الطاقة الكهرومائية

📅 آخر تحديث: ١٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 120 صور
الموسوعة الحرة
يُعد سد الخوانق الثلاثة في وسط الصين أكبر منشأة لإنتاج الطاقة في العالم من أي نوع.

الطاقة الكهرومائية ، أو الطاقة الكهرومائية ، هي الكهرباء المولدة من الطاقة الكهرومائية . تُساهم الطاقة الكهرومائية بنسبة 15% من كهرباء العالم ، أي ما يقارب 4210 تيراواط/ساعة في عام 2023، [ 1 ] وهو ما يفوق إنتاج جميع مصادر الطاقة المتجددة الأخرى مجتمعة، ويتجاوز أيضًا إنتاج الطاقة النووية . [ 2 ] تُتيح الطاقة الكهرومائية إمكانية توفير كميات كبيرة من الكهرباء منخفضة الكربون عند الطلب، مما يجعلها عنصرًا أساسيًا في إنشاء أنظمة إمداد كهرباء آمنة ونظيفة. [ 2 ] تُعد محطة الطاقة الكهرومائية التي تحتوي على سد وخزان مصدرًا مرنًا، حيث يُمكن زيادة أو تقليل كمية الكهرباء المُنتجة في غضون ثوانٍ أو دقائق استجابةً لتغيرات الطلب على الكهرباء. بمجرد إنشاء مُجمع الطاقة الكهرومائية، لا يُنتج أي نفايات مباشرة، وعادةً ما يُصدر كميات أقل بكثير من غازات الاحتباس الحراري مقارنةً بمحطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري . [ 3 ] مع ذلك، عند إنشائها في مناطق الغابات المطيرة المنخفضة ، حيث تغمر المياه جزءًا من الغابة، قد تنبعث كميات كبيرة من غازات الاحتباس الحراري. [ 4 ] 

قد يكون لإنشاء مجمع كهرومائي تأثير بيئي كبير، لا سيما في فقدان الأراضي الصالحة للزراعة ونزوح السكان . [ 5 ] [ 6 ] كما أنها تُخلّ بالتوازن البيئي الطبيعي للنهر المعني، مما يؤثر على الموائل والنظم البيئية، وأنماط الترسيب والتعرية. ورغم أن السدود قد تُخفف من مخاطر الفيضانات، إلا أن انهيارها قد يكون كارثيًا.

في عام 2021، بلغت القدرة الكهربائية المركبة عالميًا من الطاقة الكهرومائية ما يقارب 1400  جيجاواط، وهي الأعلى بين جميع تقنيات الطاقة المتجددة. [ 7 ] وتلعب الطاقة الكهرومائية دورًا رائدًا في دول مثل البرازيل والنرويج والصين. [ 8 ] إلا أن هناك قيودًا جغرافية ومشاكل بيئية. [ 9 ] ويمكن استخدام طاقة المد والجزر في المناطق الساحلية.

أضافت الصين 24  جيجاواط في عام 2022، ما يمثل نحو ثلاثة أرباع الزيادة العالمية في قدرة الطاقة الكهرومائية. وأضافت أوروبا 2  جيجاواط، وهي أكبر كمية للمنطقة منذ عام 1990. وفي الوقت نفسه، ارتفع إنتاج الطاقة الكهرومائية عالميًا بمقدار 70  تيراواط/ساعة (بزيادة قدرها 2%) في عام 2022، ولا تزال أكبر مصدر للطاقة المتجددة، متجاوزةً جميع التقنيات الأخرى مجتمعة. [ 10 ]

تاريخ

متحف محطة الطاقة الكهرومائية "تحت المدينة" في أوزيتشي ، صربيا ، تم بناؤها عام 1900 [ 11 ]

يعود استخدام الطاقة الكهرومائية والمياه لتوليد الطاقة الميكانيكية إلى عام 202 قبل الميلاد في الصين القديمة وعهد أسرة هان [ 12 ] [ 13 ] . وفي أواخر القرن الثامن عشر، وفرت الطاقة الكهرومائية مصدر الطاقة اللازم لبدء الثورة الصناعية [ 14 ] . وفي منتصف القرن الثامن عشر، نشر المهندس الفرنسي برنارد فورست دي بيليدور كتاب "العمارة الكهرومائية " الذي وصف فيه الآلات الكهرومائية ذات المحورين الرأسي والأفقي، وفي عام 1771، لعب ابتكار ريتشارد أركرايت ، الذي جمع بين الطاقة المائية والإطار المائي والإنتاج المستمر ، دورًا هامًا في تطوير نظام المصانع، بما يتوافق مع ممارسات التوظيف الحديثة [ 15 ] . وفي أربعينيات القرن التاسع عشر، تم تطوير شبكات الطاقة الكهرومائية لتوليد ونقل الطاقة الكهرومائية إلى المستخدمين النهائيين.

بحلول أواخر القرن التاسع عشر، تم تطوير المولد الكهربائي وأصبح بالإمكان ربطه بالأنظمة الهيدروليكية. [ 16 ] كما ساهم الطلب المتزايد الناتج عن الثورة الصناعية في دفع عجلة التطوير. [ 17 ] في عام 1878، طُوّر أول مشروع للطاقة الكهرومائية في العالم في كراغسايد، نورثمبرلاند ، إنجلترا، على يد ويليام أرمسترونغ . استُخدم هذا المشروع لتشغيل مصباح قوس كهربائي واحد في معرضه الفني. [ 18 ] بدأت محطة شويلكوف القديمة لتوليد الطاقة رقم 1 ، في الولايات المتحدة، بالقرب من شلالات نياجرا ، بإنتاج الكهرباء في عام 1881. وفي 5 سبتمبر 1882، أرسلت المولدات في شلالات سانت أنتوني على نهر المسيسيبي الطاقة لإضاءة مصابيح القوس الكهربائي على طول شارع واشنطن في مينيابوليس، مينيسوتا . [ 19 ] بدأت أول محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية من تصميم إديسون ، وهي محطة فولكان ستريت ، العمل في 30 سبتمبر 1882 في أبلتون، ويسكونسن ، بقدرة إنتاجية تبلغ حوالي 12.5 كيلوواط. [ 20 ] وبحلول عام 1886، كان هناك 45 محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية في الولايات المتحدة وكندا؛ وبحلول عام 1889، وصل عددها إلى 200 محطة في الولايات المتحدة وحدها. [ 16 ]

محطة توليد الكهرباء التي تعمل بالطاقة المائية في قلعة وارويك ، والتي كانت تستخدم لتوليد الكهرباء للقلعة من عام 1894 حتى عام 1940

في مطلع القرن العشرين، شيدت شركات تجارية العديد من محطات توليد الطاقة الكهرومائية الصغيرة في الجبال القريبة من المناطق الحضرية. واستضافت مدينة غرونوبل الفرنسية المعرض الدولي للطاقة الكهرومائية والسياحة عام ١٩٢٥ ، [ ٢١ ] الذي استقطب أكثر من مليون زائر. وبحلول عام ١٩٢٠، عندما بلغت نسبة الطاقة الكهرومائية المنتجة في الولايات المتحدة ٤٠٪، سُنّ قانون الطاقة الفيدرالي . أنشأ هذا القانون لجنة الطاقة الفيدرالية لتنظيم محطات توليد الطاقة الكهرومائية على الأراضي والمياه الفيدرالية. ومع ازدياد حجم هذه المحطات، اكتسبت السدود المرتبطة بها أغراضًا إضافية، منها التحكم في الفيضانات والري والملاحة . وأصبح التمويل الفيدرالي ضروريًا للتطوير واسع النطاق، فتمّ إنشاء شركات مملوكة للحكومة الفيدرالية، مثل هيئة وادي تينيسي (١٩٣٣) وإدارة بونفيل للطاقة (١٩٣٧). [ 17 ] بالإضافة إلى ذلك، كان مكتب الاستصلاح ، الذي بدأ سلسلة من مشاريع الري في غرب الولايات المتحدة في أوائل القرن العشرين، يُشيّد الآن مشاريع ضخمة لتوليد الطاقة الكهرومائية، مثل سد هوفر الذي بُني عام 1928. [ 22 ] كما شارك فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي في تطوير الطاقة الكهرومائية، حيث أكمل بناء سد بونفيل عام 1937، واعترف به قانون مكافحة الفيضانات لعام 1936 كوكالة اتحادية رائدة في مجال مكافحة الفيضانات. [ 23 ]

