12 Water INTRODUCTIONEnergy from wa

12 Water
INTRODUCTION
Energy from water is one of the oldest sources of energy, as paddle wheels were used to rotate a millstone to grind grain. A large number of watermills, 200 to 500 W, for grinding grain are still in use in remote mountains and hilly regions in the develop- ing world. There are an estimated 500,000 in the Himalayas, with around 200,000 in India [1,2]. Of the 25,000 to 30,000 watermills in Nepal, 2,767 mills were upgraded between 2003 and 2007 [3]. Paddle wheels and buckets powered by moving water were and are still used in some parts of the world for lifting water for irrigation. Water provided mechanical power for the textile and industrial mills of the 1800s as small dams were built, and mill buildings are found along the edges of rivers throughout the United States and Europe. Then, starting in the late 1800s, water stored behind dams was used for the generation of electricity. For example, in Switzerland in the 1920s there were nearly 7,000 small-scale hydropower plants.
The energy in water can be potential energy from a height difference, which is what most people think of in terms of hydro; the most common example is the gen- eration of electricity (hydroelectric) from water stored in dams. However, there is also kinetic energy due to water flow in rivers and ocean currents. Finally, there is energy due to tides, which is due to gravitational attraction of the moon and the sun, and energy from waves, which is due to wind. In the final analysis, water energy is just another transformation from solar energy, except for tides.
The energy or work is force * distance, so potential energy due to gravitation is

W = F * d = m * g * H, J (12.1)

The force due to gravity is mass * acceleration, where the acceleration of gravity g = 9.8 m/s2 and H = height in meters of the water. For estimations, you may use g = 10 m/s2.
For water, generally what is used is the volume, so the mass is obtained from density and volume.

ρ = m/V or m = ρ * V, where ρ = 1,000 kg/m3 for water Then, for water Equation 12.1 becomes
PE = ρ * g * H * V = 10,000 * H * V (12.2)




243


Example 12.1

Find the potential energy for 2,000 m3 of water at a height of 20 m.

PE = 10,000 * 20 * 2,000 = 4 * 109 J = 4 GJ

If a mass of water is converted to kinetic energy after falling from a height H, then the velocity can be calculated.

KE = PE

or

0.5 m * v2 = m * g * H

Then, the velocity of the water is

v = (2 * g * H)0.5, m/s (12.3)

Example 12.2

For data in Example 12.1, find the velocity of that water after falling through 20 m.

v = (2 * 10 * 20)0.5 = 20 m/s

Instead of water at some height, there is a flow of water in a river or an ocean current, such as the Gulf Stream. The analysis for energy and power for moving water is similar to wind energy, except there is a large difference in density between water and air. Therefore, for the same amount of power, capture areas for water flow will be a lot smaller.

P/A = 0.5 * ρ * v3, W/m2 (12.4)

Example 12.3

Find the power/area for an ocean current that is moving at 1.5 m/s.

P/A = 0.5 * (1.5)3 = 1.7 kW/m2

Power is energy/time, and hydraulic power from water or for pumping water from some depth is generally defined in terms of water flow Q and the height. Of course, if you know the time and have either power or energy, then the energy or power can be calculated.

P = 10,000 * H * V/t = 10 * Q * H, kW (12.5)


where Q is the flow rate (m3/s). In terms of pumping smaller volumes of water for residences, livestock, and villages, Q is generally noted as cubic meters per day, so be sure to note what units are used. There will be friction and other losses, so with efficiency ε the power is

P = 10,000 * ε * Q * H (12.6)

Efficiencies from input to output (generally electric) range from 0.5 to 0.85. Small water turbines have efficiencies up to 80%, so when other losses are included (friction and generator), the overall efficiency is approximately 50%. Maximum efficiency is at the rated design flow and load, which is not always possible as the river flow fluctu- ates throughout the year or where daily load patterns vary.
The output from the turbine shaft can be used directly as mechanical power, or the turbine can be connected to an electric generator. For many rural industrial appli- cations, shaft power is suitable for grinding grain or oil extraction, sawing wood, small-scale mining equipment, and so on.

