Vandkraftproduktion som en vedvarende, forureningsfri og ren energikilde har længe været værdsat af folk. I dag er store og mellemstore vandkraftværker udbredt og relativt modne vedvarende energiteknologier verden over. For eksempel er Three Gorges-vandkraftværket i Kina det største vandkraftværk i verden. Store og mellemstore vandkraftværker har dog mange negative miljøpåvirkninger, såsom dæmninger, der blokerer den jævne strøm af naturlige floder, blokerer udledning af sediment og ændrer økosystemmiljøet. Opførelsen af vandkraftværker kræver også omfattende oversvømmelse af land, hvilket resulterer i et stort antal immigranter.
Som en ny energikilde har lille vandkraft en meget mindre indvirkning på det økologiske miljø og værdsættes derfor i stigende grad af folk. Små vandkraftværker, ligesom store og mellemstore vandkraftværker, er begge vandkraftværker. Den almindeligvis omtalte betegnelse "lille vandkraft" refererer til vandkraftværker eller vandkraftværker og kraftsystemer med meget lille installeret kapacitet, og deres installerede kapacitet varierer afhængigt af de nationale forhold i hvert land.
I Kina refererer "lille vandkraft" til vandkraftværker og lokale elnet med en installeret kapacitet på 25 MW eller mindre, som finansieres og drives af lokale, kollektive eller individuelle enheder. Lille vandkraft tilhører ikke-kulstofholdig ren energi, som ikke har problemer med ressourceudtømning og ikke forårsager forurening af miljøet. Det er en uundværlig del af Kinas implementering af en bæredygtig udviklingsstrategi.
Udvikling af vedvarende energi, såsom små vandkraftværker i henhold til lokale forhold og omdannelse af vandkraftressourcer til elektricitet af høj kvalitet, har spillet en vigtig rolle i at sikre national økonomisk og social udvikling, forbedre befolkningens livskvalitet, løse problemet med elforbrug i områder uden elektricitet og strømmangel, fremme flodforvaltning, økologisk forbedring, miljøbeskyttelse og lokal socioøkonomisk udvikling.
Kina har rigelige reserver af små vandkraftressourcer, med en teoretisk anslået reserve på 150 millioner kW og en potentiel installeret kapacitet på over 70.000 MW til udvikling. Det er et uundgåeligt valg at udvikle små vandkraftværker kraftigt for at forbedre energistrukturen i forbindelse med miljøbeskyttelse med lavt kulstofindhold, energibesparelse og emissionsreduktion samt bæredygtig udvikling. Ifølge Ministeriet for Vandressourcers plan vil Kina inden 2020 bygge 10 små vandkraftprovinser med en installeret kapacitet på over 5 millioner kW, 100 store små vandkraftbaser med en installeret kapacitet på over 200.000 kW og 300 små vandkraftamter med en installeret kapacitet på over 100.000 kW. Inden 2023, som planlagt af Ministeriet for Vandressourcer, vil små vandkraftværker ikke kun nå 2020-målet, men også have større udvikling på dette grundlag.
Et vandkraftværk er et kraftproduktionssystem, der omdanner vandenergi til elektricitet via en vandturbine, og vandturbinegeneratorsættet er den centrale enhed til at opnå energiomdannelse i små vandkraftsystemer. Energiomdannelsesprocessen i et vandkraftgeneratorsæt er opdelt i to faser.
Det første trin omdanner vandets potentielle energi til vandturbinens mekaniske energi. Vandstrømmen har forskellig potentiel energi i forskellige højder og terræner. Når vandstrømmen fra en højere position rammer turbinen i en lavere position, omdannes den potentielle energi, der genereres af vandstandsændringen, til turbinens mekaniske energi.
I andet trin omdannes vandturbinens mekaniske energi først til elektrisk energi, som derefter transmitteres til det elektriske udstyr via elnettets transmissionsledninger. Efter at være blevet påvirket af vandstrømmen, driver vandturbinen den koaksialt forbundne generator til at rotere. Den roterende generatorrotor driver excitationsmagnetfeltet til at rotere, og generatorens statorvikling skærer excitationsmagnetfeltlinjerne for at generere en induceret elektromotorisk kraft. På den ene side udsender den elektrisk energi, og på den anden side genererer den et elektromagnetisk bremsemoment i den modsatte rotationsretning på rotoren. Vandstrømmen påvirker kontinuerligt vandturbinenheden, og det rotationsmoment, der opnås af vandturbinen fra vandstrømmen, overvinder det elektromagnetiske bremsemoment, der genereres i generatorrotoren. Når de to når ligevægt, vil vandturbinenheden køre med en konstant hastighed for stabilt at generere elektricitet og fuldføre energiomdannelsen.
Et vandkraftgeneratorsæt er en vigtig energiomdannelsesenhed, der omdanner vandets potentielle energi til elektrisk energi. Det består generelt af en vandturbine, generator, hastighedsregulator, excitationssystem, kølesystem og kraftværksstyringsudstyr. En kort introduktion til typerne og funktionerne af det vigtigste udstyr i et typisk vandkraftgeneratorsæt er som følger:
1) Vandturbine. Der findes to almindeligt anvendte typer vandturbiner: impuls- og reaktive.
2) Generator. De fleste generatorer bruger elektrisk exciterede synkrongeneratorer.
3) Excitationssystem. Da generatorer generelt er elektrisk exciterede synkrongeneratorer, er det nødvendigt at styre DC-excitationssystemet for at opnå spændingsregulering, aktiv og reaktiv effektregulering af elektrisk energi for at forbedre kvaliteten af den udgående elektriske energi.
4) Hastighedsregulerings- og styringsanordning (inklusive hastighedsregulator og olietryksanordning). Regulatoren bruges til at regulere vandturbinens hastighed, således at frekvensen af den udgående elektriske energi opfylder strømforsyningens krav.
5) Kølesystem. Små vandkraftgeneratorer bruger primært luftkøling og et ventilationssystem til at aflede varme og køle overfladen af generatorens stator, rotor og jernkerne.
6) Bremseanordning. Hydrauliske generatorer med en nominel kapacitet, der overstiger en vis værdi, er udstyret med bremseanordninger.
7) Styringsudstyr til kraftværker. Det meste styringsudstyr til kraftværker anvender digital computerstyring for at opnå funktioner som nettilslutning, frekvensregulering, spændingsregulering, effektfaktorregulering, beskyttelse og kommunikation i forbindelse med vandkraftproduktion.
Små vandkraftværker kan opdeles i afledningstype, dæmningstype og hybridtype baseret på metoden med koncentreret trykhøjde. De fleste små vandkraftværker i Kina er relativt økonomiske afledningstype små vandkraftværker.
Karakteristikaene for små vandkraftværker er lille konstruktionsskala, enkel konstruktion, nem anskaffelse af udstyr og grundlæggende selvanvendelse uden at overføre elektricitet til steder langt væk fra værket. Det lille vandkraftnet har en lille kapacitet, og elproduktionskapaciteten er også lille. Afvisningen af små vandkraftværker har stærke lokale og massemæssige karakteristika.
Som en ren energikilde har små vandkraftværker bidraget til opførelsen af socialistiske nye energilandsbyer i Kina. Vi tror på, at kombinationen af små vandkraftværker og energilagringsteknologi vil gøre udviklingen af små vandkraftværker mere iøjnefaldende i fremtiden!
Opslagstidspunkt: 11. dec. 2023
