1. Superrigardo pri akvoenergioproduktado
Akvoenergiogenerado celas konverti la akvan energion de naturaj riveroj en elektran energion por uzo de homoj. La energifontoj uzataj de elektrocentraloj estas diversaj, kiel ekzemple suna energio, akvoenergio de riveroj, kaj venta energio generita per aerfluo. La kosto de akvoenergiogenerado per akvoenergio estas malalta, kaj la konstruado de akvocentraloj ankaŭ povas esti kombinita kun aliaj akvoŝparaj entreprenoj. Ĉinio estas riĉa je akvoresursoj kaj havas bonegajn kondiĉojn. Akvoenergio ludas gravan rolon en la nacia ekonomia konstruado.
La akvonivelo suprenflua de rivero estas pli alta ol ĝia akvonivelo malsuprenflua. Pro la diferenco inter la akvoniveloj de la rivero, akva energio generiĝas. Ĉi tiu energio nomiĝas potenciala energio aŭ potenciala energio. La diferenco inter la alteco kaj la riverakva surfaco nomiĝas falo, ankaŭ nomata akvonivela diferenco aŭ akvoprofundo. Ĉi tiu falo estas baza kondiĉo por hidraŭlika energio. Krome, la grandeco de la akvoenergio ankaŭ dependas de la grandeco de la akvofluo en la rivero, kio estas alia baza kondiĉo same grava kiel la falo. Kaj la falo kaj la elfluo rekte influas la grandecon de la hidraŭlika energio; Ju pli granda la akvofalo, des pli granda la hidraŭlika energio; Se la falo kaj la akvovolumeno estas relative malgrandaj, la produktado de la akvoenergia centralo estos pli malgranda.
La falo estas ĝenerale esprimata en metroj. La akvosurfaca gradiento estas la rilatumo inter la falo kaj la distanco, kiu povas indiki la gradon de koncentriĝo de la falo. Se la falo estas relative koncentrita, la utiligo de akvoenergio estas pli oportuna. La falo uzata de akvoenergia stacio estas la diferenco inter la kontraŭflua akvosurfaco de la akvoenergia stacio kaj la laŭflua akvosurfaco post pasado tra la hidraŭlika turbino.
Fluo estas la kvanto da akvo fluanta tra rivero en unuo de tempo, esprimita en kubaj metroj por sekundo. Kuba metro da akvo estas unu tuno. La fluo de rivero ŝanĝiĝas iam ajn kaj ie ajn, do kiam ni parolas pri la fluo, ni devas klarigi la tempon de la specifa loko, kie ĝi fluas. La fluo ŝanĝiĝas signife laŭlonge de la tempo. Ĝenerale, riveroj en Ĉinio havas grandan fluon somere, aŭtune kaj pluvsezone, sed malgrandan fluon vintre kaj printempe. La fluo varias de monato al tago, kaj la akvovolumeno varias de jaro al jaro. La fluo de ĝeneralaj riveroj estas relative malgranda en la kontraŭflua parto; kiam la alfluantoj konverĝas, la laŭflua fluo iom post iom pliiĝas. Tial, kvankam la kontraŭflua falo estas koncentrita, la fluo estas malgranda; kvankam la laŭflua fluo estas granda, la falo estas relative disigita. Tial, ofte estas plej ekonomie uzi akvoenergion en la mezaj partoj de la rivero.
Sciante la falon kaj fluon uzatajn de akvoenergia centralo, ĝia eligo povas esti kalkulita per la jena formulo:
N= GQH
En la formulo, N – eligo, unuo: kW, ankaŭ nomata povumo;
Q — fluo, en kubaj metroj por sekundo;
H — Falo, en metroj;
G=9.8, estas la akcelo de gravito, en Neŭtono/kg
La teoria povumo estas kalkulata laŭ la supra formulo, kaj neniu perdo estas subtrahata. Fakte, en la procezo de akvoenergia generado, akvoturbinoj, transmisia ekipaĵo, generatoroj, ktp. havas neeviteblajn potencperdojn. Tial, la teoria povumo devus esti rabatita, tio estas, la efektiva povumo, kiun ni povas uzi, devus esti multiplikita per la efikeckoeficiento (simbolo: K).
