الطاقة الكهرومائية ( الطاقة المائية ) - hydroelectric power - هي شكل من اشكال الطاقة المتجددة الناتجة من قوة المياة المتحركة او المتدفقة . مثل تدفق المياة في الشلالات وعبر السدود وغيرها .
الطاقة الكهرومائية هي واحدة من أرخص الطرق لتوليد الكهرباء وتستخدمها أكثر من 60 دولة في جميع أنحاء العالم , لتلبية طلبها من الكهرباء .
استخدم الاغريق القدماء الطاقة الكهرومائية لتشغيل عجلات طحن الحبوب منذ 2000 عام . وهي اليوم من اكثر مصادر الطاقة المتجددة فعالية لتوليد الكهرباء . ففي النرويج علي سبيل المثال تأتي 99 % من الكهرباء من الطاقة الكهرومائية . اكبر محطة للطاقة الكهرومائية فى العالم هي سد المضائق الثلاثة بقدرة 22.5 جيجاوات في الصين .
كيف يتم توليد الطاقة الكهرومائية من السدود ؟
في السدود يتم تخزين المياة خلف السد ( خزان السد ) , تقوم محطات الطاقة الكهرومائية بالتحكم في هذه المياة بواسطة بوابات او صمامات موجودة فى السد ( قابلة للفتح والاغلاق ) , عندما تتدفق المياة خلال مجري مائي مائل نتيجة الجاذبية , تقوم التوربينات بالتقاط حركة المياة ومن خلال المولدات المتصلة به تقوم بتحويل الطاقة الحركية الي كهرباء . يتم نقلها من خلال كابلات نقل الكهرباء بعد زيادة جهدها باستخدام المحول الي الشبكة العامة لتغذية المنازل والمصانع وغيرها .
انواع محطات الطاقة الكهرومائية
- محطات طاقة السدود : وتم الاشارة اليها فى الاعلي .
- محطات توليد الطاقة الجارية في النهر ( مرفق التحويل ) : في هذا النوع يتم استخدام المنحدرات الطبيعية للأنهار لنقل المياه عبر قناه حتي تصل الي محطة الطاقة , تعمل التوربينات وتقوم بتحويل طاقة المياة الي طاقة ميكانيكية ثم الي المولدات ليتم توليد الكهرباء .
- محطات توليد الطاقة بالضخ والتخزين : حيث يتم الاستفادة من الطاقة من مصادر اخري مثل الطاقة الشمسية والنووية والرياح وغيرها , ويمكن استهلاكها فى نقل المياة الي ارتفاع أعلي خلال أوقات الذروة عندما يكون هناك استهلاك مرتفع للكهرباء , ويتم اطلاقها مرة اخري .
- محطات طاقة المد والجزر : وهي تستخدم ظاهرة المد والجزر لتوليد الكهرباء .
مزايا الطاقة الكهرومائية
- مصدر متجدد للطاقة : حيث ان المياة موجودة باستمرار وبكميات كبيرة .
- لا ينتج انبعاثات ولا يلوث البيئة .
- مصدر ثابت للكهرباء : وهي مختلفة عن مصادر اخري مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والتي تكون غير ثابتة طوال الوقت .
- المرونة : يمكن التحكم في تدفق المياة وكميتها , ويمكن في اوقات الطلب المرتفع علي الطاقة زيادة المياة المتدفقة لتوليد طاقة اكبر ويمكن من الناحية الاخري تقليل كمية الطاقة .
- توفير المياة : تمكننا الخزانات خلف السدود من الاحتفاظ بالمياة لحين الحاجة اليها او عند وجود نقص فى المياة .
- توفير البنية التحتية وفرص العمل : تساعد السدود في تطوير المناطق المجاورة للسد من حيث الطرق والمرافق , بالاضافة الي توفير فرص عمل .
- تكلفة تشغيل منخفضة : تحتاج محطات الطاقة الكهرومائية الي صيانة قليلة خلال عمرها والذي يمكن ان يمتد لأكثر من 100 عام . لذلك فهي تعتبر من ارخص محطات الطاقة المتجددة .
عيوب الطاقة الكهرومائية
- التكلفة : تحتاج محطات الطاقة الكهرومائية الي استثمارات وتكاليف اولية مرتفعة .
- الجفاف : قد تؤثر موجات الجفاف الطويلة علي عمل محطات الطاقة الكهرومائية .
- استهلاك مساحات واسعة من الارض : تحتاج السدود الكبيرة علي سبيل المثال الي خزانات ضخمة وتحتاج الي مساحة كبيرة من الارض , وبالتالي يمكن ان تؤدي الي تهجير السكان , وخسارة مساحات كبيرة من الاراضي .
- الملائمة : تحتاج السدود ومحطات الطاقة الكهرومائية الي شروط ومواقع ومواصفات معينة ويمكن ان تؤدي اخطاء بسيطة الي حدوث كوارث , بالاضافة الي ذلك يجب ان تكون قريبة من المدن الرئيسية لتقليل عملية نقل الكهرباء .
- الحياة المائية فى الانهار : تعيق السدود من حركة الاسماك وخاصة التي تقوم بالهجرة من اجل وضع البيض , ويمكن ان يشكل خطر في زيادة انقراض الاحياء المائية .
- الطمي : تحمل الانهار الطمي من المناطق الخصبة الي المناطق الاقل خصوبة , تقوم السدود بحجز الطمي في الخزانات خلفه بكميات كبيرة , مما يسبب خسارة اراضي كانت تعتمد عليه .
هل الطاقة الكهرومائية متجددة
نعم , لانها تستخدم دورة المياة الطبيعية لتوليد الكهرباء حيث ان الماء يتدفق باستمرار . بالاضافة الي ذلك تعتبر الطاقة الكهرومائية طاقة نظيفه حيث انها لا تطلق اي انبعاثات مباشرة في الغلاف الجوي اثناء العميلة .
ما هي اشهر الدول التي تستخدم الطاقة الكهرومائية ؟
الطاقة الكهرومائية من اكثر مصادر الكهرباء المتجددة استخداماً . وتعتبر الصين اكبر منتج للطاقة الكهرومائية فى العالم . تليها الولايات المتحدة والبرازيل وكندا والهند وروسيا . ما يقرب من 71 % من جميع الكهرباء المتجددة المولدة فى العالم تأتي من الطاقة الكهرومائية .