U prirodnim rijekama voda teče od uzvodno prema nizvodno pomiješana s nanosom, a često ispire korito i obronke, što pokazuje da je u vodi skrivena određena količina energije.U prirodnim uvjetima, ova potencijalna energija se troši na ribanje, potiskivanje taloga i prevladavanje otpora trenja.Ako izgradimo neke zgrade i ugradimo potrebnu opremu kako bi kroz vodenu turbinu tekao stalan tok vode, vodenu turbinu će pokretati struja vode, poput vjetrenjače, koja se može neprekidno okretati, a energija vode će se pretvarati u mehaničku energiju.Kada vodena turbina pokreće generator da se zajedno okreće, može proizvesti električnu energiju, a energija vode se pretvara u električnu energiju.To je osnovni princip proizvodnje hidroelektrane.Vodene turbine i generatori su najosnovnija oprema za proizvodnju hidroelektrane.Dopustite mi da vam ukratko predstavim ono malo znanja o proizvodnji električne energije iz hidroelektrana.
1. Hidroenergija i snaga protoka vode
U projektiranju hidroelektrane, da bi se odredio razmjer elektrane, potrebno je poznavati proizvodni kapacitet elektrane.Prema osnovnim principima proizvodnje hidroelektrane, nije teško uočiti da je kapacitet proizvodnje električne energije određen količinom posla koji može obaviti struja.Ukupan rad koji voda može obaviti u određenom vremenskom razdoblju nazivamo energijom vode, a rad koji može obaviti u jedinici vremena (sekundi) zovemo strujnom snagom.Očito, što je veća snaga protoka vode, to je veći kapacitet proizvodnje električne energije u elektrani.Stoga, da bismo znali proizvodni kapacitet elektrane, prvo moramo izračunati snagu protoka vode.Snaga protoka vode u rijeci može se izračunati na ovaj način, uz pretpostavku da je pad vodene površine na određenom dijelu rijeke H (metri), a volumen vode H koji prolazi poprečnim presjekom rijeke u jedinici vrijeme (sekunde) je Q (kubični metar/sekunda), tada je protok Snaga presjeka jednaka umnošku težine vode i kapi.Očito, što je veći pad vode, to je veći protok i veća je snaga protoka vode.
2. Proizvodnja hidroelektrana
Pod određenim naponom i protokom, električna energija koju hidroelektrana može proizvesti naziva se hidroelektrana.Očito, izlazna snaga ovisi o snazi protoka vode kroz turbinu.U procesu pretvaranja vodene energije u električnu, voda mora svladati otpor korita rijeka ili zgrada na putu od uzvodno do nizvodno.Vodene turbine, generatori i prijenosna oprema također moraju svladati mnoge otpore tijekom rada.Da bi se prevladao otpor, mora se raditi, a snaga protoka vode će se potrošiti, što je neizbježno.Stoga je snaga protoka vode koja se može koristiti za proizvodnju električne energije manja od vrijednosti dobivene formulom, odnosno snaga hidroelektrane treba biti jednaka snazi protoka vode pomnoženoj s faktorom manjim od 1. Taj se koeficijent naziva i učinkovitosti hidroelektrane.
Specifična vrijednost učinkovitosti hidroelektrane povezana je s količinom gubitka energije koji nastaje kada voda protječe kroz zgradu i vodenu turbinu, prijenosnu opremu, generator itd., što je veći gubitak, to je niža učinkovitost.U maloj hidroelektrani zbroj tih gubitaka čini oko 25-40% snage protoka vode.Odnosno, protok vode koji može proizvesti 100 kilovata električne energije ulazi u hidroelektranu, a generator može proizvesti samo 60 do 75 kilovata električne energije, tako da je učinkovitost hidroelektrane koja je ekvivalentna 60~75%.
Iz prethodnog uvoda može se vidjeti da kada su brzina protoka elektrane i razlika u razini vode konstantne, izlazna snaga elektrane ovisi o učinkovitosti.Praksa je pokazala da osim performansi hidrauličnih turbina, generatora i prijenosne opreme, na učinkovitost hidroelektrana utječu i drugi čimbenici, kao što su kvaliteta građenja zgrada i ugradnje opreme, kvaliteta rada i upravljanja te je li projektiranje hidroelektrana. hidroelektrana ispravna, svi su čimbenici koji utječu na učinkovitost hidroelektrane.Naravno, neki od ovih utjecajnih čimbenika su primarni, a neki sekundarni, a pod određenim uvjetima primarni i sekundarni čimbenici će se također transformirati jedan u drugi.
Međutim, bez obzira na to koji je faktor, odlučujući čimbenik je da ljudi nisu objekti, strojevima upravljaju ljudi, a tehnologijom upravlja misao.Stoga je u projektiranju, izgradnji i odabiru opreme hidroelektrana potrebno u potpunosti posvetiti pažnju subjektivnoj ulozi čovjeka, te težiti tehnološkoj izvrsnosti kako bi se energetski gubici protoka vode sveli na najmanju moguću mjeru.Ovo je za neke hidroelektrane gdje je sam pad vode relativno nizak.Posebno je važno.Istodobno, potrebno je učinkovito ojačati rad i upravljanje hidroelektranama, kako bi se poboljšala učinkovitost elektrana, u potpunosti iskoristili vodni resursi i omogućila veća uloga malih hidroelektrana.
Vrijeme objave: 09.06.2021
