1、 Trosolwg o gynhyrchu ynni dŵr
Mae cynhyrchu pŵer trydan dŵr yn trosi ynni dŵr afonydd naturiol yn ynni trydan i bobl ei ddefnyddio. Mae'r ffynonellau ynni a ddefnyddir gan orsafoedd pŵer yn amrywiol, megis ynni'r haul, pŵer dŵr afonydd, ac ynni gwynt a gynhyrchir gan lif aer. Mae cost cynhyrchu ynni dŵr gan ddefnyddio ynni dŵr yn rhad, a gellir cyfuno adeiladu gorsafoedd ynni dŵr â mentrau cadwraeth dŵr eraill hefyd. Mae Tsieina yn gyfoethog o ran adnoddau dŵr ac mae ganddi amodau rhagorol. Mae ynni dŵr yn chwarae rhan bwysig yn y gwaith adeiladu economaidd cenedlaethol.
Mae lefel dŵr i fyny'r afon mewn afon yn uwch na'i lefel dŵr i lawr yr afon. Oherwydd y gwahaniaeth rhwng lefel dŵr yr afon, cynhyrchir ynni dŵr. Gelwir yr ynni hwn yn ynni potensial neu'n ynni potensial. Gelwir y gwahaniaeth rhwng uchder wyneb dŵr yr afon yn ostyngiad, a elwir hefyd yn wahaniaeth lefel dŵr neu ben. Mae'r gostyngiad hwn yn amod sylfaenol ar gyfer pŵer hydrolig. Yn ogystal, mae maint pŵer dŵr hefyd yn dibynnu ar faint llif y dŵr yn yr afon, sef amod sylfaenol arall sydd yr un mor bwysig â'r gostyngiad. Mae'r gostyngiad a'r gollyngiad yn effeithio'n uniongyrchol ar faint y pŵer hydrolig; Po fwyaf yw cwymp y dŵr, y mwyaf yw'r pŵer hydrolig; Os yw'r gostyngiad a chyfaint y dŵr yn gymharol fach, bydd allbwn yr orsaf ynni dŵr yn llai.
Yn gyffredinol, mynegir y gostyngiad mewn metrau. Graddiant wyneb dŵr yw'r gymhareb rhwng y gostyngiad a'r pellter, a all ddangos graddfa crynodiad y gostyngiad. Os yw'r gostyngiad yn gymharol grynodedig, mae defnyddio pŵer dŵr yn fwy cyfleus. Y gostyngiad a ddefnyddir gan orsaf ynni dŵr yw'r gwahaniaeth rhwng wyneb dŵr i fyny'r afon o'r orsaf ynni dŵr ac wyneb dŵr i lawr yr afon ar ôl pasio trwy'r tyrbin hydrolig.
Llif yw faint o ddŵr sy'n llifo trwy afon mewn uned amser, wedi'i fynegi mewn metrau ciwbig yr eiliad. Mae metr ciwbig o ddŵr yn un dunnell. Mae llif afon yn newid ar unrhyw adeg ac unrhyw le, felly pan fyddwn yn siarad am y llif, rhaid inni egluro amser y lle penodol lle mae'n llifo. Mae'r llif yn newid yn sylweddol mewn amser. Yn gyffredinol, mae gan afonydd yn Tsieina lif mawr yn yr haf, yr hydref a'r tymor glawog, ond llif bach yn y gaeaf a'r gwanwyn. Mae'r llif yn amrywio o fis i ddydd, ac mae cyfaint y dŵr yn amrywio o flwyddyn i flwyddyn. Mae llif afonydd cyffredinol yn gymharol fach yn yr afon; Wrth i'r llednentydd gydgyfeirio, mae'r llif i lawr yr afon yn cynyddu'n raddol. Felly, er bod y gostyngiad i fyny'r afon wedi'i grynhoi, mae'r llif yn fach; Er bod y llif i lawr yr afon yn fawr, mae'r gostyngiad yn gymharol wasgaredig. Felly, yn aml y mwyaf darbodus yw defnyddio pŵer dŵr yng nghanol rhannau'r afon.
Gan wybod y gostyngiad a'r llif a ddefnyddir gan orsaf ynni dŵr, gellir cyfrifo ei hallbwn gyda'r fformiwla ganlynol:
N= GQH
Yn y fformiwla, N – allbwn, uned: kW, a elwir hefyd yn bŵer;
Q — llif, mewn metrau ciwbig yr eiliad;
H — Gostyngiad, mewn metrau;
G=9.8, yw cyflymiad disgyrchiant, mewn Newton/kg
Cyfrifir y pŵer damcaniaethol yn ôl y fformiwla uchod, ac ni chaiff unrhyw golled ei didynnu. Mewn gwirionedd, yn y broses o gynhyrchu ynni dŵr, mae tyrbinau dŵr, offer trosglwyddo, generaduron, ac ati yn anochel yn colli pŵer. Felly, dylid diystyru'r pŵer damcaniaethol, hynny yw, dylid lluosi'r pŵer gwirioneddol y gallwn ei ddefnyddio â'r cyfernod effeithlonrwydd (symbol: K).
