جریانهای آبی که زمانی ضعیف بودند و بین دشتها و درههای رودخانهها جریان داشتند، اکنون از طریق توربینهای لولهای به برق پاک تبدیل میشوند.
در میان تجهیزات برق آبی، توربینهای لولهای، به عنوان تکیهگاه اصلی برای توسعه منابع برق آبی با هد پایین، چشمانداز کاربرد گستردهتری را نشان میدهند. کشور من ذخایر عظیمی از منابع برق آبی با هد پایین مناسب برای توسعه توربینهای لولهای دارد. تخمین زده میشود که منابعی با هد تقریباً 10 متر بیش از 20 گیگاوات برق تولید کنند. این امر در کنار بیش از 21 گیگاوات انرژی جزر و مدی قابل بهرهبرداری، بازار گستردهای را برای توربینهای لولهای فراهم میکند.
01 مزایای فنی: یک راه حل کارآمد برای نیروگاه برق آبی با هد کم
توربینهای لولهای به عنوان یک واحد افقی با جریان آب موازی با محور اصلی، عملکرد بهتری را در شرایط هد پایین نشان میدهند.
در مقایسه با واحدهای عمودی، توربینهای لولهای راندمان تبدیل انرژی بسیار بالاتری را ارائه میدهند. این نوع توربین به صورت افقی چیده شده و عمق حفاری نسبتاً کمی دارد که منجر به کاهش کل کار مهندسی عمران و کاهش قابل توجه سرمایهگذاری در مهندسی عمران میشود.
علاوه بر این، توربین لولهای یک واحد تنظیم دوگانه است. وضعیت تولید برق آن توسط پرههای راهنما که سرعت جریان آب را تنظیم میکنند و پرههای پروانه که راندمان توربین را تنظیم میکنند، کنترل میشود و در نتیجه عملکرد در بالاترین محدوده راندمان را تضمین میکند.
در محدوده هد ۳ تا ۲۰ متر، توربینهای لولهای عملکرد بسیار خوبی دارند و به طور مؤثر منابع با هد کم را که قبلاً استفاده از آنها از نظر اقتصادی دشوار بود، توسعه میدهند. به طور خاص، توربینهای لولهای به انتخاب ترجیحی برای توسعه نیروگاههای برق آبی زیر ۲۵ متر تبدیل شدهاند.
02 چشماندازهای کاربردی: از رودخانهها تا اقیانوسها
با توجه به اینکه منابع برق آبی با هد متوسط و بالا به طور فزایندهای در حال کاهش هستند، توسعه منابع با هد پایین اهمیت فزایندهای پیدا میکند و توربینهای لولهای پتانسیل بالایی در این زمینه دارند.
کشور من سرشار از منابع برق آبی با هد پایین است که عمدتاً در دشتها یا درههای رودخانهای توسعهیافته و پرجمعیت واقع شدهاند. در این مناطق، توربینهای لولهای میتوانند به عملکردهای بهرهبرداری جامع مانند تولید برق، کنترل سیل و کشتیرانی دست یابند و در عین حال به حفاظت از محیط زیست و منابع زمینی نیز کمک کنند.
نکته قابل توجه این است که توربینهای لولهای چشمانداز کاربرد گستردهای در تولید برق جزر و مدی دارند. توربینهای پمپ لولهای مناسب برای نیروگاههای جزر و مدی نه تنها برای تولید و پمپاژ یکطرفه برق، بلکه گاهی اوقات برای تولید، پمپاژ و تخلیه دوطرفه برق نیز مورد نیاز هستند.
با پیشرفت اهداف «کربن دوگانه»، انتظار میرود نسل جدید توربینهای لولهای، از طریق نوآوریهای تکنولوژیکی مانند بهینهسازی CFD و کنترل هوشمند، به بهبود راندمان بیش از ۲٪ و افزایش طول عمر ۳۰٪ دست یابند.
03 پیشرفت تکنولوژیکی: از عقب ماندگی تا رهبری
کشور من پیشرفت قابل توجهی در فناوری توربینهای لولهای داشته است. برای رسیدگی به مسائل عملیاتی برجسته مانند راندمان پایین، آسیب شدید ناشی از فرسایش و انحرافات زیاد در کوپلینگ، تیمهای تحقیقاتی چینی، از طریق نزدیک به 30 سال تحقیق مشترک بین صنعت، دانشگاه و تحقیقات، تئوری طراحی اجزای جریان توربین را ابداع کرده و یک سیستم جامع فناوری ضد فرسایش برای توربینهای جریان محوری و لولهای ایجاد کردهاند.
پیشرفتهای تکنولوژیکی خاص عبارتند از: پیشگامی در روش طراحی رانر کاملاً سهبعدی با وارونگی چرخشی، دستیابی به طراحی یکپارچه رانر و لوله مکش؛ اختراع روشی برای شناسایی شروع کاویتاسیون در توربینها؛ و توسعه یک سیستم فناوری برای جلوگیری از فرسایش توربینهای پروانهای.
این دستاوردهای تکنولوژیکی، چرخه تعمیر اساسی رانر را برای نیروگاههایی با جریان آب با رسوب بالا از ۲-۳ سال به تقریباً ۵ سال کاهش داده و به طور قابل توجهی راندمان اقتصادی واحدها را بهبود بخشیده است.
بالاترین راندمان چندین مدل هیدرولیکی توربینهای لولهای توسعهیافته در کشور من از ۹۴٪ فراتر رفته است. مدل توربین لولهای تائوچا به راندمان ۹۴.۲۵٪ دست مییابد که بالاترین راندمان در جهان است و به تغییر از واردات فناوری به صادرات فناوری منجر شده است.
زمان ارسال: ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۵
