Tá Roinn Seirbhísí Draenála Rialtas Réigiún Riaracháin Speisialta Hong Cong tiomanta do chabhrú le hathrú aeráide domhanda a mhaolú. Le blianta beaga anuas, suiteáladh áiseanna coigilte fuinnimh agus fuinnimh in-athnuaite i gcuid dá ngléasraí. Le seoladh oifigiúil “Phlean Íonúcháin Calafoirt Céim II A” Hong Cong, tá córas giniúna cumhachta tuirbín hiodrálach suiteáilte ag an Roinn Seirbhísí Draenála ag Gléasra Cóireála Séarachais Oileán Stonecutters (an gléasra cóireála séarachais leis an acmhainn chóireála séarachais is mó i Hong Cong), a úsáideann fuinneamh hiodrálach an séarachais atá ag sileadh chun an gineadóir tuirbín a thiomáint, agus ansin gineann sé leictreachas le húsáid ag áiseanna sa ghléasra. Tugann an páipéar seo isteach an córas, lena n-áirítear na dúshláin a bhíonn ann agus tionscadail ábhartha á gcur i bhfeidhm, na cúinsí agus na tréithe a bhaineann le dearadh agus tógáil an chórais, agus feidhmíocht oibríochta an chórais. Ní hamháin go gcabhraíonn an córas le costais leictreachais a shábháil, ach úsáideann sé uisce freisin chun astaíochtaí carbóin a laghdú.
1 Réamhrá tionscadail
Is plean fairsing é an dara céim A den “Phlean Íonúcháin Calafoirt” atá curtha i bhfeidhm ag Rialtas Réigiún Riaracháin Speisialta Hong Cong chun feabhas a chur ar cháilíocht uisce Chuan Victoria. Cuireadh i bhfeidhm go hoifigiúil é go hiomlán i mí na Nollag 2015. Áirítear ar a raon oibre tollán séarachais domhain a thógáil le fad iomlán de thart ar 21km agus 163m faoin talamh, chun séarachas a ghintear i dtuaisceart agus in iardheisceart an oileáin a iompar chuig Gléasra Cóireála Séarachais Oileán Stonecutters, agus chun acmhainn chóireála an ghléasra séarachais a mhéadú go 245 × 105m3/d, ag soláthar seirbhísí cóireála séarachais do thart ar 5.7 milliún saoránach. Mar gheall ar theorainneacha talún, úsáideann Gléasra Cóireála Séarachais Oileán Stonecutters 46 shraith umar dríodair dé-deic le haghaidh cóireáil phríomhúil séarachais atá feabhsaithe go ceimiceach, agus roinnfidh gach dhá shraith umar dríodair seafta ingearach (is é sin, 23 seafta san iomlán) chun an séarachas íonaithe a sheoladh chuig an bpíopa draenála faoi thalamh le haghaidh díghalrúcháin deiridh, agus ansin chuig an bhfarraige dhomhain.
2 Taighde agus forbairt luath ábhartha
I bhfianaise an mhéid mhóir séarachais a ndéantar cóireáil air i nGléasra Cóireála Séarachais Oileán Stonecutters gach lá agus dearadh uathúil dhá shraith a umair dríodraithe, is féidir leis méid áirithe fuinnimh hiodrálaigh a sholáthar agus an séarachas íonaithe á scaoileadh chun an gineadóir tuirbín a thiomáint chun leictreachas a ghiniúint. Rinne foireann na Roinne Seirbhísí Draenála staidéar féidearthachta ábhartha ansin in 2008 agus rinne siad sraith tástálacha allamuigh. Deimhníonn torthaí na staidéar réamhchéime seo indéantacht gineadóirí tuirbín a shuiteáil.
Suíomh suiteála: i seafta an umair dríodair; Brú uisce éifeachtach: 4.5~6m (braitheann an dearadh sonrach ar na coinníollacha oibriúcháin iarbhír sa todhchaí agus suíomh cruinn an tuirbín); Raon sreafa: 1.1 ～ 1.25 m3/s; Uaschumhacht aschuir: 45~50 kW; Trealamh agus ábhair: Ós rud é go bhfuil creimeadh áirithe fós ag an séarachas íonaithe, ní mór cosaint agus friotaíocht creimeadh leordhóthanach a bheith ag na hábhair roghnaithe agus ag an trealamh gaolmhar.