Gelwir pŵer dyluniedig generadur mewn gorsaf ynni dŵr yn bŵer graddedig, a gelwir y pŵer gwirioneddol yn bŵer gwirioneddol. Yn y broses o drawsnewid ynni, mae'n anochel colli rhywfaint o ynni. Yn y broses o gynhyrchu ynni dŵr, mae colledion tyrbinau hydrolig a generaduron yn bennaf (gan gynnwys colledion piblinellau). Mewn gorsafoedd ynni dŵr micro gwledig, mae colledion amrywiol yn cyfrif am 40 ~ 50% o gyfanswm y pŵer damcaniaethol, felly dim ond 50 ~ 60% o'r pŵer damcaniaethol y gall allbwn gorsafoedd ynni dŵr ei ddefnyddio, hynny yw, mae'r effeithlonrwydd tua 0.5 ~ 0.60 (gan gynnwys effeithlonrwydd y tyrbin o 0.70 ~ 0.85, effeithlonrwydd y generadur o 0.85 ~ 0.90, ac effeithlonrwydd y bibell a'r offer trosglwyddo o 0.80 ~ 0.85). Felly, gellir cyfrifo pŵer gwirioneddol (allbwn) yr orsaf ynni dŵr fel a ganlyn:
K – effeithlonrwydd gorsaf ynni dŵr, (0.5~0.6) a ddefnyddir ar gyfer cyfrifiad bras gorsaf ynni dŵr micro; Gellir symleiddio'r fformiwla uchod fel:
N=(0.5 ～ 0.6) Pŵer gwirioneddol QHG = effeithlonrwydd × llif × gostyngiad × naw pwynt wyth
Defnyddir ynni dŵr i ddefnyddio dŵr i yrru math o beiriannau, a elwir yn dyrbin dŵr. Er enghraifft, mae'r olwyn ddŵr hynafol yn Tsieina yn dyrbin dŵr syml iawn. Mae'r gwahanol dyrbinau hydrolig a ddefnyddir nawr wedi'u haddasu i wahanol amodau hydrolig penodol, fel y gallant gylchdroi'n fwy effeithiol a throi ynni dŵr yn ynni mecanyddol. Mae peiriant arall, y generadur, wedi'i gysylltu â'r tyrbin dŵr i wneud i rotor y generadur gylchdroi gyda'r tyrbin dŵr, ac yna gellir cynhyrchu trydan. Gellir rhannu'r generadur yn ddwy ran: y rhan sy'n cylchdroi ynghyd â'r tyrbin hydrolig a rhan sefydlog y generadur. Gelwir y rhan sy'n cylchdroi ynghyd â'r tyrbin hydrolig yn rotor y generadur, ac mae llawer o bolion magnetig o amgylch y rotor; Cylch o amgylch y rotor yw rhan sefydlog y generadur, a elwir yn stator y generadur. Mae'r stator wedi'i lapio â llawer o goiliau copr. Pan fydd llawer o bolion magnetig y rotor yn cylchdroi yng nghanol coil copr y stator, bydd cerrynt yn cael ei gynhyrchu ar y wifren gopr, a bydd y generadur yn trosi ynni mecanyddol yn ynni trydanol.
Mae'r ynni trydan a gynhyrchir gan yr orsaf bŵer yn cael ei drawsnewid o amrywiol offer trydanol yn ynni mecanyddol (modur neu fodur), ynni golau (lamp trydan), ynni gwres (ffwrnais drydan), ac ati.
2、Cyfansoddiad gorsaf ynni dŵr
Mae'r orsaf ynni dŵr yn cynnwys strwythurau hydrolig, offer mecanyddol ac offer trydanol.
(1) Strwythurau hydrolig
Mae'n cynnwys morglawdd (argae), giât fewnfa, sianel (neu dwnnel), bae blaen (neu danc rheoleiddio), llifddor, tŷ pŵer a ffrâm gynffon, ac ati.
