En naturaj riveroj, akvo fluas de la supra fluo al la malsupra fluo miksita kun sedimento, kaj ofte lavas la riverliton kaj bordajn deklivojn, kio montras, ke ekzistas certa kvanto da energio kaŝita en la akvo. Sub naturaj kondiĉoj, ĉi tiu potenciala energio konsumiĝas por froti, puŝi sedimenton kaj superi frikcian reziston. Se ni konstruas kelkajn konstruaĵojn kaj instalas iujn necesajn ekipaĵojn por igi konstantan fluon de akvo tra akvoturbino, la akvoturbino estos movata de la akvofluo, kiel ventomuelejo, kiu povas kontinue rotacii, kaj la akva energio estos konvertita en mekanikan energion. Kiam la akvoturbino pelas la generatoron por rotacii kune, ĝi povas generi elektron, kaj la akva energio estas konvertita en elektran energion. Ĉi tio estas la baza principo de akvoenergia generado. Akvoturbinoj kaj generatoroj estas la plej bazaj ekipaĵoj por akvoenergia generado. Permesu al mi doni al vi koncizan enkondukon al la malgranda scio pri akvoenergia generado.
1. Akvoenergio kaj akvofluoenergio
En la projektado de akvoenergia centralo, por determini la skalon de la centralo, necesas scii la elektrogeneran kapaciton de la centralo. Laŭ la bazaj principoj de akvoenergia generado, ne estas malfacile vidi, ke la elektrogenera kapacito de centralo estas determinita de la kvanto da laboro, kiun povas fari la fluo. Ni nomas la tutan laboron, kiun akvo povas fari en certa tempodaŭro, akva energio, kaj la laboron, kiu povas esti farita en unuo de tempo (sekundo), oni nomas kurentpovumo. Evidente, ju pli granda estas la povumo de la akvofluo, des pli granda estas la elektrogenera kapacito de la centralo. Tial, por scii la elektrogeneran kapaciton de la centralo, ni devas unue kalkuli la akvofluopovumon. La akvofluopovumo en la rivero povas esti kalkulita tiel, supozante, ke la akvosurfaca falo en certa sekcio de la rivero estas H (metroj), kaj la akvovolumeno de H trapasanta la transversan sekcion de la rivero en unuo de tempo (sekundoj) estas Q (kubaj metroj/sekundo), tiam la fluopovumo de la sekcio egalas al la produto de la pezo de la akvo kaj la falo. Evidente, ju pli alta la akvofalo, des pli granda la fluo, kaj des pli granda la akvoflua povo.
2. La produktado de akvoenergiaj centraloj
Sub certa alteco kaj fluo, la elektro, kiun akvoenergia stacio povas generi, nomiĝas akvoenergia eligo. Evidente, la eliga povumo dependas de la povumo de la akvofluo tra la turbino. En la procezo de konvertado de akva energio en elektran energion, akvo devas superi la reziston de riverujoj aŭ konstruaĵoj laŭlonge de la vojo de suprenflue al malsuprenflue. Akvoturbinoj, generatoroj kaj transmisia ekipaĵo ankaŭ devas superi multajn rezistojn dum laboro. Por superi reziston, laboro devas esti farita, kaj la akvofluo estos konsumita, kio estas neevitebla. Tial, la akvofluo, kiu povas esti uzata por generi elektron, estas pli malgranda ol la valoro akirita per la formulo, tio estas, la eligo de la akvoenergia stacio devus esti egala al la akvofluo-povumo multiplikita per faktoro malpli ol 1. Ĉi tiu koeficiento ankaŭ nomiĝas la efikeco de akvoenergia stacio.
La specifa valoro de la efikeco de akvoenergia centralo rilatas al la kvanto de energiperdo, kiu okazas kiam la akvo fluas tra la konstruaĵo kaj la akvoturbino, transmisia ekipaĵo, generatoro, ktp. Ju pli granda la perdo, des pli malalta la efikeco. En malgranda akvoenergia centralo, la sumo de ĉi tiuj perdoj konsistigas ĉirkaŭ 25-40% de la povumo de la akvofluo. Tio estas, la akvofluo, kiu povas generi 100 kilovatojn da elektro, eniras la akvoenergian centralon, kaj la generatoro povas generi nur 60 ĝis 75 kilovatojn da elektro, do la efikeco de la akvoenergia centralo egalas al 60~75%.
El la antaŭa enkonduko videblas, ke kiam la flukvanto kaj la diferenco inter akvoniveloj de la elektrocentralo estas konstantaj, la povumo de la elektrocentralo dependas de la efikeco. Praktiko pruvis, ke krom la funkciado de hidraŭlikaj turbinoj, generatoroj kaj transmisia ekipaĵo, aliaj faktoroj influantaj la efikecon de hidroelektraj centraloj, kiel ekzemple la kvalito de konstruo kaj ekipaĵo-instalado, la kvalito de funkciigo kaj administrado, kaj ĉu la dezajno de la hidroelektra centralo estas ĝusta, estas ĉiuj faktoroj, kiuj influas la efikecon de la hidroelektra centralo. Kompreneble, iuj el ĉi tiuj influaj faktoroj estas primaraj kaj iuj estas sekundaraj, kaj sub certaj kondiĉoj, la primaraj kaj sekundaraj faktoroj ankaŭ transformiĝos unu en la alian.
Tamen, sendepende de la faktoro, la decida faktoro estas, ke homoj ne estas objektoj, maŝinoj estas kontrolataj de homoj, kaj teknologio estas regata de penso. Tial, en la projektado, konstruado kaj ekipaĵa elekto de akvoenergiaj centraloj, necesas plene doni ludon al la subjektiva rolo de homoj, kaj strebi al plejboneco en teknologio por minimumigi la energiperdon de akvofluo kiel eble plej multe. Ĉi tio validas por iuj akvoenergiaj centraloj, kie la akvofalo mem estas relative malalta. Ĝi estas aparte grava. Samtempe, necesas efike plifortigi la funkciadon kaj administradon de akvoenergiaj centraloj, por plibonigi la efikecon de la centraloj, plene utiligi akvoresursojn, kaj ebligi al malgrandaj akvoenergiaj centraloj ludi pli grandan rolon.
Afiŝtempo: 9-a de junio 2021
