Hidroelektroenerģija, kas ir lielākais atjaunojamais enerģijas avots, veido 22 procentus no visas pasaules elektroenerģijas un rada vairāk enerģijas nekā citi atjaunojamie enerģijas avoti, piemēram, saules enerģijas sistēmas , vējš, ģeotermālie avoti.
Tās ir otrās lielākās elektrostacijas pēc kurināmā spēkstacijām. Hidroelektrostacija ir konstruēta tā, lai ražotu elektroenerģiju bāzes vai maksimālajām slodzēm, un dažos gadījumos tā pārvadā abas slodzes.
Šīs spēkstacijas nodrošina uzticamu elektroenerģiju, ņemot vērā dažādas īpašības, piemēram, slodzes izsekošanas iespējas, maksimālās slodzes piegādi, ātrāku darbību no paša sākuma utt.
Hidroelektrostacijas darbība
Hidroenerģiju ražo no ūdens, kas plūst no upēm vai dažām mākslīgām konstrukcijām, kurās ir pieejams vai uzglabāts ūdens. Hidroelektrostacijās ietilpst rezervuārs ar aizsprostu, aizbāzni, turbīnu, ģenerators un pārvades līnijas.
Netālu no ezera vai lielas upes tiek uzbūvēts aizsprosts, lai ūdens uzkrātu rezervuārā. Dambis notur ūdeni un palielina ūdens spiedienu apakšējā līmenī. Tas ir konstruēts augstākos augstumos, lai palielinātu plūsmas ātrumu.
hidroelektrostacijas darbība
Ūdens no rezervuāriem tiek pārvadāts caur aizbāznēm, kas ir milzīgi tuneļi ūdens pārvadāšanai. Šajos augos ūdens kritums tiek izmantots motora vārpstas griešanai.
Kad ūdens no rezervuāra tiek padots caur tuneļiem uz turbīnu lāpstiņām, turbīna sāk griezties ūdens spēka virzienā. Tā kā šī turbīna ir savienota ar ģeneratora vārpstu, elektriskā enerģija ražo ģenerators.
Šeit plūstošā ūdens kinētiskā enerģija tiek pārveidota par elektrību, kas tālāk tiek pārnesta uz apakšstacijām pa elektropārvades līnijām, kā parādīts iepriekšējā attēlā.
Elektrības daudzums ir atkarīgs no diviem faktoriem
1. Ūdens galva
2. Ūdens izplūdes ātrums
Ūdens galva norāda attālumu starp ūdens virsmu un turbīnas virsmu, un tas ir atkarīgs no pieejamā ūdens rezervuārā un rezervuāra lieluma. Ja galvas ir vairāk, ūdens no lielāka augstuma nokrīt ar lielāku spēku, izraisot turbīnas rotācijas pieaugumu.
Tā rezultātā ir vairāk rezultātu vairāk enerģijas ražošana. Līdzīgi, ja ūdens izplūdes ātrums ir lielāks, rodas liela jauda, jo krītošā ūdens daudzums ir lielāks un ūdens ātrums ir atkarīgs no upju jaudām, piemēram, milzīga ūdens vai vairāk ūdens, kas plūst lielākās upēs.
Hidroelektrostacijas daļas / komponenti
Hidroelektrostaciju būvniecībai ir nepieciešamas lielas sākotnējās izmaksas, lai uzbūvētu aizsprostu, rezervuārus un elektrostaciju. Bet, kad tas ir uzsākts, ir nepieciešami mazāk uzturēšanas izdevumi nekā ar kurināmo darbināmām iekārtām.
Dažas no galvenajām hidroelektrostaciju daļām vai komponentiem ir aprakstītas turpmāk.
Dambis :
Dambis
Šīs ir struktūras, kas uzceltas uz upēm, lai apturētu ūdens plūsmu un uzglabātu ūdeni rezervuārā. Dambis savāc un uzglabā ūdeni lietainā laikā un ļauj nepārtraukti darbināt augu pat vasaras sezonā. Tas paceļ ūdens galvu, tāpēc ūdens krišanas augstums palielinās.
Ieplūdes vai kontroles vārti :
Tos izmanto, lai atbrīvotu vai apturētu ūdeni no aizsprosta. Caur šiem vārtiem ūdens no rezervuāra tiek izvadīts uz turbīnas bloku. Ūdens iegūst potenciālu, kā arī kinētiskās enerģijas, kamēr tas plūst caur vadības vārtiem.
Penstoks :
Penstocks
Tas palīdz palielināt ūdens ātrumu ar lielāku ātrumu, lai darbinātu turbīnas. Tie ir no garām caurulēm, kas ved ūdeni no rezervuāra uz turbīnu māju.
Ūdens turbīnas:
ūdens turbīna
Ūdens potenciālā un kinētiskā enerģija no ūdenskrātuves, kas tiek barota ar hidroturbīnu, tiek pārveidota par rotācijas kustību. Kad ūdens saduras ar turbīnas lāpstiņām, tas sāk griezties ūdens tīrā spēka virzienā.
