Is éard atá i gceist le hidreachumhacht ná fuinneamh uisce aibhneacha nádúrtha a thiontú ina leictreachas le húsáid ag daoine. Tá foinsí éagsúla fuinnimh a úsáidtear i nginiúint cumhachta, amhail fuinneamh gréine, cumhacht uisce in aibhneacha, agus cumhacht gaoithe a ghintear trí shreabhadh aeir. Tá costas giniúna hidreachumhachta ag baint úsáide as hidreachumhacht saor, agus is féidir tógáil stáisiún hidreachumhachta a chomhcheangal le tionscadail chaomhnaithe uisce eile. Tá ár dtír an-saibhir in acmhainní hidreachumhachta agus tá na coinníollacha an-mhaith freisin. Tá ról tábhachtach ag hidreachumhacht i dtógáil an gheilleagair náisiúnta.
Tá leibhéal uisce suas srutha abhann níos airde ná a leibhéal uisce síos srutha. Mar gheall ar an difríocht i leibhéal uisce na habhann, gintear fuinneamh uisce. Tugtar fuinneamh poitéinsiúil nó fuinneamh poitéinsiúil ar an bhfuinneamh seo. Tugtar an titim ar an difríocht idir airde uisce na habhann, ar a dtugtar an difríocht leibhéal uisce nó an ceann uisce freisin. Is coinníoll bunúsach é an titim seo chun cumhacht hiodrálach a fhoirmiú. Ina theannta sin, braitheann méid na cumhachta hiodrálaigh ar mhéid shreabhadh an uisce san abhainn, ar coinníoll bunúsach eile é atá chomh tábhachtach leis an titim. Bíonn tionchar díreach ag an titim agus ag an sreabhadh araon ar an gcumhacht hiodrálach; dá mhéad toirt uisce an bhraoin, is mó an chumhacht hiodrálach; má tá an titim agus toirt an uisce sách beag, beidh aschur an stáisiúin hidreachumhachta níos lú.
De ghnáth, léirítear an braon i méadair. Is é an grádán an cóimheas idir an braon agus an fad, rud a fhéadann méid tiúchan an bhraon a léiriú. Bíonn an braon níos tiubhaithe, agus bíonn úsáid na cumhachta hiodrálaigh níos áisiúla. Is é an braon a úsáideann stáisiún hidreachumhachta an difríocht idir dromchla uisce suas an sruth ón stáisiún hidreachumhachta agus dromchla uisce síos an sruth tar éis dó dul tríd an tuirbín.
Is é an sreabhadh an méid uisce a shreabhann in abhainn in aghaidh an aonaid ama, agus léirítear é i méadair chiúbacha in aon soicind amháin. Is ionann méadar ciúbach uisce agus tonna amháin. Athraíonn sreabhadh abhann ag am ar bith, mar sin nuair a labhraímid faoin sreabhadh, ní mór dúinn am na háite sonracha a shreabhann sé a mhíniú. Athraíonn an sreabhadh go suntasach le himeacht ama. Go ginearálta, bíonn sreabhadh mór ag na haibhneacha inár dtír i séasúr na báistí sa samhradh agus san fhómhar, agus sách beag sa gheimhreadh agus san earrach. Go ginearálta, bíonn sreabhadh na habhann sách beag san uas-shruth; toisc go gcomhcheanglaíonn na craobh-aibhneacha, méadaíonn an sreabhadh síos an abhainn de réir a chéile. Dá bhrí sin, cé go bhfuil an braon suas an abhainn comhchruinnithe, bíonn an sreabhadh beag; bíonn an sreabhadh síos an abhainn mór, ach bíonn an braon scaipthe go leor. Dá bhrí sin, is minic a bhíonn sé is eacnamaíche cumhacht hiodrálach a úsáid i lár-sroicheanna na habhann.
Agus an titim agus an sreabhadh a úsáideann stáisiún hidreachumhachta ar eolas againn, is féidir a aschur a ríomh ag baint úsáide as an bhfoirmle seo a leanas:
N= GQH
Sa fhoirmle, is féidir cumhacht a thabhairt ar aschur N, i gcileavata freisin;
Q–sreabhadh, i méadair chiúbacha in aghaidh an tsoicind;
H – titim, i méadair;
G = 9.8, luasghéarú an domhantarraingthe, aonad: Newton/kg
De réir na foirmle thuas, ríomhtar an chumhacht theoiriciúil gan aon chaillteanais a asbhaint. Déanta na fírinne, i bpróiseas giniúna hidreachumhachta, bíonn caillteanais chumhachta dosheachanta ag tuirbíní, trealamh tarchuir, gineadóirí, srl. Dá bhrí sin, ba cheart an chumhacht theoiriciúil a lascainiú, is é sin, ba cheart an chumhacht iarbhír is féidir linn a úsáid a iolrú faoin gcomhéifeacht éifeachtúlachta (siombail: K).
