Was sind Wasserkraftgeneratoren?
Wasserkraftgeneratoren können die Energie von fließendem Wasser in nutzbaren Strom umwandeln. Dies wird am häufigsten durch Stauen eines Flusses und anschließendes Leiten des Wassers durch eine oder mehrere Turbinen erreicht. Wenn das Wasser die Turbinen zum Drehen bringt, betreiben sie wiederum elektrische Generatoren. Während sich stauende Flüsse auf die Umwelt auswirken können, werden Wasserkraftwerke in der Regel als Hauptquelle sauberer, erneuerbarer Energie betrachtet. Etwa 20% des weltweiten Stroms stammt aus Wasserkraftwerken, auf die der größte Teil des Stroms aus erneuerbaren Quellen entfällt.
Die meisten Wasserkraftgeneratoren sind Teil von Staudammanlagen, in denen künstliche Stauseen verwendet werden. Es gibt jedoch auch eine Reihe anderer Möglichkeiten, die Wasserkraft zu nutzen. Run-of-River-Generatoren funktionieren ähnlich wie herkömmliche Staudamm- und Stauseegeneratoren, haben jedoch in der Regel nur eine geringe oder gar keine Speicherkapazität. Anstatt eine künstliche Flussblockade und Höhenunterschiede zu erzeugen, nutzt die Stromerzeugung im Flusslauf den natürlichen Wasserfluss und die Flusseigenschaften. Damit eine Laufwasseranlage konstanten Strom erzeugt, muss der Fluss, an dem sie installiert ist, in der Regel einen konstant hohen Wasserfluss aufweisen.
Die Bewegung des Wassers in den täglichen Gezeitenströmen kann auch durch Wasserkraftgeneratoren genutzt werden. Dies wird normalerweise durch die Installation von Turbinen in einer Gezeitenzone erreicht, die durch die tägliche Fluktuation der Gezeiten betrieben werden. Es ist manchmal möglich, Reservoirs in diese Systeme einzubauen, um in Situationen mit hoher Nachfrage zusätzliche Generatorkapazität zu ermöglichen.
Eine weitere Möglichkeit, einem System zusätzliche Kapazität für einen Wasserkraftgenerator hinzuzufügen, ist der Pumpspeicher. Dieses System kann in Verbindung mit einem herkömmlichen Stauwasserkraftwerk oder als Einzelanlage eingesetzt werden. In Zeiten, in denen der Strombedarf in einem Gebiet gering ist, kann Wasser in Hochwasserspeicher gepumpt werden. Wenn der Bedarf steigt, kann das gespeicherte Wasser zur Erhöhung der Generatorleistung verwendet werden. Diese Pumpensysteme erzeugen letztendlich weniger Strom als zum Befüllen der Speicher verwendet wird, aber Pumpspeicher für die Wasserkrafterzeugung können in einigen Bereichen eine Schlüsselmethode für die Speicherung von Netzenergie sein.
Einige Wasserkraftwerke können Auswirkungen auf die Umwelt haben, insbesondere wenn große Staudammanlagen betroffen sind. Eine potenziell unerwünschte Folge einiger Dämme ist, wie sie das Ökosystem eines Flusses effektiv zerschneiden können. Während einige Dämme über Fischleitern verfügen, damit bestimmte Arten flussaufwärts laichen können, können andere möglicherweise nicht auf sie zurückgreifen. Dies kann den Lebenszyklus einiger Arten beeinträchtigen oder die Artenvielfalt bestimmter Populationen verringern.
Staudämme können sich auch positiv auswirken, z. B. als Hochwasserschutz und zuverlässige Quelle für die Bewässerung. Die Stauseen können auch für Aquakultur und Erholung genutzt werden. Im Gegensatz zu den meisten Arten der Stromerzeugung produzieren Wasserkraftwerke keine Treibhausgase wie Kohlendioxid (CO 2 ). Einige CO 2 - und andere Schadstoffe können beim Bau der Generatoren entstehen, obwohl sie nach dem Betrieb in der Regel sehr sauber sind.