تعتبر الطاقة المائية من أكثر الطاقات استخداما في توليد الكهرباء وتمثل 15% من الطاقة الكهربائية في العالم ومن أقل الطاقات تكلفة وأكثرها نقاوة.
وتقام السدود عندما يكون مجرى النهر ذو انحدار كبير حيث يتم في هذه المحطات تحويل طاقة الوضع الكامنة في الماء الموجود على ارتفاع السد إلى طاقة حركية في عملية سقوط الماء وإذا سلطت هذه المياه وهذه الطاقة على التوربينة المائية فإنها تدور بسرعة كبيرة ويتكون على محور التوربينة طاقة ميكانيكية ونظرا لأن العضو الدوار للمولد مربوط على محور التوربينة وفي ظل وجود مجال مغناطيسي على العضو الدوار تتحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربية.
المحطات المائية بمصر
قال محمد أسامة الرئيس التنفيذي لهيئة المحطات المائية لتوليد الكهرباء، إن محطة جبل عتاقة بمحافظ السويس بنظام الضخ والتخزين ستولد 2400 ميجاوات باستخدام مياه الصرف الصحي المعالج، المحطة ستكون الأولى على مستوى الشرق الأوسط والرابعة من حيث حجم الإنتاج في العالم .
وأكد أسامة إن محطة أسيوط المائية تعد آخر محطة كبيرة على نهر النيل، وتتكون من 4 وحدات وتم الانتهاء من 99% من التركيبات والاختبارات، ومن المخطط الانتهاء من المشروع نهاية 2018 طبقا للبرنامج الزمني حيث سيسهم تشغيل المحطة في توفير 100 مليون جنيه سنويا قيمة الوقود و تبلغ التكلفة لإجمالي عقود المشروع "القناطر+ محطة الكهرباء 1.2 مليار جنيه و 245 مليون يورو".
محطة جبل عتاقة
محطة توليد الكهرباء بنظام الضخ والتخزين قدرة 2400 ميجاوات بمنطقة جبل عتاقة الذي يعد أحد المشروعات الهامة والإستراتيجية لقطاع الكهرباء والطاقة المتجددة الذي سيقوم القطاع بتنفيذه بالتعاون مع شركة ساينوهايدرو الصينية من خلال تمويل بنسبة 100%.
وسيساهم هذا المشروع في تدعيم الشبكة الكهربائية الموحدة وسوف يستخدم لتخزين الطاقة الكهربائية المنتجة من مصادر الطاقة المتجددة والإمداد بالطاقة الكهربائية، وسوف يستخدم هذا المشروع المياه المعالجة الثلاثية والناتجة من محطة مياه الصرف الصحي بمحافظة السويس ومن المخطط أن يتكون المشروع من 8 وحدات قدرة كل منها 300 ميجاوات، ويتم إنشاء محطة خاصة بالمشروع لمعالجة المياه معالجة ثلاثية، كما سيتم ربط المحطة بالشبكة بأربع خطوط جهد 500 ك.ف.
وسيساهم هذا المشروع في تدعيم الشبكة الكهربائية الموحدة وسوف يستخدم لتخزين الطاقة الكهربائية المنتجة من مصادر الطاقة المتجددة وبالتالي تحسين اعتمادية هذه المصادر في الإمداد بالطاقة الكهربائية ، وسوف يستخدم هذا المشروع المياه المعالجة معالجة الثلاثية والناتجة من محطة مياه الصرف الصحى بمحافظة السويس.
محطة كهرباء أسيوط المائية
محطة كهرباء أسيوط المائية تعمل بقدرة 32 ميجاوات التي تعد آخر محطة كبيرة على نهر النيل وتتكون هذه المحطة من 4 وحدات وتم الانتهاء من حوالي 99% من التركيبات والاختبارات، ومن المخطط الانتهاء من المشروع في نهاية يونيو 2018 طبقا للبرنامج الزمني وبتشغيل هذا المشروع يتم توفير حوالي 100 مليون جنيه سنوياً قيمة الوقود وتبلغ التكلفة لإجمالي عقود المشروع (القناطر + محطة الكهرباء) حوالي 1.2 مليار جنيه مصري + 245 مليون يورو .
مشروعات الكهرباء المائية
المشروعات الصغيرة التي تقوم بها الهيئة هى إعداد الدراسات للاستفادة من الرياح والقناطر الصغيرة في الدلتا وعلى امتداد نهر النيل، وذلك لتعظيم الاستفادة من كل المجاري المائية بمصر.
وجدير بالذكر أن المحطات المائية تحقق كفاءة تشغيلية عالية مقارنة ببدائل الطاقة الأخرى التقليدية والمتجددة كما أن تكلفتها الاقتصادية مناسبة فضلاً عن الاعتبارات البيئية الجيدة, هذا ويبلغ متوسط الطاقة المنتجة سنوياً من المحطات المائية القائمة حوالي 13 مليار كيلووات ساعة تحقق وفراً في استهلاك الوقود يعادل حوالي 3 مليون طن بترول مكافئ سـنوياً تحد من انبعاث حوالي 7.2 مليون طن من غاز ثاني أكسيد الكربون، لتسهم بذلك في الحفاظ على البيئة.
مكونات محطات التوليد المائية
1_الخزان والسدود
يستخدم السد لحجز الماء من أجل زيادة طاقة الوضع لكمية الماء المحتجزة خلفه وكلما زاد ارتفاع السد زادت طاقة الوضع
2_ مساقط المياه
عبارة عن أنبوبه مائلة تصل بين أعلى وأسفل السد وتأخذ الماء من أعلى السد إلى مدخل التوربينه ويسير الماء خلال هذه الأنبوبة بسرعة كبيره ويمكن التحكم في سرعة الماء خلال الأنبوبة بواسطة صمام في أعلى الأنبوبة وصمام آخر في آخرها حيث كلما زادت فتحة الصمام قلت سرعة الماء وكلما قلت فتحة الصمام زادت سرعة تدفق الماء.
3_التوربين
تكون التوربينة والمولد عادة في مكان واحد حيث يركب المولد فوق التوربينة وعندما يفتح الصمام في اسفل الأنبوبة تتدفق المياه بسرعة كبيرة فتضغط المياه على ريش التوربينه فتدور التوربينه وتدير معها العضو الدوار في المولد وبما أن العضو الدوار يتم تغذية ملفاته بتيار مستمر فينتج مجال مغناطيسي ثابت ومع دوران العضو الدوار يتحول المجال المغناطيسي الثابت إلى مجال مغناطيسي دوار.
4_ أنبوبة السحب
تعمل المياه المتدفقة في تدوير التوربين فلا بد من سحبها للخارج بسرعة ويسر حتى لا تعوق الدوران و توضع أنابيب بأشكال خاصة لسحبها للخارج بالسرعة اللازمة.
5_ المعدات والآلات المساعدة
تحتاج محطات التوليد المائية الى العديد من الآلات المساعدة مثل المضخات والبوابات والمفاتيح ومعدات تنظيم سرعة الدوران وغيرها.