WORLD RESOURCE
Around one-quarter of the solar energy incident on the Earth goes to the evapora- tion of water; however, as this water vapor condenses, most of the energy goes into the atmosphere as heat. Only 0.06% is rain and snow, and that power and energy of the water flow is the world resource, estimated at around 40,000 TWh/yr. The technical potential (Table 12.1) is 15,000 TWh/yr, and economic and environmental considerations reduce that potential.

TABLE 12.1
Technical Potential, Hydroelectric Production, and Capacity
Potential, TWh/yr Production, TWh/yr Capacity, GW
Asia 5,090
Asia and Oceanic 798 257
Central and South America 2,790 660 136
Europe 2,710 536 166
Eurasia 245 68
Middle East 22 9
Africa 1,890 97 22
North America 1,670 665 164
Oceania 230
World 14,380 3,000 822
Source: Production and capacity data for 2007 or 2008 from U.S. Energy Information Administration.


The classification of hydropower differs by country, authors, and even over time. One classification is large (>30 MW), small (100 to 30 MW), and micro (≤100 kW). Some examples are as follows: In China, small hydro refers to capacities up to 25 MW, in India up to 15 MW, and in Sweden up to 1.5 MW. Now, in Europe, small hydro means a capacity of up to 10 MW. Today in China, the classifications are large (>30 MW), small (5 to 30 MW), mini (100 kW to 5 MW), micro (5 to 100 kW), and pico (

Kết quả (Việt) 1:

