תחנת כח הידרואלקטרית הינה תחנה המפיקה חשמל מנפילת מים. תחנות אלו נפוצות מאוד ברחבי העולם בנהרות גדולים עם מפלים או בצורה מלאכותית כסכר. עיקרון הפעולה של התחנה מאוד פשוט: נפילה של מים מגובה רב גורמת להנעת טורבינה המניעה מגנטים היוצריים שדה חשמלי. למעשה יש לנו כאן גלגול אנרגיה מאנרגיה פוטנציאלית כובדית של המים. לאנרגיה קינטית מכאנית שמתגלגלת לאנרגיה חשמלית. הסרטונים שלפנינו מתארים כיצד פועלת תחנת כח הידרואלקטרית. תחנות כח פחמיות ותחנות כח גרעיניות פועלות על עיקרון דומה (ראו כתבות נוספות במדורינו).
 

הסרטון באדיבות חברת החשמל הקנדית (Ontario Power Generation (OPG 
הסרטון תורגם על-ידי צוות אתר דוידסון אונליין.

 

סרטון זה הופק בידי חברת statkraft
הסרטון תורגם בידי צוות אתר דוידסון אונליין

עקרון הפעולה של תחנת חשמל הידרואלקטרית הוא מאוד פשוט ודומה לעקרון הפעולה של תחנות כח אחרות. כח פיזי (נפילת/תנועת המים) גורמות לסיבוב של גלגל, אשר מסובב מגנטים בתוך סליל של חוטי חשמל. התנועה הסיבובית של המגנט גורמת ליצירת זרם חשמלי בסליל, ומהסליל הזרם החשמלי שנוצר מובל הלאה אל הצרכנים (לאחר התאמות במתח החשמלי). במקרה שלנו, הכח המופעל הוא של מים בתנועה. היתרון האדיר בתחנת חשמל מסוג זה הוא שהמים זורמים בנהר ונופלים במפל (או בירידה תלולה) בכל מקרה, בין אם תחנת הכח נמצאת או לא, כלומר יש לנו מקור אנרגיה זמין ויעיל, אשר אינו צורך כמעט השקעת אנרגיה בהפקתו. במדינת ישראל קיימות כיום שתי תחנות כח הידרואלאקטריות, האחת בכפר הנשיא (על הירדן ההררי) והשנייה בנהריים. התחנות מפיקות כמויות קטנות יחסית של חשמל (2.5 ו-18 ג'יגהוואט בהתאמה).

מאת: ארז גרטי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

14 תגובות

  • משה יעקבי

    נצילות מערכת אנרגיה שאובה

    האם אפשר לקבל הערכה נצילות כוללת של מערכת אנרגיה שאובה?
    בתודה
    משה יעקבי

  • אור אמסלם

    עלות ייצור

    אהלן.
    אשמח לדעת מה עלות הייצור של קילו-ואט חשמל בתחנה הידרואלקטרית לעומת תחנות המבוססות על אנרגייה ממשאבי טבע פוסיליים או אנרגיות מתחדשות אחרות.
    אשמח לקבל תגובה בהקדם האפשרי!
    תודה רבה.

  • גאונת הדור

    אהלן וסהלן

    אנלא יודעת. תתמודד
    אני פה סתם בשביל עבודה בבצפר לול
    בוכה תודה ביי ואהלן וסאהלןןן
    קסוקסו

  • ליר

    לא ברור לי

    מדוע לא ניתן להוביל מים מגובה מסוים (נניח גובה פני הים) לתחנת כוח שנמצאת מתחת לפני הים, ובכך ליצור את הנפילה הנדרשת, ול"היפטר" מהמים בסוף תהליך דרך איודם?
    אם באגירת המים במאגר שאליו יכוונו מראות שיסיתו את קרני השמש למאגר על מנת ליצור את איוד המים, או לחלופין דרך כריית בור עמוק מאוד שיגיע למעמקי האדמה ששם כידוע הטמפרטורה גבוה יותר עקב הקרבה למרכז כדור הארץ.
    אשמח לתשובה, תודה

