Como se pode reutilizar unha pinga de auga 19 veces? Un artigo revela os misterios da xeración de enerxía hidroeléctrica
Durante moito tempo, a xeración de enerxía hidroeléctrica foi un importante medio de subministración de electricidade. O río flúe miles de quilómetros e contén unha enorme cantidade de enerxía. O desenvolvemento e a utilización da enerxía natural da auga en electricidade chámase xeración de enerxía hidroeléctrica. O proceso de xeración de enerxía hidroeléctrica é en realidade un proceso de conversión de enerxía.
1. Que é unha central eléctrica de almacenamento por bombeo?
As centrais eléctricas de almacenamento por bombeo son actualmente o método de almacenamento de enerxía de alta capacidade máis maduro e estable tecnoloxicamente. Ao construír ou usar os dous depósitos existentes, fórmase unha gota e o excedente de electricidade do sistema eléctrico durante os períodos de baixa carga bombéase a lugares altos para o seu almacenamento. Durante os períodos de carga máxima, a electricidade xérase liberando auga, o que se coñece como "superbanco de enerxía".
As centrais hidroeléctricas son instalacións que aproveitan a enerxía cinética do fluxo de auga para xerar electricidade. Normalmente constrúense en caídas altas nos ríos, utilizando presas para interceptar o fluxo de auga e formar encoros, que logo converten a enerxía da auga en electricidade mediante turbinas e xeradores hidráulicos.
Non obstante, a eficiencia de xeración de enerxía dunha única central hidroeléctrica non é alta porque, despois de que a auga flúa a través dunha central hidroeléctrica, aínda queda moita enerxía cinética que non se utiliza. Se se poden conectar varias centrais hidroeléctricas en serie para formar un sistema en cascada, unha pinga de auga pode activarse varias veces a diferentes alturas, mellorando así a eficiencia de xeración de enerxía.
Cales son os beneficios das centrais hidroeléctricas ademais da xeración de enerxía? De feito, a construción de centrais hidroeléctricas tamén ten un impacto importante no desenvolvemento económico e social local.
Por unha banda, a construción de centrais hidroeléctricas pode impulsar a construción de infraestruturas locais e o desenvolvemento industrial. A construción de centrais hidroeléctricas require unha gran cantidade de man de obra, recursos materiais e investimento financeiro, o que proporciona oportunidades de emprego local e demanda do mercado, impulsa o desenvolvemento de cadeas industriais relacionadas e aumenta os ingresos fiscais locais. Por exemplo, o investimento total do proxecto da central hidroeléctrica de Wudongde é duns 120.000 millóns de yuans, o que pode impulsar investimentos rexionais relacionados de entre 100.000 e 125.000 millóns de yuans. Durante o período de construción, o aumento medio anual do emprego é de aproximadamente 70.000 persoas, o que constitúe unha nova forza motriz para o crecemento económico local.
Por outra banda, a construción de centrais hidroeléctricas pode mellorar o ambiente ecolóxico local e o benestar das persoas. A construción de centrais hidroeléctricas non só debe seguir estritos estándares ambientais, senón tamén levar a cabo a restauración e protección ecolóxica, criar e liberar peixes raros, mellorar as paisaxes fluviais e promover a biodiversidade. Por exemplo, desde o establecemento da central hidroeléctrica de Wudongde, liberáronse máis de 780.000 alevíns raros, como o peixe de ventre partido, a tartaruga branca, o locha longa e fina e a carpa robaliza. Ademais, a construción de centrais hidroeléctricas tamén require a recolocación e o reasentamento de inmigrantes, o que proporciona mellores condicións de vida e oportunidades de desenvolvemento para a poboación local. Por exemplo, o condado de Qiaojia é a localización da central hidroeléctrica de Baihetan, que implica a recolocación e o reasentamento de 48.563 persoas. O condado de Qiaojia transformou a zona de reasentamento nunha moderna zona de reasentamento de urbanización, mellorou as infraestruturas e os servizos públicos e mellorou a calidade de vida e a felicidade da poboación inmigrante.
Unha central hidroeléctrica non é só unha central eléctrica, senón tamén unha planta beneficiosa. Non só proporciona enerxía limpa para o país, senón que tamén achega desenvolvemento ecolóxico á área local. Esta é unha situación vantaxosa para todos que merece o noso recoñecemento e aprendizaxe.
2. Tipos básicos de xeración de enerxía hidroeléctrica
Os métodos máis empregados para a caída concentrada inclúen a construción de presas, o desvío de auga ou unha combinación de ambos.
Constrúese unha presa nun tramo do río cun gran desnivel, establecese un encoro para almacenar auga e elevar o nivel da auga, instalese unha turbina de auga fóra da presa e a auga do encoro flúa a través do canal de condución de auga (canle de derivación) ata a turbina de auga na parte inferior da presa. A auga acciona a turbina para que xire e accione o xerador para xerar electricidade e, a continuación, flúa a través do canal de cola ata o río augas abaixo. Esta é a forma de construír unha presa e un encoro para a xeración de enerxía.
Debido á gran diferenza de nivel de auga entre a superficie da auga do encoro dentro da presa e a superficie de saída da turbina hidráulica fóra da presa, unha gran cantidade de auga no encoro pode ser utilizada para traballar a través dunha gran enerxía potencial, o que pode lograr unha alta taxa de utilización dos recursos hídricos. A central hidroeléctrica establecida mediante o método de caída concentrada na construción de presas denomínase central hidroeléctrica tipo presa, que consiste principalmente en centrais hidroeléctricas tipo presa e centrais hidroeléctricas tipo leito fluvial.
