A xeración de enerxía hidroeléctrica, como fonte de enerxía renovable, limpa e libre de contaminación, leva moito tempo sendo valorada pola xente. Hoxe en día, as centrais hidroeléctricas grandes e medianas son amplamente utilizadas e as tecnoloxías de enerxía renovable son relativamente maduras en todo o mundo. Por exemplo, a central hidroeléctrica das Tres Gargantas na China é a maior central hidroeléctrica do mundo. Non obstante, as centrais hidroeléctricas grandes e medianas teñen moitos impactos negativos no medio ambiente, como as presas que bloquean o fluxo suave dos ríos naturais, bloquean a descarga de sedimentos e alteran o ambiente do ecosistema. A construción de centrais hidroeléctricas tamén require unha extensa inundación de terras, o que resulta nun gran número de inmigrantes.
Como nova fonte de enerxía, a pequena enerxía hidroeléctrica ten un impacto moito menor no medio ambiente e, polo tanto, a xente está a valorala cada vez máis. As pequenas centrais hidroeléctricas, como as centrais hidroeléctricas grandes e medianas, son centrais hidroeléctricas. O termo comunmente coñecido como "pequena enerxía hidroeléctrica" refírese a centrais hidroeléctricas ou centrais hidroeléctricas e sistemas eléctricos con capacidade instalada moi pequena, e a súa capacidade instalada varía dependendo das condicións nacionais de cada país.
Na China, a «pequena enerxía hidroeléctrica» refírese ás centrais hidroeléctricas e ás redes eléctricas locais de apoio cunha capacidade instalada de 25 MW ou menos, que están financiadas e operadas por entidades locais, colectivas ou individuais. A pequena enerxía hidroeléctrica pertence ao grupo de enerxías limpas sen carbono, que non ten o problema do esgotamento dos recursos e non contamina o medio ambiente. É un compoñente indispensable da implementación da estratexia de desenvolvemento sostible na China.
O desenvolvemento de enerxías renovables, como a pequena enerxía hidroeléctrica, segundo as condicións locais e a transformación dos recursos hidroeléctricos en electricidade de alta calidade, xogou un papel importante para garantir o desenvolvemento económico e social nacional, mellorar a calidade de vida da poboación, resolver o problema do consumo de electricidade en zonas sen electricidade e a escaseza de enerxía, promover a gobernanza fluvial, a mellora ecolóxica, a protección ambiental e o desenvolvemento socioeconómico local.
China ten abundantes reservas de recursos de pequenas centrais hidroeléctricas, cunha estimación teórica de 150 millóns de kW e unha capacidade instalada potencial de máis de 70.000 MW para o desenvolvemento. É unha decisión inevitable desenvolver vigorosamente a pequena enerxía hidroeléctrica para mellorar a estrutura enerxética no contexto da protección ambiental con baixas emisións de carbono, a conservación da enerxía e a redución de emisións, e o desenvolvemento sostible. Segundo o plan do Ministerio de Recursos Hídricos, para 2020, China construirá 10 provincias de pequenas centrais hidroeléctricas cunha capacidade instalada de máis de 5 millóns de kW, 100 grandes bases de pequenas centrais hidroeléctricas cunha capacidade instalada de máis de 200.000 kW e 300 condados de pequenas centrais hidroeléctricas cunha capacidade instalada de máis de 100.000 kW. Para 2023, segundo o previsto polo Ministerio de Recursos Hídricos, a xeración de pequenas centrais hidroeléctricas non só alcanzará o obxectivo de 2020, senón que tamén terá un maior desenvolvemento sobre esta base.
Unha central hidroeléctrica é un sistema de xeración de enerxía que converte a enerxía da auga en electricidade a través dunha turbina hidráulica, e o grupo electróxeno da turbina hidráulica é o dispositivo central para lograr a conversión de enerxía en pequenos sistemas hidroeléctricos. O proceso de conversión de enerxía dun grupo electróxeno hidroeléctrico divídese en dúas etapas.
A primeira etapa converte a enerxía potencial da auga na enerxía mecánica da turbina hidráulica. O fluxo de auga ten diferente enerxía potencial a diferentes altitudes e terreos. Cando o fluxo de auga dunha posición máis alta impacta na turbina nunha posición máis baixa, a enerxía potencial xerada polo cambio do nivel da auga convértese na enerxía mecánica da turbina.