Tugtar an chumhacht rátáilte ar chumhacht deartha an ghineadóra sa stáisiún hidreachumhachta, agus tugtar an chumhacht iarbhír ar an gcumhacht iarbhír. Sa phróiseas claochlaithe fuinnimh, is dosheachanta cuid den fhuinneamh a chailleadh. Sa phróiseas giniúna hidreachumhachta, bíonn caillteanais tuirbíní agus gineadóirí den chuid is mó ann (bíonn caillteanais i bpíblínte freisin). Is ionann na caillteanais éagsúla sa mhicrea-stáisiún hidreachumhachta tuaithe agus thart ar 40-50% den chumhacht theoiriciúil iomlán, mar sin ní féidir le haschur an stáisiúin hidreachumhachta ach 50-60% den chumhacht theoiriciúil a úsáid i ndáiríre, is é sin, tá an éifeachtúlacht thart ar 0.5-0.60 (is é 0.70-0.85 éifeachtúlacht na tuirbíní, is é 0.85 go 0.90 éifeachtúlacht na ngineadóirí, agus is é 0.80 go 0.85 éifeachtúlacht na bpíblínte agus an trealaimh tarchurtha). Dá bhrí sin, is féidir cumhacht iarbhír (aschur) an stáisiúin hidreachumhachta a ríomh mar seo a leanas:
Úsáidtear K – éifeachtúlacht an stáisiúin hidreachumhachta, (0.5～0.6) i ríomh garbh an mhicrea-stáisiúin hidreachumhachta; is féidir an luach seo a shimpliú mar:
N=(0.5～0.6)QHG Cumhacht iarbhír=éifeachtúlacht×sreabhadh×titim×9.8
Is é úsáid na cumhachta hidrileictreach cumhacht uisce a úsáid chun meaisín a thiomáint, ar a dtugtar tuirbín uisce. Mar shampla, is tuirbín uisce an-simplí é an roth uisce ársa inár dtír. Tá na tuirbíní hiodrálacha éagsúla a úsáidtear faoi láthair oiriúnaithe do dhálaí hiodrálacha sonracha éagsúla, ionas gur féidir leo rothlú níos éifeachtaí agus fuinneamh uisce a thiontú ina fhuinneamh meicniúil. Tá cineál eile innealra, gineadóir, ceangailte leis an tuirbín, ionas go rothlaíonn rótar an ghineadóra leis an tuirbín chun leictreachas a ghiniúint. Is féidir an gineadóir a roinnt ina dhá chuid: an chuid a rothlaíonn leis an tuirbín agus an chuid sheasta den ghineadóir. Tugtar rótar an ghineadóra ar an gcuid atá ceangailte leis an tuirbín agus a rothlaíonn, agus tá go leor cuaillí maighnéadacha timpeall an rótair; is é ciorcal timpeall an rótair an chuid sheasta den ghineadóir, ar a dtugtar státar an ghineadóra, agus tá an státar fillte le go leor cornaí copair. Nuair a rothlaíonn go leor cuaillí maighnéadacha an rótair i lár cornaí copair an státair, gintear sruth ar na sreanga copair, agus tiontaíonn an gineadóir fuinneamh meicniúil ina fhuinneamh leictreach.
Déantar an fuinneamh leictreach a ghineann an stáisiún cumhachta a chlaochlú ina fhuinneamh meicniúil (mótar leictreach nó mótar), ina fhuinneamh solais (lampa leictreach), ina fhuinneamh teirmeach (foirnéis leictreach) agus mar sin de le trealamh leictreach éagsúil.
comhdhéanamh an stáisiúin hidreachumhachta
Áirítear ar chomhdhéanamh stáisiún hidreachumhachta: struchtúir hiodrálacha, trealamh meicniúil agus trealamh leictreach.
(1) Struchtúir hiodrálacha
Tá coraí (dambaí), geataí iontógála, cainéil (nó tolláin), umair brú tosaigh (nó umair rialála), píopaí brú, tithe cumhachta agus rásaíocht eireaballach, etc. ann.
