Бір тамшы суды 19 рет қалай пайдалануға болады? Мақала су электр энергиясын өндірудің құпиясын ашады
Ұзақ уақыт бойы су электр энергиясын өндіру электрмен жабдықтаудың маңызды құралы болды. Өзен мыңдаған мильге ағып, орасан зор энергияға ие. Табиғи су энергиясын электр энергиясына айналдыру және пайдалану су электр энергиясын өндіру деп аталады. Су электр энергиясын өндіру процесі шын мәнінде энергияны түрлендіру процесі болып табылады.
1, Сорапты жинақтаушы электр станциясы дегеніміз не?
Сорапты жинақтаушы электр станциялары қазіргі уақытта ең технологиялық жетілген және тұрақты қуатты жоғары энергия сақтау әдісі болып табылады. Қолданыстағы екі резервуарды салу немесе пайдалану арқылы құлдырау пайда болады және төмен жүктеме кезеңдерінде электр жүйесінен артық электр энергиясы сақтау үшін жоғары орындарға айдалады. Ең жоғары жүктеме кезеңдерінде электр қуаты «супер қуат банкі» деп аталатын суды босату арқылы өндіріледі.
Су электр станциялары – электр энергиясын өндіру үшін су ағынының кинетикалық энергиясын пайдаланатын құрылыстар. Олар әдетте өзендердегі биік құлдырауларда, су ағынын тоқтату және су қоймаларын қалыптастыру үшін бөгеттерді пайдалана отырып, кейіннен су турбиналары мен генераторлар арқылы су энергиясын электр энергиясына айналдырады.
Дегенмен, жалғыз су электр станциясының электр энергиясын өндіру тиімділігі жоғары емес, өйткені су ГЭС арқылы өткеннен кейін, әлі де пайдаланылмаған көптеген кинетикалық энергия қалды. Егер каскадты жүйені құру үшін бірнеше гидроэлектр станцияларын тізбектей қосуға болатын болса, су тамшысы әртүрлі биіктікте бірнеше рет іске қосылып, электр қуатын өндіру тиімділігін арттырады.
Су электр станцияларының электр энергиясын өндіруден басқа қандай пайдасы бар? Шын мәнінде, су электр станцияларының құрылысы жергілікті экономикалық және әлеуметтік дамуға да маңызды әсер етеді.
Бір жағынан, су электр станцияларының құрылысы жергілікті инфрақұрылым құрылысы мен өнеркәсіптің дамуына ықпал ете алады. Су электр станцияларының құрылысы жұмыс күшін, материалдық ресурстарды және қаржылық инвестицияларды қажет етеді, бұл жергілікті жұмыспен қамту мүмкіндіктері мен нарықтық сұранысты қамтамасыз етеді, байланысты өнеркәсіптік тізбектердің дамуын ынталандырады және жергілікті бюджет кірістерін арттырады. Мысалы, Уудүндэ су электр станциясы жобасының жалпы инвестициясы шамамен 120 миллиард юаньды құрайды, бұл аймақтық байланысты 100 миллиард юандық инвестицияны 125 миллиард юанға дейін көтеруі мүмкін. Құрылыс кезеңінде жұмыспен қамтудың орташа жылдық өсімі шамамен 70000 адамды құрайды, бұл жергілікті экономикалық өсудің жаңа қозғаушы күшін құрайды.
