Jest generowany przez wykorzystanie siły poruszającej się wody, zwykle ze strumieni, rzek lub jezior, do obracania turbin, które aktywują generatory elektryczne.
Energia ta jest szeroko wykorzystywana na całym świecie do wytwarzania energii na dużą skalę.

Elektrownie wodne zbiornikowe (lub retencyjne) :
Zakłady te są wyposażone w zaporę i zbiornik do magazynowania wody. Woda jest uwalniana ze zbiornika przez zastawki w celu obracania turbin i wytwarzania energii elektrycznej. Elektrownie zbiornikowe mogą mieć duże rozmiary i zwykle mają dużą pojemność magazynowania wody, co pozwala im regulować produkcję energii elektrycznej w zależności od zapotrzebowania.

Elektrownie wodne przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

owe :
W przeciwieństwie do elektrowni zbiornikowych, elektrownie przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

owe nie mają zapór ani zbiorników. Po prostu wykorzystują naturalny przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

strumieni lub rzek do obracania turbin i wytwarzania energii elektrycznej. Elektrownie te są na ogół mniejsze i ich produkcja energii elektrycznej zależy od warunków hydrologicznych.

Elektrownie szczytowo-pompowe :
Elektrownie szczytowo-pompowe przeznaczone są do magazynowania energii za pomocą dwóch zbiorników, zbiornika górnego i zbiornika dolnego. W okresach niskiego zapotrzebowania na energię elektryczną woda jest pompowana z dolnego zbiornika do górnego zbiornika w celu magazynowania energii potencjalnej. Gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną jest wysokie, woda jest uwalniana z górnego zbiornika, aby wprawić turbiny w ruch i wytworzyć energię elektryczną.

Mikroelektrownie wodne :
Mikroelektrownie wodne to małe elektrownie wodne o mocy mniejszej niż 100 kW. Mogą być instalowane na małych strumieniach lub rzekach, często do celów lokalnych, takich jak dostarczanie energii elektrycznej do odległych społeczności lub zakładów przemysłowych.

Minielektrownie wodne :
Minielektrownie wodne mają nieco wyższą moc wytwórczą niż mikroelektrownie, zwykle do kilku megawatów. Są one często wykorzystywane do zasilania małych miasteczek, zakładów przemysłowych lub odległych obszarów wiejskich.

Elektrownie zasilane grawitacyjnie wykorzystują przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

wody i różnicę poziomów. Można je sklasyfikować według przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

u turbiny i wysokości podnoszenia. Istnieją trzy rodzaje elektrowni grawitacyjnych (wymienione tutaj w kolejności ważności w miksie hydroenergetycznym) :

- Elektrownie przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

owe wykorzystują przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

rzeki i dostarczają energię obciążenia podstawowego wytwarzaną "przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

ową" i natychmiast wprowadzaną do sieci. Wymagają one prostych rozwiązań, które są znacznie tańsze niż w przypadku elektrowni wyższych : małych konstrukcji przekierowujących, małych zapór używanych do przekierowania dostępnego przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

u z rzeki do elektrowni, ewentualnie małego zbiornika, gdy przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

rzeki jest zbyt niski (stała opróżniania(2) krótsza niż 2 godziny). Zazwyczaj składają się one z ujęcia wody, tunelu lub kanału, a następnie zastawki i elektrowni wodnej zlokalizowanej na brzegu rzeki. Niski spadek ciśnienia [3] w tunelu lub kanale pozwala wodzie nabrać wysokości w stosunku do rzeki, a tym samym uzyskać energię potencjalną;
- zamknąć elektrownie na dużych rzekach o stosunkowo stromym nachyleniu, takich jak Ren lub Rodan, tamy na rzece lub na kanale równoległym do rzeki powodują szereg wodospadów dekametrycznych, które nie zakłócają doliny jako całości dzięki groblom równoległym do rzeki. Elektrownie wodne umieszczone u podnóża zapór turbinują wodę rzeki. Staranne zarządzanie wodą zmagazynowaną między dwiema zaporami umożliwia zapewnienie energii szczytowej oprócz obciążenia podstawowego;
- Elektrownie jeziorne (lub elektrownie o dużej wysokości) są również związane ze zbiornikiem wodnym utworzonym przez zaporę. Ich duży zbiornik (stałe opróżnianie ponad 200 godzin) pozwala na sezonowe magazynowanie wody i modulację produkcji energii elektrycznej : elektrownie jeziorne są wzywane w godzinach największego zużycia i umożliwiają reagowanie na szczyty. We Francji jest ich wiele. Roślina może znajdować się u podnóża tamy lub znacznie niżej. W tym przypadku woda jest przesyłana przez tunele odpowiedzialne za jezioro do wejścia do elektrowni.

