Wetterkrêft is it omsetten fan 'e wetterenerzjy fan natuerlike rivieren yn elektrisiteit foar minsken om te brûken. Der binne ferskate enerzjyboarnen dy't brûkt wurde by it opwekken fan enerzjy, lykas sinne-enerzjy, wetterkrêft yn rivieren en wynkrêft opwekt troch luchtstream. De kosten fan wetterkrêftopwekking mei wetterkrêft binne goedkeap, en de bou fan wetterkrêftsintrales kin ek kombinearre wurde mei oare wetterbesparringsprojekten. Us lân is tige ryk oan wetterkrêftboarnen en de omstannichheden binne ek tige goed. Wetterkrêft spilet in wichtige rol yn 'e opbou fan 'e nasjonale ekonomy.
It wetterpeil boppestream fan in rivier is heger as it wetterpeil ûnderstream. Troch it ferskil yn it wetterpeil fan 'e rivier wurdt wetterenerzjy opwekt. Dizze enerzjy wurdt potinsjele enerzjy of potinsjele enerzjy neamd. It ferskil tusken de hichte fan it rivierwetter wurdt de fal neamd, ek wol it wetterpeilferskil of de wetterkolom neamd. Dizze fal is in basisbetingst foar de foarming fan hydraulysk fermogen. Derneist hinget de grutte fan it hydraulysk fermogen ek ôf fan 'e grutte fan 'e wetterstream yn 'e rivier, wat in oare basisbetingst is dy't like wichtich is as de fal. Sawol de fal as de stream beynfloedzje direkt it hydraulysk fermogen; hoe grutter it wetterfolume fan 'e fal, hoe grutter it hydraulysk fermogen; as de fal en it wetterfolume relatyf lyts binne, sil de útfier fan 'e wetterkrêftsintrale lytser wêze.
De fal wurdt oer it algemien útdrukt yn meters. Gradiënt is de ferhâlding tusken fal en ôfstân, dy't de mjitte fan falkonsintraasje oanjaan kin. De fal is mear konsintrearre, en it gebrûk fan hydraulyske krêft is handiger. De fal dy't brûkt wurdt troch in wetterkrêftsintrale is it ferskil tusken it wetteroerflak boppestream fan 'e wetterkrêftsintrale en it wetteroerflak ûnderstream nei't it troch de turbine giet.
De stream is de hoemannichte wetter dy't per tiidseenheid yn in rivier streamt, en it wurdt útdrukt yn kubike meters yn ien sekonde. Ien kubike meter wetter is ien ton. De stream fan in rivier feroaret op elk momint, dus as wy prate oer de stream, moatte wy de tiid fan 'e spesifike plak wêr't it streamt útlizze. De stream feroaret tige signifikant yn 'e tiid. De rivieren yn ús lân hawwe oer it algemien in grutte stream yn it reinseizoen yn 'e simmer en hjerst, en relatyf lyts yn 'e winter en maitiid. Yn 't algemien is de stream fan 'e rivier relatyf lyts yn 'e streamopwaarts; om't de sydrivieren gearfoegje, nimt de streamôfwaarts stadichoan ta. Dêrom, hoewol de drop boppe wetter konsintrearre is, is de stream lyts; de streamôfwaarts is grut, mar de drop is relatyf ferspraat. Dêrom is it faak it meast ekonomysk om hydraulyske krêft te brûken yn 'e middendielen fan' e rivier.
Mei de fal en stream dy't brûkt wurde troch in wetterkrêftsintrale kennen, kin de útfier berekkene wurde mei de folgjende formule:
N= GQH
Yn 'e formule kin N–útfier, yn kilowatt, ek wol fermogen neamd wurde;
Q–stream, yn kubike meters per sekonde;
H - fal, yn meters;
G = 9.8, is de fersnelling fan 'e swiertekrêft, ienheid: Newton/kg
Neffens de boppesteande formule wurdt it teoretyske fermogen berekkene sûnder ferliezen ôf te lûken. Eins hawwe turbines, transmissieapparatuer, generators, ensfh. yn it proses fan wetterkrêftopwekking allegear ûnûntkomber fermogenferlies. Dêrom moat it teoretyske fermogen koarting jûn wurde, dat wol sizze, it werklike fermogen dat wy brûke kinne moat fermannichfâldige wurde mei de effisjinsjekoëffisjint (symboal: K).
