كيف تُقسّم محطات الطاقة الكبيرة والمتوسطة والصغيرة؟ وفقًا للمعايير الحالية، تُصنّف محطات الطاقة التي تقل قدرتها المُركّبة عن ٢٥٠٠٠ كيلوواط إلى محطات صغيرة؛ ومحطات متوسطة الحجم تتراوح قدرتها المُركّبة بين ٢٥٠٠٠ و٢٥٠٠٠٠ كيلوواط؛ ومحطات كبيرة الحجم تتجاوز قدرتها المُركّبة ٢٥٠٠٠٠ كيلوواط.
ما هو المبدأ الأساسي لتوليد الطاقة الكهرومائية؟
توليد الطاقة الكهرومائية هو استخدام الطاقة الهيدروليكية (باستخدام رأس مائي) لتحريك دوران الآلات الهيدروليكية (التوربينات المائية)، وتحويل طاقة الماء إلى طاقة ميكانيكية. عند توصيل نوع آخر من الآلات (المولدات) بالتوربين المائي لتوليد الكهرباء أثناء دورانه، تتحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. توليد الطاقة الكهرومائية، بمعنى ما، هو عملية تحويل الطاقة الكامنة للماء إلى طاقة ميكانيكية، ثم إلى طاقة كهربائية.
ما هي طرق تطوير الموارد المائية وما هي الأنواع الأساسية لمحطات الطاقة الكهرومائية؟
تُختار أساليب تطوير الموارد المائية بناءً على معدل الانحدار المُركّز، وهناك ثلاثة أساليب أساسية تقريبًا: نوع السد، ونوع التحويل، والنوع المُختلط. ولكن يجب أن تكون هذه الأساليب الثلاثة قابلة للتطبيق أيضًا في ظروف طبيعية مُحددة لمقطع النهر. تختلف محطات الطاقة الكهرومائية المُبنية وفقًا لأساليب تطوير مُختلفة اختلافًا جذريًا في تصميم محاورها وتركيبات مبانيها، لذا تُقسم أيضًا إلى ثلاثة أنواع أساسية: نوع السد، ونوع التحويل، والنوع المُختلط.
ما هي المعايير المستخدمة لتصنيف مشاريع الحفاظ على المياه ومحطات الطاقة الكهرومائية والمباني الزراعية والصناعية والسكنية المقابلة؟
يجب الالتزام بشكل صارم بمعايير التصنيف والتصميم لمشاريع الحفاظ على المياه ومحطات الطاقة الكهرومائية الصادرة عن وزارة الموارد المائية والكهرباء السابقة، SDJ12-78، ويجب أن يعتمد التصنيف على حجم المشروع (حجم الخزان الإجمالي، والقدرة المركبة لمحطة الطاقة).
5. ما هو التدفق والجريان الكلي والتدفق المتوسط السنوي؟
يشير التدفق إلى حجم المياه التي تمر عبر النهر (أو الهيكل الهيدروليكي) في وحدة زمنية، معبرًا عنها بالمتر المكعب في الثانية؛ يشير الجريان الكلي إلى مجموع إجمالي تدفق المياه عبر قسم النهر خلال سنة هيدرولوجية، معبرًا عنه بـ 104 م 3 أو 108 م 3؛ يشير متوسط التدفق السنوي إلى متوسط التدفق السنوي لمقطع نهري محسوب بناءً على سلسلة هيدرولوجية موجودة.
6. ما هي المكونات الرئيسية لمشاريع مراكز الطاقة الكهرومائية الصغيرة؟
تتكون بشكل أساسي من أربعة أجزاء رئيسية: هياكل احتجاز المياه (السدود)، وهياكل تصريف الفيضانات (المفيضات أو البوابات)، وهياكل تحويل المياه (قنوات أو أنفاق تحويل المياه، بما في ذلك أعمدة التدفق)، ومباني محطة الطاقة (بما في ذلك قنوات المياه الذيلية ومحطات التعزيز).