Elektrownie szczytowo-pompowe mają dwa baseny, basen górny (np. jezioro wysokogórskie) i basen dolny (np. zbiornik sztuczny), pomiędzy którymi umieszczone jest urządzenie odwracalne, które może pełnić funkcję pompy lub turbiny dla części hydraulicznej oraz jako silnik lub alternator dla części elektrycznej.

Woda w górnym basenie jest turbinowana w okresach dużego zapotrzebowania na energię elektryczną. Następnie woda ta jest pompowana z dolnego basenu do górnego basenu w okresach, gdy energia jest tania i tak dalej. Uważa się, że elektrownie te nie wytwarzają energii ze źródeł odnawialnych, ponieważ zużywają energię elektryczną do wydobycia wody z turbiny.
Są to magazyny energii.
Często interweniują one w przypadku interwencji krótkoterminowych na wniosek sieci i w ostateczności (po innych elektrowniach wodnych) w przypadku dłuższych interwencji, w szczególności ze względu na koszt wody, która ma być podniesiona. Sprawność między energią wytworzoną a zużytą wynosi od 70% do 80%.
Eksploatacja jest opłacalna, gdy różnica w cenach energii elektrycznej między okresami pozaszczytowymi (zakup taniej energii elektrycznej) a okresami szczytowymi (sprzedaż drogiej energii elektrycznej) jest znacząca.

Elektrownie wodne składają się z 2 głównych bloków :

- zbiornik lub ujęcie wody (w przypadku elektrowni przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

owych), które umożliwia utworzenie wodospadu, najczęściej ze zbiornikiem magazynowym, dzięki czemu elektrownia kontynuuje pracę, nawet w okresach niskiego poziomu wody.

- Wykopany kanał przekierowujący może być użyty do skierowania nadmiaru wody docierającej bocznie do stawu zaporowego. Przelew umożliwia przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

wylewów rzeki bez zagrożenia dla konstrukcji;
Elektrownia, zwana również fabryką, która pozwala na wykorzystanie wodospadu do napędzania turbin, a następnie do napędzania alternatora.

Zdecydowanie najczęściej spotykane są zapory wykonane z nasypu ziemnego lub narzutu uzyskanego w kamieniołomach metodą strzałową. Hydroizolacja odbywa się centralnie (glina lub bitumiczny) lub na powierzchni górnej (cementowy lub bitumiczny). Ten typ zapory dostosowuje się do szerokiej gamy geologii;
zapory grawitacyjne budowane najpierw w murze, następnie w, a ostatnio w zagęszczanym walcem BCR), co pozwala na znaczne oszczędności czasu i pieniędzy. Skała fundamentowa musi być dobrej jakości;
betonowe zapory łukowe przystosowane do stosunkowo wąskich dolin, których brzegi zbudowane są z dobrej jakości skały. Subtelność ich kształtów pozwala zmniejszyć ilość betonu i zbudować ekonomiczne zapory;
Zapory wielołukowe i przyporowe nie są już budowane. Zastępują je zapory grawitacyjne BCR.

Instalacje wyposażone są w turbiny, które przekształcają energię przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

u wody w obrót mechaniczny w celu napędzania alternatorów.