It ûntworpen fermogen fan 'e generator yn 'e wetterkrêftsintrale wurdt it nominale fermogen neamd, en it werklike fermogen wurdt it werklike fermogen neamd. Yn it proses fan enerzjytransformaasje is it ûnûntkomber om in diel fan 'e enerzjy te ferliezen. Yn it proses fan wetterkrêftopwekking binne der benammen ferliezen fan turbines en generators (der binne ek ferliezen yn pipelines). De ferskate ferliezen yn 'e plattelânsmikro-wetterkrêftsintrale binne goed foar sawat 40-50% fan it totale teoretyske fermogen, sadat de útfier fan 'e wetterkrêftsintrale eins mar 50-60% fan it teoretyske fermogen brûke kin, dat wol sizze, de effisjinsje is sawat 0.5-0.60 (wêrfan de turbine-effisjinsje 0.70-0.85 is, de effisjinsje fan generators is 0.85 oant 0.90, en de effisjinsje fan pipelines en transmissie-apparatuer is 0.80 oant 0.85). Dêrom kin it werklike fermogen (útfier) fan 'e wetterkrêftsintrale as folget berekkene wurde:
K – de effisjinsje fan 'e wetterkrêftsintrale, (0.5～0.6) wurdt brûkt yn 'e rûge berekkening fan 'e mikro-wetterkrêftsintrale; dizze wearde kin ferienfâldige wurde as:
N=(0.5～0.6)QHG Werkelike krêft=effisjinsje×stream×daling×9.8
It gebrûk fan wetterkrêft is it brûken fan wetterkrêft om in masine oan te driuwen, dy't in wetterturbine neamd wurdt. Bygelyks, it âlde wetterrad yn ús lân is in heul ienfâldige wetterturbine. De ferskate hydraulyske turbines dy't op it stuit brûkt wurde, binne oanpast oan ferskate spesifike hydraulyske omstannichheden, sadat se effisjinter kinne draaie en wetterenerzjy omsette yn meganyske enerzjy. In oar soarte masinery, in generator, is ferbûn mei de turbine, sadat de rotor fan 'e generator mei de turbine draait om elektrisiteit op te wekken. De generator kin wurde ferdield yn twa dielen: it diel dat mei de turbine draait en it fêste diel fan 'e generator. It diel dat ferbûn is mei de turbine en draait wurdt de rotor fan 'e generator neamd, en d'r binne in protte magnetyske poalen om 'e rotor; in sirkel om 'e rotor is it fêste diel fan 'e generator, de stator fan 'e generator neamd, en de stator is omwikkele mei in protte koperen spoelen. As in protte magnetyske poalen fan 'e rotor yn 'e midden fan 'e koperen spoelen fan 'e stator draaie, wurdt in stroom generearre op 'e koperen triedden, en de generator konvertearret meganyske enerzjy yn elektryske enerzjy.
De elektryske enerzjy dy't troch de elektrisiteitssintrale opwekt wurdt, wurdt troch ferskate elektryske apparatuer omset yn meganyske enerzjy (elektromotor of motor), ljochtenerzjy (elektryske lampe), termyske enerzjy (elektryske oven) en sa fierder.
de gearstalling fan 'e wetterkrêftsintrale
De gearstalling fan in wetterkrêftsintrale omfettet: hydraulyske struktueren, meganyske apparatuer en elektryske apparatuer.
(1) Hydraulyske struktueren
It hat stuwen (dammen), ynlaatpoarten, kanalen (of tunnels), drukfoartanks (of regeltanks), drukpipen, krêftsintrales en ûnderrinkanalen, ensfh.