I ndáil leis seo, tá spás curtha in áirithe ag an Roinn Seirbhísí Draenála do dhá shraith umar dríodair sa ghléasra cóireála séarachais chun córas giniúna cumhachta tuirbín a shuiteáil i dtionscadal leathnaithe “Tionscadal Íonú Calafoirt Céim II A”.
3 Bhreithnithe agus Gnéithe Dearaidh Córais
3.1 Cumhacht ghinte agus brú uisce éifeachtach
Seo a leanas an gaol idir cumhacht leictreach a ghintear trí fhuinneamh hidridinimiciúil agus brú uisce éifeachtach: cumhacht leictreach a ghintear (kW) = [dlús séarachais íonaithe ρ (kg/m3) × Ráta sreafa uisce Q (m3/s) × Brú uisce éifeachtach H (m) × tairiseach domhantarraingthe g (9.807 m/s2)] ÷ 1000
× Éifeachtúlacht fhoriomlán an chórais (%). Is é an brú uisce éifeachtach an difríocht idir an leibhéal uisce uasta incheadaithe sa seafta agus leibhéal uisce an seafta in aice láimhe san uisce atá ag sileadh.
Is é sin le rá, dá airde an luas sreafa agus an brú uisce éifeachtach, is ea is mó an chumhacht a ghintear. Dá bhrí sin, chun níos mó cumhachta a ghiniúint, is é ceann de na spriocanna dearaidh ná go gcuirfí ar chumas an chórais tuirbíne an luas sreafa uisce agus an brú uisce éifeachtach is airde a fháil.
3.2 Príomhphointí de dhearadh an chórais
Ar an gcéad dul síos, i dtéarmaí dearaidh, ní mór don chóras tuirbín nua-shuiteáilte cur isteach ar ghnáthoibriú an ghléasra cóireála séarachais a oiread agus is féidir. Mar shampla, ní mór feistí cosanta cuí a bheith sa chóras chun cosc a chur ar an umar dríodair suas an srutha ó bheith ag cur thar maoil leis an séarachas íonaithe mar gheall ar rialú mícheart an chórais. Paraiméadair oibriúcháin a cinneadh le linn an dearaidh: ráta sreafa 1.06 ～ 1.50m3/s, raon brú uisce éifeachtach 24 ～ 52kPa.
Ina theannta sin, ós rud é go bhfuil roinnt substaintí creimneacha fós sa séarachas a íonaítear ag an umar dríodair, amhail sulfíd hidrigine agus salann, ní mór gach ábhar comhpháirte den chóras tuirbín a bhíonn i dteagmháil leis an séarachas íonaithe a bheith frithsheasmhach in aghaidh creimeadh (amhail ábhair chruach dhosmálta dé-thaobhacha a úsáidtear go minic le haghaidh trealaimh chóireála séarachais), chun marthanacht an chórais a fheabhsú agus líon na gcothabhála a laghdú.
Maidir le dearadh an chórais chumhachta, ós rud é nach bhfuil giniúint cumhachta an tuirbín séarachais go hiomlán cobhsaí ar chúiseanna éagsúla, tá an córas giniúna cumhachta ar fad ceangailte go comhthreomhar leis an eangach chun soláthar cumhachta iontaofa a choinneáil. Socrófar an nasc eangaigh de réir na dtreoirlínte teicniúla maidir le nasc eangaigh arna n-eisiúint ag an gcuideachta cumhachta agus ag Roinn Seirbhísí Leictreacha agus Meicniúla Rialtas Réigiún Riaracháin Speisialta Hong Cong.
Maidir le leagan amach na bpíopaí, chomh maith leis na srianta suímh atá ann cheana féin, cuirtear san áireamh an gá atá le cothabháil agus deisiú an chórais. Maidir leis seo, athraíodh an plean bunaidh maidir leis an tuirbín hiodrálach a shuiteáil i seafta an umair socrúcháin a moladh sa tionscadal T&F. Ina áit sin, treoraítear an séarachas íonaithe amach as an seafta trí scornach agus seoltar chuig an tuirbín hiodrálach é, rud a laghdaíonn deacracht agus am na cothabhála go mór agus a laghdaíonn an tionchar ar ghnáthoibriú an ghléasra cóireála séarachais.