استمرت محطات الطاقة الكهرومائية في التوسع طوال القرن العشرين. وكان يُشار إلى الطاقة الكهرومائية آنذاك باسم "الفحم الأبيض". [ 24 ] كانت محطة هوفر دام ، التي بلغت قدرتها 1345 ميغاواط، أكبر محطة طاقة كهرومائية في العالم عام 1936، قبل أن تتجاوزها محطة غراند كولي دام بقدرة 6809 ميغاواط عام 1942. [ 25 ] افتُتح سد إيتايبو عام 1984 في أمريكا الجنوبية كأكبر سد كهرومائي في العالم، حيث أنتج 14 غيغاواط ، لكن سد الخوانق الثلاثة في الصين تجاوزه عام 2008 بقدرة 22.5 غيغاواط . وفي نهاية المطاف ، أصبحت الطاقة الكهرومائية تُزوّد ​​بعض الدول، مثل النرويج وجمهورية الكونغو الديمقراطية وباراغواي والبرازيل ، بأكثر من 85% من احتياجاتها من الكهرباء.

الإمكانيات المستقبلية

في عام 2021، صرّحت وكالة الطاقة الدولية (IEA) بضرورة بذل المزيد من الجهود للحد من تغير المناخ . [ 26 ] وقد طوّرت بعض الدول إمكاناتها في مجال الطاقة الكهرومائية بشكل كبير، ولم يتبقَّ أمامها سوى مجال ضئيل للنمو: إذ تُنتج سويسرا 88% من إمكاناتها، والمكسيك 80%. [ 27 ] وفي عام 2022، أصدرت وكالة الطاقة الدولية توقعاتها الرئيسية بزيادة قدرها 141  جيجاواط من الطاقة الكهرومائية خلال الفترة 2022-2027، وهي نسبة أقل بقليل من الزيادة التي تحققت خلال الفترة 2017-2022. ونظرًا لطول فترات الحصول على التراخيص البيئية والإنشاء، تُشير التقديرات إلى أن الزيادة في الطاقة الكهرومائية ستظل محدودة، حيث لا  تتجاوز الزيادة الممكنة 40 جيجاواط في حالة تسريع وتيرة الإنتاج. [ 7 ]

تحديث البنية التحتية القائمة

في عام 2021، ذكرت وكالة الطاقة الدولية أن هناك حاجة إلى عمليات تحديث وتجديد رئيسية. [ 2 ] : 67

أساليب التوليد

مقطع عرضي لسد كهرومائي تقليدي
تخزين الطاقة بالضخ
جريان النهر
المد والجزر

السدود التقليدية

تُستمد معظم الطاقة الكهرومائية من طاقة الوضع الكامنة في المياه المحصورة عند السدود ، والتي تُشغل توربينًا مائيًا ومولدًا . وتعتمد الطاقة المستخرجة من الماء على حجمه وعلى فرق الارتفاع بين مصدره ومصبّه. يُسمى فرق الارتفاع هذا بالارتفاع الهيدروليكي . وينقل أنبوب كبير (يُسمى " قناة التوربين ") الماء من الخزان إلى التوربين. [ 28 ]

تخزين الطاقة بالضخ

تُنتج هذه الطريقة الكهرباء لتلبية ذروة الطلب العالية عن طريق نقل المياه بين خزانات على ارتفاعات مختلفة. في أوقات انخفاض الطلب على الكهرباء، تُستخدم الطاقة الفائضة لضخ المياه إلى الخزان الأعلى، مما يُساهم في تلبية الطلب . [ 2 ] وعندما يزداد الطلب، تُعاد المياه إلى الخزان الأدنى عبر توربين. في عام 2021، وفرت أنظمة التخزين بالضخ ما يقرب من 85% من سعة تخزين الطاقة العالمية البالغة 190  جيجاواط [ 2 ] ، كما تُحسّن عامل القدرة اليومي لنظام التوليد. التخزين بالضخ ليس مصدرًا للطاقة، ويظهر كرقم سالب في قوائم الطاقة. [ 29 ]

جريان النهر

محطات توليد الطاقة الكهرومائية الجارية هي تلك التي تتميز بسعة خزان صغيرة أو معدومة، بحيث لا يتوفر للتوليد في تلك اللحظة سوى المياه القادمة من المنبع، وأي فائض من المياه يمر دون استخدام. ويُعدّ توفر إمدادات مياه ثابتة من بحيرة أو خزان قائم في المنبع ميزةً هامةً عند اختيار مواقع محطات توليد الطاقة الكهرومائية الجارية. [ 30 ]

المد والجزر

تستغل محطات الطاقة المدية الارتفاع والانخفاض اليومي لمياه المحيطات نتيجة المد والجزر؛ وتتميز هذه المصادر بدرجة عالية من التنبؤ، وإذا سمحت الظروف بإنشاء خزانات، فيمكن أيضًا تشغيلها لتوليد الطاقة خلال فترات ذروة الطلب. أما أنواع أخرى أقل شيوعًا من مشاريع الطاقة الكهرومائية فتستخدم الطاقة الحركية للمياه أو مصادر غير محصورة بسدود، مثل دواليب المياه السفلية . وتُعد الطاقة المدية مجدية اقتصاديًا في عدد محدود نسبيًا من المواقع حول العالم. [ 31 ]

قناة

تستخدم محطات توليد الطاقة الكهرومائية عبر القنوات الطاقة الميكانيكية للمياه كجزء من نظام توصيل المياه عبر قنوات اصطناعية لتوليد الكهرباء. وعادةً ما تكون هذه القنوات عبارة عن أنابيب مياه قائمة ، كما هو الحال في شبكات المياه العامة . [ 32 ] وتوسع بعض التعريفات نطاق القنوات لتشمل الأنفاق أو القنوات أو المجاري المائية القائمة التي تُستخدم أساسًا لأغراض أخرى لتوصيل المياه غير توليد الكهرباء. [ 33 ] [ 34 ]

أحجام وأنواع وقدرات محطات الطاقة الكهرومائية

يبدأ تصنيف محطات الطاقة الكهرومائية بفئتين رئيسيتين: [ 35 ]

  • محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة ( SHP )
  • محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة (LHP).

يُصنَّف مصنع الطاقة كمحطة طاقة حرارية صغيرة (SHP) أو محطة طاقة حرارية كبيرة (LHP) بناءً على طاقته الاسمية ، ويختلف الحد الأدنى من بلد لآخر، ولكن في جميع الأحوال،  تُعتبر المحطة التي تبلغ طاقتها 50 ميغاواط أو أكثر محطة طاقة حرارية كبيرة. [ 36 ] على سبيل المثال، في الصين، تقل طاقة محطات الطاقة الحرارية الصغيرة عن 25  ميغاواط، وفي الهند عن 15  ميغاواط، وفي معظم دول أوروبا عن 10  ميغاواط. [ 37 ]

تنقسم فئتا محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة (SHP) ومحطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة (LHP) إلى فئات فرعية عديدة غير حصرية. [ 36 ] فعلى سبيل المثال، يمكن تصنيف محطة الطاقة الكهرومائية ذات الرأس المنخفض ، والتي يتراوح رأسها الهيدروستاتيكي من بضعة أمتار إلى بضعة عشرات من الأمتار، إما كمحطة طاقة كهرومائية صغيرة أو كبيرة. [ 38 ] ويكمن الفرق الآخر بين المحطات الصغيرة والكبيرة في درجة تنظيم تدفق المياه: إذ تعتمد المحطة الصغيرة النموذجية بشكل أساسي على تصريف المياه الطبيعي مع تنظيم محدود للغاية مقارنةً بالمحطة الكبيرة. ولذلك، يُستخدم مصطلح "محطة الطاقة الكهرومائية الصغيرة" غالبًا كمرادف لمحطة الطاقة الكهرومائية الجارية . [ 36 ]

مرافق كبيرة

تُعد محطات الطاقة الكهرومائية أكبر منتجي الطاقة في العالم، حيث أن بعض محطات الطاقة الكهرومائية قادرة على توليد أكثر من ضعف القدرات المركبة لأكبر محطات الطاقة النووية الحالية .

