Torukujulised turbiinid: võti madala peaga hüdroenergia tuleviku avamiseks

Kunagi nõrgad veevoolud tasandike ja jõeorgude vahel muundatakse nüüd torukujuliste turbiinide abil puhtaks elektriks.
Hüdroenergiaseadmete seas on toruturbiinidel, mis on madala rõhuga hüdroenergiaressursside arendamise alustala, üha laialdasem rakendusvõimalus. Minu riigil on tohutud madala rõhuga hüdroenergiaressursside varud, mis sobivad toruturbiinide arendamiseks. Ligikaudu 10-meetrise rõhuga ressursid toodavad hinnanguliselt üle 20 gigavati. Koos enam kui 21 gigavati kasutatava loodete energiaga pakub see toruturbiinidele tohutut turgu.
01 Tehnilised eelised: Tõhus lahendus madalrõhuhüdroenergia jaoks
Horisontaalselt paigutatud üksusena, mille veevool on paralleelne peateljega, on torukujulistel turbiinidel madala rõhu korral suurepärane jõudlus.
Võrreldes vertikaalsete üksustega pakuvad torukujulised turbiinid oluliselt suuremat energia muundamise efektiivsust. Seda tüüpi turbiin on horisontaalselt paigutatud ja suhteliselt väikese kaevesügavusega, mille tulemuseks on väiksem tsiviilehitustööde kogumaht ja oluliselt väiksemad tsiviilehituse investeeringud.
Lisaks on torukujuline turbiin kahekordse reguleerimisega seade. Selle energiatootmise tingimusi kontrollivad juhtlabad, mis reguleerivad veevoolu kiirust, ja propellerilabad, mis reguleerivad turbiini efektiivsust, tagades seeläbi töö kõrgeimas efektiivsusvahemikus.
3–20 meetri kõrguse rõhuvahemikus toimivad toruturbiinid eriti hästi, arendades tõhusalt madala rõhuga ressursse, mida oli varem keeruline majanduslikult ära kasutada. Eelkõige on toruturbiinidest saanud eelistatud valik hüdroenergia arendamiseks alla 25 meetri kõrgusel.
02 Rakendusvõimalused: jõgedest ookeanideni
Kuna keskmise ja suure survega hüdroenergia ressursid ammenduvad üha enam, muutub madala survega ressursside arendamine üha olulisemaks ning torukujulistel turbiinidel on selles valdkonnas suur potentsiaal.
Minu riik on rikas madala rõhuga hüdroenergia ressursside poolest, mis asuvad peamiselt majanduslikult arenenud ja tihedalt asustatud tasandikel või jõeorgudes. Nendes piirkondades saavad torukujulised turbiinid saavutada laiaulatuslikke kasutusfunktsioone, nagu energia tootmine, üleujutuste tõrje ja laevandus, aidates samal ajal kaasa ka ökoloogilise keskkonna ja maaressursside kaitsmisele.
Märkimisväärselt on torukujulistel turbiinidel laialdased rakendusvõimalused loodeteenergia tootmisel. Loodeteelektrijaamadele sobivad torukujulised pump-turbiinid on vajalikud mitte ainult ühesuunalise energia tootmiseks ja pumpamiseks, vaid mõnikord ka kahesuunaliseks energia tootmiseks, pumpamiseks ja tühjendamiseks.
„Kahekordse süsinikuheite” eesmärkide edendamisega eeldatakse, et uue põlvkonna torukujulised turbiinid saavutavad tehnoloogiliste uuenduste, näiteks CFD optimeerimise ja intelligentse juhtimise abil enam kui 2% efektiivsuse paranemise ja 30% eluea pikenemise.
03 Tehnoloogiline areng: järelejõudmisest juhtpositsioonini
Minu riik on teinud torukujuliste turbiinide tehnoloogias märkimisväärseid edusamme. Selliste oluliste tööprobleemide lahendamiseks nagu madal efektiivsus, tõsised erosioonikahjustused ja suured sidestushälbed on Hiina uurimisrühmad peaaegu 30 aasta jooksul tööstuse, akadeemiliste ringkondade ja teadusringkondade koostöös uuendanud turbiinivoolu komponentide projekteerimisteooriat ja loonud tervikliku erosioonivastase tehnoloogiasüsteemi aksiaalvoolu- ja torukujulistele turbiinidele.
Konkreetsete tehnoloogiliste läbimurrete hulka kuuluvad: täielikult kolmemõõtmelise pöörleva inversiooniga kanali projekteerimismeetodi teerajaja väljatöötamine, mis saavutab integreeritud kanali ja tõmbetoru konstruktsiooni; turbiinides kavitatsiooni tekkimise tuvastamise meetodi leiutamine; ja propellertüüpi turbiinide erosioonivastase tehnoloogilise süsteemi väljatöötamine.
Need tehnoloogilised saavutused on lühendanud suure settesisaldusega veevooluga elektrijaamade jooksja kapitaalremondi tsüklit 2-3 aastalt umbes 5 aastale, parandades oluliselt seadmete majanduslikku efektiivsust.
Mitme minu riigis välja töötatud toruturbiini hüdraulilise mudeli kõrgeim efektiivsus on ületanud 94%. Taocha toruturbiini mudel saavutab 94,25% efektiivsuse, mis on maailma kõrgeim, saavutades nihke tehnoloogia impordilt tehnoloogia ekspordile.