Гідроелектростанція (ГЕС) — це вид електростанції, яка виробляє електроенергію шляхом перетворення енергії рухомої води в механічну, а потім — в електричну. Це один з найстаріших і найекологічніших способів генерації електроенергії.
Принцип роботи гідроелектростанції
1. Накопичення води
- Вода накопичується у водосховищі, яке утворюється за допомогою дамби.
- Висота води створює гравітаційний потенціал (гідростатичний тиск), який є джерелом енергії.
2. Пропускання води через турбіну
- Вода з великої висоти спрямовується через водоводи або трубопроводи до турбін.
- Потік води обертає лопаті турбіни, перетворюючи потенціальну енергію в механічну.
3. Вироблення електроенергії
- Турбіна з’єднана з генератором.
- При обертанні турбіни обертається і ротор генератора, внаслідок чого у статорі генерується електричний струм (завдяки електромагнітній індукції).
4. Передача електроенергії
- Вироблений струм проходить через трансформатор, де напруга підвищується для ефективної передачі на далекі відстані.
- Потім електроенергія подається в електромережу.
5. Відтік води
- Вода, яка пройшла через турбіну, повертається в річку або нижній б’єф (нижню частину річки після дамби).
Схема роботи (простими словами)
Водосховище
↓
Дамба ─→ Водовід ─→ Турбіна ─→ Генератор ─→ Трансформатор ─→ Електромережа
↓
Річка (випуск води)
Переваги ГЕС
- Відновлювана енергія
- Низький рівень викидів CO₂
- Високий ККД (до 90%)
- Регулювання пікових навантажень
- Можливість зберігання енергії (гідроакумулюючі станції)
Недоліки
- Затоплення територій
- Вплив на екосистеми річок
- Високі витрати на будівництво
- Залежність від кліматичних умов (рівень води)