1. ส่วนประกอบพื้นฐานและฟังก์ชันของสถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ
เขื่อน (อุปสรรคในแม่น้ำ)
หน้าที่: เขื่อนเป็นส่วนสำคัญของสถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ มีหน้าที่หลักในการกั้นแม่น้ำเพื่อสร้างอ่างเก็บน้ำ โดยการเพิ่มระดับน้ำทำให้สามารถเก็บน้ำปริมาณมาก จึงเพิ่มพลังงานศักยภาพของน้ำ นอกจากนี้เขื่อนยังควบคุมปริมาณน้ำเหนือเขื่อน และปรับระดับน้ำและการระบายน้ำของอ่างเก็บน้ำตามความต้องการในการผลิตไฟฟ้า และความต้องการใช้น้ำและการป้องกันน้ำท่วมด้านล่าง
ระบบทางนำและทางแยกน้ำ
หน้าที่: ทางนำตั้งอยู่ใกล้กับฐานเขื่อนในอ่างเก็บน้ำ มีหน้าที่นำน้ำจากอ่างเก็บน้ำเข้าสู่ระบบผลิตไฟฟ้า ทางนำมักจะมีประตูและตะแกรง กรอบประตูสามารถควบคุมการไหลเข้าของน้ำ และตะแกรงสามารถป้องกันวัสดุลอย เช่น กิ่งไม้ ขยะ จากการเข้าสู่ระบบทางแยกน้ำ เพื่อป้องกันความเสียหายแก่อุปกรณ์เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ระบบทางแยกน้ำรวมถึงอุโมงค์แรงดัน ท่อส่งน้ำ ฯลฯ มันขนส่งน้ำจากทางนำไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และระหว่างกระบวนการนี้ จะใช้ความตกลงของน้ำเพื่อให้น้ำมีแรงดันและความเร็วเพียงพอ ตัวอย่างเช่น ในสถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กในหุบเขาภูเขาสูง น้ำจะถูกนำไปยังสถานีผลิตไฟฟ้าที่ตั้งอยู่ด้านล่างผ่านอุโมงค์แรงดันระยะไกล
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
หน้าที่: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อกับกังหันโดยตรง และมีหน้าที่แปลงพลังงานกลจากกังหันเป็นพลังงานไฟฟ้า หลักการการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขึ้นอยู่กับกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อกังหันขับเคลื่อนโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนในสนามแม่เหล็ก แรงดันไฟฟ้าจะถูกเหนี่ยวนำในวงจรสเตเตอร์ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับ ตัวอย่างเช่น ในสถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ กำลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแต่ละเครื่องสามารถถึงหลายแสนกิโลวัตต์ แปลงพลังงานกลจากกังหันเป็นพลังงานไฟฟ้าแรงดันสูงและปริมาณใหญ่สำหรับการส่งไฟฟ้าระยะไกล
ท่อระบายน้ำและทางออก
หน้าที่: ท่อระบายน้ำเป็นทางที่น้ำที่ถูกปล่อยออกจากกังหันไหลผ่าน มันนำน้ำไปยังช่องทางแม่น้ำด้านล่าง ทางออกเป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างท่อระบายน้ำและช่องทางแม่น้ำด้านล่าง ผ่านทางออกน้ำจะถูกระบายน้ำกลับสู่แม่น้ำ ในระหว่างกระบวนการนี้จำเป็นต้องรับประกันว่าการระบายน้ำไม่ทำให้เกิดผลกระทบเชิงลบ เช่น การกัดเซาะช่องทางแม่น้ำด้านล่าง และควรพิจารณาความต้องการสภาพแวดล้อมเพื่อรักษาการไหลของน้ำที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น บางสถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำจะติดตั้งสิ่งอำนวยความสะดวกในการลดพลังงาน เช่น แอ่งสงบ ที่ทางออกเพื่อลดความเร็วของน้ำและป้องกันความเสียหายแก่พื้นแม่น้ำและตลิ่งด้านล่าง
สถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำอิตาปู (บราซิลและปารากวัย)
สถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำอิตาปูตั้งอยู่บนแม่น้ำปารานา เป็นสถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นร่วมกันโดยบราซิลและปารากวัย เขื่อนเป็นเขื่อนคอนกรีตแบบว่างเปล่าที่มีความสูง 196 เมตร และมีความจุรวม 290 พันล้านลูกบาศก์เมตร สถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำอิตาปูมีหน่วยผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ 18 หน่วย แต่ละหน่วยมีกำลัง 700,000 กิโลวัตต์ และกำลังติดตั้งรวม 1,260,000 กิโลวัตต์ มันจัดหาไฟฟ้าจำนวนมากให้กับบราซิลและปารากวัย ทำให้มีบทบาทสำคัญในการจ่ายพลังงานของอเมริกาใต้ และยังส่งเสริมการพัฒนาเศรษฐกิจและการสร้างโครงสร้างพื้นฐานในท้องถิ่น
สถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำอาสวาน (อียิปต์)
สถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำอาสวานสร้างขึ้นบนแม่น้ำไนล์ เป็นโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานที่สำคัญของอียิปต์ เขื่อนเป็นเขื่อนดินเหนียวแบบหินทรายที่มีความสูง 111 เมตร และมีความจุอ่างเก็บน้ำ 1,689 พันล้านลูกบาศก์เมตร สถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำอาสวานมีกำลังติดตั้ง 2,100,000 กิโลวัตต์ การสร้างมีความหมายสำคัญต่อการจ่ายไฟฟ้า การชลประทานทางการเกษตร และการป้องกันน้ำท่วมของอียิปต์ โดยการควบคุมปริมาณน้ำในแม่น้ำไนล์ สถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำอาสวานรับรองน้ำชลประทานสำหรับอียิปต์ และยังจัดหาไฟฟ้าที่มั่นคงสำหรับอุตสาหกรรมและชีวิตประจำวันของประชาชนอียิปต์