Na segunda etapa, a enerxía mecánica da turbina de auga convértese primeiro en enerxía eléctrica, que logo se transmite ao equipo eléctrico a través das liñas de transmisión da rede eléctrica. Despois de ser impactada polo fluxo de auga, a turbina de auga acciona o xerador conectado coaxial para que xire. O rotor do xerador rotatorio acciona o campo magnético de excitación para que xire e o enrolamento do estator do xerador corta as liñas do campo magnético de excitación para xerar forza electromotriz inducida. Por unha banda, emite enerxía eléctrica e, por outra banda, xera un par de freado electromagnético na dirección oposta á rotación no rotor. O fluxo de auga impacta continuamente no dispositivo da turbina de auga e o par de rotación obtido pola turbina de auga a partir do fluxo de auga supera o par de freado electromagnético xerado no rotor do xerador. Cando os dous alcanzan o equilibrio, a unidade da turbina de auga funcionará a unha velocidade constante para xerar electricidade de forma estable e completar a conversión de enerxía.
Un grupo electróxeno hidroeléctrico é un importante dispositivo de conversión de enerxía que converte a enerxía potencial da auga en enerxía eléctrica. Xeralmente consta dunha turbina de auga, un xerador, un controlador de velocidade, un sistema de excitación, un sistema de refrixeración e un equipo de control da central eléctrica. Unha breve introdución aos tipos e funcións dos principais equipos dun grupo electróxeno hidroeléctrico típico é a seguinte:
1) Turbina de auga. Hai dous tipos comúns de turbinas de auga: as de impulso e as reactivas.
2) Xerador. A maioría dos xeradores empregan xeradores síncronos excitados electricamente.
3) Sistema de excitación. Debido a que os xeradores son xeralmente xeradores síncronos excitados electricamente, é necesario controlar o sistema de excitación de CC para lograr a regulación da tensión, a regulación da potencia activa e reactiva da enerxía eléctrica, co fin de mellorar a calidade da enerxía eléctrica de saída.
4) Dispositivo de regulación e control da velocidade (incluíndo o regulador de velocidade e o dispositivo de presión do aceite). O regulador utilízase para regular a velocidade da turbina de auga, de xeito que a frecuencia da enerxía eléctrica de saída cumpra cos requisitos da subministración de enerxía.
5) Sistema de refrixeración. Os pequenos xeradores hidroeléctricos empregan principalmente refrixeración por aire, mediante un sistema de ventilación para axudar a disipar a calor e arrefriar a superficie do estator, o rotor e o núcleo de ferro do xerador.
6) Dispositivo de freado. Os xeradores hidráulicos cunha capacidade nominal que supera un determinado valor están equipados con dispositivos de freado.
7) Equipamento de control de centrais eléctricas. A maioría dos equipos de control de centrais eléctricas adoptan control dixital por ordenador para acadar funcións como a conexión á rede, a regulación de frecuencia, a regulación de tensión, a regulación do factor de potencia, a protección e a comunicación da xeración de enerxía hidroeléctrica.
A pequena enerxía hidroeléctrica pódese dividir en tipo de derivación, tipo de presa e tipo híbrido segundo o método de concentración da carga. A maioría das pequenas centrais hidroeléctricas da China son pequenas centrais hidroeléctricas de tipo derivación relativamente económicas.
As características da xeración de enerxía hidroeléctrica a pequena escala son a construción de centrais a pequena escala, a enxeñaría sinxela, a fácil adquisición de equipos e basicamente o autouso, sen transmitir electricidade a lugares afastados da estación; a rede de enerxía hidroeléctrica a pequena escala ten unha pequena capacidade e a capacidade de xeración de enerxía tamén é pequena. O rexeitamento da enerxía hidroeléctrica a pequena escala ten fortes características locais e de masa.
Como fonte de enerxía limpa, a pequena enerxía hidroeléctrica contribuíu á construción de novas aldeas enerxéticas socialistas na China. Cremos que a combinación da pequena enerxía hidroeléctrica e a tecnoloxía de almacenamento de enerxía fará que o desenvolvemento da pequena enerxía hidroeléctrica sexa máis atractivo no futuro!
Data de publicación: 11 de decembro de 2023
