الطاقة الكهرومائية

المبدأ وطريقة العمل

الطاقة الكهرومائية هي الطاقة المولدة من تدفق مياه الأنهار أو من منشأة من صنع الإنسان تتدفق فيها المياه من خزان ذو منسوب عالٍ عبر قناة بعيداً عن السد، ويتمّ تركيب العنفات المائية على مسار تدفق الماء حيث تقوم هذه العنفات بتحويل الطاقة الحركية للمياه إلى طاقة ميكانيكية تعمل على تدوير محور المولدات الكهربائية التي تحّول بدورها الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية، وتتعلق كمية الطاقة المتولدة بكمية الماء المتدفق والارتفاع الشاقولي التي يسقط منها الماء (الضاغط).

في المحطات الكهرومائية الصغيرة يمكن أن يكون ضاغط الماء عدة أمتار فقط، أما في المحطات الكهرومائية الأكبر فإن غرفة العنفات المائية تكون عادة أخفض بمئات الأمتار عن الخزان؛ وبالتالي هناك نوعان رئيسان من المحطات الكهرومائية: الأول هي المحطات المقامة على مجاري الأنهار التي تستخدم الجريان الطبيعي للمياه أما النوع الثاني فهي المحطات الكهرومائية ذات التخزين وفيها يحجز السد المياه في خزان يتوضع في مكان مرتفع يقوم بدوره بتغذية العنفات والمولدة الكهربائية .

الميزات

  • لا تحتاج الطاقة الكهرومائية إلى وقود.
  • الوثوقية في التشغيل.
  • الطاقة المولدة يمكن التحكم بها نسبياً بسهولة.
  • تعد هذه المحطات تقنية ناضجة وذات مراديد عالية.
  • المحطات الكهرومائية ذات أعمار طويلة كما هو الحال بالنسبة لمعظم تقنيات الطاقات المتجددة.

المساوئ

  • التكاليف التأسيسية العالية.
  • المساحة الواسعة للأراضي المستخدمة إضافة إلى المشاكل المُسببة للسكان المحليين.
  • صعوبة إيجاد المكان المناسب إضافةً إلى معارضة السكان المحليين أحيانا.

أين تعمل في (سوريا ،الخارج)

استخدمت الطاقة المائية على مر العصور السابقة لتدوير الآلات في المصانع والمطاحن، ثم حل محلها الطاقة البخارية خلال الثورة الصناعية. أما الآن فتستخدم الطاقة المائية لتوليد الكهرباء.

يعتبر مشروع سد (Three Gorges) المقام في (Hubei) في الصين أكبر نظام توليد كهرومائي في العالم. حيث يتألف هذا المشروع من محطتي توليد كهربائية تقع الأولى على سد (Three Gorges) باستطاعة 22500 ميغا واط حين الانتهاء من بنائها، والثانية على سد (Gezhouba) باستطاعة 3115 ميغا واط. ويقدرإجمالي قدرة التوليد لهذا المشروع حاليا بـ 21515 ميغا واط. من المخطط للمشروع أن ينتهي عام 2011 بحيث تكون الاستطاعة الكلية عندها 25615 ميغا واط.

يحتوي نهر(Jinsha) حالياً على أكبر محطة توليد كهرومائية تحت الإنشاء، وتتألف هذه المحطة من ثلاث مراحل حيث أن الاستطاعة الكلية تقدر بـ 68630 ميغا واط. بينما يعتبر مشروع (James Bay) في (Quebec) في كندا ثاني اكبر محطة كهرومائية في العالم، وتقدر استطاعة محطات التوليد التسع فيها بـ 16527 ميغا واط.

تشير دراسات منظمة الأغذية والزراعة التابعة للأمم المتحدة (الفاو) إلى أهمية إدارة الموارد المائية حيث تتمتع سوريا بموارد مائية كبيرة تتوزع بين المياه السطحية والمياه الجوفية حيث تتمثل المياه السطحية بعدد من الأنهار والبحيرات الصغيرة في الجزء الغربي من القطر (قويق، عفرين، السن الكبير الشمالي، الكبير الجنوبي،العاصي, بردى، الأعوج، اليرموك بحيرة قطينة)، إضافة إلى نهر الفرات في الشرق وروافده البليخ والخابور وبحيرة الأسد، كما يوجد في الشرق الأقصى نهر دجلة الذي يجري عبر الحدود.

و الجدول التالي يوضح أهم المحطات الكهرومائية المقامة في القطر:

اسم السد اسم النهر الاستطاعة المركبة (ميغا واط)
الثورة الفرات 8*100
البعث الفرات 3*25
تشرين الفرات 6*105
شيزر العاصي 2*4
الرستن العاصي 2*4
بردى بردى 7

إضافة إلى المحطات الكهرومائية الكبيرة، فإنه يجب الأخذ بعين الاعتبار المحطات الكهرومائية الصغيرة التي يمكن أن يكون لها تطبيقات محدودة في المناطق الساحلية من سوريا. كما أن هذه المحطات يمكن أن تكون قابلة للاستخدام في المناطق الجبلية ذات الهطولات المطرية الغزيرة.

التطورات والتطلعات المستقبلية

لسوء الحظ ليس هناك مجال كبير لتطور المحطات الكهرومائية الكبيرة في العديد من بلدان العالم المتقدم.

توفر الطاقة الكهرومائية حلولاً قديمة للتخزين التي يمكن لها أن تتكامل مع تقنيات الطاقات المتجددة الأخرى. ويعتبرالتخزين بالضخ أحد هذه الإمكانيات حيث أنه يتضمن خزانين ففي الوقت الذي يوجد فيه فائض في الطاقة المولدة من الطاقات المتجددة بسبب الأحمال المنخفضة (عموماً أثناء الليل) تستخدم هذه الطاقة لضخ المياه من الحوض ذي المستوى الأدنى إلى الحوض ذو المستوى الأعلى ثم يتم تحرير هذه الماء لتوليد الطاقة الكهربائية في الوقت الذي تكون فيها تزداد فيه الأحمال. فضلا عن تقديم حلول التخزين فإن التخزين بالضخ يؤمن استجابة سريعة للتزويد بالكهرباء.

العوامل و الظروف المحلية

أجريت دراسات عديدة لسبر الأنهار التي يسمح تدفقها بإنشاء محطات طاقة كهربائية عليها و الجدول التالي يبين أهم المحطات المقترح إنشاؤها لتوليد الطاقة الكهربائية:

اسم المنطقة عدد المحطات الاستطاعة
المركبة
ميغاوات
الاستطاعة المنتجة
غيغا وات ساعي
السعة التخزينية
مليون متر3
صنوبر 5 27.2 46.2 172
روس 4 16.6 29.6 45
جوبان 4 45 78 53
الغامقة ،أبرش 2 3.6 5.5 70
الكبير الجنوبي 3 100 169 239
أبياد - العاصي 3 12 22.6 56
شمال اللاذقية 2 2.8 5.1 33
عفرين 2 31 50 218


Fouad Takla Company ® جميع الحقوق محفوظة، شركة المهندس فؤاد نعيم تقلا