Ós rud é go gcaithfear an umar dríodraithe a chur ar fionraí ó am go ham le haghaidh cothabhála, tá scornach an chórais tuirbín ceangailte le dhá seafta de cheithre shraith umar dríodraithe dé-deic. Fiú má stopann dhá shraith umar dríodraithe ag feidhmiú, is féidir leis an dá shraith eile umar dríodraithe séarachas íonaithe a sholáthar freisin, an córas tuirbín a thiomáint, agus leanúint de leictreachas a ghiniúint. Ina theannta sin, tá áit curtha in áirithe in aice le seafta umar dríodraithe 47/49 # le haghaidh suiteáil an dara córas giniúna cumhachta tuirbín hiodrálach sa todhchaí, ionas gur féidir leis an dá chóras giniúna cumhachta tuirbín cumhacht a ghiniúint ag an am céanna nuair a oibríonn na ceithre shraith umar dríodraithe de ghnáth, agus an cumas cumhachta uasta a bhaint amach.
3.3 Roghnú tuirbín hiodrálach agus gineadóra
Is í an tuirbín hiodrálach príomhthrealamh an chórais ghiniúna cumhachta ar fad. Is féidir tuirbíní a roinnt ina dhá chatagóir de réir a bprionsabal oibriúcháin: cineál cuisle agus cineál imoibrithe. Is éard atá i gceist le cineál cuisle ná go scaoileann an sreabhán chuig lann an tuirbín ag luas ard trí il-shoic, agus ansin tiomáineann sé an gineadóir chun fuinneamh a ghiniúint. Téann an cineál imoibrithe tríd an lann tuirbín tríd an sreabhán, agus úsáideann sé brú leibhéal an uisce chun an gineadóir a thiomáint chun fuinneamh a ghiniúint. Sa dearadh seo, bunaithe ar an bhfíric gur féidir leis an séarachas íonaithe brú uisce íseal a sholáthar agus é ag sreabhadh, roghnaítear tuirbín Kaplan, ceann de na cineálacha imoibrithe is oiriúnaí, toisc go bhfuil éifeachtúlacht ard ag an tuirbín seo ag brú uisce íseal agus go bhfuil sé sách tanaí, rud atá níos oiriúnaí don spás teoranta ar an láthair.
Maidir leis an ngineadóir, roghnaítear gineadóir sioncrónach maighnéad buan atá á thiomáint ag tuirbín hiodrálach luas tairiseach. Is féidir leis an ngineadóir seo voltas agus minicíocht níos cobhsaí a aschur ná gineadóir asincrónach, rud a fhágann gur féidir leis feabhas a chur ar cháilíocht an tsoláthair cumhachta, an eangach chomhthreomhar a dhéanamh níos simplí, agus níos lú cothabhála a éileamh.
4 Gnéithe Tógála agus Oibriúcháin
4.1 Socrú comhthreomhar eangaí
Déanfar an nasc leis an ngreille de réir na dtreoirlínte teicniúla maidir le nasc leis an ngreille arna n-eisiúint ag an gcuideachta chumhachta agus ag Roinn Seirbhísí Leictreacha agus Meicniúla Rialtas Réigiún Riaracháin Speisialta Hong Cong. De réir na dtreoirlínte, ní mór feidhm chosanta frith-oileánachta a bheith sa chóras giniúna cumhachta fuinnimh in-athnuaite, ar féidir leis an gcóras giniúna cumhachta fuinnimh in-athnuaite ábhartha a dheighilt go huathoibríoch ón gcóras dáilte nuair a stopann an eangach cumhachta ag soláthar cumhachta ar chúis ar bith, ionas nach féidir leis an gcóras giniúna cumhachta fuinnimh in-athnuaite leanúint de chumhacht a sholáthar don chóras dáilte, chun sábháilteacht phearsanra innealtóireachta leictreachais atá ag obair ar an eangach nó ar an gcóras dáilte a chinntiú.
Maidir le hoibriú sioncrónach an tsoláthair cumhachta, ní féidir an córas giniúna cumhachta in-athnuaite agus an córas dáilte a shioncrónú ach amháin nuair a bhíonn an déine voltais, an uillinn chéime nó an difríocht minicíochta á rialú laistigh de theorainneacha inghlactha.
