Bagaimana setetes air dapat digunakan kembali sebanyak 19 kali? Sebuah artikel mengungkap misteri pembangkit listrik tenaga air
Sejak lama, pembangkit listrik tenaga air telah menjadi sarana penting penyediaan listrik. Sungai mengalir sejauh ribuan mil, mengandung energi yang sangat besar. Pengembangan dan pemanfaatan energi air alami menjadi listrik disebut pembangkit listrik tenaga air. Proses pembangkitan listrik tenaga air sebenarnya merupakan proses konversi energi.
1、 Apa itu pembangkit listrik penyimpanan pompa?
Pembangkit listrik dengan penyimpanan pompa saat ini merupakan metode penyimpanan energi berkapasitas tinggi yang paling matang secara teknologi dan stabil. Dengan membangun atau menggunakan dua reservoir yang ada, terbentuklah sebuah drop, dan kelebihan listrik dari sistem tenaga listrik selama periode beban rendah dipompa ke tempat yang tinggi untuk disimpan. Selama periode beban puncak, listrik dihasilkan dengan melepaskan air, yang dikenal sebagai “super power bank”
Pembangkit listrik tenaga air adalah fasilitas yang menggunakan energi kinetik aliran air untuk menghasilkan listrik. Pembangkit listrik tenaga air biasanya dibangun di air terjun yang tinggi di sungai, menggunakan bendungan untuk menahan aliran air dan membentuk waduk, yang kemudian mengubah energi air menjadi listrik melalui turbin dan generator air.
Namun, efisiensi pembangkitan daya dari satu stasiun pembangkit listrik tenaga air tidaklah tinggi karena setelah air mengalir melalui satu stasiun pembangkit listrik tenaga air, masih banyak energi kinetik yang tersisa yang tidak dimanfaatkan. Jika beberapa stasiun pembangkit listrik tenaga air dapat dihubungkan secara seri untuk membentuk sistem kaskade, setetes air dapat diaktifkan beberapa kali pada ketinggian yang berbeda, sehingga meningkatkan efisiensi pembangkitan daya.
Apa saja manfaat PLTA selain pembangkit listrik? Padahal, pembangunan PLTA juga berdampak penting pada pembangunan ekonomi dan sosial masyarakat setempat.
Di satu sisi, pembangunan stasiun tenaga air dapat mendorong pembangunan infrastruktur lokal dan pengembangan industri. Pembangunan stasiun tenaga air membutuhkan sejumlah besar tenaga kerja, sumber daya material, dan investasi keuangan, yang menyediakan peluang kerja lokal dan permintaan pasar, mendorong pengembangan rantai industri terkait, dan meningkatkan pendapatan fiskal lokal. Misalnya, total investasi proyek Stasiun Tenaga Air Wudongde sekitar 120 miliar yuan, yang dapat mendorong investasi terkait regional sebesar 100 miliar yuan hingga 125 miliar yuan. Selama masa konstruksi, peningkatan lapangan kerja tahunan rata-rata sekitar 70.000 orang, membentuk kekuatan pendorong baru bagi pertumbuhan ekonomi lokal.
Di sisi lain, pembangunan stasiun pembangkit listrik tenaga air dapat meningkatkan lingkungan ekologi lokal dan kesejahteraan masyarakat. Pembangunan stasiun pembangkit listrik tenaga air tidak hanya harus mengikuti standar lingkungan yang ketat, tetapi juga melakukan pemulihan dan perlindungan ekologi, mengembangbiakkan dan melepaskan ikan langka, memperbaiki lanskap sungai, dan mempromosikan keanekaragaman hayati. Misalnya, sejak berdirinya Stasiun Pembangkit Listrik Tenaga Air Wudongde, lebih dari 780.000 benih ikan langka seperti ikan perut terbelah, penyu putih, loach tipis panjang, dan ikan mas bass telah dilepaskan. Selain itu, pembangunan stasiun pembangkit listrik tenaga air juga memerlukan relokasi dan pemukiman kembali imigran, yang memberikan kondisi kehidupan yang lebih baik dan peluang pembangunan bagi masyarakat setempat. Misalnya, Kabupaten Qiaojia adalah lokasi Stasiun Pembangkit Listrik Tenaga Air Baihetan, yang melibatkan relokasi dan pemukiman kembali 48.563 orang. Kabupaten Qiaojia telah mengubah daerah pemukiman kembali menjadi daerah pemukiman kembali urbanisasi modern, meningkatkan infrastruktur dan fasilitas layanan publik, dan meningkatkan kualitas hidup dan kebahagiaan penduduk imigran.