Adeiladu morglawdd (argae) yn yr afon i rwystro'r afon, codi wyneb y dŵr a ffurfio cronfa ddŵr. Yn y modd hwn, mae diferyn crynodedig yn cael ei ffurfio o wyneb dŵr y gronfa ddŵr ar y morglawdd (argae) i wyneb dŵr yr afon o dan yr argae, ac yna mae dŵr yn cael ei gyflwyno i'r orsaf ynni dŵr trwy bibellau dŵr neu dwneli. Yn sianel serth yr afon, gall defnyddio sianeli dargyfeirio hefyd ffurfio diferyn. Er enghraifft, mae diferyn afon naturiol yn 10 metr y cilomedr. Os agorir sianel ym mhen uchaf y rhan hon o'r afon i gyflwyno dŵr, bydd y sianel yn cael ei chloddio ar hyd yr afon, a bydd graddiant y sianel yn wastad. Os mai dim ond 1 metr y cilomedr yw'r diferyn yn y sianel, bydd y dŵr yn llifo 5 cilomedr yn y sianel, a bydd y dŵr yn disgyn dim ond 5 metr, tra bydd y dŵr yn disgyn 50 metr ar ôl cerdded 5 cilomedr yn yr afon naturiol. Ar yr adeg hon, mae'r dŵr yn y sianel yn cael ei arwain yn ôl i'r tŷ pŵer gan yr afon gyda phibellau dŵr neu dwneli, ac mae diferyn crynodedig 45m y gellir ei ddefnyddio i gynhyrchu trydan.
Gelwir gorsaf ynni dŵr sy'n defnyddio sianeli dargyfeirio, twneli neu bibellau dŵr (megis pibellau plastig, pibellau dur, pibellau concrit, ac ati) i ffurfio diferyn crynodedig yn orsaf ynni dŵr math sianel dargyfeirio, sy'n gynllun nodweddiadol o orsafoedd ynni dŵr.
(2) Offer mecanyddol a thrydanol
Yn ogystal â'r gwaith hydrolig uchod (cored, camlas, bae blaen, cyflenwad dŵr a phwerdy), mae angen yr offer canlynol ar yr orsaf ynni dŵr hefyd:
(1) Offer mecanyddol
Mae yna dyrbinau hydrolig, llywodraethwyr, falfiau giât, offer trosglwyddo ac offer nad yw'n cynhyrchu pŵer.
(2) Offer trydanol
Mae generaduron, paneli rheoli dosbarthu, trawsnewidyddion, llinellau trosglwyddo, ac ati.
Fodd bynnag, nid oes gan bob gorsaf ynni dŵr fach y strwythurau hydrolig a'r offer mecanyddol a thrydanol uchod. Os yw'r orsaf ynni dŵr pen isel gyda phen dŵr o lai na 6 metr yn gyffredinol yn mabwysiadu'r ffordd o sianel ddargyfeirio a siambr ddargyfeirio sianel agored, ni fydd unrhyw fae blaen na phwll dŵr. Mae'r orsaf bŵer gydag ystod cyflenwad pŵer fach a phellter trosglwyddo byr yn mabwysiadu trosglwyddiad uniongyrchol heb drawsnewidydd. Nid oes angen i orsafoedd ynni dŵr gyda chronfeydd dŵr adeiladu argaeau. Mabwysiadir y fewnfa ddŵr dwfn, ac nid oes angen i'r bibell fewnol (neu'r twnnel) a'r gorliffan o'r argae ddefnyddio strwythurau hydrolig fel morglawdd, giât fewnfa, sianel a bae blaen.
I adeiladu gorsaf ynni dŵr, dylid cynnal arolwg a dylunio gofalus yn gyntaf. Mae tri cham dylunio yn y dyluniad: dyluniad rhagarweiniol, dyluniad technegol a manylion adeiladu. Er mwyn gwneud gwaith da o ran dylunio, rhaid inni gynnal arolwg trylwyr yn gyntaf, hynny yw, deall yr amodau naturiol ac economaidd lleol yn llawn — hynny yw, topograffeg, daeareg, hydroleg, cyfalaf, ac ati. Dim ond ar ôl meistroli'r amodau hyn a'u dadansoddi y gellir gwarantu cywirdeb a dibynadwyedd y dyluniad.
Mae gan gydrannau gorsafoedd ynni dŵr bach wahanol ffurfiau yn ôl gwahanol fathau o orsafoedd ynni dŵr.
3、Arolwg topograffig
Mae ansawdd yr arolwg topograffig yn dylanwadu'n fawr ar gynllun y prosiect ac amcangyfrif meintiau.