على الرغم من عدم وجود تعريف رسمي لنطاق قدرة محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة، إلا أن المنشآت التي تزيد قدرتها عن بضع مئات من الميغاواط تعتبر عموماً منشآت كهرومائية كبيرة. [ 39 ]

يوجد حاليًا سبعة مرافق فقط تعمل بقدرة تزيد عن 10 جيجاواط ( 10000 ميجاواط ) في جميع أنحاء العالم، انظر الجدول أدناه. [ 40 ]

رتبةمحطةدولةموقعالقدرة ( ميغاواط )
1.سد الخوانق الثلاثةالصين30°49′15″ شمالاً 111°00′08″ شرقاً / 30.82083° شمالاً 111.00222° شرقاً / 30.82083؛ 111.00222 ( سد الخوانق الثلاثة )22,500
2.سد بايهيتانالصين27°13′23″ شمالاً 102°54′11″ شرقاً / 27.22306° شمالاً 102.90306° شرقاً / 27.22306؛ 102.90306 ( سد الخوانق الثلاثة )16000
3.سد إيتايبوالبرازيل باراغواي25°24′31″ جنوباً 54°35′21″ غرباً / 25.40861° جنوباً 54.58917° غرباً / -25.40861; -54.58917 ( سد إيتايبو )14000
4.سد شيلودوالصين28°15′35″N 103°38′58″E / 28.25972°N 103.64944°E / 28.25972; 103.64944 ( سد شيلودو )13860
5.سد بيلو مونتيالبرازيل03°06′57″S 51°47′45″W / 3.11583°S 51.79583°W / -3.11583; -51.79583 ( سد بيلو مونتي )11233
6.سد غوريفنزويلا07°45′59″N 62°59′57″W / 7.76639°N 62.99917°W / 7.76639; -62.99917 ( سد جوري )10235
7.سد وودونغديالصين26°20′2″ شمالاً 102°37′48″ شرقاً / 26.33389° شمالاً 102.63000° شرقاً / 26.33389؛ 102.63000 ( سد الخوانق الثلاثة )10200
منظر بانورامي لسد إيتايبو ، مع وجود المفيضات (المغلقة وقت التقاط الصورة) على اليسار. في عام 1994، اختارت الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين سد إيتايبو كواحد من عجائب الدنيا السبع الحديثة . [ 41 ]

صغير

الطاقة الكهرومائية الصغيرة هي طاقة كهرومائية تُستخدم لتلبية احتياجات مجتمع صغير أو مصنع صناعي. يختلف تعريف مشروع الطاقة الكهرومائية الصغيرة، ولكن تُعتبر قدرة توليد تصل إلى 10 ميغاواط (MW) الحد الأقصى المقبول عمومًا. وقد تصل هذه القدرة إلى 25 ميغاواط في كندا و 30 ميغاواط في الولايات المتحدة. [ 42 ] [ 43 ]

محطة صغيرة لتوليد الطاقة الكهرومائية في فيتنام
محطة توليد الطاقة الكهرومائية الصغيرة في موندولكيري ، كمبوديا

يمكن ربط محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة بشبكات توزيع الكهرباء التقليدية كمصدر للطاقة المتجددة منخفضة التكلفة. وبدلاً من ذلك، يمكن إنشاء مشاريع الطاقة الكهرومائية الصغيرة في مناطق معزولة يصعب فيها ربطها بشبكة الكهرباء، أو في مناطق تفتقر إلى شبكة توزيع كهرباء وطنية. ونظرًا لأن مشاريع الطاقة الكهرومائية الصغيرة عادةً ما تتطلب خزانات صغيرة وأعمال بناء مدنية محدودة، فإنها تُعتبر ذات تأثير بيئي منخفض نسبيًا مقارنةً بمشاريع الطاقة الكهرومائية الكبيرة. ويعتمد هذا التأثير البيئي المنخفض بشكل كبير على التوازن بين تدفق المياه وإنتاج الطاقة. [ 44 ]

ميكرو

تشير الطاقة الكهرومائية الصغيرة إلى محطات توليد الطاقة الكهرومائية التي تنتج عادةً ما يصل إلى 100 كيلوواط من الطاقة. يمكن لهذه المحطات تزويد منزل معزول أو مجتمع صغير بالطاقة، أو ربطها أحيانًا بشبكات الكهرباء. تنتشر هذه المحطات بكثرة حول العالم، لا سيما في الدول النامية، نظرًا لقدرتها على توفير مصدر طاقة اقتصادي دون الحاجة إلى شراء الوقود. [ 45 ] تُكمّل أنظمة الطاقة الكهرومائية الصغيرة أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، لأن تدفق المياه، وبالتالي الطاقة الكهرومائية المتاحة، يكون في أعلى مستوياته في فصل الشتاء عندما تكون الطاقة الشمسية في أدنى مستوياتها.

بيكو

الطاقة الكهرومائية الصغيرة هي توليد الطاقة الكهرومائية بقدرة أقل من 5 كيلوواط . وهي مفيدة في المجتمعات الصغيرة والنائية التي لا تحتاج إلا إلى كمية قليلة من الكهرباء. على سبيل المثال، يزود مشروع الطاقة الكهرومائية الصغيرة التابع لمجموعة تطوير التكنولوجيا المتوسطة  في كينيا، بقدرة 1.1 كيلوواط، 57 منزلاً بأحمال كهربائية صغيرة جدًا (مثل مصباحين وشاحن هاتف، أو جهاز تلفزيون/راديو صغير). [ 46 ] حتى التوربينات الأصغر حجمًا بقدرة 200-300 واط قد تُزود عددًا قليلاً من المنازل في دولة نامية بالطاقة مع انخفاض في مستوى الماء لا يتجاوز مترًا واحدًا (3 أقدام) . عادةً ما يكون نظام الطاقة الكهرومائية الصغيرة قائمًا على جريان النهر ، أي أنه لا تُستخدم السدود، بل تُحوّل الأنابيب جزءًا من التدفق، وتُخفضه عبر منحدر، ثم تمر عبر التوربين قبل إعادته إلى مجرى النهر.   

مترو الأنفاق

تُستخدم محطات الطاقة تحت الأرض عادةً في المنشآت الكبيرة، وتستفيد من فرق الارتفاع الطبيعي الكبير بين مجريين مائيين، مثل شلال أو بحيرة جبلية. يُنشأ نفق لنقل المياه من الخزان العلوي إلى قاعة التوليد المبنية في كهف بالقرب من أدنى نقطة في النفق المائي، بالإضافة إلى قناة تصريف أفقية تنقل المياه إلى المجرى المائي السفلي.

قياس معدلات تصريف المياه في قناة التصريف وحوض التجميع في محطة توليد الطاقة في لايمستون في مانيتوبا ، كندا

حساب الطاقة المتاحة

الصيغة البسيطة لتقريب إنتاج الطاقة الكهربائية في محطة توليد الطاقة الكهرومائية هي:

P=-η (م˙ز Δح)=-η ((ρV˙) ز Δح){\displaystyle P=-\eta \ ({\dot {m}}g\ \Delta h)=-\eta \ ((\rho {\dot {V}})\ g\ \Delta h)}

أين

غالباً ما تكون الكفاءة أعلى (أي أقرب إلى 1) مع التوربينات الأكبر حجماً والأكثر حداثة. يعتمد إنتاج الطاقة الكهربائية السنوي على إمدادات المياه المتاحة. في بعض المنشآت، قد يختلف معدل تدفق المياه بنسبة 10:1 على مدار العام. [ 47 ]

ملكيات

المزايا

يمكن لمحطة فيستينيوج لتوليد الطاقة أن تولد 360 ميغاواط من الكهرباء في غضون 60 ثانية من ظهور الطلب.