Dažādu tipu turbīnas ietver Kaplana, Francis un Peltona riteņu turbīnas. Francis turbīna ir visizplatītākā turbīna, ko izmanto dažādās hidroelektrostacijās. Turbīnas tips ir atkarīgs no galvas vai ūdens daudzuma un elektroenerģijas ražošanas jaudas.
Ģeneratori:
Tos sauc arī par ģeneratoriem, kur rotora vārpsta ir savienota ar turbīnas vārpstu. Tāpēc, kamēr turbīna griežas, tā izraisa pagrieziet ģeneratoru vārpsta. Šī rotācija rada elektrisko jaudu, kas tālāk tiek pārnesta uz apakšstacijām pa pārvades līnijām.
Hidroelektrostaciju veidi
Hidroelektrostacijas tiek iedalītas trīs pamatveidos pēc to darbības veida. Šie ģenerēšanas metodes ir Run-of-River, krātuves un sūknēšanas krātuves, un tās ir īsumā paskaidrotas turpmāk.
Upes upes hidroelektrostacijas
To sauc arī par augu novirzīšanas veidu. Šajā laikā daļa ūdens tiek novirzīta kanālos no upes. Šāda veida augiem ūdens uzglabāšanai var nebūt vajadzīgs aizsprosts. Šo iekārtu dizains un izskats atšķiras no parastajām hidroelektrostacijām. Tos izmanto, lai piegādātu strāvu bāzes slodzei.
Upes hidroelektrostacijas vadīšana
Šie augi izmanto nelielu ūdens dīķi, ko sauc par Forebay, lai mazākos periodos apmierinātu tūlītējās slodzes. Forebay regulē ūdens plūsmu uz turbīnas bloku, tāpēc mainās arī radītā neto jauda. Tas samazina nepieciešamību būvēt lielus rezervuārus ūdens augstai vai straujai pieplūdei, tāpēc sākotnējās izmaksas ir mazākas nekā uzglabāšanas iekārtās.
Uzglabāšanas hidroelektrostacijas
Šis ir visizplatītākais hidroelektrostaciju veids, kam ūdens savākšanai rezervuārā ir nepieciešams aizsprosts. Dambis atvieglo galvas, kā arī ūdens ātruma palielināšanu.
Penstocks pārnes ūdeni no aizsprosta uz turbīnas bloku, tāpēc radītā jauda ir atkarīga no ūdens padeves no rezervuāra. Tos izmanto kā bāzes, kā arī maksimālās slodzes iekārtas. Saražotā neto jauda ir vairāk nekā upju augu darbība.
Sūknēšanas krātuves
Tajā maināmā sūkņa-turbīnas un pildspalvas iekārta apmaina ūdeni starp galvas (augšējā rezervuāra) un astes rezervuāriem. Zemas elektroenerģijas gadījumā ūdens ar hidrauliskām mašīnām tiek sūknēts uz astes dīķi līdz galvas dīķim. Tas tiek darīts, izmantojot enerģiju, kas rodas no kurināmā darbināmām iekārtām.
Sūknēšanas krātuve
Pīķa stundās vai slodzēs ūdens tiek izlaists atpakaļ no galvas dīķa līdz astes dīķim caur pildspalvām. Šo augu energoefektivitāte svārstās no 70 līdz 80%. Sakarā ar maksimālo slodzi, kas piegādā enerģiju par zemām izmaksām, ieņēmumi tiek palielināti.
Hidroelektrostaciju priekšrocības
• Zemas ekspluatācijas izmaksas : Pēc tam, kad dambis ir uzbūvēts, elektrība tiek ražota ar nemainīgu ātrumu, jo nav nepieciešama degviela.
• Nav piesārņojuma: hidroelektrostacija nerada kaitīgus atkritumus vai siltumnīcefekta gāzes, tādējādi atmosfēras piesārņojums ir mazāks nekā termoelektrostacijās un atomelektrostacijās.
• Ekonomiskais spēks : enerģija tiek ražota, izmantojot atjaunojamo enerģiju, tāpēc tās ražošanas laikā nav nepieciešamas degvielas izmaksas. Tas rada zemas elektroenerģijas izmaksas, salīdzinot ar fosilā kurināmā pārgājiena cenām.
• Ūdens uzglabāšana: Šīs augu konstrukcijas atvieglo arī ūdeni apūdeņošanas nolūkos un samazina plūdus, sausumu, uzglabājot ūdeni. Tas ir ļoti noderīgi, jo tas pārvar nevajadzīgu ūdens izšķērdēšanu.
Es ceru, ka jums ir bijusi skaidra izpratne par pamatzināšanām par hidroelektroenerģiju un tās darbību. Turklāt, ja rodas jautājumi par elektriskajiem un elektroniskajiem projektiem, lūdzu, rakstiet savus ieteikumus un komentārus par šo rakstu zemāk esošajā komentāru sadaļā. Un atbildiet uz šo jautājumu, ja jūs interesē - pamatojoties uz jaudu, kā tiek klasificētas hidroelektrostacijas?
Foto kredīti:
Pie upes aizsprosts ar wikimedia
Penstocks ar wikimedia
Ūdens turbīnu būvniecība snowyhydro
Run-of-up augi līdz wikimedia
Sūknēšanas uzglabāšanas iekārta PVN