12 nước GIỚI THIỆUNăng lượng từ nước là một trong những lâu đời nhất nguồn năng lượng, như paddle bánh xe được sử dụng để xoay một cối xay để xay hạt. Một số lớn các cảnh, 200 đến 500 W, nghiền hạt vẫn còn trong sử dụng từ xa núi và các khu vực đồi núi trong thế giới phát triển-ing. Có một ước tính 500,000 ở Himalaya, với khoảng 200.000 ở Ấn Độ [1,2]. Của 25.000 đến 30.000 cảnh ở Nepal, 2.767 nhà máy đã được nâng cấp từ năm 2003 đến năm 2007 [3]. Paddle bánh xe và Xô được tài trợ bằng cách di chuyển nước đã và vẫn còn được sử dụng trong một số bộ phận của thế giới nước tưới tiêu cho nâng hạ. Nước cung cấp sức mạnh cơ khí cho các nhà máy dệt may và công nghiệp của những năm 1800 khi nhỏ đập được chế tạo, và tòa nhà nhà máy được tìm thấy dọc theo các cạnh của các con sông trên khắp Hoa Kỳ và châu Âu. Sau đó, bắt đầu vào cuối những năm 1800, nước lưu trữ phía sau con đập được sử dụng cho các thế hệ điện. Ví dụ, tại Thụy sĩ trong thập niên 1920 đã có gần 7.000 nhà máy thuỷ điện quy mô nhỏ.Năng lượng trong nước có thể là tiềm năng năng lượng từ một sự khác biệt chiều cao, đó là những gì hầu hết mọi người nghĩ về trong điều khoản của thủy; Ví dụ phổ biến nhất là eration gen điện (thủy điện) từ nước lưu trữ trong đập. Tuy nhiên, cũng là động lực năng lượng do dòng nước trong con sông và dòng hải lưu. Cuối cùng, có là năng lượng do thủy triều, mà là do hấp dẫn của mặt trăng và mặt trời, và năng lượng từ sóng, mà là do gió. Trong phân tích cuối cùng, nước năng lượng là chỉ là một chuyển đổi từ năng lượng mặt trời, ngoại trừ thủy triều.Năng lượng hoặc làm việc là lực lượng * khoảng cách, do đó, thế năng do lực hấp dẫnW = F * d = m * g * H, J (12,1)Lực lượng do lực hấp dẫn là khối lượng * tăng tốc, nơi gia tốc trọng lực g = 9.8 m/s2 và H = chiều cao trong mét khối nước. Đối với estimations, bạn có thể sử dụng g = 10 m/s2.Đối với nước, nói chung những gì được sử dụng là khối lượng, do đó, khối lượng thu được từ mật độ và khối lượng.Ρ = m/V hoặc m = ρ * V, nơi ρ = 1.000 kg/m3 nước sau đó, cho nước phương trình 12,1 trở thànhPE = ρ * g * H * V = 10.000 * H * V (12.2)243 Ví dụ 12,1Tìm thấy năng lượng tiềm năng cho 2.000 m3 nước ở độ cao 20 m.PE = 10.000 * 20 * 2.000 = 4 * 109 J = 4 GJNếu một khối lượng nước được chuyển đổi sang năng lượng động học sau khi rơi xuống từ độ cao H, sau đó vận tốc có thể được tính toán.KE = PEhoặc0.5 m * v2 = m * g * HSau đó, vận tốc nước làv = (2 * g * H) cách 0.5, m/s (12.3)Ví dụ 12.2Đối với dữ liệu trong ví dụ 12,1, tìm thấy vận tốc nước sau khi rơi xuống qua 20 m.v = (2 * 10 * 20) 0.5 = 20 m/sThay vì nước tại một số chiều cao, đó là một dòng chảy của nước trong một con sông hoặc một đại dương hiện tại, chẳng hạn như hải lưu Gulf Stream. Phân tích năng lượng và sức mạnh để di chuyển nước là tương tự như năng lượng gió, ngoại trừ có một sự khác biệt lớn trong mật độ giữa nước và không khí. Vì vậy, đối với cùng một lượng điện, chụp cho các khu vực lưu lượng nước sẽ nhỏ hơn rất nhiều.P/A = 0,5 * ρ * v3, W/m2 (12.4)Ví dụ 12.3Tìm thấy sức mạnh/lá cho một đại dương hiện nay đó là di chuyển ở 1.5 m/s.P/A = 0,5 * (1.5) 3 = 1,7 kW/m2Sức mạnh là năng lượng/thời gian, và thủy điện từ nước hoặc cho bơm nước từ một số sâu nói chung được định nghĩa trong điều khoản của lưu lượng nước Q và chiều cao. Tất nhiên, nếu bạn biết thời gian và có năng lượng hoặc năng lượng, sau đó năng lượng hoặc sức mạnh có thể được tính toán.P = 10.000 * H * V/t = 10 * Q * H, kW (12.5) nơi Q là tốc độ dòng chảy (m3/s). Trong điều khoản của bơm nhỏ hơn khối lượng nước cư trú, chăn nuôi, và làng, Q nói chung nổi tiếng như mét khối mỗi ngày, vì vậy hãy chắc chắn để lưu ý những gì đơn được sử dụng. Sẽ có ma sát và thiệt hại khác, do đó, với hiệu quả ε sức mạnh làP = 10.000 * Ε * Q * H (12.6)Hiệu quả từ đầu vào cho đầu ra (nói chung điện) bao gồm từ 0,5 để 0,85. Turbine nước nhỏ có hiệu quả lên đến 80%, vì vậy khi những tổn thất khác được bao gồm (ma sát và máy phát điện), hiệu quả tổng thể là khoảng 50%. Hiệu quả tối đa là đánh giá cao thiết kế dòng chảy và tải, mà là không luôn luôn có thể là các dòng chảy sông fluctu-ates trong suốt năm hoặc nơi hàng ngày tải mô hình khác nhau.