Hidrokrag is 'n hernubare energietegnologie wat die kinetiese energie van water gebruik om elektrisiteit op te wek. Dit is 'n wyd gebruikte skoon energiebron met baie voordele, soos hernubaarheid, lae emissies, stabiliteit en beheerbaarheid. Die werkbeginsel van hidrokrag is gebaseer op 'n eenvoudige konsep: die gebruik van die kinetiese energie van watervloei om die turbine aan te dryf, wat weer die kragopwekker aanskakel om elektrisiteit op te wek. Die stappe van hidrokragopwekking is: waterafleiding van 'n reservoir of rivier, wat 'n waterbron benodig, gewoonlik 'n reservoir (kunsmatige reservoir) of 'n natuurlike rivier, wat krag verskaf; watervloei-leiding, waar die watervloei deur 'n afleidingskanaal na die lemme van die turbine gerig word. Die afleidingskanaal kan die vloei van watervloei beheer om die kragopwekkingskapasiteit aan te pas; die turbine loop, en die watervloei tref die lemme van die turbine, wat veroorsaak dat dit draai. Die turbine is soortgelyk aan die windwiel in windkragopwekking; die kragopwekker wek elektrisiteit op, en die werking van die turbine roteer die kragopwekker, wat elektrisiteit opwek deur die beginsel van elektromagnetiese induksie; die kragoordrag, die opgewekte krag word na die kragnetwerk oorgedra en aan stede, nywerhede en huishoudings verskaf. Daar is baie soorte hidrokrag. Volgens verskillende werkbeginsels en toepassingscenario's kan dit verdeel word in rivierkragopwekking, reservoirkragopwekking, gety- en oseaankragopwekking, en klein hidrokrag. Hidrokrag het verskeie voordele, maar ook 'n paar nadele. Die voordele is hoofsaaklik: hidrokrag is 'n hernubare energiebron. Hidrokrag is afhanklik van watersirkulasie, dus is dit hernubaar en sal dit nie uitgeput raak nie; dit is 'n skoon energiebron. Hidrokrag produseer nie kweekhuisgasse en lugbesoedeling nie, en het min impak op die omgewing; dit is beheerbaar. Hidrokragstasies kan aangepas word volgens aanvraag om betroubare basiese laskrag te lewer. Die belangrikste nadele is: grootskaalse hidrokragprojekte kan skade aan die ekosisteem veroorsaak, sowel as sosiale probleme soos inwonersmigrasie en grondonteiening; hidrokrag word beperk deur die beskikbaarheid van waterbronne, en droogte of watervloei-afname kan die kragopwekkingskapasiteit beïnvloed.
Hidrokrag, as 'n hernubare vorm van energie, het 'n lang geskiedenis. Vroeë waterturbines en waterwiele: Reeds in die 2de eeu v.C. het mense waterturbines en waterwiele begin gebruik om masjinerie soos meulens en saagmeulens aan te dryf. Hierdie masjiene gebruik die kinetiese energie van watervloei om te werk. Die koms van kragopwekking: In die laat 19de eeu het mense hidroëlektriese kragsentrales begin gebruik om waterenergie in elektrisiteit om te skakel. Die wêreld se eerste kommersiële hidroëlektriese kragsentrale is in 1882 in Wisconsin, VSA, gebou. Konstruksie van damme en reservoirs: In die vroeë 20ste eeu het die skaal van hidrokrag aansienlik uitgebrei met die konstruksie van damme en reservoirs. Bekende damprojekte sluit in die Hooverdam in die Verenigde State en die Driekloofdam in China. Tegnologiese vooruitgang: Met verloop van tyd is hidrokragtegnologie voortdurend verbeter, insluitend die bekendstelling van turbines, hidro-generators en intelligente beheerstelsels, wat die doeltreffendheid en betroubaarheid van hidrokrag verbeter het.
Hidrokrag is 'n skoon, hernubare energiebron, en die bedryfsketting dek verskeie sleutelskakels, van waterhulpbronbestuur tot kragoordrag. Die eerste skakel in die hidrokragbedryfsketting is waterhulpbronbestuur. Dit sluit die skedulering, berging en verspreiding van watervloei in om te verseker dat water stabiel aan turbines vir kragopwekking voorsien kan word. Waterhulpbronbestuur vereis gewoonlik moniteringsparameters soos reënval, watervloeispoed en watervlak om gepaste besluite te neem. Moderne waterhulpbronbestuur fokus ook op volhoubaarheid om te verseker dat kragproduksiekapasiteit selfs in uiterste toestande soos droogte gehandhaaf kan word. Damme en reservoirs is sleutelfasiliteite in die hidrokragbedryfsketting. Damme word gewoonlik gebruik om watervlakke te verhoog en waterdruk te vorm, waardeur die kinetiese energie van watervloei verhoog word. Reservoirs word gebruik om water te stoor om te verseker dat voldoende watervloei tydens piekvraag voorsien kan word. Die ontwerp en konstruksie van damme moet geologiese toestande, watervloei-eienskappe en ekologiese impakte in ag neem om veiligheid en volhoubaarheid te verseker. Turbines is die kernkomponente in die hidrokragbedryfsketting. Wanneer water deur die lemme van die turbine vloei, word die kinetiese energie daarvan omgeskakel in meganiese energie, wat die turbine laat roteer. Die ontwerp en tipe turbine kan gekies word volgens die watervloeispoed, vloeitempo en hoogte om die hoogste energie-doeltreffendheid te bereik. Wanneer die turbine roteer, dryf dit die gekoppelde kragopwekker aan om elektrisiteit op te wek. Die kragopwekker is 'n sleuteltoestel wat meganiese energie in elektriese energie omskakel. Oor die algemeen is die werkingsprinsipe van die kragopwekker om stroom deur 'n roterende magnetiese veld te induseer om wisselstroom op te wek. Die ontwerp en kapasiteit van die kragopwekker moet bepaal word volgens die kragvraag en die eienskappe van die watervloei. Die krag wat deur die kragopwekker opgewek word, is wisselstroom, wat gewoonlik deur 'n substasie verwerk moet word. Die hooffunksies van 'n substasie sluit in die opwaartse verhoging (verhoging van die spanning om energieverlies te verminder wanneer die krag oorgedra word) en die omskakeling van die tipe stroom (omskakeling van WS na GS of andersom) om aan die vereistes van die kragoordragstelsel te voldoen. Die laaste skakel is kragoordrag. Die krag wat deur die kragstasie opgewek word, word deur transmissielyne aan kraggebruikers in stedelike, industriële of landelike gebiede oorgedra. Transmissielyne moet beplan, ontwerp en in stand gehou word om te verseker dat die krag veilig en doeltreffend na die bestemming oorgedra word. In sommige gebiede moet die krag dalk ook weer deur 'n substasie verwerk word om aan die vereistes van verskillende spannings en frekwensies te voldoen.
Plasingstyd: 12 Nov 2024
