1. Components i funcions bàsiques d'una central hidroelèctrica
Presa (barra fluvial)
Funció: La presa és un component crucial d'una central hidroelèctrica. La seva funció principal és bloquejar el riu i formar un embassament. Aixecant el nivell de l'aigua, emmagatzema una gran quantitat d'aigua, augmentant així l'energia potencial de l'aigua. La presa pot controlar la quantitat d'aigua amont i regular el nivell d'aigua i el flux de descàrrega de l'embassament segons les necessitats de generació d'energia, així com les necessitats integrals d'ús de l'aigua i control de crecades avall.
Sistema d'admissió i derivació
Funció: L'admissió es troba prop del fons de la presa a l'embassament. El seu paper és introduir l'aigua de l'embassament al sistema de generació d'energia. L'admissió sol tenir portes i grilles. Les portes poden controlar el flux d'entrada d'aigua, i les grilles eviten que objectes flotants a l'aigua (com branques, residus, etc.) entren al sistema de derivació per evitar danys a l'equipament com les turbinas. El sistema de derivació inclou túnels sota pressió, conduts, etc. Transporta l'aigua des de l'admissió a la turbina i, en aquest procés, utilitza la caiguda per fer que l'aigua tingui suficient pressió i velocitat. Per exemple, en algunes petites centrals hidroelèctriques en valls de muntanya, l'aigua es porta des de l'embassament a la central de generació situada a val, a través de túnels sota pressió de llarga distància.
Turbina
Funció: La turbina és l'equipament central que converteix l'energia del flux d'aigua en energia mecànica. Quan l'aigua amb una certa pressió i velocitat impacta el rodamunt de la turbina, aquest comença a girar. Depenent del tipus de turbina (com la turbina Francis, la turbina Kaplan, la turbina tubular, etc.), la estructura del rodamunt i la manera en què l'aigua actua sobre ell són diferents, però el principi bàsic és utilitzar l'energia cinètica i potencial de l'aigua per impulsar el rodamunt a girar. Per exemple, la turbina Francis és adequada per a centrals hidroelèctriques de mitja a alta caiguda. El seu rodamunt pot convertir eficientment l'energia de l'aigua en energia mecànica sota l'acció del flux d'aigua, impulsant el generador per generar electricitat.
Generador
Funció: El generador està connectat directament a la turbina, i la seva funció és convertir l'energia mecànica produïda per la turbina en energia elèctrica. El principi de funcionament del generador es basa en la llei de l'inducció electromagnètica. Quan la turbina fa girar el rotor del generador en el camp magnètic, es genera una força electromotriu en les bobines de l'estator, produint així corrent altern.
Canal de desagüe i emissari
Funció: El canal de desagüe és el canal a través del qual l'aigua descarregada de la turbina surt. Guia l'aigua cap al canal del riu a val. L'emissari és el punt de connexió entre el canal de desagüe i el canal del riu a val. A través de l'emissari, l'aigua es torna a drainer al riu. En aquest procés, cal assegurar-se que la draina no provoca efectes adversos com l'escàrrega del canal del riu a val, i també s'han de considerar els requisits ambientals per mantenir el flux ecològic del riu. Per exemple, algunes centrals hidroelèctriques instal·len facilitats de dissipació d'energia, com basons de tranquil·litat, a l'emissari per reduir la velocitat de l'aigua i evitar danys al llit i marges del riu a val.
Central Hidroelèctrica Itaipu (Brasil i Paraguai)
La Central Hidroelèctrica Itaipu està situada al riu Paraná i és una gran central hidroelèctrica construïda conjuntament per Brasil i Paraguai. La presa és una presa de gravetat buida de cement, amb una alçada de 196 metres i una capacitat total d'emmagatzematge de 290.000 milions de metres cúbics. La Central Hidroelèctrica Itaipu té 18 unitats de generació hidroelèctrica amb una capacitat unitària de 700.000 kW, i la seva capacitat instal·lada total és de 1.260.000 kW. Proveeix una gran quantitat d'electricitat a Brasil i Paraguai, jugant un paper important en el subministrament d'energia a Amèrica del Sud i també promovint el desenvolupament econòmic local i la construcció d'infraestructures.
Central Hidroelèctrica d'Assuan (Egipte)
La Central Hidroelèctrica d'Assuan està construïda al riu Nil i és una infraestructura energètica important d'Egipte. La presa és una presa de terra i roca amb nucli d'argila, amb una alçada de 111 metres i una capacitat d'emmagatzematge de l'embassament de 1.689.000 milions de metres cúbics. La Central Hidroelèctrica d'Assuan té una capacitat instal·lada de 2.100.000 kW. La seva construcció té una importància de llunyag ànimes per al subministrament d'electricitat, la regalimentació agrícola i el control de crecades a Egipte. Controlant la quantitat d'aigua del riu Nil, la Central Hidroelèctrica d'Assuan assegura l'aigua de regalimentació per a l'agricultura d'Egipte i també proporciona electricitat estable per a la indústria i la vida dels residents d'Egipte.