4.2 Rialú agus cosaint
Is féidir an córas giniúna cumhachta tuirbín hiodrálach a rialú i mód uathoibríoch nó láimhe. Sa mhodh uathoibríoch, is féidir seaftaí umar dríodraithe 47/49 # nó 51/53 # a úsáid mar fhoinse fuinnimh hiodrálaigh, agus cuirfidh an córas rialaithe comhlaí rialaithe éagsúla ar siúl de réir na sonraí réamhshocraithe chun an umar dríodraithe is oiriúnaí a roghnú, chun giniúint cumhachta an tuirbín hiodrálaigh a bharrfheabhsú. Ina theannta sin, déanfaidh an comhla rialaithe an leibhéal séarachais suas an sruth a choigeartú go huathoibríoch ionas nach ndéanfaidh an umar dríodraithe an séarachas íonaithe a róshreabhadh, rud a mhéadaíonn an giniúint cumhachta go dtí an leibhéal is airde. Is féidir an córas gineadóra tuirbín a rialáil sa phríomhsheomra rialaithe nó ar an láthair.
Maidir le cosaint agus rialú, má theipeann ar bhosca soláthair cumhachta nó ar chomhla rialaithe an chórais tuirbíne nó má sháraíonn leibhéal an uisce an leibhéal uisce uasta incheadaithe, stopfaidh córas giniúna cumhachta an tuirbín hiodrálaigh oibriú go huathoibríoch agus scaoilfidh sé an séarachas íonaithe tríd an bpíopa seachbhóthair, chun cosc a chur ar an umar dríodair suas an srutha an séarachas íonaithe a shreabhadh thar maoil mar gheall ar theip an chórais.
5 Feidhmíocht oibríochta an chórais
Cuireadh an córas giniúna cumhachta tuirbín hiodrálach seo i bhfeidhm ag deireadh 2018, le haschur míosúil meánach de níos mó ná 10000 kW · h. Athraíonn an brú uisce éifeachtach ar féidir leis an gcóras giniúna cumhachta tuirbín hiodrálach a thiomáint le himeacht ama freisin mar gheall ar an sreabhadh ard agus íseal séarachais a bhailítear agus a chóireáiltear ag an ngléasra cóireála séarachais gach lá. Chun an chumhacht a ghineann an córas tuirbín a uasmhéadú, tá córas rialaithe deartha ag an Roinn Seirbhísí Draenála chun chasmhóimint oibriúcháin an tuirbín a choigeartú go huathoibríoch de réir an tsreafa séarachais laethúil, rud a fheabhsaíonn éifeachtúlacht táirgthe cumhachta. Taispeánann Fíor 7 an gaol idir an córas giniúna cumhachta agus an sreabhadh uisce. Nuair a sháraíonn an sreabhadh uisce an leibhéal socraithe, oibreoidh an córas go huathoibríoch chun leictreachas a ghiniúint.
6 Dúshlán agus Réitigh
Tá go leor dúshlán tagtha chun cinn ag an Roinn Seirbhísí Draenála agus tionscadail ábhartha á gcur i gcrích aici, agus tá pleananna comhfhreagracha curtha le chéile aici mar fhreagra ar na dúshláin seo,
7 Conclúid
In ainneoin dúshlán éagsúil, cuireadh an córas giniúna cumhachta tuirbín hiodrálach seo i bhfeidhm go rathúil ag deireadh 2018. Is mó ná 10000 kW · h meánaschur cumhachta míosúil an chórais, arb ionann é agus meántomhaltas cumhachta míosúil thart ar 25 teaghlach i Hong Cong (is é thart ar 390kW · h meántomhaltas cumhachta míosúil gach teaghlaigh i Hong Cong in 2018). Tá an Roinn Seirbhísí Draenála tiomanta do “seirbhísí cóireála agus draenála séarachais agus uisce báistí den scoth a sholáthar chun forbairt inbhuanaithe Hong Cong a chur chun cinn”, agus tionscadail um chosaint an chomhshaoil agus athrú aeráide á gcur chun cinn ag an am céanna. Agus fuinneamh in-athnuaite á chur i bhfeidhm, úsáideann an Roinn Seirbhísí Draenála bithghás, fuinneamh gréine agus an fuinneamh ó shreabhadh an séarachais íonaithe chun fuinneamh in-athnuaite a ghiniúint. Le blianta beaga anuas, is é thart ar 27 milliún kW · h meánfhuinneamh in-athnuaite bliantúil a tháirgeann an Roinn Seirbhísí Draenála, ar féidir leis freastal ar riachtanais fuinnimh thart ar 9% den Roinn Seirbhísí Draenála. Leanfaidh an Roinn Seirbhísí Draenála lena hiarrachtaí chun cur i bhfeidhm fuinnimh in-athnuaite a neartú agus a chur chun cinn.
Am an phoist: 22 Samhain 2022
