Hidroelektrostacija (HEP) vai hidroelektrostacija ir elektroenerģija, ko ģenerē plūstoša ūdens enerģija. Tā priekšrocība ir tā, ka tiek izmantoti tikai atjaunojamie resursi, un tas nerada kaitīgus atkritumus vai blakusproduktus, un tāpēc daudzi to uzskata par videi draudzīgu alternatīvu fosilā kurināmā dedzināšanai, kas joprojām nodrošina lielāko daļu no visā pasaulē patērētās elektroenerģijas. Tomēr HEP shēmas bieži sastopas ar ievērojamu pretestību, pamatojoties uz to, ka tās pašas rada lielas vides problēmas.
Princips
Cilvēki ir izmantojuši kustīgā ūdens enerģiju gadsimtiem ilgi. Senajā Grieķijā un Ķīnā ūdensrati tika uzstādīti strauji plūstošās upēs, lai apgrieztu dzirnakmeņus un citas iekārtas, un tos dažviet pasaulē turpina izmantot arī mūsdienās. Faktiski šīs ierīces izmanto gravitāciju, jo ūdens plūst no augstākas vietas uz zemāku.
Hidroelektrostacijas balstās uz to pašu pamatprincipu, taču tā vietā, lai tieši izmantotu kinētisko enerģiju, ūdens spēks darbina turbīnu, kas savukārt darbina ģeneratoru, ražojot elektroenerģiju, ko var izmantot uz vietas vai transportēt uz citiem reģioniem. Tāpat kā ar citām ar turbīnu darbināmām elektroenerģijas ražošanas metodēm, magnēti turbīnā pārvietojas attiecībā pret statiskajiem vadītājiem. Tā rezultātā caur vadītājiem plūst elektriskā strāva.
Ir vairāki dažādi hidroelektrostaciju projekti, taču visizplatītākā ir liela dambja izbūve pāri ezeram salīdzinoši augstā augstumā, lai izveidotu ūdens rezervuāru, un ļaujot ūdenim no tā kontrolētā veidā plūst. lejup uz ģeneratoru, kas atrodas zemākā augstumā. Ūdens plūsmu var palielināt laikā, kad ir liels elektroenerģijas pieprasījums, un samazināt, kad pieprasījums ir mazāks. Vairumā gadījumu ūdens tiek papildināts ar nokrišņiem, bet dažas spēkstacijas var izmantot lieko elektroenerģiju, lai sūknētu ūdeni atpakaļ uz rezervuāru, kad pieprasījums ir zems.
Priekšrocības
Galvenās hidroelektrostacijas priekšrocības ir tās tīrība un atjaunojama. Tā kā tas nav saistīts ar fosilā kurināmā, piemēram, ogļu, naftas un dabasgāzes, dedzināšanu, tas nerada kaitīgu piesārņotāju, piemēram, kvēpu un sēra dioksīda, emisijas. Tikpat svarīgi ir tas, ka tas nerada oglekļa dioksīdu, gāzi, kas izraisa “siltumnīcas” efektu un kas, domājams, ir atbildīga par klimata pārmaiņām, elektroenerģijas ražošanā. Tā priekšrocība salīdzinājumā ar kodolenerģiju ir tāda, ka tā nerada bīstamus atkritumus, kas rada ilgtermiņa apglabāšanas problēmas.
HEP ir arī atjaunojams, jo tas neizmanto resursus, kas ir ierobežoti. Kamēr ogles, nafta, dabasgāze un pat, galu galā, urāns beigsies, ūdens ir neizsmeļams. Kad elektrostacija ir uzbūvēta, tai nepieciešamais ūdens ir pieejams bez maksas, atšķirībā no kurināmā, kas jāiegūst no zemes. Lielākajā daļā apgabalu ūdens piegādi nepārtraukti atjauno nokrišņi, kas faktiski nozīmē, ka Saule nodrošina enerģiju, jo tās siltums iztvaiko ūdeni no virsmas, kas nokrīt lietus veidā.
Trūkumi
Lai gan HEP ir tīrs un atjaunojams, tas ne vienmēr ir videi draudzīgs. Liela mēroga projektiem, kas spēj nodrošināt ievērojamu elektroenerģijas daudzumu, parasti ir nepieciešams aizsprostot ezerus vai upes, kā rezultātā appludinātas lielas zemes platības. Tas var izraisīt cilvēku pārvietošanu un dzīvotņu iznīcināšanu. Krasas upju plūsmas izmaiņas var arī būtiski ietekmēt savvaļas dzīvniekus, ekosistēmas un dažos gadījumos arī lauksaimniecību. Migrējošām zivīm, piemēram, lašiem, to maršrutus var bloķēt aizsprosti, lai gan to var mazināt, uzstādot zivju kāpnes — vairākas darbības, kuras zivis spēj pārvarēt.
Vietas, kas ir vispiemērotākās hidroelektrostaciju shēmām, bieži vien ir ļoti skaistas un var zaudēt daļu no savas vērtības jaunu ceļu, pilonu un citu ar HEP projektu saistītu būvju dēļ. Dažiem projektiem ir bijušas neparedzētas sekas. Piemēram, Asuānas dambis Ēģiptē, kas ļoti veiksmīgi nodrošināja elektroenerģiju, kontrolēja arī Nīlas upes ikgadējos applūšanu lejtecē. Sākotnēji tā tika uzskatīta par vēl vienu priekšrocību, taču plūdi bija noslogoti ar barības vielām bagātām dūņām, kas ļāva nodarboties ar lauksaimniecību gar Nīlu, un, tiklīdz tika uzstādīts dambis, visas šīs dūņas bezjēdzīgi savāca rezervuārā, atņemot zeme lejpus nepieciešamo barības vielu. Vēl viena iespējamā problēma saskaņā ar dažiem pētījumiem ir tāda, ka veģetācijas bojāeja apgabalos, kas applūst, lai nodrošinātu HEP, var izdalīt ievērojamu daudzumu oglekļa dioksīda, kompensējot tīras enerģijas ražošanas priekšrocības.