In daam wurdt yn 'e rivier boud om it rivierwetter te blokkearjen en it wetterflak te ferheegjen om in reservoir te foarmjen. Op dizze manier wurdt in konsintrearre drip foarme tusken it wetterflak fan it reservoir op 'e daam en it wetterflak fan 'e rivier ûnder de daam, en dan wurdt it wetter yn 'e wetterkrêftsintrale ynfierd troch it brûken fan wetterliedingen of tunnels. Yn relatyf steile rivieren kin it brûken fan ôfliedingskanalen ek in drip foarmje. Bygelyks: Yn 't algemien is de drip per kilometer fan in natuerlike rivier 10 meter. As in kanaal oan 'e boppekant fan dit diel fan 'e rivier iepene wurdt om rivierwetter yn te fieren, sil it kanaal lâns de rivier útgroeven wurde, en sil de helling fan it kanaal flakker wêze. As de drip yn it kanaal makke wurdt per kilometer, sakket it mar 1 meter, sadat it wetter 5 kilometer yn it kanaal streamde, en it wetterflak mar 5 meter sakke, wylst it wetter 50 meter sakke nei it reizgjen fan 5 kilometer yn it natuerlike kanaal. Op dit stuit wurdt it wetter út it kanaal troch de rivier mei in wetterlieding of tunnel werom nei de elektrisiteitssintrale laat, en dêr is in konsintrearre drip fan 45 meter dy't brûkt wurde kin om elektrisiteit op te wekken. Figuer 2
It brûken fan omliedingskanalen, tunnels of wetterpipen (lykas plestik pipen, stielen pipen, betonnen pipen, ensfh.) om in wetterkrêftsintrale mei in konsintrearre drip te foarmjen wurdt in omliedingskanaal-wetterkrêftsintrale neamd, wat in typyske yndieling is fan wetterkrêftsintrales.
(2) Mechanyske en elektryske apparatuer
Neist de hjirboppe neamde hydraulyske wurken (stuwen, kanalen, foarpleinen, drukliedingen, wurkpleatsen) hat de wetterkrêftsintrale ek de folgjende apparatuer nedich:
(1) Mechanyske apparatuer
Der binne turbines, regulators, poartekleppen, transmissie-apparatuer en net-generearjende apparatuer.
(2) Elektryske apparatuer
Der binne generators, distribúsjekontrôlepanielen, transformators en transmisjelinen.
Mar net alle lytse wetterkrêftsintrales hawwe de hjirboppe neamde hydraulyske struktueren en meganyske en elektryske apparatuer. As de wetterstân minder as 6 meter is yn 'e wetterkrêftsintrale mei lege wetterstân, wurde oer it algemien it wetterliedingskanaal en it iepen kanaalwetterkanaal brûkt, en is d'r gjin drukfoarpoel en drukwetterlieding. Foar elektrisiteitssintrales mei in lyts stroomfoarsjenningsberik en in koarte oerdrachtôfstân wurdt direkte krêftoerdracht oannaam en is gjin transformator nedich. Wetterkrêftsintrales mei reservoirs hoege gjin dammen te bouwen. It brûken fan djippe ynlaten, daambinnenpipen (of tunnels) en oerstreamingskanalen elimineert de needsaak foar hydraulyske struktueren lykas stuwen, ynlaatpoarten, kanalen en drukfoarpoelen.
Om in wetterkrêftsintrale te bouwen, moat earst soarchfâldich ûndersyk en ûntwerpwurk útfierd wurde. Yn it ûntwerpwurk binne der trije ûntwerpstadia: foarriedich ûntwerp, technysk ûntwerp en konstruksjedetailing. Om goed wurk te dwaan yn it ûntwerpwurk, is it earst needsaaklik om yngeand ûndersykswurk út te fieren, dat is, om de lokale natuerlike en ekonomyske omstannichheden folslein te begripen - dus topografy, geology, hydrology, kapitaal en sa fierder. De krektens en betrouberens fan it ûntwerp kin allinich garandearre wurde nei it behearskjen fan dizze situaasjes en it analysearjen dêrfan.
De ûnderdielen fan lytse wetterkrêftsintrales hawwe ferskate foarmen ôfhinklik fan it type wetterkrêftsintrale.
3. Topografyske Undersyk
De kwaliteit fan it topografyske ûndersykswurk hat in grutte ynfloed op 'e yngenieursopset en de skatting fan 'e yngenieurskwantiteit.
Geologyske ferkenning (begryp fan geologyske omstannichheden) neist algemien begryp en ûndersyk nei de geology fan it ôfwetteringsgebiet en lâns de rivier, is it ek needsaaklik om te begripen oft de fundearring fan 'e masinekeamer stevich is, wat direkt ynfloed hat op 'e feiligens fan 'e elektrisiteitssintrale sels. As de daam mei in bepaald reservoirvolume ferneatige wurdt, sil it net allinich de wetterkrêftsintrale sels beskeadigje, mar ek enoarm ferlies fan libben en eigendom streamôfwerts feroarsaakje.