Đầu ra từ trục tua bin có thể được sử dụng trực tiếp như là sức mạnh cơ khí, hoặc các tua bin có thể được kết nối với một máy phát điện. Đối với nhiều nông thôn công nghiệp öùng-cation, trục điện là phù hợp cho mài hạt hoặc dầu khai thác, cưa gỗ, thiết bị khai thác mỏ quy mô nhỏ, và như vậy. THẾ GIỚI TÀI NGUYÊNKhoảng một phần tư của năng lượng mặt trời sự kiện ngày trái đất tới evapora-tion nước; Tuy nhiên, như này hơi nước ngưng tụ, đa số năng lượng đi vào khí quyển như nhiệt. Chỉ 0,06% là mưa và tuyết, và rằng năng lượng và năng lượng của dòng nước là nguồn tài nguyên thế giới, ước tính khoảng 40.000 TWh/năm. Tiềm năng kỹ thuật (bảng 12,1) là 15.000 TWh/yr, và xem xét kinh tế và môi trường làm giảm tiềm năng đó.BẢNG 12,1Kỹ thuật sản xuất tiềm năng, thủy điện, và năng lực Tiềm năng, sản xuất TWh/yr, công suất TWh/yr, GWAsia 5,090 Châu á và đại dương 798 257Trung và Nam Mỹ 2,790 660 136Europe 2.710 người 536 166Eurasia 245 68Trung Đông 22 9Africa 1,890 97 22Bắc Mỹ 1.670 người 665 164Oceania 230 Thế giới 14,380 3.000 822Nguồn: Sản xuất và năng lực dữ liệu cho 2007 hoặc 2008 từ Hoa Kỳ năng lượng thông tin hành chính. Phân loại của thủy điện khác theo quốc gia, tác giả, và ngay cả theo thời gian. Một phân loại là lớn (> 30 MW), nhỏ (100-30 MW), và micro (≤100 kW). Một số ví dụ là như sau: tại Trung Quốc, nhỏ thủy đề cập đến khả năng lên đến 25 MW, ở Ấn độ lên đến 15 MW, và Thụy Điển lên đến 1,5 MW. Bây giờ, ở châu Âu, thủy nhỏ có nghĩa là công suất lên đến 10 MW. Hôm nay tại Trung Quốc, các phân loại là lớn (> 30 MW), nhỏ (5-30 MW), mini (100 kW đến 5 MW), vi (5-100 kW), và pico (< 5 kW). Những người khác phân loại microhydro như là 10-100 kW, vì vậy hãy chắc chắn để lưu ý phạm vi khi dữ liệu được cung cấp cho năng lực và năng lượng cho thủy điện. HYDROELECTRIC LarGe (≥30 mW)In terms of renewable energy, large-scale hydropower (Figure 12.1) is a major con- tributor to electric generation in the world, over 3,000 TWh/yr. The world installed capacity for large-scale hydroelectricity has increased around 2% per year, from 462 GW in 1980 to around 850 GW in 2009. However, the hydroelectric percentage of electric power has decreased from 21.5% in 1980 to 16% in 2008 as other sources of electrical energy have increased faster. China is now the leader in installed capac- ity and generation of electricity (Figure 12.2), with about 14% of their electricity from hydroelectric sources. However, coal in China is the major energy source for the production of electricity, and more coal power has been added than hydroelectric power. In Norway, 98% of the electrical energy is from hydro; Paraguay sells most of its share of electricity from the Itaipu Dam to Argentina. In the United States, the hydroelectric contribution is around 6%. The contribution from small or micro- hydro plants is difficult to estimate but could represent another 5–10% in terms of world capacity. The capacity factor for hydroelectric power in the world has been fairly consistent at 40–44% from 1980 to 2008. The capacity factor for hydroelectric power in the United States was 37% in 2008.FIGURE 12.1 Diagram of hydroelectric plant. Height of water is level at dam to turbine generator. (From Tennessee Valley Authority.)