Mae archwilio daearegol (dealltwriaeth o amodau daearegol) nid yn unig yn gofyn am ddealltwriaeth gyffredinol ac ymchwil ar ddaeareg y basn a daeareg glan yr afon, ond hefyd deall a yw sylfaen yr ystafell beiriannau yn gadarn, sy'n effeithio'n uniongyrchol ar ddiogelwch yr orsaf bŵer ei hun. Unwaith y bydd y morglawdd gyda chyfaint cronfa ddŵr penodol yn cael ei ddinistrio, nid yn unig y bydd yn niweidio'r orsaf bŵer dŵr ei hun, ond hefyd yn achosi colledion enfawr o fywyd ac eiddo yn yr afon i lawr. Felly, mae dewis daearegol y bae blaen fel arfer yn cael ei roi yn gyntaf.
4、 Hydrometreg
Ar gyfer gorsafoedd ynni dŵr, y data hydrolegol pwysicaf yw cofnodion lefel dŵr yr afon, llif, crynodiad gwaddod, rhew, data meteorolegol a data arolwg llifogydd. Mae maint llif yr afon yn effeithio ar gynllun gorlif yr orsaf ynni dŵr, ac mae difrifoldeb y llifogydd yn cael ei danamcangyfrif, a fydd yn arwain at ddinistrio'r argae; Gall y gwaddod a gludir gan yr afon lenwi'r gronfa ddŵr yn gyflym yn yr achos gwaethaf. Er enghraifft, bydd mewnlifiad i'r sianel yn achosi siltio sianel, a bydd gwaddod bras yn mynd trwy'r tyrbin hydrolig ac yn achosi traul ar y tyrbin hydrolig. Felly, rhaid i adeiladu gorsafoedd ynni dŵr gael digon o ddata hydrolegol.
Felly, cyn penderfynu adeiladu gorsaf ynni dŵr, mae angen ymchwilio ac astudio cyfeiriad datblygiad economaidd a'r galw am drydan yn y dyfodol yn ardal y cyflenwad pŵer. Ar yr un pryd, amcangyfrifwch sefyllfa ffynonellau pŵer eraill yn ardal y datblygiad. Dim ond ar ôl astudio a dadansoddi'r amodau uchod y gallwn benderfynu a oes angen adeiladu'r orsaf ynni dŵr a pha mor fawr y dylai'r raddfa adeiladu fod.
Yn gyffredinol, pwrpas arolwg ynni dŵr yw darparu data sylfaenol cywir a dibynadwy sy'n angenrheidiol ar gyfer dylunio ac adeiladu gorsafoedd ynni dŵr.
5、Amodau cyffredinol safle'r orsaf a ddewiswyd
Gellir disgrifio'r amodau cyffredinol ar gyfer dewis safle'r orsaf yn y pedwar agwedd ganlynol:
(1) Dylai safle'r orsaf a ddewisir allu gwneud y defnydd mwyaf economaidd o ynni dŵr a chydymffurfio ag egwyddor arbed costau, hynny yw, ar ôl cwblhau'r orsaf bŵer, bydd y gost leiaf yn cael ei gwario a'r pŵer mwyaf yn cael ei gynhyrchu. Yn gyffredinol, gellir ei fesur trwy amcangyfrif y refeniw blynyddol o gynhyrchu pŵer a buddsoddiad mewn adeiladu gorsafoedd i weld pa mor hir y gellir adennill y cyfalaf a fuddsoddwyd. Fodd bynnag, oherwydd gwahanol amodau hydrolegol a thopograffig a gwahanol alw am bŵer, ni ddylai'r gost a'r buddsoddiad gael eu cyfyngu gan werthoedd penodol.
(2) Dylai safle'r orsaf a ddewisir fod â chyflyrau topograffig, daearegol a hydrolegol uwchraddol, a dylai fod yn bosibl o ran dylunio ac adeiladu. Dylai adeiladu gorsafoedd ynni dŵr bach gydymffurfio ag egwyddor "deunyddiau lleol" cyn belled ag y bo modd o ran deunyddiau adeiladu.
(3) Dylai safle'r orsaf a ddewisir fod mor agos â phosibl at y cyflenwad pŵer a'r ardal brosesu er mwyn lleihau'r buddsoddiad mewn offer trosglwyddo a cholli pŵer.
(4) Wrth ddewis safle'r orsaf, dylid defnyddio strwythurau hydrolig presennol cymaint â phosibl. Er enghraifft, gellir defnyddio diferion dŵr i adeiladu gorsafoedd ynni dŵr mewn sianeli dyfrhau, neu gellir adeiladu gorsafoedd ynni dŵr ger cronfeydd dŵr dyfrhau i gynhyrchu trydan gan ddefnyddio llif dyfrhau, ac ati. Gan y gall y gorsafoedd ynni dŵr hyn gydymffurfio ag egwyddor cynhyrchu trydan pan fo dŵr, mae eu harwyddocâd economaidd yn fwy amlwg.
Amser postio: Hydref-25-2022
