Как може една капка вода да бъде използвана повторно 19 пъти? Статия разкрива мистериите на производството на водноелектрическа енергия
Дълго време производството на водноелектрическа енергия е било важен начин за снабдяване с електроенергия. Реката тече хиляди мили, съдържаща огромна енергия. Развитието и използването на естествената водна енергия в електричество се нарича производство на водноелектрическа енергия. Процесът на производство на водноелектрическа енергия всъщност е процес на преобразуване на енергия.
1. Какво е помпено-акумулираща електроцентрала?
Помпено-акумулиращите електроцентрали в момента са най-технологично зрелият и стабилен метод за съхранение на енергия с голям капацитет. Чрез изграждането или използването на съществуващите два резервоара се образува капка, а излишната електроенергия от електроенергийната система по време на периоди на ниско натоварване се изпомпва към по-високи места за съхранение. По време на пикови периоди на натоварване електричеството се генерира чрез изпускане на вода, известно като „супер банка за енергия“.
Водноелектрическите централи са съоръжения, които използват кинетичната енергия на водния поток за генериране на електроенергия. Те обикновено се изграждат при високи водопади в реките, като се използват язовири за прехващане на водния поток и образуване на резервоари, които след това преобразуват водната енергия в електричество чрез водни турбини и генератори.
Въпреки това, ефективността на производството на електроенергия на една водноелектрическа централа не е висока, защото след като водата премине през нея, все още има много оставаща кинетична енергия, която не се използва. Ако множество водноелектрически централи могат да бъдат свързани последователно, за да образуват каскадна система, капка вода може да се активира многократно на различна височина, като по този начин се подобри ефективността на производството на електроенергия.
Какви са ползите от водноелектрическите централи освен производството на електроенергия? Всъщност, изграждането на водноелектрически централи също има важно въздействие върху местното икономическо и социално развитие.
От една страна, изграждането на водноелектрически централи може да стимулира изграждането на местна инфраструктура и индустриалното развитие. Изграждането на водноелектрически централи изисква голямо количество работна ръка, материални ресурси и финансови инвестиции, което осигурява местни възможности за заетост и пазарно търсене, стимулира развитието на свързани индустриални вериги и увеличава местните фискални приходи. Например, общата инвестиция в проекта за водноелектрическа централа Удонгде е около 120 милиарда юана, което може да доведе до регионални инвестиции от 100 до 125 милиарда юана. По време на строителния период средното годишно увеличение на заетостта е около 70 000 души, което формира нова движеща сила за местния икономически растеж.
От друга страна, изграждането на водноелектрически централи може да подобри местната екологична среда и благосъстоянието на хората. Изграждането на водноелектрически централи не само трябва да спазва строги екологични стандарти, но и да извършва екологично възстановяване и защита, развъждане и пускане на свобода на редки риби, подобряване на речните пейзажи и насърчаване на биоразнообразието. Например, от създаването на водноелектрическата централа Удунде са пуснати на свобода над 780 000 редки рибни пърженки, като например рибата с раздвоен корем, бялата костенурка, дългата тънка лоуч и бас шаран. Освен това, изграждането на водноелектрически централи изисква и преселване и преселване на имигранти, което осигурява по-добри условия на живот и възможности за развитие на местните хора. Например, окръг Цяодзя е местоположението на водноелектрическата централа Байхетан, което включва преселването и преселването на 48 563 души. Окръг Цяодзя е превърнал зоната за преселване в модерна урбанизирана зона за преселване, подобрил е инфраструктурата и съоръженията за обществени услуги и е подобрил качеството на живот и щастието на имигрантското население.
Водноелектрическата централа не е само електроцентрала, но и полезна. Тя не само осигурява чиста енергия за страната, но и води до зелено развитие на местния район. Това е печеливша ситуация, която заслужава нашата оценка и поука.
2. Основни видове производство на водноелектрическа енергия
Често използваните методи за концентрирано оттичане включват изграждане на язовири, отклоняване на вода или комбинация от двете.
Изградете язовирна стена в участък от реката с голям пад, изградете резервоар за съхранение на вода и повишаване на нивото на водата, монтирайте водна турбина извън язовира и водата от резервоара ще тече през водоотвеждащия канал (отклонителен канал) към водната турбина в долната част на язовира. Водата задвижва турбината да се върти и да задвижва генератора за генериране на електричество, а след това тече през отводнителния канал към реката надолу по течението. Това е начинът за изграждане на язовирна стена и изграждане на резервоар за производство на електроенергия.
Поради голямата разлика в нивото на водата между водната повърхност на резервоара вътре в язовира и изходната повърхност на хидравличната турбина извън язовира, голямо количество вода в резервоара може да се използва за работа чрез голяма потенциална енергия, което може да постигне висок коефициент на използване на водните ресурси. Водноелектрическата централа, изградена чрез метода на концентриран спад в изграждането на язовир, се нарича язовирна водноелектрическа централа и се състои главно от язовирни водноелектрически централи и водноелектрически централи тип речен тип.