180
160
140
120
100
80
60
40
20
0



FIGURE 12.2 Installed hydroelectric capacity, 2009, top 10 countries.

TABLE 12.2
Large Hydroelectric Plants in the World, Date Completed, and Capacity
Country Dam Year Capacity, MW
China Three Gorges 2011 22,500
Brazil-Paraguay Itaipu 1991 14,700
Venezuela Guri 1986 10,055
Brazil Tucurni 1984 8,370
United States Grand Coulee 1941 6,809
Russia Sayanao-Shushenskaya 1989 6,500
China Longtan 2009 6,300
Russia Krasnoyarsk 1972 6,000
Canada Robert-Bourassa 1981 5,616
Canada Churchill Falls 1971 5,429
United States Hoover 1936 2,079
For photos, see Google images.

Large-scale hydroelectric plants have been constructed all across the world (Table 12.2). The Three Gorges Dam (Figure 12.3) on the Yangtze River is the largest power hydro plant in the world with 18.3 GW and will have a power of 22.5 GW when the rest of the generators are installed in 2011. Previously, the largest project was the Itaipu Dam on the Paraná River between Paraguay and Brazil. The series of dams is 7,744 m long and was built from 1975 to 1991. The Aswan High Dam, Egypt (2,100 MW), was completed in 1967 and produces more than 10 TWh/yr, pro- vides irrigation water for 3.2 million ha, and produces 20,000 tons of fish per year. The entire Temple of Abu Simel had to be moved to higher ground, a major feat in archeology. One of the problems of the Aswan Dam was that farming practices on





FIGURE 12.3 Three Gorges Dam, 22.5 GW, on the Yangtze River, China. (Courtesy of HydroChina.)

the banks of the river downstream had to be changed since no yearly floods meant no deposition of fertile silt.
The benefits or advantages of hydropower are as follows:

1. Renewable source, power on demand with reservoirs
2. Long life, 100 yr
3. Flood control, water for irrigation and metropolitan areas
4. Low greenhouse gas emission
5. Reservoir for fishing, recreation

Some disadvantages or problems are the following:

1. There is a large initial cost and long construction time.
2. Displacement of population due to reservoir may occur. For example,
1.24 million people were relocated due to the Three Georges Dam.
3. On land downstream, there is loss of nutrients from floods.
4. Drought by season or year may restrict power output due to low water.
5. Lack of passage for fish to spawning areas, for example, salmon.
6. Rivers with high silt content may limit dam life.
7. Dam collapse means many problems downstream. There have been over 200 dam failures in the 20th century, and it is estimated that 250,000 peop

Kết quả (Việt) 2:

12 Nước
GIỚI THIỆU
Năng lượng từ nước là một trong những nguồn lâu đời nhất của năng lượng, như chạy guồng quạt đã được sử dụng để xoay cối đá để xay ngũ cốc. Một số lượng lớn các watermills, 200-500 W, để nghiền hạt vẫn còn đang được sử dụng ở các vùng núi xa, vùng núi ở các thế giới ing triển. Ước tính có khoảng 500.000 trong dãy Himalaya, với khoảng 200.000 ở Ấn Độ [1,2]. Trong số 25.000 đến 30.000 watermills ở Nepal, 2767 nhà máy đã được nâng cấp từ năm 2003 đến năm 2007 [3]. Bánh xe đua kayak và xô chạy bằng nước chuyển động đã và vẫn được sử dụng ở một số nơi trên thế giới để nâng nước để tưới. Nước cung cấp năng lượng cơ khí cho các nhà máy dệt may và công nghiệp của năm 1800 như các con đập nhỏ được xây dựng, và các tòa nhà nhà máy được tìm thấy dọc theo các cạnh của các dòng sông trên khắp Hoa Kỳ và Châu Âu. Sau đó, bắt đầu từ cuối năm 1800, nước được lưu trữ đằng sau đập nước đã được sử dụng cho các thế hệ điện. Ví dụ, ở Thụy Sĩ trong năm 1920 đã có gần 7.000 nhà máy thủy điện quy mô nhỏ.
Năng lượng trong nước có thể là năng lượng tiềm năng từ một sự khác biệt chiều cao, mà là những gì hầu hết mọi người nghĩ về thuỷ điện; ví dụ phổ biến nhất là các eration quát điện (thủy điện) từ nước lưu trữ trong đập. Tuy nhiên, đó cũng là động năng do lưu lượng nước trong sông và dòng chảy đại dương. Cuối cùng, có năng lượng do thủy triều, mà là do lực hấp dẫn của mặt trăng và mặt trời, và năng lượng từ sóng, mà là do gió. Trong phân tích cuối cùng, năng lượng nước chỉ là một chuyển đổi từ năng lượng mặt trời, trừ thủy triều.
Các năng lượng hoặc công việc là lực * khoảng cách, năng lượng, tiềm năng do lực hấp dẫn là W = F * d = m * g * H, J (12,1 ) Các lực do lực hấp dẫn là hàng loạt * tăng tốc, nơi gia tốc trọng g = 9,8 m / s2 và H = chiều cao tính bằng mét nước. Đối với các ước tính, bạn có thể sử dụng g = 10 m / s2. Đối với nước, nói chung những gì được sử dụng khối lượng, do đó, khối lượng thu được từ mật độ và khối lượng. Ρ = m / V hoặc m = ρ * V, nơi ρ = 1.000 kg / m3 đối với nước đó, cho Equation nước 12,1 trở PE = ρ * g * H * V = 10.000 * H * V (12.2) 243 Ví dụ 12.1 Tìm năng lượng tiềm năng cho 2.000 m3 nước ở độ cao 20 m. PE = 10.000 * 20 * 2.000 = 4 * 109 J = 4 GJ Nếu một khối lượng nước được chuyển đổi thành năng lượng động học sau khi rơi từ độ cao H, sau đó vận tốc có thể được tính toán. KE = PE hoặc 0,5 m * v2 = m * g * H Sau đó, vận tốc của nước là v = (2 * g * H) 0.5, m / s (12.3) Ví dụ 12.2 Đối với dữ liệu trong Ví dụ 12.1, tìm vận tốc của nước mà sau khi rơi qua 20 m. v = ( 2 * 10 * 20) 0,5 = 20 m / s Thay vì nước ở một số chiều cao, có một dòng chảy của nước trong một dòng sông hay một dòng đại dương, chẳng hạn như Gulf Stream. Các phân tích về năng lượng và năng lượng cho nước chuyển động tương tự như năng lượng gió, ngoại trừ có một sự khác biệt lớn về mật độ giữa nước và không khí. Vì vậy, đối với cùng một lượng điện năng, khu vực chụp cho dòng nước sẽ nhỏ hơn rất nhiều. P / A = 0,5 * ρ * v3, W / m2 (12.4) Ví dụ 12.3 Tìm sức mạnh / khu vực cho một dòng chảy đại dương đang chuyển động 1,5 m / s. P / A = 0,5 * (1.5) 3 = 1,7 kW / m2 điện là năng lượng / thời gian và năng lượng thủy lực từ nước hoặc để bơm nước từ một số sâu thường được định nghĩa trong