المرونة

تُعدّ الطاقة الكهرومائية مصدرًا مرنًا للكهرباء، إذ يُمكن زيادة أو خفض إنتاج المحطات بسرعة كبيرة للتكيف مع تغيرات الطلب على الطاقة. [ 40 ] تستغرق التوربينات الكهرومائية بضع دقائق فقط لبدء التشغيل. [ 48 ] على الرغم من أن طاقة البطاريات أسرع، إلا أن سعتها ضئيلة مقارنةً بالطاقة الكهرومائية. [ 2 ] يستغرق تشغيل معظم وحدات الطاقة الكهرومائية من وضع التشغيل البارد إلى الحمل الكامل أقل من 10 دقائق؛ وهذا أسرع من الطاقة النووية ومعظم مصادر الطاقة الأحفورية. [ 49 ] كما يُمكن خفض إنتاج الطاقة بسرعة عند وجود فائض في الإنتاج. [ 50 ] لذا، لا تُستخدم السعة المحدودة لوحدات الطاقة الكهرومائية عادةً لإنتاج الطاقة الأساسية إلا لتفريغ حوض الفيضان أو لتلبية احتياجات المصب. [ 51 ] بدلاً من ذلك، يُمكن استخدامها كطاقة احتياطية للمولدات غير الكهرومائية. [ 50 ]

طاقة عالية القيمة

تتمثل الميزة الرئيسية للسدود الكهرومائية التقليدية المزودة بخزانات في قدرتها على تخزين المياه بتكلفة منخفضة لاستخدامها لاحقًا ككهرباء نظيفة عالية القيمة. في عام 2021، قدرت وكالة الطاقة الدولية أن "خزانات جميع محطات الطاقة الكهرومائية التقليدية القائمة مجتمعة يمكنها تخزين ما مجموعه 1500 تيراواط ساعة من الطاقة الكهربائية في دورة كاملة واحدة"، وهو ما يعادل "حوالي 170 ضعف الطاقة التي تخزنها محطات الطاقة الكهرومائية ذات التخزين بالضخ على مستوى العالم". [ 2 ] ومن غير المتوقع أن تتجاوز سعة تخزين البطاريات سعة التخزين بالضخ خلال العقد الحالي. [ 2 ] وعند استخدامها كمصدر طاقة ذروة لتلبية الطلب، تتمتع الطاقة الكهرومائية بقيمة أعلى من طاقة الحمل الأساسي ، وقيمة أعلى بكثير مقارنة بمصادر الطاقة المتقطعة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية.

تتمتع محطات الطاقة الكهرومائية بعمر اقتصادي طويل، حيث لا تزال بعض المحطات تعمل بعد 50 إلى 100 عام. [ 52 ] كما أن تكلفة العمالة التشغيلية منخفضة عادةً، نظرًا لأن المحطات مؤتمتة ولا يوجد بها سوى عدد قليل من الموظفين في الموقع أثناء التشغيل العادي.

عندما يخدم السد أغراضًا متعددة، يمكن إضافة محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية بتكلفة بناء منخفضة نسبيًا، مما يوفر مصدر دخل مفيدًا لتغطية تكاليف تشغيل السد. وقد حُسب أن مبيعات الكهرباء من سد الخوانق الثلاثة ستغطي تكاليف البناء بعد 5 إلى 8 سنوات من بدء الإنتاج الكامل. [ 53 ] ومع ذلك، تشير بعض البيانات إلى أن سدود الطاقة الكهرومائية الكبيرة في معظم البلدان ستكون مكلفة للغاية وتستغرق وقتًا طويلاً جدًا في البناء لتحقيق عائد إيجابي معدل حسب المخاطر، ما لم تُتخذ تدابير مناسبة لإدارة المخاطر. [ 54 ]

مناسب للتطبيقات الصناعية

بينما تُغذي العديد من مشاريع الطاقة الكهرومائية شبكات الكهرباء العامة، يُنشأ بعضها لخدمة مؤسسات صناعية محددة. فعلى سبيل المثال، تُبنى مشاريع الطاقة الكهرومائية المخصصة لتوفير كميات كبيرة من الكهرباء اللازمة لمصانع التحليل الكهربائي للألمنيوم . وقد تم تحويل سد غراند كولي لدعم إنتاج شركة ألكوا للألمنيوم في بيلينغهام، واشنطن ، بالولايات المتحدة الأمريكية، لتزويد الطائرات الأمريكية خلال الحرب العالمية الثانية، قبل أن يُسمح له بتوفير الري والطاقة للمواطنين (بالإضافة إلى طاقة الألمنيوم) بعد الحرب. وفي سورينام ، شُيّد خزان بروكوبوندو لتوفير الكهرباء لصناعة الألمنيوم في شركة ألكوا . أما محطة مانابوري للطاقة في نيوزيلندا، فقد شُيّدت لتزويد مصهر الألمنيوم في تيواي بوينت بالكهرباء .

انخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون

بما أن السدود الكهرومائية لا تستخدم الوقود، فإن توليد الطاقة لا ينتج عنه ثاني أكسيد الكربون . ورغم أن ثاني أكسيد الكربون يُنتج مبدئيًا أثناء إنشاء المشروع، ويُطلق بعض غاز الميثان سنويًا من الخزانات، إلا أن الطاقة الكهرومائية تُعدّ من بين أقل مصادر انبعاثات غازات الاحتباس الحراري خلال دورة حياتها في مجال توليد الكهرباء. [ 55 ] ويُلاحظ انخفاض تأثير الطاقة الكهرومائية على غازات الاحتباس الحراري بشكل خاص في المناطق ذات المناخ المعتدل . بينما تُسجّل تأثيرات أكبر لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري في المناطق الاستوائية، لأن خزانات محطات الطاقة في هذه المناطق تُنتج كمية أكبر من غاز الميثان مقارنةً بتلك الموجودة في المناطق المعتدلة. [ 56 ]

ومثل مصادر الطاقة غير الأحفورية الأخرى، لا تنتج الطاقة الكهرومائية أيضاً أي انبعاثات لثاني أكسيد الكبريت أو أكاسيد النيتروجين أو الجسيمات الأخرى.

استخدامات أخرى للخزان

غالبًا ما توفر الخزانات التي تُنشأ بواسطة مشاريع الطاقة الكهرومائية مرافق للرياضات المائية ، وتُصبح بدورها معالم سياحية. وفي بعض البلدان، يُعدّ الاستزراع المائي في الخزانات أمرًا شائعًا. وتُساهم السدود متعددة الاستخدامات، المُنشأة لأغراض الري ، في دعم الزراعة من خلال توفير إمدادات مائية ثابتة نسبيًا. كما تُساعد السدود الكهرومائية الكبيرة في السيطرة على الفيضانات، التي قد تُؤثر لولاها على السكان القاطنين أسفل مجرى المشروع. [ 57 ] أما إدارة السدود التي تُستخدم أيضًا لأغراض أخرى، مثل الري ، فهي عملية معقدة. [ 2 ]

العيوب

في عام 2021، دعت وكالة الطاقة الدولية إلى "معايير استدامة قوية لجميع مشاريع تطوير الطاقة الكهرومائية مع قواعد ولوائح مبسطة". [ 2 ]

تضرر النظام البيئي وفقدان الأراضي

سد مروي في السودان . تغمر محطات الطاقة الكهرومائية التي تستخدم السدود مساحات شاسعة من الأراضي بسبب الحاجة إلى خزانات المياه . هذه التغيرات في لون الأرض أو بياضها ، إلى جانب بعض المشاريع التي تغمر الغابات المطيرة في الوقت نفسه، قد تؤدي في هذه الحالات تحديدًا إلى أن يتجاوز تأثير الاحتباس الحراري، أو ما يعادله من انبعاثات غازات الدفيئة خلال دورة حياة مشاريع الطاقة الكهرومائية، تأثير محطات الطاقة التي تعمل بالفحم.

