก่าแก่ที่สุด อารยธรรมโบราณใช้พลังน้ำเพื่อการชลประทาน และเป็นกลไกการบดเมล็ดพืช ในยุคปัจจุบัน ไฟฟ้าพลังน้ำเป็นพลังงานหมุนเวียน 20 เปอร์เซ็นต์ของโลก

•••Hemera Technologies / AbleStock.com/Getty Images

กังหันน้ำเป็นรูปแบบพลังงานน้ำที่พบได้บ่อยที่สุดตั้งแต่เมื่อ 4,000 ปีก่อนจนถึงศตวรรษที่ 19 พวกเขาเปลี่ยนพลังงานของน้ำไหลเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน การเคลื่อนไหวนี้จึงขับเคลื่อนการเคลื่อนไหวของหินและคันโยกเพื่อบดเมล็ดพืช แร่แร่ และตัดไม้ วงล้อวางในแนวนอนหรือแนวตั้งในน้ำไหล เช่น แม่น้ำหรือลำธาร การไหลของน้ำบังคับล้อให้เคลื่อนที่เมื่อตีแป้นที่ติดกับโครงภายนอกของล้อ พลังน้ำเพิ่มขึ้นเมื่อไหลผ่านช่องแคบหรือหัวฉีด

•••รูปภาพ Thinkstock / รูปภาพ Comstock / Getty

กังหันน้ำเป็นการพัฒนาจากกังหันน้ำและสารตั้งต้นของการผลิตไฟฟ้าสมัยใหม่ แทนที่จะตีไม้พายแบบตายตัวบนล้อ กระแสน้ำจะกระตุ้นโรเตอร์หมุนที่สามารถมีใบมีดได้หลายร้อยใบ เพลาติดโรเตอร์เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบ ซึ่งเป็นแม่เหล็กขนาดยักษ์ที่มีลวดขดอยู่ข้างใน กระแสไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นในกังหันเมื่อเพลาหมุน

•••รูปภาพจีน / รูปภาพ Getty ข่าว / Getty Images

เขื่อนกักเก็บน้ำปริมาณมากที่ไหลจากแม่น้ำ และสร้างอ่างเก็บน้ำหลังกำแพงกันดิน เพนสต็อคคือท่อหรือประตูระบายน้ำจากด้านล่างของอ่างเก็บน้ำผ่านเขื่อนไปยังกังหันน้ำ น้ำจากอ่างเก็บน้ำไหลด้วยแรงดันสูงจากอ่างเก็บน้ำไปยังกังหันและผลิตกระแสไฟฟ้า เขื่อน Three Gorges บนแม่น้ำแยงซีในจีนเป็นเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดยที่กระแสน้ำใช้ขับเคลื่อนกังหัน 32 ตัว

ผู้ปฏิบัติงานโรงไฟฟ้าพลังน้ำสามารถเก็บพลังงานในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าของลูกค้าต่ำ และปล่อยพลังงานดังกล่าวในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด โดยใช้วิธีการจัดเก็บเครื่องสูบน้ำ ในช่วงที่มีความต้องการต่ำ น้ำที่ไหลผ่านกังหันแล้วจะถูกสูบกลับไปที่อ่างเก็บน้ำที่แยกจากกันเหนือกังหัน น้ำนี้ไหลย้อนกลับผ่านกังหันในช่วงที่มีความต้องการสูงสุด ระบบนี้ให้การเริ่มต้นใช้งานอย่างรวดเร็วสำหรับการผลิตพลังงานเพิ่มเติม