Establecemento dun encoro para almacenar auga e elevar o nivel da auga nos tramos altos do río, instalación dunha turbina hidráulica nos tramos baixos e desviación da auga do encoro augas arriba á turbina hidráulica inferior a través do canal de derivación. O fluxo de auga acciona a turbina para que xire e accione o xerador para xerar electricidade, e despois pasa a través do canal de cola cara aos tramos baixos do río. O canal de derivación será máis longo e atravesará a montaña, o que é unha forma de desviación de auga e xeración de enerxía.
Debido á gran diferenza de nivel de auga H0 entre a superficie do encoro augas arriba e a superficie de saída da turbina augas abaixo, unha gran cantidade de auga no encoro funciona a través dunha gran enerxía potencial, o que pode lograr unha alta eficiencia de utilización dos recursos hídricos. As centrais hidroeléctricas que empregan un método de desviación concentrada da cabeza de auga denomínanse centrais hidroeléctricas de tipo de desviación, incluíndo principalmente centrais hidroeléctricas de tipo de desviación por presión e centrais hidroeléctricas de tipo sen desviación por presión.
3. Como conseguir a «reutilización 19 veces dunha pinga de auga»?
Enténdese que a central hidroeléctrica de Nanshan se completou e puxo en funcionamento oficialmente o 30 de outubro de 2019, situada na unión dos condados de Yanyuan e Butuo, na prefectura autónoma Liangshan Yi, provincia de Sichuan. A capacidade total instalada da central hidroeléctrica é de 102.000 megavatios, que é un proxecto de enerxía hidroeléctrica que utiliza de forma integral os recursos hídricos naturais, a enerxía eólica e a enerxía solar. E o máis rechamante é que esta central hidroeléctrica non só xera electricidade, senón que tamén consegue a máxima eficiencia dos recursos hídricos a través de medios tecnolóxicos. Usa repetidamente unha pinga de auga 19 veces, creando 34.100 millóns de quilovatios-hora adicionais de electricidade, creando múltiples milagres no campo da xeración de enerxía hidroeléctrica.
En primeiro lugar, a central hidroeléctrica de Nanshan adopta a tecnoloxía de xeración de enerxía hidroeléctrica híbrida líder mundial, que utiliza de forma integral os recursos hídricos naturais, a enerxía eólica e a enerxía solar, e consegue unha optimización e colaboración sistemáticas a través de medios tecnolóxicos, acadando así un desenvolvemento sostible.
En segundo lugar, a central hidroeléctrica introduce tecnoloxías de vangarda como a análise de macrodatos, a intelixencia artificial e a Internet das Cousas para xestionar con precisión varios aspectos como os parámetros da unidade, o nivel da auga, a altura e o caudal, co fin de mellorar a eficiencia operativa da central hidroeléctrica. Por exemplo, ao establecer unha tecnoloxía de seguimento e regulación automática da presión de altura constante, a unidade de turbina hidroeléctrica maximiza a utilización dos recursos hídricos, garantindo ao mesmo tempo un funcionamento seguro, conseguindo o obxectivo de optimizar e aumentar a xeración de enerxía mediante a optimización da altura. Ao mesmo tempo, cando o nivel de auga do encoro é baixo, as centrais hidroeléctricas establecen un sistema de xestión dinámica para o encoro para frear a taxa de descenso do nivel da auga, mellorar a eficiencia da reciclaxe e aumentar eficazmente a capacidade de xeración de enerxía.
Ademais, o excelente deseño da central hidroeléctrica de Nanshan tamén é indispensable. Adopta unha turbina de auga PM (turbina Pelton Michel), que se caracteriza polo feito de que, cando se pulveriza auga sobre o impulsor, a área da sección transversal da boquilla e o caudal cara ao impulsor pódense axustar mediante rotación, para que coincida a dirección e a velocidade da pulverización de auga coa dirección e a velocidade de rotación do impulsor, maximizando a eficiencia da xeración de enerxía. Ademais, adoptáronse tecnoloxías avanzadas como a tecnoloxía de pulverización de auga multipunto e a adición de seccións rotatorias, o que mellora considerablemente a eficiencia da xeración de enerxía.
Finalmente, a central hidroeléctrica de Nanshan tamén adopta unha tecnoloxía exclusiva de almacenamento de enerxía. Engadiuse un conxunto de instalacións de drenaxe de emerxencia do nivel da auga na zona de deposición de auga. A través do depósito de almacenamento de auga, os recursos hídricos pódense dividir en diferentes períodos de tempo, cumprindo múltiples funcións como a produción de auga e a transmisión de enerxía, e garantindo o uso económico e seguro dos recursos hídricos.
En xeral, a razón pola que a central hidroeléctrica de Nanshan alcanzou o obxectivo de "reutilizar 19 veces unha pinga de auga" débese a varios factores, incluíndo a tecnoloxía líder mundial de xeración de enerxía hidroeléctrica híbrida, a aplicación de tecnoloxía de vangarda, mecanismos de xestión eficientes, un deseño excelente e unha tecnoloxía única de almacenamento de enerxía. Isto non só achega novas ideas e modelos para o desenvolvemento da industria hidroeléctrica, senón que tamén proporciona demostracións e inspiracións beneficiosas para o desenvolvemento sostible da industria enerxética chinesa.
Data de publicación: 14 de agosto de 2023
