A vízenergia vagy vízenergia a vízenergia villamos energiává történő átalakítása. A vízenergia a víz áramlásának erejére utal, amely megforgatja a turbinákat és meghajtja a generátorokat, amelyek aztán a villamos energiát a tömeges fogyasztásra szolgáló elektromos hálózatokba tárolják. A vízenergia tiszta, megújuló energiaforrás, mivel a víz körforgása természetes módon történik. A víz mozgását a Föld rendszereiben hidrológiai ciklusnak nevezzük. Ezt a ciklust más tiszta energiaforrásokhoz hasonlóan a napenergia is befolyásolja. Ez azért van így, mert a Nap hőmennyiségének hatására a víz megváltozik a légkörben, szilárd, folyékony vagy gáz halmazállapotúvá válik.
A vízenergia előállítására különböző típusú konstrukciók léteznek, ezek közé tartozik a duzzasztás, az elterelés és a szivattyús tárolás. A vízenergia előállítására leggyakrabban használt módszer a duzzasztásos kialakítás, amely egy gáton és tározón belül működik. A duzzasztásos kialakítás szabályozza a gát egy nyílásán átfolyó vízmennyiséget, amely aztán áthalad a gáton, és egy generátorhoz csatlakoztatott turbinákat hajt meg. Az elterelési tervek úgy termelnek vízenergiát, hogy az áramló víztest egy része átfolyik egy turbinákkal teli tölcséren, majd természetes útvonalon halad tovább. A szivattyús tárolásnak nevezett végső kialakítás két tározó segítségével működik, egy magasan és egy alacsonyan fekvő tározó segítségével. Ez a fajta létesítmény az alacsony keresletű időszakokban úgy tárolja a villamos energiát, hogy a vizet a magasan fekvő tározóba szivattyúzza. Amikor nagy az energiaigény, a magasan fekvő tározóból a vizet leengedik az alacsonyan fekvő tározóba, és egy generátorhoz csatlakoztatott turbinákon keresztül mozgatja.
-
Impoundment.
-
Elterelés.
-
Pumpált tároló.
történelem
A vízenergiát történelmileg már i.e. 202-ben használták Kínában. A vízenergiát gabonafélék zúzására használták, és még a papírgyártásban is szerepet játszott. A vízenergia első nagyszabású felhasználására 1771-ben került sor Angliában, Richard Arkwright gyapotfonó üzemében. Ez a technológiai előrelépés ösztönözte Arkwrightot arra, hogy később gőzgépeket kezdjen használni vállalkozása fejlesztésére. A fonóturbinák, amelyek a mai vízenergia-mechanizmusokban használt turbinák előfutáraiként szolgáltak, először 1827-ben jelentek meg egy Benoit Fourneyron nevű francia mérnöknek köszönhetően. A turbinarendszert később James Francis a 19. század közepén továbbfejlesztette a vízenergia hatékony előállítására. Francis konstrukciója ma is népszerű. A következő évtizedekben feltalálók és újítók a vízenergia-turbinák módosított változatait hozták létre, amelyek mindegyike képes volt hatékonyan vízenergiát termelni.
A vízenergiát először 1878-ban Angliában hasznosították villamos energia előállítására. Az energiát egy lámpa meggyújtására használták a Cragside vidéki házban. Néhány évvel később számos vízerőművet építettek az Egyesült Államokban, hogy fényt szolgáltassanak a polgároknak és malmokat működtessenek. A 19. század végére a vízenergia követése világszerte elterjedt, Németországban, Ausztráliában és Kínában is létesítettek erőműveket. A legnagyobb vízenergia-termelő ma a kínai Három-szurdok gát, amely 22 500 megawatt villamos energiát termel. A vízenergia gazdaságilag és erőforrás szempontjából is előnyös. Brazília például 2011-ben a villamos energia 80%-át vízből állította elő, és ennek a kiemelkedő termelésnek köszönhetően növelte bruttó hazai termékének (GDP) értékét.