Nos ríos naturais, a auga flúe de augas arriba a augas abaixo mesturada con sedimentos e, a miúdo, lava o leito do río e as ladeiras das ribeiras, o que demostra que hai unha certa cantidade de enerxía agochada na auga. En condicións naturais, esta enerxía potencial consúmese para frear, empurrar os sedimentos e superar a resistencia por fricción. Se construímos algúns edificios e instalamos algúns equipos necesarios para facer que un fluxo constante de auga flúa a través dunha turbina de auga, a turbina de auga será impulsada pola corrente de auga, como un muíño de vento, que pode xirar continuamente, e a enerxía da auga converterase en enerxía mecánica. Cando a turbina de auga impulsa o xerador para que xire xuntos, pode xerar electricidade e a enerxía da auga converterse en enerxía eléctrica. Este é o principio básico da xeración de enerxía hidroeléctrica. As turbinas e os xeradores de auga son o equipo máis básico para a xeración de enerxía hidroeléctrica. Permítanme darlles unha breve introdución aos poucos coñecementos sobre a xeración de enerxía hidroeléctrica.
1. Enerxía hidroeléctrica e enerxía do fluxo de auga
No deseño dunha central hidroeléctrica, para determinar a escala da central, é necesario coñecer a capacidade de xeración de enerxía da central. Segundo os principios básicos da xeración de enerxía hidroeléctrica, non é difícil ver que a capacidade de xeración de enerxía dunha central está determinada pola cantidade de traballo que pode realizar a corrente. Chamámoslle enerxía da auga ao traballo total que a auga pode realizar nun determinado período de tempo, e o traballo que se pode realizar nunha unidade de tempo (segundos) chámase potencia da corrente. Obviamente, canto maior sexa a potencia do fluxo de auga, maior será a capacidade de xeración de enerxía da central. Polo tanto, para coñecer a capacidade de xeración de enerxía da central, primeiro debemos calcular a potencia do fluxo de auga. A potencia do fluxo de auga no río pódese calcular deste xeito, supoñendo que a caída da superficie da auga nunha determinada sección do río é de H (metros) e o volume de auga de H que pasa pola sección transversal do río na unidade de tempo (segundos) é de Q (metros cúbicos/segundo), entón a potencia da sección do fluxo é igual ao produto do peso da auga e a caída. Obviamente, canto maior sexa a caída de auga, maior será o caudal e maior será a potencia do fluxo de auga.
2. A produción das centrais hidroeléctricas
Baixo unha determinada altura e caudal, a electricidade que pode xerar unha central hidroeléctrica chámase potencia hidroeléctrica. Obviamente, a potencia de saída depende da potencia do fluxo de auga a través da turbina. No proceso de conversión da enerxía da auga en enerxía eléctrica, a auga debe superar a resistencia dos leitos dos ríos ou dos edificios ao longo do camiño, desde augas arriba ata augas abaixo. As turbinas de auga, os xeradores e os equipos de transmisión tamén deben superar moitas resistencias durante o traballo. Para superar a resistencia, débese realizar traballo e consumirase a potencia do fluxo de auga, o que é inevitable. Polo tanto, a potencia do fluxo de auga que se pode usar para xerar electricidade é menor que o valor obtido pola fórmula, é dicir, a potencia de saída da central hidroeléctrica debe ser igual á potencia do fluxo de auga multiplicada por un factor inferior a 1. Este coeficiente tamén se denomina eficiencia dunha central hidroeléctrica.
O valor específico da eficiencia dunha central hidroeléctrica está relacionado coa cantidade de perda de enerxía que se produce cando a auga flúe a través do edificio e da turbina de auga, o equipo de transmisión, o xerador, etc. Canto maior sexa a perda, menor será a eficiencia. Nunha pequena central hidroeléctrica, a suma destas perdas representa aproximadamente o 25-40 % da potencia do fluxo de auga. É dicir, o fluxo de auga que pode xerar 100 quilovatios de electricidade entra na central hidroeléctrica e o xerador só pode xerar de 60 a 75 quilovatios de electricidade, polo que a eficiencia da central hidroeléctrica é equivalente ao 60-75 %.
Da introdución anterior pódese ver que cando o caudal e a diferenza do nivel da auga da central eléctrica son constantes, a potencia de saída da central depende da eficiencia. A práctica demostrou que, ademais do rendemento das turbinas hidráulicas, xeradores e equipos de transmisión, outros factores que afectan á eficiencia das centrais hidroeléctricas, como a calidade da construción e a instalación dos equipos, a calidade do funcionamento e a xestión, e se o deseño da central hidroeléctrica é correcto, son factores que afectan á eficiencia da central hidroeléctrica. Por suposto, algúns destes factores influentes son primarios e outros secundarios, e baixo certas condicións, os factores primarios e secundarios tamén se transformarán entre si.
Non obstante, sexa cal sexa o factor, o factor decisivo é que as persoas non son obxectos, as máquinas están controladas por humanos e a tecnoloxía está rexida polo pensamento. Polo tanto, no deseño, construción e selección de equipos de centrais hidroeléctricas, é necesario dar pleno xogo ao papel subxectivo dos seres humanos e esforzarse pola excelencia na tecnoloxía para minimizar ao máximo a perda de enerxía do fluxo de auga. Isto ocorre nalgunhas centrais hidroeléctricas onde a propia caída de auga é relativamente baixa. É especialmente importante. Ao mesmo tempo, é necesario fortalecer eficazmente o funcionamento e a xestión das centrais hidroeléctricas, para mellorar a eficiencia das centrais, aproveitar ao máximo os recursos hídricos e permitir que as pequenas centrais hidroeléctricas desempeñen un papel máis importante.
Data de publicación: 09-06-2021
