تعریف نیروگاه تلمبه ذخیره ای و ژنراتور نیروگاه آبی

نیروگاه تلمبه ذخیره ای:
نوع دیگری از نیروگاه آبی وجود دارد که «نیروگاه تلمبه ذخیره ای» (Pumped-Storage Plant) نامیده می شود.

در یک نیروگاه آبی معمولی، آب مخزن از نیروگاه عبور می کند، خارج شده و به پایین دست منتقل می شود.

یک نیروگاه تلمبه ذخیره ای دارای دو مخزن است:

مخزن فوقانی:
مانند یک نیروگاه آبی معمولی، یک سد مخزن ایجاد می کند. آب موجود در این مخزن از نیروگاه آبی می گذرد تا برق ایجاد کند.

مخزن تحتانی:
آب خارج شده از نیروگاه به جای ورود مجدد به رودخانه و جاری شدن در پایین دست، به یک مخزن پایین تر جریان می یابد.

با استفاده از «توربین برگشت پذیر» (Reversible Turbine)، نیروگاه می تواند آب را به مخزن فوقانی پمپاژ کند.

این کار در ساعات کم مصرف انجام می شود. اساساً، مخزن دوم مخزن فوقانی را دوباره پر می کند. با پمپاژ آب به مخزن فوقانی، نیروگاه آب بیشتری برای تولید برق در دوره های اوج مصرف دارد.

ژنراتور نیروگاه آبی:
قلب نیروگاه برق آبی ژنراتور است. اکثر نیروگاه های برق آبی چندین ژنراتور دارند. همان طور که حدس زده اید ژنراتور برق تولید می کند.

به زبان ساده، فرایند اصلی تولید برق به این روش چرخش تعدادی آهن ربا در داخل سیم پیچ ها است. این فرایند باعث حرکت الکترون ها می شود که موجب برقراری جریان الکتریکی خواهد شد.

برای مثال، اکنون نیروگاه سد دز در مجموع 8 ژنراتور دارد که هر یک از آن ها 90 مگاوات تولید می کنند. ظرفیت کل نیروگاه برق آبی سد دز 720 مگاوات است.

هر ژنراتور از بخش های اصلی زیر ساخته شده است:

• شفت یا محور.
• سیستم تحریک.
• روتور.
• استاتور.

با چرخش توربین، سیستم تحریک جریان الکتریکی را به روتور می فرستد. روتور مجموعه ای از آهن ربا های بزرگ است که در داخل یک سیم پیچ مسی قرار دارد و سیم ها به دور آن پیچانده شده اند که استاتور نامیده می شود.

میدان مغناطیسی بین سیم پیچ و آهن ربا جریان الکتریکی ایجاد می کند.

چرخه آب:
نیروگاه های برق آبی در فرایندی مداوم و طبیعی کار می کنند؛ فرایندی که باعث بارش باران و طغیان رودخانه ها می شود.

هر روز سیاره ما مقدار کمی آب از طریق اتمسفر از دست می دهد، زیرا پرتو فرابنفش مولکول های آب را از هم جدا می کند.

اما همزمان، از طریق فعالیت های آتشفشانی، آب جدیدی از قسمت داخلی زمین فرستاده می شود. مقدار آب ایجاد شده و مقدار آب از دست رفته تقریباً یکسان است.

در هر زمان، حجم کل آب در جهان به حالت های مختلفی وجود دارد. از این حالت ها اقیانوس ها، رودخانه ها و باران مایع هستند.

از حالت جامد می توان به یخچال های طبیعی اشاره کرد. از مثال های حالت گازی آب نیز بخار آب نامرئی در هوا است.

آب هنگام انتقال به اطراف سیاره توسط جریان های باد تغییر حالت می دهد. جریان های باد توسط فعالیت گرمایی خورشید ایجاد می شوند. چرخه های جریان هوا با تابش خورشید بیش از سایر مناطق کره زمین به خط استوا ایجاد می شوند.

چرخه های جریان هوا منبع آب زمین را از طریق چرخه ای خاص خود به نام چرخه هیدرولوژی یا چرخه آب هدایت می کنند.

وقتی خورشید آب مایع را گرم می کند، آب در هوا تبخیر می شود. خورشید هوا را گرم می کند و باعث بالا آمدن هوا در جو می شود.

هوا در ارتفاع بالاتر سردتر است، بنابراین با افزایش بخار آب، آن را خنک می کند و به قطرات متراکم تبدیل می کند. هنگامی که قطرات کافی در یک ناحیه جمع می شوند، ممکن است قطرات آنقدر سنگین شوند که در اثر بارندگی دوباره به زمین بریزند.

چرخه هیدرولوژی برای نیروگاه های آبی مهم است، زیرا کار آن ها به جریان آب بستگی دارد. در صورت کمبود باران در نزدیکی نیروگاه، آب در بالادست جمع نمی شود.

بدون جمع شدن آب جاری، آب کمتری از نیروگاه برق آبی عبور می کند و برق کمتری تولید می شود.