điều khoản của Q lưu lượng nước và các chiều cao. Tất nhiên, nếu bạn biết được thời gian và có cả điện hoặc năng lượng, sau đó năng lượng hoặc năng lượng có thể được tính toán. P = 10.000 * H * V / t = 10 * Q * H, kW (12.5) trong đó Q là lưu tốc (m3 / s). Trong điều kiện của bơm khối lượng nhỏ hơn của nước cho nhà ở, vật nuôi, và các làng, Q thường được ghi nhận như là mét khối mỗi ngày, vì vậy hãy chắc chắn để lưu ý những gì đơn vị được sử dụng. Sẽ có ma sát và thiệt hại khác, vì vậy có hiệu quả ε sức mạnh là P = 10.000 * ε ​​* Q * H (12.6) Hiệu suất từ đầu vào đến đầu ra (thường điện) khoảng 0,5-0,85. Tuabin nước nhỏ có hiệu suất lên đến 80%, vì vậy khi tổn thất khác được bao gồm (ma sát và máy phát điện), hiệu quả tổng thể là khoảng 50%. Hiệu quả tối đa là vào dòng chảy thiết kế đánh giá và tải, mà không phải lúc nào cũng như dòng chảy sông ates fluctu- suốt cả năm hoặc nơi mẫu tải hàng ngày khác nhau. Các đầu ra khỏi trục tua bin có thể được sử dụng trực tiếp năng lượng cơ học, hoặc các tuabin có thể được kết nối với một máy phát điện. Đối với nhiều cation dụng nào công nghiệp nông thôn, công suất trục thích hợp để nghiền hạt hoặc khai thác dầu, cưa gỗ, thiết bị khai thác quy mô nhỏ, và như vậy. THẾ GIỚI TÀI Khoảng một phần tư các vụ năng lượng mặt trời trên Trái đất đi vào evapora - tion nước; Tuy nhiên, như hơi nước ngưng tụ này, hầu hết các năng lượng đi vào khí quyển như nhiệt. Chỉ có 0,06% là mưa và tuyết, và rằng quyền lực và năng lượng của dòng nước là nguồn tài nguyên thế giới, ước tính khoảng 40.000 TWh / năm. Tiềm năng kỹ thuật (Bảng 12.1) là 15.000 TWh / năm, và cân nhắc về kinh tế và môi trường làm giảm tiềm năng đó. TABLE 12.1 Tiềm năng kỹ thuật, sản xuất thủy điện, năng lực và tiềm năng, TWh / năm sản xuất, TWh / năm năng lực, GW Á 5090 Châu Á và Châu Đại Dương 798 257 Trung và Nam Mỹ 2790 660 136 Châu Âu 2710 536 166 Eurasia 245 68 Trung Đông 22 9 Phi 1890 97 22 Bắc Mỹ 1670 665 164 Châu Đại Dương 230 thế giới 14.380 3.000 822 Nguồn: số liệu sản xuất và khả năng trong năm 2007 hoặc 2008 từ EIA . Việc phân loại các thủy điện khác của đất nước, tác giả, và thậm chí cả thời gian. Một phân loại là lớn (> 30 MW), nhỏ (100-30 MW), và vi mô (≤100 kW). Một số ví dụ như sau: Ở Trung Quốc, thủy điện nhỏ đề cập đến dung lượng lên đến 25 MW, ở Ấn Độ lên đến 15 MW, và Thụy Điển lên đến 1,5 MW. Bây giờ, ở châu Âu, thủy điện nhỏ có nghĩa là công suất lên đến 10 MW. Hôm nay ở Trung Quốc, các phân loại lớn (> 30 MW), nhỏ (5-30 MW), mini (100 kW đến 5 MW), vi (5-100 kW), và pico (<5 kW). Những người khác phân loại microhydro như 10-100 kW, vì vậy hãy chắc chắn để lưu ý nhiều khi dữ liệu được đưa ra cho công suất và năng lượng thủy điện. THỦY ĐIỆN lớn (≥30 mW) Xét về năng lượng tái tạo, thủy điện quy mô lớn (Hình 12.1) là một tributor chính niệm để phát điện trên thế giới, hơn 3.000 TWh / năm. Công suất lắp đặt trên thế giới với quy mô lớn thủy điện đã tăng khoảng 2% mỗi năm, từ 462 GW vào năm 1980 lên khoảng 850 GW vào năm 2009. Tuy nhiên, tỷ lệ thủy điện của điện lực đã giảm từ 21,5% năm 1980 lên 16% vào năm 2008 như các nguồn năng lượng điện đã tăng nhanh hơn. Trung Quốc hiện là nhà lãnh đạo trong cài đặt năng lực sản xuất và phát điện (hình 12.2), với khoảng 