تؤدي الخزانات الكبيرة المرتبطة بمحطات الطاقة الكهرومائية التقليدية إلى غمر مساحات شاسعة أعلى السدود، مما قد يدمر غابات الأراضي المنخفضة والوديان النهرية الغنية بتنوعها البيولوجي، بالإضافة إلى الأراضي الرطبة والمراعي. ويؤدي بناء السدود إلى انقطاع جريان الأنهار، وقد يضر بالنظم البيئية المحلية، وغالبًا ما ينطوي بناء السدود والخزانات الكبيرة على تهجير السكان والحياة البرية. [ 40 ] ويتفاقم فقدان الأراضي في كثير من الأحيان بسبب تجزئة الموائل في المناطق المحيطة الناجمة عن الخزان. [ 58 ]

قد تُلحق مشاريع الطاقة الكهرومائية أضرارًا بالغة بالنظم البيئية المائية المحيطة بموقع المحطة، سواءً في أعلى النهر أو أسفله. إذ يُغيّر توليد الطاقة الكهرومائية بيئة النهر في المصب. وعادةً ما تحتوي المياه الخارجة من التوربينات على كميات قليلة جدًا من الرواسب العالقة، مما قد يؤدي إلى تجريف قاع النهر وفقدان ضفافه. [ 59 ] كما تتسبب التوربينات في نفوق أعداد كبيرة من الكائنات الحية التي تمر عبرها، فعلى سبيل المثال، ينفق 70% من ثعابين البحر التي تمر عبر التوربينات فورًا. [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] ونظرًا لأن بوابات التوربينات تُفتح بشكل متقطع في كثير من الأحيان، تُلاحظ تقلبات سريعة، بل ويومية، في تدفق النهر. [ 63 ]

الجفاف وفقدان المياه بالتبخر

يمكن أن يؤدي الجفاف والتغيرات الموسمية في هطول الأمطار إلى الحد بشكل كبير من إنتاج الطاقة الكهرومائية. [ 2 ] وقد تُفقد المياه أيضًا عن طريق التبخر. [ 64 ]

تراكم الطمي ونقص التدفق

عندما يتدفق الماء، فإنه يحمل معه جزيئات أثقل منه إلى أسفل المجرى. وهذا يؤثر سلبًا على السدود، وبالتالي على محطات توليد الطاقة التابعة لها، لا سيما تلك الواقعة على الأنهار أو ضمن مناطق تجميع المياه ذات الترسيب العالي. إذ يمكن للترسيب أن يملأ الخزان ويقلل من قدرته على التحكم في الفيضانات، فضلًا عن تسببه في ضغط أفقي إضافي على الجزء العلوي من السد. وفي نهاية المطاف، قد تمتلئ بعض الخزانات بالرواسب وتصبح غير صالحة للاستخدام، أو قد تفيض أثناء الفيضان وتنهار. [ 65 ] [ 66 ]

ترتبط التغيرات في كمية تدفق الأنهار بكمية الطاقة المنتجة من السدود. ويؤدي انخفاض تدفق الأنهار إلى تقليل سعة التخزين في الخزانات، وبالتالي تقليل كمية المياه المتاحة لتوليد الطاقة الكهرومائية. وقد ينتج عن انخفاض تدفق الأنهار نقص في الطاقة في المناطق التي تعتمد بشكل كبير على الطاقة الكهرومائية. وقد يزداد خطر نقص التدفق نتيجة لتغير المناخ . [ 67 ] تشير إحدى الدراسات التي أُجريت على نهر كولورادو في الولايات المتحدة إلى أن التغيرات المناخية الطفيفة، مثل ارتفاع درجة الحرارة بمقدار درجتين مئويتين مما يؤدي إلى انخفاض هطول الأمطار بنسبة 10%، قد تُقلل من جريان الأنهار بنسبة تصل إلى 40%. [ 67 ] وتُعد البرازيل على وجه الخصوص عرضة للخطر بسبب اعتمادها الكبير على الطاقة الكهرومائية، حيث إن ارتفاع درجات الحرارة وانخفاض تدفق المياه والتغيرات في نظام هطول الأمطار، قد تُقلل من إجمالي إنتاج الطاقة بنسبة 7% سنويًا بحلول نهاية القرن. [ 67 ]

انبعاثات غاز الميثان (من الخزانات)

سد هوفر في الولايات المتحدة هو منشأة كهرومائية تقليدية كبيرة، تبلغ طاقتها المركبة 2080 ميغاواط .

تُلاحظ آثار إيجابية أقل في المناطق الاستوائية. في مناطق الغابات المطيرة المنخفضة ، حيث يكون غمر جزء من الغابة ضروريًا، لوحظ أن خزانات محطات توليد الطاقة تُنتج كميات كبيرة من غاز الميثان . [ 68 ] ويعود ذلك إلى تحلل المواد النباتية في المناطق المغمورة بالمياه في بيئة لاهوائية ، مما يُؤدي إلى تكوين غاز الميثان، وهو أحد غازات الدفيئة . ووفقًا لتقرير اللجنة العالمية للسدود ، [ 69 ] عندما يكون الخزان كبيرًا مقارنةً بقدرة التوليد (أقل من 100 واط لكل متر مربع من مساحة السطح)، ولم تُجرَ أي عمليات إزالة للغابات في المنطقة قبل إنشاء الخزان، فقد تكون انبعاثات غازات الدفيئة من الخزان أعلى من تلك الصادرة عن محطة توليد طاقة حرارية تقليدية تعمل بالنفط. [ 70 ]

في خزانات المياه الشمالية في كندا وشمال أوروبا، لا تتجاوز انبعاثات غازات الاحتباس الحراري عادةً 2% إلى 8% من أي نوع من أنواع توليد الطاقة الحرارية التقليدية باستخدام الوقود الأحفوري. ويمكن لنوع جديد من عمليات قطع الأشجار تحت الماء، يستهدف الغابات المغمورة، أن يخفف من آثار تدهور الغابات. [ 71 ]

الانتقال

من عيوب السدود الكهرومائية الأخرى الحاجة إلى نقل السكان القاطنين في المناطق التي يُخطط لإنشاء الخزانات فيها. في عام 2000، قدّرت اللجنة العالمية للسدود أن السدود قد تسببت في تهجير ما بين 40 و80  مليون شخص حول العالم. [ 72 ]

مخاطر الفشل

نظراً لأن محطات الطاقة الكهرومائية التقليدية الكبيرة تحجز كميات كبيرة من المياه، فإن أي عطل ناتج عن سوء البناء أو الكوارث الطبيعية أو التخريب يمكن أن يكون كارثياً على المستوطنات والبنية التحتية الواقعة أسفل النهر.

خلال إعصار نينا عام 1975، انهار سد بانكياو في جنوب الصين عندما هطلت أمطار غزيرة تعادل كمية الأمطار السنوية في غضون 24 ساعة (انظر: انهيار سد بانكياو عام 1975 ). وأسفر الفيضان الناتج عن ذلك عن وفاة 26 ألف شخص، بالإضافة إلى 145 ألفًا آخرين بسبب الأوبئة. وتشرّد الملايين. [ 73 ]

قد يؤدي إنشاء سد في موقع غير مناسب جيولوجيًا إلى كوارث مثل كارثة سد فايونت في إيطاليا عام 1963، حيث لقي ما يقرب من 2000 شخص حتفهم. [ 74 ]

انهار سد مالباسيه في فريجوس على الريفييرا الفرنسية (كوت دازور)، جنوب فرنسا، في 2 ديسمبر 1959، مما أسفر عن مقتل 423 شخصًا في الفيضان الناتج. [ 75 ]

تُشكل السدود الصغيرة ومحطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة مخاطر أقل، لكنها قد تُشكل مخاطر مستمرة حتى بعد إيقاف تشغيلها. على سبيل المثال، انهار سد كيلي بارنز الترابي الصغير عام 1977، بعد عشرين عامًا من إيقاف تشغيل محطة توليد الطاقة التابعة له، مما تسبب في وفاة 39 شخصًا. [ 76 ]

المقارنة والتفاعلات مع طرق توليد الطاقة الأخرى

تُساهم الطاقة الكهرومائية في القضاء على انبعاثات غازات الاحتراق الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري ، بما في ذلك الملوثات مثل ثاني أكسيد الكبريت ، وأكسيد النيتروجين ، وأول أكسيد الكربون ، والغبار، والزئبق الموجود في الفحم . كما تُجنّب الطاقة الكهرومائية مخاطر تعدين الفحم والآثار الصحية غير المباشرة لانبعاثاته. وفي عام 2021، ذكرت وكالة الطاقة الدولية أن سياسة الطاقة الحكومية يجب أن "تُراعي قيمة الفوائد العامة المتعددة التي توفرها محطات الطاقة الكهرومائية". [ 2 ]