٧. ما هي محطة توليد الطاقة الكهرومائية بالتدفق السطحي؟ ما هي خصائصها؟
تُسمى محطة الطاقة الكهرومائية التي لا تحتوي على خزان تنظيمي بمحطة الجريان السطحي. يُختار هذا النوع من محطات الطاقة الكهرومائية بناءً على متوسط معدل التدفق السنوي للنهر ومستوى المياه المُحتمل الحصول عليه. لا يمكن تشغيلها بكامل طاقتها على مدار العام مع ضمان 80%، وعادةً ما تصل إلى التشغيل الطبيعي لمدة 180 يومًا تقريبًا. خلال موسم الجفاف، ينخفض إنتاج الطاقة بشكل حاد إلى أقل من 50%، وأحيانًا لا تتمكن من توليد الكهرباء. يُقيدها التدفق الطبيعي للنهر، وتُهدر كميات كبيرة من المياه خلال موسم الفيضانات.
٨. ما هو الناتج؟ كيف يُمكن تقدير ناتج محطة الطاقة الكهرومائية وحساب إنتاجها من الطاقة؟
في محطة الطاقة الكهرومائية، تُسمى الطاقة الكهربائية المُولّدة من مجموعة مولدات الطاقة الكهرومائية "المُخرَج"، بينما يُمثّل مُخرَج جزء مُعيّن من جريان المياه في النهر الموارد الكهرومائية لذلك الجزء. ويُمثّل مُخرَج جريان المياه طاقة المياه لكل وحدة زمنية.
ن=9.81 QH
في الصيغة، Q هو معدل التدفق (م3/ثانية)؛ H هو رأس الماء (م)؛ N هو خرج محطة الطاقة الكهرومائية (W)؛ معامل كفاءة مولد الطاقة الكهرومائية.
الصيغة التقريبية لمخرجات محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة هي
ن=(6.0～8.0)QH
صيغة توليد الطاقة السنوية هي
هـ = ن· ف
في الصيغة، N هو متوسط الإنتاج؛ T هي ساعات الاستخدام السنوية.
٩. ما هو ضمان الإنتاج؟ وما هو هدفه؟
يُطلق على متوسط إنتاجية محطة الطاقة الكهرومائية خلال فترة تشغيل طويلة، والمتوافق مع معدل ضمان التصميم، اسم "الإنتاج المضمون لمحطة الطاقة الكهرومائية". يُعدّ الإنتاج المضمون لمحطات الطاقة الكهرومائية مؤشرًا هامًا، ويُشكل أساسًا هامًا لتحديد السعة المُركّبة لمحطات الطاقة الكهرومائية في مرحلتي التخطيط والتصميم.
10. ما هي ساعات الاستخدام السنوية للطاقة المركبة؟
متوسط مدة تشغيل مولد الطاقة الكهرومائية بكامل طاقته خلال عام. يُعدّ هذا مؤشرًا مهمًا لقياس الجدوى الاقتصادية لمحطات الطاقة الكهرومائية، حيث يجب أن تتجاوز ساعات التشغيل السنوية لمحطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة 3000 ساعة.
11. ما هو التنظيم اليومي، والتنظيم الأسبوعي، والتنظيم السنوي، والتنظيم متعدد السنوات؟
يشير التنظيم اليومي إلى إعادة توزيع الجريان السطحي خلال يوم وليلة، مع دورة تنظيم مدتها 24 ساعة. التنظيم الأسبوعي: دورة التنظيم هي أسبوع واحد (7 أيام). التنظيم السنوي: إعادة توزيع الجريان السطحي خلال عام. عندما يتم التخلي عن المياه خلال موسم الفيضان، لا يمكن تنظيم سوى جزء من المياه الزائدة المخزنة خلال موسم الفيضان، وهو ما يسمى بالتنظيم السنوي غير المكتمل (أو التنظيم الموسمي)؛ يسمى تنظيم الجريان السطحي الذي يمكنه إعادة توزيع المياه الواردة بالكامل خلال العام وفقًا لمتطلبات استخدام المياه دون الحاجة إلى التخلي عن المياه بالتنظيم السنوي. التنظيم متعدد السنوات: عندما يكون حجم الخزان كبيرًا بما يكفي، يمكن تخزين المياه الزائدة في الخزان لسنوات عديدة، ومن ثم يمكن استخدام المياه الفائضة لتعويض العجز. يسمى التنظيم السنوي، الذي يستخدم فقط في عدة سنوات جافة، بالتنظيم متعدد السنوات.