14% sản lượng điện từ các nguồn thủy điện. Tuy nhiên, than ở Trung Quốc là nguồn năng lượng chính cho việc sản xuất điện, và điện than hơn đã được thêm vào so với thủy điện. Tại Na Uy, 98% năng lượng điện từ thủy điện; Paraguay chuyên bán các bộ phần điện từ Itaipu Đàm đến Argentina. Tại Hoa Kỳ, sự đóng góp thủy điện là khoảng 6%. Sự đóng góp từ các nhà máy thủy điện nhỏ hoặc vi khó để ước tính nhưng có thể đại diện cho một 5-10% về sản lượng thế giới. Các yếu tố năng lực cho thủy điện trên thế giới đã khá ổn định ở 40-44% từ năm 1980 đến năm 2008. Các yếu tố năng lực cho thuỷ điện ở Hoa Kỳ là 37% trong năm 2008. Hình 12.1 Sơ đồ của nhà máy thủy điện. Chiều cao của nước là mức độ mà tại đập để máy phát điện tuabin. (Từ Tennessee Valley Authority.) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Hình 12.2 Công suất lắp đặt thủy điện, năm 2009, 10 quốc gia hàng đầu. TABLE 12.2 Cây thủy điện lớn nhất thế giới, ngày hoàn thành, và năng lực Country Dam Năm năng lực, MW Trung Quốc Tam Hiệp 2011 22.500 Brazil-Paraguay Itaipu 1.991 14.700 Venezuela Guri 1986 10.055 Brazil Tucurni 1984 8370 United States Grand Coulee 1941 6809 Nga Sayanao-Shushenskaya 1989 6500 Trung Quốc Longtan 2009 6300 Nga Krasnoyarsk 1972 6000 Canada Robert-Bourassa 1981 5616 Canada Churchill Falls 1971 5429 United Hoa Hoover 1936 2079 Đối với hình ảnh, xem hình ảnh Google. nhà máy thủy điện quy mô lớn đã được xây dựng trên khắp thế giới (Bảng 12.2). The Three Gorges Dam (Hình 12.3) trên sông Dương Tử là sức mạnh nhà máy thủy điện lớn nhất thế giới với 18,3 GW và sẽ có một sức mạnh 22,5 GW khi phần còn lại của máy phát điện được lắp đặt trong năm 2011. Trước đó, các dự án lớn nhất là Itaipu Dam trên sông Paraná giữa Paraguay và Brazil. Một loạt các đập nước dài 7.744 m và được xây dựng từ năm 1975 đến năm 1991. Các đập nước cao Aswan, Ai Cập (2.100 MW), được hoàn thành vào năm 1967 và sản xuất hơn 10 TWh / năm, ủng hộ vides tưới nước cho 3,2 triệu ha, và sản xuất 20.000 tấn cá mỗi năm. Toàn bộ ngôi đền Abu Simel đã được chuyển đến vùng đất cao hơn, một chiến công lớn trong khảo cổ học. Một trong những vấn đề của Aswan Dam là tập quán canh tác trên hình 12.3 Three Gorges Dam, 22,5 GW, trên sông Dương Tử, Trung Quốc. (. Courtesy of HydroChina) bên bờ sông ở hạ lưu đã được thay đổi kể từ khi có lũ lụt hàng năm có nghĩa là không có sự lắng đọng phù sa màu mỡ. Những lợi ích hay lợi thế của thủy điện như sau: 1. Nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng theo yêu cầu với các hồ chứa 2. Cuộc sống lâu dài, 100 năm 3. Kiểm soát lũ, nước tưới và các khu vực đô thị 4. Nhà kính thấp khí thải 5. Reservoir cho câu cá, giải trí Một số nhược điểm hoặc các vấn đề sau đây: 1. Có một chi phí ban đầu lớn và thời gian thi công kéo dài. 2. Di dời dân do hồ chứa có thể xảy ra. Ví dụ, 1,24 triệu người đã được di dời do Ba Georges Dam. 3. Trên đất hạ lưu, có mất chất dinh dưỡng từ các trận lũ. 4. Hạn hán theo mùa hoặc năm có thể hạn chế sản lượng điện do nước thấp. 5. Thiếu đoạn cho cá khu vực sinh sản, ví dụ, cá hồi. 6. Sông có hàm lượng phù sa cao có thể hạn chế cuộc sống đập. 7. Đầm sụp đổ có nghĩa là nhiều vấn đề hạ nguồn. Hiện đang có hơn 200 sự cố đập trong thế kỷ 20, và người ta ước tính có tới 250.000 peop