الطاقة النووية

الطاقة النووية غير مرنة نسبيًا، على الرغم من إمكانية خفض إنتاجها بسرعة معقولة. ونظرًا لأن تكلفة الطاقة النووية تتأثر بشكل كبير بتكاليف البنية التحتية المرتفعة، فإن تكلفة وحدة الطاقة ترتفع بشكل ملحوظ مع انخفاض الإنتاج. ولهذا السبب، تُستخدم الطاقة النووية في الغالب لتلبية احتياجات الطاقة الأساسية . في المقابل، يمكن للطاقة الكهرومائية توفير الطاقة في أوقات الذروة بتكلفة أقل بكثير. ولذلك، تُستخدم الطاقة الكهرومائية غالبًا لتكملة الطاقة النووية أو مصادر أخرى لتلبية احتياجات الطاقة المتغيرة . ومن الأمثلة على الدول التي تُستخدم فيها الطاقة النووية والكهرومائية بنسبة تقارب 50/50 ، شبكة الكهرباء في سويسرا ، وقطاع الكهرباء في السويد ، وبدرجة أقل، أوكرانيا وقطاع الكهرباء في فنلندا . [ 77 ]

طاقة الرياح

تتفاوت طاقة الرياح بشكل متوقع حسب الموسم، لكنها متقطعة على أساس يومي. لا يرتبط توليد طاقة الرياح القصوى باستهلاك الكهرباء اليومي الأقصى، فقد تبلغ الرياح ذروتها ليلاً عندما لا تكون هناك حاجة للطاقة، أو قد تكون ساكنة نهاراً عندما يكون الطلب على الكهرباء في أعلى مستوياته. في بعض الأحيان، قد تؤدي أنماط الطقس إلى انخفاض سرعة الرياح لأيام أو أسابيع متتالية، وهنا يُعدّ وجود خزان كهرومائي قادر على تخزين إنتاج أسابيع من الطاقة مفيداً لموازنة التوليد على الشبكة. يمكن تعويض ذروة طاقة الرياح بالحد الأدنى من الطاقة الكهرومائية، ويمكن تعويض الحد الأدنى من طاقة الرياح بالحد الأقصى من الطاقة الكهرومائية. وبهذه الطريقة، تُستغل سهولة تنظيم الطاقة الكهرومائية للتعويض عن الطبيعة المتقطعة لطاقة الرياح. في المقابل، في بعض الحالات، يمكن استخدام طاقة الرياح لتخزين المياه لاستخدامها لاحقاً في المواسم الجافة.

ومن الأمثلة على ذلك التجارة النرويجية مع السويد والدنمارك وهولندا وألمانيا والمملكة المتحدة. [ 78 ] [ 79 ] تعتمد النرويج بنسبة 98% على الطاقة الكهرومائية، بينما تعتمد جيرانها في المناطق السهلية على طاقة الرياح. وفي المناطق التي لا تتوفر فيها الطاقة الكهرومائية، يؤدي التخزين بالضخ دورًا مشابهًا، ولكن بتكلفة أعلى بكثير وكفاءة أقل بنسبة 20%. [ 80 ]

الطاقة الكهرومائية حسب البلد

الإنتاج السنوي للطاقة الكهرومائية حسب القارة [ 81 ]
توليد الطاقة الكهرومائية حسب البلد، 2021 [ 81 ]

في عام 2022، ولّدت الطاقة الكهرومائية 4289  تيراواط/ساعة، أي ما يعادل 15% من إجمالي الكهرباء ونصف الطاقة المتجددة. ومن إجمالي الإنتاج العالمي، كانت الصين (30%) الأكثر إنتاجاً، تليها البرازيل (10%)، ثم كندا (9.2%)، والولايات المتحدة (5.8%)، وروسيا (4.6%). [ 82 ]

تُنتج باراغواي معظم احتياجاتها من الكهرباء من الطاقة الكهرومائية، وتُصدّر منها كميات تفوق بكثير ما تستهلكه. [ 83 ] عادةً ما تتولى الحكومات الوطنية بناء وتشغيل المحطات الكبيرة، لذا فإن معظم القدرة الإنتاجية (70%) مملوكة للقطاع العام، على الرغم من أن معظم المحطات (حوالي 70%) مملوكة ومدارة من قبل القطاع الخاص، وذلك اعتبارًا من عام 2021. [ 2 ]

يسرد الجدول التالي هذه البيانات لكل دولة:

تُستقى البيانات من قاعدة بيانات Ember حتى عام 2023 ما لم يُذكر خلاف ذلك. [ 81 ]  تشمل فقط الدول التي يزيد إنتاجها عن 1 تيراواط/ساعة. تُحيل الروابط الخاصة بكل موقع إلى صفحة الطاقة الكهرومائية ذات الصلة، إن وُجدت.

الاقتصاد

عادةً ما تتضمن مشاريع الطاقة الكهرومائية تكاليف إنشاء مرتفعة نظراً لمتطلبات العمالة الكثيفة والنفقات الكبيرة على المعدات والآلات. كما أن إجراء تحليل لأثر توليد الطاقة الكهرومائية والتعويض عن أي آثار سلبية يساهم أيضاً في التكلفة النهائية.

على الرغم من أن إجمالي الاستثمار في الطاقة الكهرومائية الجديدة يكلف عادةً ما بين 1200 دولار أمريكي/كيلوواط و4500 دولار أمريكي/كيلوواط، إلا أن النطاق يمكن أن يكون أوسع بكثير بالنسبة لمحطات الطاقة الكهرومائية واسعة النطاق، حيث يتراوح من 1000/كيلوواط إلى 10000/كيلوواط، وفقًا لتقرير وكالة الطاقة الدولية لعام 2021 [ 84 ] حول توليد الطاقة الكهرومائية.

بسبب الكثافة السكانية العالية وتوفر الأيدي العاملة الرخيصة، تتمتع دول منطقة آسيا والمحيط الهادئ، كالهند والصين، بأقل تكاليف استثمارية إجمالية في مجال الطاقة الكهرومائية. في المقابل، تُسجّل دول أوروبا وأمريكا الشمالية أعلى تكاليف استثمارية في هذا المجال نتيجة ارتفاع تكلفة العمالة. أما في أفريقيا، فتكمن المشكلة الرئيسية في تخلف التكنولوجيا والبنية التحتية، ما يجعلها غير ملائمة لتوليد الطاقة الكهرومائية. [ 85 ]