12. ما هو انحدار وانحدار النهر؟
يُسمى فرق الارتفاع بين سطحي الماء في المقطعين العرضيين للنهر المُستخدَم "الانحدار". ويُسمى فرق الارتفاع بين سطحي الماء في المقطعين العرضيين لمنبع النهر ومصبه "الانحدار الكلي". ويُسمى الانحدار لكل وحدة طول "الانحدار".
13. ما هو هطول الأمطار، ومدة هطول الأمطار، وكثافة هطول الأمطار، ومنطقة هطول الأمطار، ومركز العاصفة المطيرة؟
الهطول هو إجمالي كمية المياه التي تهطل على نقطة أو منطقة معينة خلال فترة زمنية محددة، ويُقاس بالملليمتر. وتُعرف مدة الهطول بأنها مدة الهطول. أما شدة الهطول فهي كمية الهطول لكل وحدة مساحة، ويُقاس بالملليمتر في الساعة. أما مساحة الهطول فهي المساحة الأفقية التي يغطيها الهطول، ويُقاس بالكيلومتر المربع. أما مركز العاصفة المطرية، فهو منطقة محلية صغيرة تتركز فيها العاصفة المطرية.
١٤. ما هو معدل ضمان التصميم لمحطات الطاقة الكهرومائية؟ وما هو معدل الضمان السنوي؟
يشير معدل ضمان التصميم لمحطة الطاقة الكهرومائية إلى النسبة المئوية لعدد ساعات التشغيل العادية خلال العديد من سنوات التشغيل مقارنة بإجمالي ساعات التشغيل؛ يشير معدل الضمان السنوي إلى النسبة المئوية لسنوات عمل توليد الطاقة العادية على إجمالي عدد سنوات التشغيل.
ما هو الهدف من إعداد كتاب مهام التصميم؟
الغرض من إعداد دفتر مهام تصميم محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة هو تحديد مشروع البناء الأساسي، وتوفير أساس لإعداد وثائق التصميم الأولية. وهو أحد إجراءات البناء الأساسية، وإحدى وسائل الجهات المختصة لتنفيذ التنظيم الاقتصادي الكلي.
ما هو المحتوى الرئيسي لكتاب مهام التصميم؟
يتضمن المحتوى الرئيسي لكتاب مهام التصميم ثمانية جوانب:
ينبغي أن يتضمن جميع محتويات تخطيط مستجمعات المياه وتقرير دراسة الجدوى. وهو متوافق مع التصميم الأولي، مع اختلافات فقط في عمق مشكلة البحث.
بتحليل ووصف الظروف الهندسية الجيولوجية والهيدروجيولوجية لمناطق البناء ضمن حوض الصرف، يمكن جمع خرائط بمقياس ١/٥٠٠٠٠٠ (١/٢٠٠٠٠٠ أو ١/١٠٠٠٠٠) فقط، وذلك من خلال أعمال استكشاف جيولوجية محدودة. سيتم توضيح الظروف الجيولوجية، والعمق المتاح للصخر الأساسي، وعمق طبقة غطاء مجرى النهر، والمشاكل الجيولوجية الرئيسية في منطقة مخطط التصميم المحددة.
جمع البيانات الهيدرولوجية وتحليلها وحسابها واختيار المعالم الهيدرولوجية الرئيسية.
أعمال القياس. جمع خرائط طبوغرافية لمنطقة البناء بمقياس ١/٥٠٠٠٠ و١/١٠٠٠٠؛ وخريطة طبوغرافية لمنطقة المصنع في موقع البناء بمقياس ١/١٠٠٠ إلى ١/٥٠٠.
إجراء حسابات تنظيمية هيدرولوجية وحسابية للجريان السطحي. اختيار وحساب منسوبات ومناسيب المياه المختلفة؛ حسابات موازنة الكهرباء والطاقة على المدى القصير والطويل؛ الاختيار الأولي للسعة المركبة، ونموذج الوحدة، والتمديدات الكهربائية الرئيسية.
مقارنة واختيار أنواع الهياكل الهيدروليكية وتخطيطات المحاور، وإجراء الحسابات الهيدروليكية والبنيوية والاستقرارية، بالإضافة إلى حسابات الكميات الهندسية.
