Turbin air merupakan salah satu jenis mesin turbin dalam mesin fluida. Prototipe turbin air, yaitu turbin air, telah lahir sejak sekitar 100 SM. Saat itu, fungsi utamanya adalah untuk menggerakkan mesin untuk pengolahan biji-bijian dan irigasi. Turbin air, sebagai perangkat mekanis yang digerakkan oleh aliran air, telah berkembang menjadi turbin air saat ini, dan cakupan aplikasinya juga telah diperluas. Lalu, di mana turbin air modern terutama digunakan?
Turbin air terutama digunakan untuk pembangkit listrik penyimpanan terpompa. Ketika beban sistem tenaga lebih rendah dari beban dasar, turbin air dapat digunakan sebagai pompa air untuk menggunakan kelebihan kapasitas pembangkitan daya untuk memompa air dari reservoir hilir ke reservoir hulu dan menyimpan energi dalam bentuk energi potensial; Ketika beban sistem lebih tinggi dari beban dasar, turbin air dapat digunakan untuk menghasilkan listrik guna menyesuaikan beban puncak. Oleh karena itu, pembangkit listrik penyimpanan terpompa murni tidak dapat meningkatkan daya sistem tenaga, tetapi dapat meningkatkan ekonomi operasi unit pembangkit listrik termal dan meningkatkan efisiensi keseluruhan sistem tenaga. Sejak tahun 1950-an, unit penyimpanan terpompa telah dihargai secara luas dan berkembang pesat di seluruh dunia.
Unit penyimpanan terpompa yang dikembangkan pada tahap awal atau dengan tekanan air tinggi sebagian besar mengadopsi tiga jenis mesin, yaitu, yang terdiri dari motor generator, turbin air, dan pompa air secara seri. Keunggulannya adalah turbin air dan pompa air dirancang secara terpisah, yang dapat memiliki efisiensi tinggi, dan arah putaran unit sama saat menghasilkan dan memompa, yang dapat dengan cepat diubah dari pembangkitan daya ke pemompaan, atau dari pemompaan ke pembangkitan daya. Pada saat yang sama, turbin dapat digunakan untuk menyalakan unit. Kelemahannya adalah biaya tinggi dan investasi besar di pembangkit listrik.
Bilah-bilah runner turbin pompa aliran miring dapat berputar dan tetap memiliki kinerja operasi yang baik saat tekanan air dan beban berubah. Namun, dibatasi oleh karakteristik hidraulik dan kekuatan material, tekanan air maksimumnya hanya 136,2 m pada awal tahun 1980-an (pembangkit listrik Kogen No. 1 di Jepang). Untuk tekanan air yang lebih tinggi, diperlukan turbin pompa Francis.
Pembangkit listrik penyimpanan pompa dilengkapi dengan reservoir atas dan bawah. Dengan kondisi penyimpanan energi yang sama, peningkatan head dapat mengurangi kapasitas penyimpanan, meningkatkan kecepatan unit, dan mengurangi biaya proyek. Oleh karena itu, pembangkit listrik penyimpanan energi dengan head tinggi di atas 300 meter berkembang pesat. Turbin pompa Francis dengan head air tertinggi di dunia dipasang di pembangkit listrik Beinabashta di Yugoslavia. Daya unit tunggalnya adalah 315 MW dan head air turbin adalah 600,3 meter; Pompa memiliki head 623,1m dan kecepatan putar 428,6 R/menit. Pompa ini mulai dioperasikan pada tahun 1977. Sejak abad ke-20, unit tenaga air telah berkembang menuju parameter tinggi dan kapasitas besar. Dengan peningkatan kapasitas api dalam sistem tenaga dan pengembangan tenaga nuklir, untuk memecahkan masalah pemangkasan puncak yang wajar, negara-negara di seluruh dunia secara aktif membangun pembangkit listrik penyimpanan pompa selain secara aktif mengembangkan atau memperluas pembangkit listrik skala besar di sistem air utama. Oleh karena itu, turbin pompa telah berkembang pesat.
Sebagai mesin tenaga yang mengubah energi aliran air menjadi energi mekanik berputar, turbin air merupakan bagian yang tak terpisahkan dalam rangkaian generator turbin air. Saat ini, masalah perlindungan lingkungan menjadi semakin serius. Tenaga air, metode pembangkitan daya yang menggunakan energi bersih, semakin banyak digunakan dan dipromosikan. Untuk memanfaatkan sepenuhnya berbagai sumber daya hidrolik, pasang surut, sungai datar dengan kemiringan rendah, dan bahkan gelombang juga telah menarik perhatian luas, yang telah menyebabkan perkembangan pesat turbin tabung dan unit kecil lainnya.
Waktu posting: 06-Apr-2022