تشكل التكاليف الرأسمالية عادةً ما بين 80 و90% من التكلفة المُعدّلة للطاقة الكهرومائية. أما تكاليف التشغيل والصيانة فتمثل النسبة المتبقية، والتي تُقدّر في المتوسط ​​بنحو 2% من تكلفة الاستثمار الأولي. وتُعدّ تكاليف تطوير المشروع والعوائد المتوقعة على الاستثمار، مُعبّرًا عنها بمتوسط ​​التكلفة الرأسمالية المرجّح، عاملاً رئيسياً. [ 2 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "مراجعة الكهرباء العالمية 2024" . إمبر . 7 مايو 2024. تاريخ الاسترجاع: 2 سبتمبر 2024 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 "تقرير خاص عن سوق الطاقة الكهرومائية - تحليل" . وكالة الطاقة الدولية . 30 يونيو 2021. تاريخ الاطلاع: 30 يناير 2022 .
  3. ↑ تقرير حالة الطاقة المتجددة العالمية لعام 2011، الصفحة 25، الطاقة الكهرومائية ، REN21 ، نُشر عام 2011، تم الاطلاع عليه في 19-02-2016.
  4. ↑ دي فاريا، فيليبي إيه إم؛ جاراميلو، بولينا؛ ساواكوتشي، هنريكي أو؛ ريتشي، جيفري إي؛ باروس، ناثان (2015-12-01). "تقدير انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من خزانات الطاقة الكهرومائية المستقبلية في منطقة الأمازون" . رسائل البحوث البيئية . 10 (12). رمز Bibcode : 2015ERL....10l4019D . doi : 10.1088/1748-9326/10/12/124019 . ISSN 1748-9326 . 
  5. ↑ فيرنسايد، فيليب م. (1989-07-01). "سد بالبينا في البرازيل: البيئة في مواجهة إرث الفراعنة في الأمازون" . الإدارة البيئية . 13 (4): 401-423 . Bibcode : 1989EnMan..13..401F . doi : 10.1007/BF01867675 . ISSN 1432-1009 . S2CID 154405904 .  
  6. ↑ ياردلي، جيم (19 نوفمبر 2007). "مشاريع السدود الصينية تتعرض لانتقادات بسبب تكلفتها البشرية" . صحيفة نيويورك تايمز . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0362-4331 . مؤرشف من الأصل في 21 أبريل 2023. تاريخ الاسترجاع 21 أبريل 2023 . 
  7. 1 2 ديسمبر 2022، " الطاقات المتجددة 2022 "، وكالة الطاقة الدولية، باريس، الترخيص: CC BY 4.0.
  8. ↑ "المراجعة الإحصائية لشركة بي بي للطاقة العالمية 2019" (ملف PDF) . بي بي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 مارس 2020 .
  9. ↑ "السدود الكهرومائية الكبيرة غير مستدامة في العالم النامي" . بي بي سي نيوز . 5 نوفمبر 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مارس 2020 .
  10. ↑ "الطاقة الكهرومائية" . وكالة الطاقة الدولية . 28 أبريل 2024.
  11. ↑ واحدة من أقدم محطات الطاقة الكهرومائية في أوروبا مبنية على مبادئ تسلا ، استكشافات في تاريخ الآلات والآليات: وقائع HMM2012، تيون كوتسير وماركو سيكاريلي، 2012.
  12. ↑ "دو شي" ، ويكيبيديا ، 27 مايو 2026 ، استرجاعها 26 يونيو 2026
  13. ↑ "نبذة تاريخية عن الطاقة الكهرومائية" . www.hydropower.org . تاريخ الاطلاع: 26-06-2026 .
  14. ↑ "التاريخ المبكر للطاقة المائية: من طواحين العصور الوسطى إلى محطات الطاقة الكهرومائية" . فيرجي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أبريل 2025 .
  15. ↑ ماكسين بيرج، عصر الصناعات، 1700-1820: الصناعة والابتكار والعمل في بريطانيا (روتليدج، 2005).
  16. 1 2 "تاريخ الطاقة الكهرومائية" . وزارة الطاقة الأمريكية.
  17. 1 2 "الطاقة الكهرومائية" . موسوعة المياه.
  18. ↑ جمعية علم الآثار الصناعية (1987). مراجعة علم الآثار الصناعية، المجلدات 10-11 . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 187. 
  19. ↑ هوبر، مولي. "الطاقة الكهرومائية في مينيابوليس، 5 سبتمبر 1882 | موسوعة مينيابوليس" . www.mnhs.org . تاريخ الاسترجاع: 10 يوليو 2026 .
  20. ↑ "الطاقة الكهرومائية - الطاقة المستمدة من المياه المتساقطة" . Clara.net.
  21. ↑ "المعرض الدولي للطاقة الكهرومائية والسياحة" ، ويكيبيديا ، 18 يناير 2024 ، تاريخ الاطلاع 13 أبريل 2025
  22. ↑ "قانون مشروع وادي بولدر" (ملف PDF) . 21 ديسمبر 1928. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 13 يونيو 2011.
  23. ↑ تطور قانون مكافحة الفيضانات لعام 1936، جوزيف ل. أرنولد ، فيلق مهندسي الجيش الأمريكي ، 1988
  24. ↑ "الطاقة الكهرومائية". كتاب المعرفة . المجلد 9 ( طبعة 1945). ص 3220.   
  25. ↑ "سد هوفر وبحيرة ميد" . مكتب الاستصلاح الأمريكي.
  26. ↑ "الطاقة الكهرومائية - تحليل" . وكالة الطاقة الدولية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 يناير 2022 .
  27. ↑ "أساسيات الطاقة المتجددة: الطاقة الكهرومائية" (ملف PDF) . IEA.org . الوكالة الدولية للطاقة . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 29 مارس 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يناير 2017 .
  28. ↑ "الطاقة الكهرومائية - توليد الطاقة المتجددة" . www.electricityforum.com
  29. ↑ "شرح التخزين بالضخ" . مؤرشف من الأصل في 31 ديسمبر 2012.
  30. ↑ "الطاقة الكهرومائية الجارية مع التيار" . 31 يناير 2012.
  31. ↑ "مصادر الطاقة: طاقة المد والجزر" . www.darvill.clara.net .
  32. ↑ "مشاريع القنوات: استعادة الطاقة من أنظمة المياه العامة" . شركة كانيون للصناعات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 سبتمبر 2013 .
  33. ↑ "الطاقة الكهرومائية عبر القنوات" . الرابطة الوطنية للطاقة الكهرومائية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 سبتمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 سبتمبر 2013 .
  34. ↑ "استغلال الإمكانات غير المستغلة: الطاقة الكهرومائية الصغيرة في قنوات الري" . مجلة هايدرو ريفيو . 1 أكتوبر 2017. تاريخ الاسترجاع: 28 سبتمبر 2019 .
  35. ^ كوريكي و جوراس 2022 ، ص 505-506.
  36. 1 2 3 كوريكي و جوراسز 2022 ، ص. 505.
  37. ↑ نيلسون، في سي (2011). مقدمة في الطاقة المتجددة . تايلور وفرانسيس. ص 246. ISBN  978-1-4398-3450-3تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-04-2024 .
  38. ^ كوريكي و جوراس 2022 ، ص. 506.
  39. ↑ "هذه هي أكبر السدود الكهرومائية في العالم" .
  40. 1 2 3 هيمانث كومار (مارس 2021). "أكبر محطات الطاقة الكهرومائية في العالم" . تم الاسترجاع في 5 فبراير 2022 .
  41. ↑ بوب، غريغوري ت. (ديسمبر 1995)، "عجائب الدنيا السبع في العالم الحديث" ، مجلة الميكانيكا الشعبية ، ص 48-56 
  42. ↑ تقرير حالة الطاقة المتجددة العالمي لعام 2006 (مُحدّث) مؤرشف بتاريخ 18 يوليو 2011 على موقع Wayback Machine ، REN21 ، نُشر عام 2006
  43. ↑ تقرير حالة الطاقة المتجددة العالمي لعام 2009 (مُحدّث) مؤرشف بتاريخ 18 يوليو 2011 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine )، REN21 ، نُشر عام 2009
  44. ↑ توربولنت (2018-12-08). "مزايا وعيوب محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة" . توربولنت . تم الاسترجاع في 2025-04-13 .
  45. ↑ "الطاقة الكهرومائية الصغيرة في مكافحة الفقر" . Tve.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يوليو 2012 .
  46. ↑ "الطاقة الكهرومائية الصغيرة" . T4cd.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 31 يوليو 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يوليو 2010 .
