Перепад высоты превращает воду в энергию
В водохранилище вода находится выше турбин, поэтому обладает запасом потенциальной энергии. Когда её выпускают, сила тяжести разгоняет поток: важны и расход воды, и перепад высоты между водоёмом и местом, куда она поступает. Водовод — прочная труба, которая подводит поток к турбине и выдерживает создаваемое давлением усилие.
От вращения к электричеству
Струя воздействует на лопасти турбины и заставляет её вращаться. Вал соединяет турбину с генератором: внутри него вращение меняет магнитное поле относительно обмоток, и возникает электрический ток. Затем оборудование станции приводит параметры электричества к подходящим для передачи по сети.
Вода при этом не «расходуется» на производство энергии: пройдя через турбину, она возвращается в реку. Но место выпуска и количество пропускаемой воды имеют значение для участка ниже станции, поэтому поток регулируют затворами. Меняя его, гидроэлектростанция может менять и мощность, а водохранилище помогает поддерживать запас воды — хотя возможности выработки всё равно зависят от притока и уровня водоёма.
Почему важна высота
При прочих равных больший перепад высоты позволяет получить больше энергии из того же объёма воды. Поэтому гидроэнергетика зависит не только от размеров турбин: значение имеют рельеф, устройство плотины и режим водохранилища. Один и тот же поток может вращать турбины по-разному в зависимости от того, насколько высоко над ними находится вода.