La projektita povumo de generatoro en akvoenergia stacio nomiĝas nominala povumo, kaj la efektiva povumo nomiĝas efektiva povumo. Dum la procezo de energi-transformo, estas neeviteble perdi iom da energio. Dum la procezo de akvoenergia generado, okazas ĉefe perdoj de hidraŭlikaj turbinoj kaj generatoroj (inkluzive de perdoj de duktoj). En kamparaj mikro-akvoenergiaj stacioj, diversaj perdoj konsistigas 40~50% de la totala teoria povumo, do la eligo de akvoenergiaj stacioj povas uzi nur 50~60% de la teoria povumo, tio estas, la efikeco estas ĉirkaŭ 0,5~0,60 (inkluzive de la turbina efikeco de 0,70~0,85, la generatora efikeco de 0,85~0,90, kaj la efikeco de tuboj kaj transmisia ekipaĵo de 0,80~0,85). Tial, la efektiva povumo (eligo) de la akvoenergia stacio povas esti kalkulita jene:
K – la efikeco de akvoenergia centralo, (0,5~0,6) estas uzata por malglata kalkulo de mikro-akvoenergia centralo; La supra formulo povas esti simpligita jene:
N=(0,5 ～ 0,6) QHG fakta potenco=efikeco × fluo × falo × naŭ punkto ok
La uzo de akvoenergio estas uzi akvon por movi specon de maŝinaro, kiu nomiĝas akvoturbino. Ekzemple, la antikva akvorado en Ĉinio estas tre simpla akvoturbino. La diversaj hidraŭlikaj turbinoj uzataj nun estas adaptitaj al diversaj specifaj hidraŭlikaj kondiĉoj, tiel ke ili povas rotacii pli efike kaj transformi akvan energion en mekanikan energion. Alia maŝino, la generatoro, estas konektita al la akvoturbino por igi la rotoron de la generatoro rotacii kun la akvoturbino, kaj tiam elektro povas esti generita. La generatoro povas esti dividita en du partojn: la parto, kiu rotacias kune kun la hidraŭlika turbino, kaj la fiksa parto de la generatoro. La parto, kiu rotacias kune kun la hidraŭlika turbino, nomiĝas la rotoro de la generatoro, kaj estas multaj magnetaj polusoj ĉirkaŭ la rotoro; cirklo ĉirkaŭ la rotoro estas la fiksa parto de la generatoro, kiu nomiĝas la statoro de la generatoro. La statoro estas ĉirkaŭvolvita per multaj kupraj bobenoj. Kiam multaj magnetaj polusoj de la rotoro rotacias en la mezo de la kupra bobeno de la statoro, kurento estos generita sur la kupra drato, kaj la generatoro konvertos mekanikan energion en elektran energion.
La elektra energio generita de la elektrocentralo transformiĝas el diversaj elektraj aparatoj en mekanikan energion (motoro aŭ motoro), lumenergion (elektra lampo), varmenergion (elektra forno), ktp.
2. Konsisto de akvoenergia stacio
La akvoenergia stacio konsistas el hidraŭlikaj strukturoj, mekanika ekipaĵo kaj elektra ekipaĵo.
(1) Hidraŭlikaj strukturoj
Ĝi inkluzivas digon (digon), ensuĉan pordegon, kanalon (aŭ tunelon), antaŭan golfeton (aŭ reguligan tankon), akvokonduktejon, elektrocentralon kaj defluan kanalon, ktp.
