ساخت بزرگترین و جنجالی ترین نیروگاه جهان

در سال ۲۰۱۸، یک نیروگاه واحد انرژی بیشتری نسبت به بزرگترین نیروگاه های مجهز به زغال سنگ و گازسوز در جهان تولید کرد. و بیش از استفاده از سوخت های فسیلی محدود، این نیروگاه بسیار قدرتمند به یک منبع انرژی تجدیدپذیر آزمایش شده در طول زمان زمان متکی بود: آب روان. سد Three Gorges چین که بیش از ۲.۳ کیلومتر امتداد دارد، نه تنها بزرگترین نیروگاه برق آبی در جهان است، بلکه توانایی تولید انرژی بیشتر از هر نیروگاه دیگر روی زمین را دارد. چه چیزی به Three Gorge اجازه تولید این همه برق را می دهد؟ و در وهله اول نیروگاه های برق آبی چگونه کار می کنند؟

یک سد برق آبی اساساً یک دروازه عظیم است که جریان طبیعی رودخانه را از طریق یک لوله بزرگ به نام قلاب هدایت می کند. آب شتابان از طریق قلاب جریان می یابد و پره های یک توربین را که به یک ژنراتور در یک نیروگاه مجاور متصل است، می چرخاند. چرخش تیغه ها سیم پیچ ها را درون یک میدان مغناطیسی می چرخاند و یک منبع ثابت برق تولید می کند.

از آنجا که در هر زمان می توان پایه های آبگیر ها را آب بندی کرد، یک سد می تواند آب اضافی را در فصول طوفانی نگه دارد و آن را برای فصول خشک ذخیره کند. این مساله اجازه می دهد سدهای برق آبی بدون در نظر گرفتن آب و هوا، ضمن تولید همزمان از جلوگیری از جاری شدن سیل در پایین دست، نیرو تولید کنند.

مدت هاست که این مزایا برای استان هوبئی چین جذاب است. این منطقه که در محدوده رودخانه یانگ تسه واقع شده است، در فصول بارانی که شدیدترین جریان جریان یانگ تسه است، مستعد سیل مرگبار است. برنامه هایی برای ساخت سدی که بتواند این آبراه فرار را به یک منبع پایدار نیرو در سراسر قرن ۲۰ تبدیل کند وجود داشت. وقتی سرانجام در سال ۱۹۹۴ ساخت و ساز آغاز شد، برنامه ها حماسی بودند. این سد شامل ۳۲ توربین است – ۱۲ مورد بیشتر از رکورددار قبلی، سد Itaipu آمریکای جنوبی. این توربین ها انرژی دو نیروگاه جداگانه را تأمین می كنند كه هر كدام به یك سری كابلهایی متصل می شوند كه صدها كیلومتر طول دارند. برق سه گودال (Three Gorges) به شبکه های برق دورتر از شانگهای می رسد.

با این حال، هزینه های انسانی این جاه طلبی بسیار زیاد بود. برای ایجاد مخزن سد، کارگران نیاز به آبگرفتگی بیش از ۶۰۰ کیلومتر مربع از زمین در بالادست داشتند. این منطقه شامل ۱۳ شهر، صدها روستا و بیش از ۱۰۰۰ مکان تاریخی و باستانی بود. این ساخت و ساز تقریباً ۱.۴ میلیون نفر را آواره کرده و برنامه های جابجایی دولت به طور گسترده ناکافی ارزیابی شده است. بسیاری علیه این ساخت و ساز بحث برانگیز صحبت کردند، اما برخی دیگر تخمین زدند که جان نجات یافته توسط حفاظت از سیل سد از آسیب جابجایی بیشتر است. علاوه بر این، بالا بردن سطح آب در بالادست باعث بهبود قابلیت جابجایی رودخانه، افزایش ظرفیت حمل و نقل و تبدیل منطقه به مجموعه ای از شهرهای بندری مرفه می شود.

هنگامی که این پروژه در سال ۲۰۱۲ به پایان رسید، چین به بزرگترین تولید کننده برق در جهان تبدیل شد. در سال ۲۰۱۸، این سد ۱۰۱.۶ میلیارد کیلووات ساعت تولید کرد. این برق کافی برای تأمین انرژی تقریباً ۲٪ از چین به مدت یک سال است. یا تقریباً تامین دو سال برق شهر نیویورک. این یک مقدارs انرژی واقعا حیرت انگیز است. با این وجود، دو سال قبل، سد دیگری با اندازه کمتر از نیمی از این سد، برق بیشتری را تولید کرد. با وجود مقیاس تنظیم رکورد Three Gorges، سد Itaipu هنوز هم انرژی بیشتری تولید می کند.

رقابت سدها برای تولید برق بیشتر

برای درک اینکه چرا Itaipu می تواند از Three Gorges بهتر عمل کند، باید دو فاکتور تعیین کننده میزان انرژی تولیدی یک سد را بررسی کنیم. اولین تعداد توربین است. Three Gorges بالاترین ظرفیت توربین نصب شده در جهان را دارد، به این معنی که از نظر تئوری قادر به تولید بیش از ۵۰٪ انرژی بیشتر از Itaipu است. اما عامل دوم نیرو و دفعات جابجایی آب در آن توربین ها است. Three Gorges دهانه چندین دره عمیق و باریک دربرگرفته از آب پرقدرت را فرا گرفته است. با این حال، تغییرات فصلی یانگ تسه سد را از رسیدن به حداکثر نظری خود باز می دارد. از طرف دیگر، سد ایتایپو در بالای آنچه از نظر حجم بزرگترین آبشار سیاره بود، واقع شده است. اگرچه ساخت سد این شگفتی طبیعی را نابود کرد، اما جریان مداوم آب به Itaipu اجازه می دهد هر سال به طور مداوم انرژی بیشتری تولید کند.

این رقابت سدها هنوز به پایان نرسیده است و پروژه های دیگری مانند سد آبشار اینگا در جمهوری دموکراتیک کنگو نیز برای کسب عنوان قدرتمندترین نیروگاه رقابت می کند. اما آینده هر چه باشد، دولت ها باید اطمینان حاصل کنند که تأثیرات زیست محیطی و انسانی نیروگاه به اندازه انرژی تولید شده پایدار است.

برای مشاهده منبع مقاله کلیک کنید