4. Hydrologyske test
Foar wetterkrêftsintrales binne de wichtichste hydrologyske gegevens gegevens oer it wetterpeil yn 'e rivier, de stream, it sedimintgehalte, de iisomstannichheden, meteorologyske gegevens en gegevens fan oerstreamingsûndersiken. De grutte fan 'e rivierstream beynfloedet de yndieling fan 'e oerstreaming fan 'e wetterkrêftsintrale. It ûnderskatten fan 'e earnst fan 'e oerstreaming sil skea oan 'e daam feroarsaakje; it sedimint dat troch de rivier meifierd wurdt, kin yn it minste gefal it reservoir fluch folje. Bygelyks, it ynstreamkanaal sil derfoar soargje dat it kanaal fersânt, en it grofkorrelige sedimint sil troch de turbine gean en slijtage oan 'e turbine feroarsaakje. Dêrom moat de bou fan wetterkrêftsintrales foldwaande hydrologyske gegevens hawwe.
Dêrom, foardat wy beslute om in wetterkrêftsintrale te bouwen, moatte wy earst de rjochting fan ekonomyske ûntwikkeling yn it stroomfoarsjenningsgebiet en de takomstige fraach nei elektrisiteit ûndersykje. Tagelyk moatte wy de situaasje fan oare stroomboarnen yn it ûntwikkelingsgebiet skatte. Pas nei ûndersyk en analyze fan 'e boppesteande situaasje kinne wy beslute oft de wetterkrêftsintrale boud wurde moat en hoe grut de skaal wêze moat.
Yn 't algemien is it doel fan wetterkrêftûndersiken om krekte en betroubere basisynformaasje te jaan dy't nedich is foar it ûntwerp en de bou fan wetterkrêftsintrales.
5. Algemiene betingsten foar lokaasjeseleksje
De algemiene betingsten foar it selektearjen fan in side kinne útlein wurde út de folgjende fjouwer aspekten:
(1) De keazen lokaasje moat wetterenerzjy op de meast ekonomyske manier brûke kinne en foldwaan oan it prinsipe fan kostenbesparring, dat wol sizze, nei't de sintrale foltôge is, wurdt it minste jild útjûn en wurdt de measte elektrisiteit opwekt. It kin meastentiids metten wurde troch de jierlikse ynkomsten út enerzjyopwekking en de ynvestearring yn 'e bou fan' e sintrale te skatten om te sjen hoefolle tiid it ynvestearre kapitaal weromhelle wurde kin. De hydrologyske en topografyske omstannichheden binne lykwols oars op ferskate plakken, en de elektrisiteitsbehoeften binne ek oars, sadat de boukosten en ynvestearring net beheind wurde moatte troch bepaalde wearden.
(2) De topografyske, geologyske en hydrologyske omstannichheden fan 'e keazen lokaasje moatte relatyf superieur wêze, en der moatte mooglikheden wêze yn ûntwerp en bou. By de bou fan lytse wetterkrêftsintrales moat it gebrûk fan boumaterialen safolle mooglik yn oerienstimming wêze mei it prinsipe fan "lokale materialen".
(3) De keazen lokaasje moat safolle mooglik ticht by de stroomfoarsjenning en it ferwurkingsgebiet wêze om de ynvestearring fan stroomoerdrachtapparatuer en it ferlies fan stroom te ferminderjen.
(4) By it selektearjen fan 'e lokaasje moatte de besteande hydraulyske struktueren safolle mooglik brûkt wurde. Bygelyks, de wetterdrip kin brûkt wurde om in wetterkrêftsintrale te bouwen yn in yrrigaasjekanaal, of in wetterkrêftsintrale kin boud wurde neist in yrrigaasjereservoir om elektrisiteit op te wekken út 'e yrrigaasjestream, ensafuorthinne. Omdat dizze wetterkrêftsintrales kinne foldwaan oan it prinsipe fan it opwekken fan elektrisiteit as der wetter is, is har ekonomyske betsjutting dúdliker.
Pleatsingstiid: 19 maaie 2022