Pembangkit listrik tenaga air bukan hanya pembangkit listrik, tetapi juga pembangkit yang bermanfaat. Pembangkit listrik tenaga air tidak hanya menyediakan energi bersih bagi negara, tetapi juga membawa pembangunan hijau ke daerah setempat. Ini adalah situasi yang saling menguntungkan yang patut kita hargai dan pelajari.
2、 Jenis dasar pembangkit listrik tenaga air
Metode penurunan terkonsentrasi yang umum digunakan meliputi pembangunan bendungan, pengalihan air, atau kombinasi keduanya.
Bangun bendungan di bagian sungai yang memiliki kemiringan besar, buat waduk untuk menyimpan air dan menaikkan muka air, pasang turbin air di luar bendungan, dan air dari waduk mengalir melalui saluran pengangkut air (saluran pengalihan) ke turbin air di bagian bawah bendungan. Air menggerakkan turbin untuk berputar dan menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik, lalu mengalir melalui saluran tailrace ke sungai di hilir. Beginilah cara membangun bendungan dan membangun waduk untuk pembangkit listrik.
Karena perbedaan muka air yang besar antara permukaan air waduk di dalam bendungan dan permukaan outlet turbin hidrolik di luar bendungan, sejumlah besar air di waduk dapat digunakan untuk bekerja melalui energi potensial yang besar, yang dapat mencapai tingkat pemanfaatan sumber daya air yang tinggi. Pembangkit listrik tenaga air yang dibangun dengan menggunakan metode penurunan terkonsentrasi pada konstruksi bendungan disebut pembangkit listrik tenaga air tipe bendungan, yang terutama terdiri dari pembangkit listrik tenaga air tipe bendungan dan pembangkit listrik tenaga air tipe dasar sungai.
Membangun waduk untuk menampung air dan menaikkan muka air di hulu sungai, memasang turbin air di hilir, dan mengalihkan air dari waduk di hulu ke turbin air hilir melalui saluran pengalihan. Aliran air menggerakkan turbin untuk berputar dan menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik, kemudian melewati saluran tailrace ke hilir sungai. Saluran pengalihan akan lebih panjang dan melewati pegunungan, yang merupakan salah satu cara pengalihan air dan pembangkitan listrik.
Karena perbedaan muka air H0 yang besar antara permukaan reservoir hulu dan permukaan outlet turbin hilir, sejumlah besar air di reservoir bekerja melalui energi potensial yang besar, yang dapat mencapai efisiensi pemanfaatan sumber daya air yang tinggi. Pembangkit listrik tenaga air yang menggunakan metode pengalihan muka air terpusat disebut stasiun tenaga air tipe pengalihan, terutama termasuk stasiun tenaga air tipe pengalihan tekanan dan stasiun tenaga air tipe pengalihan non-tekanan.
