المفاهيم الأساسية والتطور التاريخي لمحطات الطاقة المائية

المفاهيم الأساسية والتطور التاريخي لمحطات الطاقة المائية

محطة طاقة مائية هي آلة قوة تحوّل طاقة الماء إلى طاقة ميكانيكية. في معظم الحالات، يتم تحويل هذه الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية بواسطة مولد، لذلك تُستخدم محطة الطاقة المائية لاستغلال طاقة الماء وإنتاج الكهرباء.

الماء هو أحد أهم الموارد الطبيعية التي يمكن للبشر الاعتماد عليها في الحياة والإنتاج. قاتل أجدادنا منذ زمن بعيد ضد الفيضانات وتعلموا كيفية استخدام طاقة المياه. يو داي، الذي عاش قبل أكثر من ألفي عام، ما زال ممدوحًا من قبل الناس. في عام 37 م، اخترع الصينيون النفخة المدعومة بعجلة المياه - تصريف المياه. في عامي 260-270 م، ابتكر الصينيون مطحنة المياه. بين عامي 220 و300 م، تم اختراع مطحنة المياه التي تعمل بعجلة المياه. هذه الآلات الهيدروليكية لها بنية بسيطة ومن السهل تصنيعها. العيوب هي أنها ضخمة، إنتاجها صغير وكفاءتها منخفضة. حقًا، الاستغلال الكبير والعقلاني لموارد طاقة المياه كان بعد تطور الصناعة الحديثة وتطور التكنولوجيات المتعلقة بتوليد الكهرباء والنقل البحري.

يُشير التطور الشامل واستغلال موارد المياه إلى الاستخدام الشامل لمصادر مياه الأنهار في الاختراعات مثل مكافحة الفيضانات، الري، النقل البحري، توليد الكهرباء، والمنتجات المائية من خلال بناء المشاريع المائية.

تطورت أعمال معدات توليد الطاقة الكهرومائية في الصين بنشاطٍ كبيرٍ فقط بعد تأسيس جمهورية الصين الشعبية. وفي عام ١٩٧٥، كانت الصين قادرةً فقط على تصميم وتصنيع محطة شينآن جيانغ لتوليد الطاقة الكهرومائية بقدرةٍ تبلغ ٧٥ ألف كيلوواط. أما اليوم، فهي قادرةٌ على تصميم وتصنيع محطات كهرومائية من نوع فرانسيس بقدرةٍ تصل إلى ٧٠٠ ألف كيلوواط لكل وحدة، وكذلك مجموعات المولدات الخاصة بالمحطات الكهرومائية ذات التدفق المحوري والمزودة بمراوح مائية بقدرةٍ تصل إلى ١٧٠ ألف كيلوواط لكل وحدة. وقد بلغ مستوى تصميم وتصنيع المعدات الهيدروليكية في الصين المستوى المتقدم عالميًّا. وتُصدَّر المعدات الكهرومائية المصممة والمصنَّعة في الصين إلى الولايات المتحدة، وكندا، والفلبين، وتركيا، ويوغوسلافيا، وفيتنام، وغيرها من البلدان، حيث لاقت استحسانًا واسعًا في تلك الدول.