Tógtar cora (damba) san abhainn chun uisce na habhann a bhac agus dromchla an uisce a ardú chun taiscumar a fhoirmiú. Ar an mbealach seo, cruthaítear braon comhchruinnithe idir dromchla uisce an taiscumair ar an gcora (damba) agus dromchla uisce na habhann faoin damba, agus ansin tugtar an t-uisce isteach sa stáisiún cumhachta hidrileictreach trí úsáid a bhaint as píopaí uisce nó tolláin. In aibhneacha atá sách géar, is féidir le húsáid bealaí atreoraithe braon a fhoirmiú freisin. Mar shampla: Go ginearálta, is é 10 méadar an braon in aghaidh an chiliméadair d'abhainn nádúrtha. Má osclaítear cainéal ag foirceann uachtarach na coda seo den abhainn chun uisce abhann a thabhairt isteach, déanfar an cainéal a thochailt feadh na habhann, agus beidh fána an chainéil níos cothroime. Má dhéantar an braon sa chainéal in aghaidh an chiliméadair, ní thit sé ach 1 mhéadar, ionas go sreabhann an t-uisce 5 chiliméadar sa chainéal, agus níor thit dromchla an uisce ach 5 mhéadar, agus thit an t-uisce 50 méadar tar éis dó taisteal 5 chiliméadar sa chainéal nádúrtha. Ag an am seo, treoraítear an t-uisce ón gcainéal ar ais chuig an ngléasra cumhachta ag an abhainn le píopa uisce nó tollán, agus tá braon comhchruinnithe 45 méadar ann ar féidir é a úsáid chun leictreachas a ghiniúint. Fíor 2
Tugtar stáisiún hidreachumhachta cainéil atreoraithe ar úsáid bealaí atreoraithe, tolláin nó píopaí uisce (amhail píopaí plaisteacha, píopaí cruach, píopaí coincréite, srl.) chun stáisiún hidreachumhachta le braon comhchruinnithe a fhoirmiú, agus is leagan amach tipiciúil de stáisiúin hidreachumhachta é.
(2) Trealamh meicniúil agus leictreach
Chomh maith leis na hoibreacha hiodrálacha thuasluaite (coraí, bealaí, clóis tosaigh, píopaí brú, ceardlanna), teastaíonn an trealamh seo a leanas ón stáisiún hidreachumhachta freisin:
(1) Trealamh meicniúil
Tá tuirbíní, rialtóirí, comhlaí geata, trealamh tarchuir agus trealamh neamhghiniúna ann.
(2) Trealamh leictreach
Tá gineadóirí, painéil rialaithe dáilte, claochladáin agus línte tarchuir ann.
Ach níl na struchtúir hiodrálacha agus an trealamh meicniúil agus leictreach thuasluaite ag gach stáisiún hidreachumhachta beag. Má tá an ceann uisce níos lú ná 6 mhéadar sa stáisiún hidreachumhachta ceann íseal, úsáidtear an cainéal treorach uisce agus an cainéal uisce cainéil oscailte de ghnáth, agus níl aon linn snámha brú ná píopa uisce brú ann. I gcás stáisiúin chumhachta a bhfuil raon soláthair cumhachta beag acu agus achar tarchuir gearr, glactar le tarchur cumhachta díreach agus níl aon chlaochladán ag teastáil. Ní gá do stáisiúin hidreachumhachta le taiscumair dambaí a thógáil. Cuireann úsáid iontógálacha doimhne, píopaí istigh damba (nó tolláin) agus doirteadh deireadh leis an ngá atá le struchtúir hiodrálacha amhail coraí, geataí iontógála, cainéil agus linnte brú tosaigh.
Chun stáisiún hidreachumhachta a thógáil, ar an gcéad dul síos, ní mór obair shuirbhéireachta agus deartha chúramach a dhéanamh. San obair dheartha, tá trí chéim deartha ann: dearadh réamhchéime, dearadh teicniúil agus mionsonraí tógála. Chun jab maith a dhéanamh san obair dheartha, is gá ar dtús obair shuirbhéireachta críochnúil a dhéanamh, is é sin, tuiscint iomlán a fháil ar na dálaí nádúrtha agus eacnamaíocha áitiúla – i.e. topagrafaíocht, geolaíocht, hidreolaíocht, caipiteal agus mar sin de. Ní féidir cruinneas agus iontaofacht an deartha a ráthú ach amháin tar éis máistreacht a fháil ar na cásanna seo agus iad a anailísiú.
Bíonn foirmeacha éagsúla ar chomhpháirteanna stáisiúin hidreachumhachta beaga ag brath ar an gcineál stáisiúin hidreachumhachta atá ann.
3. Suirbhé Topagrafach
Bíonn tionchar mór ag cáilíocht na hoibre suirbhéireachta topagrafaí ar leagan amach na hinnealtóireachta agus ar mheastachán na cainníochta innealtóireachta.
Chomh maith le tuiscint gheolaíoch agus taighde ar gheolaíocht an uiscebhealaigh agus feadh na habhann, is gá a thuiscint an bhfuil bunús an tseomra meaisín soladach, rud a théann i bhfeidhm go díreach ar shábháilteacht an stáisiúin chumhachta féin. Nuair a scriostar an barráiste le toirt taiscumair áirithe, ní hamháin go ndéanfaidh sé damáiste don stáisiún hidreachumhachta féin, ach beidh caillteanas ollmhór beatha agus maoine mar thoradh air sin síos an abhainn.