تحليل التقييم الاقتصادي وإثبات ضرورة وتقييم العقلانية الاقتصادية للإنشاءات الهندسية.
تقييم الأثر البيئي وتقدير الاستثمار الهندسي وخطة التنفيذ الهندسية للمشروع.
١٧. ما هو تقدير الاستثمار الهندسي؟ ما هو تقدير الاستثمار الهندسي والتنبؤ الهندسي؟
التقدير الهندسي وثيقة فنية واقتصادية تُعدّ جميع أموال البناء اللازمة للمشروع نقدًا. يُعدّ التقدير العام للتصميم الأولي جزءًا هامًا من وثيقة التصميم الأولي، وهو الأساس الرئيسي لتقييم الجدوى الاقتصادية. تُعتبر الميزانية الإجمالية المُعتمدة مؤشرًا هامًا للاستثمار في الإنشاءات الأساسية، كما تُشكّل أساسًا لإعداد خطط الإنشاء الأساسية وتصاميم المناقصات. تقدير الاستثمار الهندسي هو مبلغ الاستثمار المُنفق خلال مرحلة دراسة الجدوى، والميزانية الهندسية هي مبلغ الاستثمار المُنفق خلال مرحلة الإنشاء.
لماذا نحتاج إلى إعداد تصميم منظمة البناء؟
يُعد تصميم هيكل البناء أحد الأسس الرئيسية لإعداد التقديرات الهندسية. وتتمثل المهمة الأساسية في حساب أسعار الوحدات بناءً على شروط مختلفة، مثل طريقة البناء المحددة، ومسافة النقل، وخطة البناء، وإعداد جدول تقدير هندسي للوحدات.
19. ما هو المحتوى الرئيسي لتصميم منظمة البناء؟
المحتوى الرئيسي لتصميم منظمة البناء هو مخطط البناء الشامل، وتقدم البناء، وتحويل البناء، وخطة الاعتراض، والنقل الخارجي، ومصادر مواد البناء، وخطة البناء وطرق البناء، وما إلى ذلك.
كم عدد مراحل التصميم الموجودة في مشاريع البناء الأساسية الحالية للحفاظ على المياه والطاقة الكهرومائية؟
وفقاً لمتطلبات وزارة الموارد المائية، يجب أن يكون هناك تخطيط لمستجمعات المياه؛ مقترح المشروع؛ دراسة الجدوى؛ التصميم الأولي؛ تصميم العطاء؛ ست مراحل بما في ذلك تصميم الرسومات الإنشائية.
21. ما هي المؤشرات الاقتصادية الرئيسية لمحطات الطاقة الكهرومائية؟
استثمار وحدة الكيلوواط هو الاستثمار المطلوب لكل كيلوواط من القدرة المركبة.
يشير استثمار وحدة الكهرباء إلى الاستثمار المطلوب لكل كيلوواط ساعة من الكهرباء.
تكلفة الكهرباء هي الرسوم المدفوعة لكل كيلوواط/ساعة من الكهرباء.
إن ساعات الاستخدام السنوية للقدرة المركبة هي مقياس لدرجة استخدام معدات محطة الطاقة الكهرومائية.
سعر الكهرباء هو السعر لكل كيلووات ساعة من الكهرباء المباعة للشبكة.
كيفية حساب المؤشرات الاقتصادية الرئيسية لمحطات الطاقة الكهرومائية؟
يتم حساب المؤشرات الاقتصادية الرئيسية لمحطات الطاقة الكهرومائية باستخدام الصيغة التالية:
استثمار وحدة الكيلوواط = إجمالي الاستثمار في بناء محطة الطاقة الكهرومائية / إجمالي القدرة المركبة لمحطة الطاقة الكهرومائية
استثمار وحدة الكهرباء = إجمالي الاستثمار في بناء محطة الطاقة الكهرومائية / متوسط التوليد السنوي للطاقة من محطات الطاقة الكهرومائية
ساعات الاستخدام السنوية للقدرة المركبة = متوسط توليد الطاقة السنوي / إجمالي القدرة المركبة
وقت النشر: ٢٤ يونيو ٢٠٢٤