Konstruu digon en la rivero por bloki la riveron, levi la akvosurfacon kaj formi rezervujon. Tiamaniere, koncentrita falo formiĝas de la akvosurfaco de la rezervujo sur la digo ĝis la akvosurfaco de la rivero sub la digo, kaj poste akvo estas enkondukita en la hidroelektran centralon per akvotuboj aŭ tuneloj. En kruta riverkanalo, ankaŭ la uzo de deturnaj kanaloj povas formi falon. Ekzemple, la falo de natura rivero estas 10 metroj po kilometro. Se kanalo estas malfermita ĉe la supra fino de ĉi tiu riversekcio por enkonduki akvon, la kanalo estos elfosita laŭlonge de la rivero, kaj la deklivo de la kanalo estos ebena. Se la falo en la kanalo estas nur 1 metro po kilometro, la akvo fluos 5 kilometrojn en la kanalo, kaj la akvo falos nur 5 metrojn, dum la akvo falos 50 metrojn post piedirado de 5 kilometroj en la natura rivero. Tiam, la akvo en la kanalo estas kondukita reen al la elektrocentralo per la rivero per akvotuboj aŭ tuneloj, kaj ekzistas koncentrita falo de 45 metroj, kiu povas esti uzata por generi elektron.
Akvocentralo, kiu uzas deturnajn kanalojn, tunelojn aŭ akvotubojn (kiel plastajn tubojn, ŝtalajn tubojn, betonajn tubojn, ktp.) por formi koncentritan guton, nomiĝas deturna kanala akvocentralo, kio estas tipa aranĝo de akvocentraloj.
(2) Mekanika kaj elektra ekipaĵo
Aldone al la supre menciitaj hidraŭlikaj verkoj (digo, kanalo, antaŭgolfo, akvokonduktejo kaj elektrocentralo), la akvoenergia centralo ankaŭ bezonas la jenan ekipaĵon:
(1) Mekanika ekipaĵo
Ekzistas hidraŭlikaj turbinoj, reguligiloj, pordegvalvoj, transmisia ekipaĵo kaj ne-elektrogenerada ekipaĵo.
(2) Elektra ekipaĵo
Estas generatoroj, distribuaj kontrolpaneloj, transformiloj, transmisilinioj, ktp.
Tamen, ne ĉiuj malgrandaj akvoenergiaj centraloj havas la supre menciitajn hidraŭlikajn strukturojn kaj mekanikajn kaj elektrajn ekipaĵojn. Se la malalt-alteca akvoenergia centralo kun akvoalteco malpli ol 6 metroj ĝenerale uzas la metodon de deturna kanalo kaj malferma-kanala deturna kamero, ne estos antaŭkanalo kaj akvokonduktilo. La elektrocentralo kun malgranda elektroproviza atingo kaj mallonga transmisia distanco uzas rektan transmision sen transformilo. Akvoenergiaj centraloj kun rezervujoj ne bezonas konstrui digojn. La profunda akvoeniro estas uzata, kaj la interna tubo (aŭ tunelo) kaj defluo de la digo ne bezonas uzi hidraŭlikajn strukturojn kiel digo, ensuĉa pordego, kanalo kaj antaŭkanalo.
Por konstrui akvoenergian centralon, unue necesas zorgema enketo kaj projektado. Estas tri projektaj etapoj en la projektado: antaŭprojektado, teknika projektado kaj konstruaj detaloj. Por fari bonan laboron en la projektado, ni devas unue fari detalan enketon, tio estas, plene kompreni la lokajn naturajn kaj ekonomiajn kondiĉojn - tio estas, topografion, geologion, hidrologion, kapitalon, ktp. La ĝusteco kaj fidindeco de la projektado povas esti garantiitaj nur post majstrado de ĉi tiuj kondiĉoj kaj ilia analizo.
La komponantoj de malgrandaj akvoenergiaj centraloj havas diversajn formojn laŭ malsamaj tipoj de akvoenergiaj centraloj.
3. Topografia enketo
La kvalito de topografia enketo havas grandan influon sur la projektaranĝo kaj takso de kvantoj.