Създаване на резервоар за съхранение на вода и повишаване на нивото на водата в горното течение на реката, инсталиране на водна турбина в долното течение и отклоняване на водата от резервоара нагоре по течението към долната водна турбина през отклонителния канал. Водният поток задвижва турбината да се върти и да задвижва генератора за генериране на електричество, след което преминава през отводнителния канал към долното течение на реката. Отклонителният канал ще бъде по-дълъг и ще преминава през планината, което е начин за отклоняване на вода и производство на електроенергия.
Поради голямата разлика в нивата на водата H0 между повърхността на резервоара нагоре по течението и изходната повърхност на турбината надолу по течението, голямо количество вода в резервоара работи чрез голяма потенциална енергия, което може да постигне висока ефективност на използване на водните ресурси. Водноелектрическите централи, които използват метод за отклоняване на концентриран напор на водата, се наричат водноелектрически централи от отклонителен тип, като това включва главно водноелектрически централи от отклонителен тип под налягане и водноелектрически централи от отклонителен тип без налягане.
3. Как да се постигне „19-кратно повторно използване на капка вода“?
Разбира се, че водноелектрическата централа Наншан е официално завършена и пусната в експлоатация на 30 октомври 2019 г., разположена на кръстопътя на окръзи Янюан и Бутуо в автономната префектура Ляншан И, провинция Съчуан. Общата инсталирана мощност на водноелектрическата централа е 102 000 мегавата, което е водноелектрически проект, който комплексно използва природните водни ресурси, вятърната енергия и слънчевата енергия. А най-впечатляващото е, че тази водноелектрическа централа не само генерира електричество, но и постига максимална ефективност на водните ресурси чрез технологични средства. Тя многократно използва капка вода 19 пъти, създавайки допълнителни 34,1 милиарда киловатчаса електроенергия, създавайки множество чудеса в областта на производството на водноелектрическа енергия.
Първо, водноелектрическата централа Наншан използва водещата в света хибридна технология за производство на водноелектрическа енергия, която комплексно използва природните водни ресурси, вятърната енергия и слънчевата енергия и постига систематична оптимизация и сътрудничество чрез технологични средства, като по този начин се постига устойчиво развитие.
Второ, водноелектрическата централа въвежда авангардни технологии като анализ на големи данни, изкуствен интелект и Интернет на нещата, за да управлява фино различни аспекти, като параметри на агрегата, ниво на водата, напор и воден поток, с цел подобряване на оперативната ефективност на водноелектрическата централа. Например, чрез установяване на технология за автоматично проследяване и регулиране на постоянно налягане на напора, агрегатът на водната турбина максимизира използването на водните ресурси, като същевременно осигурява безопасна работа, постигайки целта за оптимизиране и увеличаване на производството на електроенергия чрез оптимизиране на напора. В същото време, когато нивото на водата в резервоара е ниско, водноелектрическите централи установяват динамична система за управление на резервоара, за да забавят скоростта на спадане на нивото на водата, да подобрят ефективността на рециклиране и ефективно да увеличат капацитета за производство на електроенергия.
Освен това, отличният дизайн на водноелектрическата централа Наншан също е незаменим. Тя използва водна турбина PM (турбина Pelton Michel), която се характеризира с факта, че когато водата се пръска върху работното колело, площта на напречното сечение на дюзата и дебитът към работното колело могат да се регулират чрез въртене, така че посоката и скоростта на водната струя да съответстват на посоката и скоростта на въртене на работното колело, като по този начин се максимизира ефективността на производството на енергия. Освен това са използвани усъвършенствани технологии, като например технология за многоточково пръскане на вода и добавяне на въртящи се секции, което значително подобрява ефективността на производството на енергия.
И накрая, водноелектрическата централа Наншан използва и ексклузивна технология за съхранение на енергия. В зоната за отлагане на вода е добавен набор от съоръжения за аварийно отводняване на водното ниво. Чрез резервоара за съхранение на вода водните ресурси могат да бъдат разделени на различни времеви периоди, постигайки множество функции, като производство на вода и пренос на енергия, и осигурявайки икономично и безопасно използване на водните ресурси.
Като цяло, причината, поради която водноелектрическата централа Наншан е постигнала целта за „повторно използване на 19 пъти една капка вода“, се дължи на различни фактори, включително водещата в света хибридна технология за производство на водноелектрическа енергия, прилагането на авангардни технологии, ефикасни механизми за управление, отличен дизайн и уникална технология за съхранение на енергия. Това не само носи нови идеи и модели за развитието на водноелектрическата индустрия, но и предоставя полезни демонстрации и вдъхновение за устойчивото развитие на енергийната индустрия на Китай.
Време на публикуване: 14 август 2023 г.