4. Tástáil hidreolaíoch
I gcás stáisiúin hidreachumhachta, is iad na sonraí hidreolaíocha is tábhachtaí ná taifid ar leibhéal uisce na habhann, ar shreabhadh, ar ábhar dríodair, ar dhálaí oighrithe, ar shonraí meitéareolaíocha agus ar shonraí suirbhéireachta tuilte. Bíonn tionchar ag méid shreabhadh na habhann ar leagan amach an doirteadh ag an stáisiún hidreachumhachta. Má dhéantar neamhaird ar dhéine na tuilte, déanfar damáiste don damba; is féidir leis an dríodar a iompraíonn an abhainn an taiscumair a líonadh go tapa sa chás is measa. Mar shampla, cuirfidh an cainéal isteach sileadh ar an gcainéal, agus rachaidh an dríodar garbh tríd an tuirbín agus cuirfidh sé caitheamh ar an tuirbín faoi deara. Dá bhrí sin, ní mór sonraí hidreolaíocha leordhóthanacha a bheith ag tógáil stáisiún hidreachumhachta.
Dá bhrí sin, sula ndéanaimid cinneadh stáisiún hidreachumhachta a thógáil, ní mór dúinn imscrúdú a dhéanamh ar dtús ar threo na forbartha eacnamaíochta i limistéar an tsoláthair cumhachta agus an t-éileamh ar leictreachas amach anseo. Ag an am céanna, meastachán a dhéanamh ar staid foinsí cumhachta eile sa limistéar forbartha. Ní féidir linn cinneadh a dhéanamh an gá an stáisiún hidreachumhachta a thógáil agus cé chomh mór agus ba chóir an scála a bheith ach amháin tar éis taighde agus anailíse ar an staid thuas.
Go ginearálta, is é cuspóir obair shuirbhéireachta hidreachumhachta faisnéis bhunúsach chruinn agus iontaofa a sholáthar atá riachtanach chun stáisiún hidreachumhachta a dhearadh agus a thógáil.
5. Coinníollacha ginearálta maidir le roghnú suímh
Is féidir na coinníollacha ginearálta maidir le suíomh a roghnú a mhíniú ó na ceithre ghné seo a leanas:
(1) Ba chóir go mbeadh an suíomh roghnaithe in ann fuinneamh uisce a úsáid ar an mbealach is eacnamaíche agus go gcomhlíonfadh sé prionsabal na coigiltis costais, is é sin, tar éis an stáisiún cumhachta a bheith críochnaithe, go gcaitear an méid airgid is lú agus go ngintear an méid leictreachais is mó. De ghnáth is féidir é seo a thomhas trí mheasúnú a dhéanamh ar ioncam bliantúil giniúna cumhachta agus ar an infheistíocht i dtógáil an stáisiúin chun a fheiceáil cé mhéad ama is féidir an caipiteal infheistithe a aisghabháil. Mar sin féin, bíonn na coinníollacha hidreolaíocha agus topagrafacha difriúil in áiteanna éagsúla, agus bíonn na riachtanais leictreachais difriúil freisin, mar sin níor cheart costas na tógála agus an infheistíocht a theorannú ag luachanna áirithe.
(2) Ba chóir go mbeadh coinníollacha topagrafacha, geolaíocha agus hidreolaíocha an tsuímh roghnaithe sách maith, agus ba chóir go mbeadh féidearthachtaí ann i ndearadh agus i dtógáil. Agus stáisiúin bheaga hidreachumhachta á dtógáil, ba chóir go mbeadh úsáid ábhar tógála i gcomhréir le prionsabal na n-“ábhar áitiúil” a oiread agus is féidir.
(3) Ceanglaítear go mbeidh an suíomh roghnaithe gar don limistéar soláthair cumhachta agus próiseála a oiread agus is féidir chun infheistíocht i dtrealamh tarchurtha cumhachta agus an caillteanas cumhachta a laghdú.
(4) Agus an suíomh á roghnú, ba cheart na struchtúir hiodrálacha atá ann cheana a úsáid a oiread agus is féidir. Mar shampla, is féidir an braon uisce a úsáid chun stáisiún hidreachumhachta a thógáil i gcainéal uisciúcháin, nó is féidir stáisiún hidreachumhachta a thógáil in aice le taiscumar uisciúcháin chun leictreachas a ghiniúint ón sreabhadh uisciúcháin, agus mar sin de. Ós rud é gur féidir leis na gléasraí hidreachumhachta seo prionsabal an leictreachais a ghiniúint nuair a bhíonn uisce ann a chomhlíonadh, tá a dtábhacht eacnamaíoch níos soiléire.
Am an phoist: 19 Bealtaine 2022