Geologia esplorado (kompreno de geologiaj kondiĉoj) postulas ne nur ĝeneralan komprenon kaj esploradon pri la basena geologio kaj riverborda geologio, sed ankaŭ komprenon ĉu la fundamento de la maŝinejo estas solida, kio rekte influas la sekurecon de la elektrocentralo mem. Post kiam la baraĵo kun certa rezervujo-volumeno estas detruita, ĝi ne nur difektos la hidroelektran centralon mem, sed ankaŭ kaŭzos grandegajn perdojn de vivoj kaj posedaĵoj en la laŭflua fluo. Tial, la geologia elekto de la antaŭgolfo estas ĝenerale prioritatigita.
4. Hidrometrio
Por akvoenergiaj centraloj, la plej gravaj hidrologiaj datumoj estas registroj pri riverakvonivelo, fluo, sedimentkoncentriĝo, glaciiĝo, meteologiaj datumoj kaj inundmezuraj datumoj. La grandeco de la riverfluo influas la aranĝon de la defluo de la akvoenergia centralo, kaj la severeco de la inundo estas subtaksata, kio kondukos al la detruo de la digo; La sedimento portata de la rivero povas rapide plenigi la rezervujon en la plej malbona kazo. Ekzemple, enfluo en la kanalon kaŭzos kanalŝildadon, kaj kruda sedimento trairos la hidraŭlikan turbinon kaj kaŭzos eluziĝon de la hidraŭlika turbino. Tial, la konstruado de akvoenergiaj centraloj devas havi sufiĉajn hidrologiajn datumojn.
Tial, antaŭ ol decidi konstrui akvoenergian centralon, necesas esplori kaj studi la direkton de ekonomia disvolviĝo kaj la estontan postulon pri elektro en la elektroproviza regiono. Samtempe, taksi la situacion de aliaj energifontoj en la disvolviĝa regiono. Nur post studado kaj analizo de la supre menciitaj kondiĉoj ni povas decidi ĉu la akvoenergia centralo bezonas esti konstruita kaj kiom granda estu la konstruskalo.
Ĝenerale, la celo de akvoenergiaj enketoj estas provizi precizajn kaj fidindajn bazajn datumojn necesajn por la projektado kaj konstruado de akvoenergiaj centraloj.
5. Ĝeneralaj kondiĉoj de la elektita stacidomo
La ĝeneralaj kondiĉoj por elekti la staciejon povas esti priskribitaj laŭ la jenaj kvar aspektoj:
(1) La elektita staciejo devas povi plej ekonomie uzi akvoenergion kaj konformiĝi al la principo de ŝparado, tio estas, post la kompletigo de la elektrocentralo, la minimuma kosto estos elspezita kaj la maksimuma energio estos generita. Ĝenerale, oni povas mezuri tion per takso de la jara enspezo el elektroproduktado kaj investoj en stacikonstruado por vidi kiom longe la investita kapitalo povas esti reakirita. Tamen, pro malsamaj hidrologiaj kaj topografiaj kondiĉoj kaj malsamaj bezonoj pri energio, la kosto kaj investo ne devus esti limigitaj per certaj valoroj.
(2) La elektita staciejo devas havi superajn topografiajn, geologiajn kaj hidrologiajn kondiĉojn, kaj esti ebla laŭ projektado kaj konstruado. La konstruado de malgrandaj akvoenergiaj centraloj devas konformiĝi al la principo de "lokaj materialoj" kiom eble plej multe rilate al konstrumaterialoj.
(3) La elektita staciejo devas esti kiel eble plej proksime al la elektroprovizo kaj prilabora areo por redukti la investon en transmisia ekipaĵo kaj potencperdon.
(4) Kiam oni elektas la stacilokon, oni devas uzi kiel eble plej multe ekzistantajn hidraŭlikajn strukturojn. Ekzemple, oni povas uzi akvogutojn por konstrui akvoenergiajn centralojn en irigaciaj kanaloj, aŭ konstrui akvoenergiajn centralojn proksime al irigaciaj rezervujoj por generi elektron uzante irigacian fluon, ktp. Ĉar ĉi tiuj akvoenergiaj centraloj povas plenumi la principon generi elektron kiam estas akvo, ilia ekonomia signifo estas pli evidenta.
Afiŝtempo: 25-a de oktobro 2022