Rodzaj zastosowanej turbiny zależy od wysokości wodospadu :
- w przypadku bardzo małych wysokości podnoszenia (od 1 do 30 metrów) można zastosować turbiny żarówkowe;
- w przypadku małych opadów (od 5 do 50 metrów) i dużych natężeń przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

u preferowana jest turbina Kaplana : jej łopatki są sterowane, co umożliwia dostosowanie mocy turbiny do wysokości głowicy przy zachowaniu dobrej wydajności;
- turbina Francisa jest stosowana do średnich wysokości podnoszenia (od 40 do 600 metrów) i średniego przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

u. Woda dostaje się przez obrzeża ostrzy i jest odprowadzana w ich środku;
- turbina Peltona nadaje się do dużych spadków (od 200 do 1 800 metrów) i niskiego przepływ

Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
- Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.

u. Odbiera wodę pod bardzo wysokim ciśnieniem za pośrednictwem wtryskiwacza (dynamiczne oddziaływanie wody na wiadro).

W przypadku małych elektrowni wodnych tanie (i mniej wydajne) turbiny i proste koncepcje ułatwiają instalację małych jednostek.

Opłacalność i przewidywalność produkcji

Budowa zapór charakteryzuje się inwestycjami, które są im wyższa wysokość spadku i im szersza dolina.
Te nakłady inwestycyjne różnią się znacznie w zależności od charakterystyki inwestycji i kosztów dodatkowych związanych z ograniczeniami społecznymi i środowiskowymi, w szczególności kosztu wywłaszczonych gruntów.
Korzyści ekonomiczne związane ze zdolnością modulacji produkcji energii elektrycznej umożliwiają osiągnięcie rentowności tych inwestycji, ponieważ zasoby wodne są bezpłatne, a koszty utrzymania są niższe.

Energetyka wodna umożliwia zaspokojenie potrzeb regulacji produkcji energii elektrycznej, w szczególności poprzez magazynowanie wody w dużych zbiornikach za pomocą zapór lub wałów.
Roczne wahania produkcji energii wodnej są jednak znaczące. Są one związane głównie z opadami deszczu. Produkcja może wzrosnąć o 15% w latach, gdy zasoby wodne są wysokie, i spaść o 30% w latach wielkiej suszy.

Energia wodna jest czasami krytykowana za powodowanie przesiedleń ludności, a rzeki i strumienie są uprzywilejowanymi miejscami do zakładania mieszkań.
Na przykład Zapora Trzech Przełomów w Chinach spowodowała przesiedlenie prawie dwóch milionów ludzi. Ze względu na zmienione przepisy dotyczące wody, ekosystemy w górę i za zaporami mogą zostać zakłócone (w tym migracja gatunków wodnych), chociaż zainstalowane są urządzenia takie jak przepławki.

Pomiar energii wodnej

Moc elektrowni wodnej można obliczyć według następującego wzoru :

P = Q.ρ.H.g.r

Z :

• P : moc (wyrażona w W)
  


• Q : średni przepływ
  

  Dlaczego energia pływów ? - Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pływy są przewidywalne i będą istnieć tak długo, jak długo Księżyc i Słońce będą wywierać wpływ grawitacyjny na Ziemię.
  - Powoduje niewielką lub żadną emisję gazów cieplarnianych ani zanieczyszczenia powietrza.
  mierzony w metrach sześciennych na sekundę
  


• ρ : gęstość wody, tj. 1 000 kg/m3
  


• H : wysokość upadku w metrach
  


• g : stała grawitacji, czyli prawie 9,8 (m/s2)
  


• A : Wydajność instalacji (od 0,6 do 0,9)
  

Światowy :

w 2018 r. energetyka wodna odpowiadała za blisko 15,8% światowej produkcji energii elektrycznej (przy rocznej produkcji ok. 4 193 TWh);
Kilkanaście krajów, w tym cztery europejskie, wytwarza ponad połowę energii elektrycznej z elektrowni wodnych. Prym wiedzie Norwegia, a za nią Brazylia, Kolumbia, Islandia, Wenezuela, Kanada, Austria, Nowa Zelandia i Szwajcaria.