  • נתאי

    כח הידרואלקטרי מלאכותי

    מדוע (או האם ניתן) כל מדינה, גם כזו שאין בה נהרות רחבים, לא יכולה לנצל הפרשי טופוגרפיה חדים (או ליצור אותם מלאכותית) להזרים מים (נניח מהים) וליצור מאין מפל מלאכותי להפקת אנרגיה נקייה - ששואב בחזרה את המים הנופלים למעלה (מכוחו שלו) ויוצר מערכת סגורה ושלמה של הפקת חשמל ללא זיהום?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןחגי אדרי

    תשובה

    שלום ניתאי,

    ליצור מפל מלאכותי ולהזרים בו מים יכול להיות אפשרי בהתאם לטופוגרפיה במדינה, ואז באמת אפשר להפיק חשמל מנפילת המים במפל. האנרגיה שדרושה כדי לשאוב את המים ולהעלות אותם חזרה במעלה המפל שווה לאנרגיה שנקבל מנפילת המים - זהו חוק שימור האנרגיה. כלומר אם נשתמש באנרגיה שהפקנו מהנפילה כדי להעלות את המים חזרה, לא תשאר לנו שום אנרגיה לרשת החשמל. גם זה יהיה קשה מאוד מכיוון שהמערכת היא לא אידאלית ואנחנו לא מפיקים 100 אחוז מהאנרגיה של הנפילה של המים, כך שבאופן מעשה זה בכלל לא אפשרי.
    שים לב שתחנות כוח לא מייצרות אנרגיה, הן רק הופכות אנרגיה אחת (התנועה של המים) לאנרגיה אחרת (אנרגיה חשמלית).

  • יניב

    מאיפה משיגים גנרטור

    שלום
    עליי לבנות דגם של תחנת כוח לבית הספר.
    הכי פשוט ממה שהבנתי זה תחנה הידרואלקטרית.
    מהיכן ניתן להשיג גנרטור שיפיק חשמל ממפל המים.
    תודה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    הי יניב
    אני מניח שאתה מתכוון לטורבינה ולא לגנרטור :-)
    אני הייתי מתחיל מחנויות חשמל (לא מוצרי חשמל אלא חומרי חשמל לחשמלאים). תציג להם מה אתה צריך ואני בטוח שיוכלו לעזור לך
    כל טוב ובהצלחה
    ארז

  • שירן (שם בדוי)

    תודה...

    תודה למכון וייצמן עזרתם לי בעבודה שלי אני ילדה בכיתה ו' וכבר לומדת נושא כזה תודה...
    בזכותכם אני יקבל 100 במדעים.

  • עמי

    תודה וכל הכבוד

    זו עבודה ממש יפה נהנתי לקרוא אותה למרות היותי קטנה אני קיבלתי עבודה בבית סיפרי על תחנות חשמל איך הן פועלות ובהסבר זה עזרו לי להבין דברים חדשים תודה למי שכתב את קישור זה שיעלה ויצליח

  • ילדה

    חלקים

    תוכל לכתוב אם צריך עוד משהו לבניית דגם לבית הספר חוץ מגנרטור חדר בקרה וטורבינה ? תודה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    שלום
    אתר דוידסון אונליין אינו עוסק במתן מידע טכני לבניה או תיקון של מכשירים, ועל כן אני מנוע מלהסביר לך כיצד לעשות את זה. עם זאת באופן עקרוני על מנת לייצר תחנת כח הידרואלקטרית בסיסית כל מה שצריך זו טורבינה, גלגל שיסתובב מתנועת המים, מתאם בין שני החלקים וכמובן מפל מים.

    חיפוש מהיר ביוטיוב העלה את הסרטון הבא:
    http://www.youtube.com/watch?v=qGg6w1h1hOM
    אני לא יודע אם זה מה שאת מחפשת, ועד כמה התוצר הזה יעיל או בטוח. כמו כן אני ממליץ לך להתייעץ עם איש מקצוע לפני שאת מזמינה חלקים ומתחילה לעבוד, וכמובן להעזר באדם מבוגר.

    בהצלחה

    ארז

  • חסוי

    התוכן

    שום דבר לא ברור לילדים שלומדים את זה !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תוספת

    הוספתי פסקה של הסבר מתחת לסרטונים, אני מקווה שעכשיו הנושא ברור יותר, אם לא אתה מוזמן לפנות אלינו בתגובות.