3. Bagaimana cara mencapai “19 kali penggunaan kembali setetes air”?
Diketahui bahwa PLTA Nanshan secara resmi telah rampung dan mulai beroperasi pada tanggal 30 Oktober 2019, berlokasi di persimpangan Kabupaten Yanyuan dan Kabupaten Butuo di Prefektur Otonomi Liangshan Yi, Provinsi Sichuan. Total kapasitas terpasang PLTA ini adalah 102.000 megawatt, yang merupakan proyek pembangkit listrik tenaga air yang secara komprehensif memanfaatkan sumber daya air alami, energi angin, dan energi matahari. Dan yang paling menarik perhatian adalah bahwa PLTA ini tidak hanya menghasilkan listrik, tetapi juga mencapai efisiensi sumber daya air yang maksimal melalui sarana teknologi. PLTA ini berulang kali menggunakan setetes air sebanyak 19 kali, sehingga menghasilkan tambahan listrik sebesar 34,1 miliar kilowatt jam, sehingga menciptakan banyak keajaiban di bidang pembangkitan listrik tenaga air.
Pertama, Stasiun Pembangkit Listrik Tenaga Air Nanshan mengadopsi teknologi pembangkit listrik tenaga air hibrida terdepan di dunia, yang secara komprehensif memanfaatkan sumber daya air alami, energi angin, dan energi matahari, dan mencapai optimalisasi dan kolaborasi sistematis melalui sarana teknologi, sehingga mencapai pembangunan berkelanjutan.
Kedua, stasiun tenaga air memperkenalkan teknologi mutakhir seperti analisis data besar, kecerdasan buatan, dan Internet of Things untuk mengelola berbagai aspek seperti parameter unit, ketinggian air, tekanan, dan aliran air, guna meningkatkan efisiensi operasional stasiun tenaga air. Misalnya, dengan membangun teknologi pelacakan dan pengaturan tekanan tekanan konstan secara otomatis, unit generator turbin air memaksimalkan pemanfaatan sumber daya air sambil memastikan operasi yang aman, mencapai tujuan mengoptimalkan dan meningkatkan pembangkitan daya melalui pengoptimalan tekanan. Pada saat yang sama, ketika ketinggian air waduk rendah, stasiun tenaga air membangun sistem manajemen dinamis untuk waduk guna memperlambat laju penurunan ketinggian air, meningkatkan efisiensi daur ulang, dan secara efektif meningkatkan kapasitas pembangkitan daya.
Selain itu, desain Nanshan Hydropower Station yang sangat baik juga sangat diperlukan. Pembangkit ini menggunakan turbin air PM (turbin Pelton Michel), yang dicirikan oleh fakta bahwa ketika air disemprotkan ke impeller, luas penampang nosel dan laju aliran menuju impeller dapat disesuaikan dengan putaran, sehingga dapat menyesuaikan arah dan kecepatan semprotan air dengan arah putaran dan kecepatan impeller, sehingga memaksimalkan efisiensi pembangkitan daya. Selain itu, teknologi canggih seperti teknologi penyemprotan air multi-titik dan penambahan bagian yang berputar telah diadopsi, sehingga sangat meningkatkan efisiensi pembangkitan daya.
Terakhir, Stasiun Tenaga Air Nanshan juga mengadopsi teknologi penyimpanan energi eksklusif. Seperangkat fasilitas drainase permukaan air darurat telah ditambahkan di area pengendapan air. Melalui reservoir penyimpanan air, sumber daya air dapat dibagi ke dalam periode waktu yang berbeda, mencapai berbagai fungsi seperti produksi air dan transmisi daya, serta memastikan pemanfaatan sumber daya air yang ekonomis dan aman.
Secara keseluruhan, alasan mengapa Stasiun Tenaga Air Nanshan telah mencapai tujuan "memanfaatkan kembali 19 kali setetes air" adalah karena berbagai faktor, termasuk teknologi pembangkitan tenaga air hibrida terkemuka di dunia, penerapan teknologi mutakhir, mekanisme manajemen yang efisien, desain yang sangat baik, dan teknologi penyimpanan energi yang unik. Hal ini tidak hanya menghadirkan ide dan model baru untuk pengembangan industri tenaga air, tetapi juga memberikan demonstrasi dan inspirasi yang bermanfaat bagi pembangunan berkelanjutan industri energi Tiongkok.
Waktu posting: 14-Agu-2023