  47. ↑ زميجيفسكي، نيكولاس؛ وورمان، أندرس (2016). "تباينات الهيدروغراف على مدى فترات زمنية مختلفة في شبكات إنتاج الطاقة الكهرومائية" . بحوث موارد المياه . 52 (8): 5829-5846 . Bibcode : 2016WRR....52.5829Z . doi : 10.1002/2015WR017775 . ISSN 1944-7973 . 
  48. ↑ روبرت أ. هيغنز (1 سبتمبر 2010). تخزين الطاقة . سبرينغر. ص 60. ISBN  978-1-4419-1023-3.
  49. ↑ "يمكن تشغيل حوالي 25% من محطات توليد الطاقة في الولايات المتحدة في غضون ساعة - اليوم في مجال الطاقة - إدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA)" . www.eia.gov . تاريخ الاطلاع: 30 يناير 2022 .
  50. 1 2 بنت سورنسن (2004). الطاقة المتجددة: فيزياءها، وهندستها، واستخداماتها، وآثارها البيئية، وجوانبها الاقتصادية والتخطيطية . دار النشر الأكاديمية. ص 556–. ISBN  978-0-12-656153-1.
  51. ↑ هيئة المسح الجيولوجي (الولايات المتحدة) (1980). ورقة بحثية احترافية لهيئة المسح الجيولوجي . مكتب الطباعة الحكومي الأمريكي. ص 10. 
  52. ↑ الطاقة الكهرومائية – سبيلٌ للاستقلال عن الطاقة الأحفورية؟ مؤرشف بتاريخ ٢٨ مايو ٢٠٠٨ في أرشيف الإنترنت
  53. ↑ "ما وراء المضائق الثلاثة في الصين" . Waterpowermagazine.com. 10 يناير 2007. مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 يونيو 2011.
  54. ↑ أنصار، عاطف؛ فليفبيرج، بنت؛ بودزير، ألكسندر؛ لون، دانيال (مارس 2014). "هل ينبغي بناء المزيد من السدود الكبيرة؟ التكاليف الفعلية لتطوير مشاريع الطاقة الكهرومائية الضخمة". سياسة الطاقة . 69 : 43-56 . arXiv : 1409.0002 . Bibcode : 2014EnPol..69...43A . doi : 10.1016/j.enpol.2013.10.069 . S2CID 55722535. SSRN 2406852 .  
  55. ↑ "تقرير حالة الطاقة الكهرومائية لعام 2018: اتجاهات القطاع ورؤى" (ملف PDF) . الرابطة الدولية للطاقة الكهرومائية . 2018. ص 16. تاريخ الاطلاع: 19 مارس 2022 . 
  56. ↑ ويرلي، برنارد (1 سبتمبر 2011). "علم المناخ: متجدد ولكنه ليس خالياً من الكربون". مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 4 (9): 585-586 . رمز Bibcode : 2011NatGe...4..585W . doi : 10.1038/ngeo1226 .
  57. ↑ أتكينز، ويليام (2003). "الطاقة الكهرومائية". الماء: العلم والقضايا . 2 : 187-191 .
  58. ↑ روبنز، بول (2007). "الطاقة الكهرومائية". موسوعة البيئة والمجتمع . 3 .
  59. ↑ "مشاكل الترسيب في السدود" . Internationalrivers.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 1 أكتوبر 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يوليو 2010 .
  60. ↑ "فقدان ثعبان البحر الفضي الأوروبي أثناء مروره بمحطة توليد الطاقة الكهرومائية | طلب ملف PDF" .
  61. ↑ "تموت سمكة واحدة من كل خمس أسماك بسبب مرور التوربينات الكهرومائية" .
  62. ↑ هانكوك، فرح (26 أغسطس 2019). "مسمار آخر في نعش ثعابين البحر المهددة بالانقراض" .
  63. ↑ غلوا، سارة إي.؛ نيل، أندريا جيه.؛ واتكينسون، دوغلاس إيه.؛ غامري، هيثم كيه.؛ إندرز، إيفا سي.؛ جاردين، تيموثي دي. (10 فبراير 2023). "تطبيق نموذج هيدروديناميكي ثنائي الأبعاد لتقدير مخاطر جنوح الأسماك في اتجاه مجرى محطة توليد الطاقة الكهرومائية ذات الذروة" . علم البيئة المائية . E2530. doi : 10.1002/eco.2530 . hdl : 10388/14866 . S2CID 256818410 . 
  64. ↑ جون ماكنيك وآخرون، مراجعة لعوامل استهلاك المياه التشغيلية وسحبها لتقنيات توليد الكهرباء ، المختبر الوطني للطاقة المتجددة، التقرير الفني NREL/TP-6A20-50900.
  65. ↑ باتريك جيمس، إتش تشانسن (1998). "دراسات حالة تعليمية في ترسب الطمي في الخزانات وتآكل مستجمعات المياه" (ملف PDF) . بريطانيا العظمى: منشورات تيمبوس. الصفحات 265-275 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 2009-09-02. 
  66. ↑ شينتورك، فؤاد (1994). هيدروليكا السدود والخزانات (مرجع ). هايلاندز رانش، كولورادو: منشورات موارد المياه. ص 375. ISBN   0-918334-80-2.
  67. 1 2 3 فراوكه أوربان وتوم ميتشل 2011. تغير المناخ والكوارث وتوليد الكهرباء. مؤرشف في 20 سبتمبر 2012 على موقع Wayback Machine . لندن: معهد التنمية الخارجية ومعهد دراسات التنمية
  68. ↑ "الإغراق المتعمد للغابات المطيرة في البرازيل يُفاقم تغير المناخ" ، دانيال غروسمان، 18 سبتمبر 2019، مجلة نيو ساينتست ؛ تم الاطلاع عليه في 30 سبتمبر 2020
  69. ↑ "تقرير WCD Findal" . Dams.org. 16-11-2000. مؤرشف من الأصل في 21-08-2013.
  70. ↑ غراهام-رو، دنكان (24 فبراير 2005). "الكشف عن السر القذر للطاقة الكهرومائية" . NewScientist.com .
  71. ↑ " إعادة اكتشاف الخشب وسمكة المنشار تريتون" . Inhabitat . 2006-11-16.
  72. ↑ "إحاطة اللجنة العالمية للسدود" . Internationalrivers.org. 29 فبراير 2008. مؤرشف من الأصل في 13 سبتمبر 2008. تم الاطلاع عليه في 3 سبتمبر 2008 .
  73. ↑ "إعصار نينا - انهيار سد بانكياو | كارثة سد بانكياو 1975، التاريخ الصيني" . بريتانيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أبريل 2025 .
  74. ↑ يمكن العثور على المراجع في قائمة انهيارات السدود .
  75. ↑ برويل، فرانك. "كارثة مالباسيت عام 1959" . تم الاسترجاع 2 سبتمبر 2015 .
  76. ↑ موقع توكوا فلود التاريخي التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 سبتمبر 2009
  77. ↑ "فنلندا - البلدان والمناطق" . الوكالة الدولية للطاقة الذرية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أبريل 2025 .
  78. ↑ "النرويج هي أرخص "بطارية " في أوروبا " . سينتيف . 18 ديسمبر 2014.
  79. ↑ "ألمانيا والنرويج تُدشّنان كابل الطاقة نوردلينك" . تكنولوجيا الطاقة . 28 مايو 2021. تاريخ الاطلاع: 29 يناير 2022 .
  80. ↑ "الطاقة الكهرومائية المخزنة بالضخ" . Energy.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أبريل 2025 .
  81. 1 2 3 "بيانات الكهرباء السنوية" . ember-climate.org . 6 ديسمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 20 أغسطس 2024 .
  82. ↑ "الاستخدام العالمي للطاقة الكهرومائية | الأرض ١٠٤: الأرض والبيئة (التنمية)" . www.e-education.psu.edu . تاريخ الاطلاع: ١٣ أبريل ٢٠٢٥ .
  83. ↑ "باراغواي: مُصدِّر رئيسي للكهرباء، لكن المواطنين يعانون من انقطاعات متكررة" . حوار الصين . ١٤ يونيو ٢٠٢٢. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٣٠ ديسمبر ٢٠٢٣ .
  84. ↑ "تقرير خاص عن سوق الطاقة الكهرومائية - تحليل" . وكالة الطاقة الدولية . 30 يونيو 2021. تاريخ الاطلاع: 28 مايو 2026 .
  85. ↑ "تقرير خاص عن سوق الطاقة الكهرومائية - تحليل" . وكالة الطاقة الدولية . 30 يونيو 2021. تاريخ الاطلاع: 28 مايو 2026 .

مصادر

  • ائتلاف إصلاح الطاقة الكهرومائية
  • عرض توضيحي تفاعلي حول تأثير السدود على الأنهار
  • الرابطة الأوروبية للطاقة الكهرومائية الصغيرة
  • اللجنة الفنية الرابعة التابعة للجنة الكهروتقنية الدولية: التوربينات المائية (IEC TC 4). بوابة اللجنة الفنية الرابعة التابعة للجنة الكهروتقنية الدولية، والتي تتيح الوصول إلى نطاق عملها ووثائقها وموقعها الإلكتروني. مؤرشفة بتاريخ ٢٧ أبريل ٢٠١٥ على موقع Wayback Machine.