Екінші жағынан, су электр станцияларының құрылысы жергілікті экологиялық орта мен халықтың әл-ауқатын жақсартуға мүмкіндік береді. Су электр стансаларының құрылысы қатаң экологиялық стандарттарды сақтаумен қатар, экологиялық қалпына келтіру мен қорғауды жүзеге асыруға, сирек кездесетін балықтарды өсіруге және шығаруға, өзен ландшафтарын жақсартуға, биологиялық әртүрлілікті дамытуға ықпал етуі керек. Мысалы, Вудундэ су электр станциясы құрылғаннан бері 780000-нан астам сирек кездесетін балық шабақтары, мысалы, жарылған қарын балық, ақ тасбақа, ұзын жіңішке тайғақ, бас тұқы балықтары шығарылды. Сонымен қатар, су электр станцияларын салу да көшіп келушілерді көшіруді және қоныстандыруды талап етеді, бұл жергілікті халықтың өмір сүру жағдайлары мен даму мүмкіндіктерін жақсартады. Мысалы, Цяоця округі 48563 адамды көшіру мен қоныстандыруды қамтитын Байхетан су электр станциясының орналасқан жері. Цяожя уезі қоныс аудару аймағын заманауи урбанизация қоныстандыру аймағына айналдырып, инфрақұрылым мен халыққа қызмет көрсету нысандарын жақсартты, көшіп келген халықтың өмір сүру сапасы мен бақытын жақсартты.
Су электр станциясы тек электр станциясы ғана емес, сонымен бірге пайда әкелетін қондырғы. Ол елді таза энергиямен қамтамасыз етіп қана қоймай, жергілікті аумақты жасыл желекке айналдырады. Бұл біздің бағалауымыз бен үйренуімізге лайық «жеңіс-жеңіс» жағдай.
2、 Су электр энергиясын өндірудің негізгі түрлері
Концентрлі құлдыраудың жиі қолданылатын әдістеріне бөгет салу, суды бұру немесе екеуінің комбинациясы жатады.
Өзеннің үлкен тамшысы бар учаскесіне бөгет салу, суды жинақтау және су деңгейін көтеру үшін резервуар орнату, бөгеттің сыртына су турбинасын орнату, ал резервуардан келетін су су өткізгіш арна (диверсиялық арна) арқылы бөгеттің төменгі бөлігіндегі су турбинасына ағып кетеді. Су турбинаны айналдырады және электр энергиясын өндіру үшін генераторды жүргізеді, содан кейін артқы канал арқылы төменгі өзенге ағады. Бұл бөгет салу және электр энергиясын өндіруге арналған су қоймасын салу жолы.
Бөгет ішіндегі резервуардың су беті мен бөгеттің сыртындағы гидротурбинаның шығатын бетінің арасындағы су деңгейінің үлкен айырмашылығына байланысты резервуардағы судың үлкен көлемін үлкен потенциалдық энергия арқылы жұмысқа пайдалануға болады, бұл су ресурстарын пайдаланудың жоғары көрсеткішіне қол жеткізе алады. Бөгет құрылысында шоғырланған құлдырау әдісімен құрылған гидроэлектр станциясы негізінен бөгет типті су электр станциялары мен өзен арнасы типті су электр станцияларынан тұратын бөгет типті су электр станциясы деп аталады.
Өзеннің жоғарғы ағысында суды жинақтау және су деңгейін көтеру үшін су қоймасын құру, төменгі ағысына су турбинасын орнату және су бұру арнасы арқылы жоғарғы су қоймасынан суды төменгі су турбинасына бұру. Су ағыны турбинаны айналдыруға және генераторды электр қуатын өндіруге бағыттайды, содан кейін өзеннің төменгі ағысына құйрықты арна арқылы өтеді. Су бұру арнасы ұзағырақ болады және тау арқылы өтеді, бұл суды бұру және электр энергиясын өндіру тәсілі болып табылады.
Су қоймасының жоғарғы қабаты мен төменгі ағынды турбинаның шығу беті арасындағы су деңгейінің H0 айырмашылығына байланысты, резервуардағы судың көп мөлшері үлкен потенциалдық энергия арқылы жұмыс істейді, бұл су ресурстарын пайдаланудың жоғары тиімділігіне қол жеткізе алады. Су бұрудың шоғырланған әдісін пайдаланатын су электр станциялары диверсиялық типті су электр станциялары деп аталады, оның ішінде негізінен қысымды бұру типті су электр станциялары және қысымды бұру типті су электр станциялары.
3、 «Бір тамшы суды 19 рет қайта пайдалануға» қалай жетуге болады?
Сычуань провинциясының Ляньшань-И автономиялық префектурасындағы Яньюань округі мен Бутуо округінің түйіскен жерінде орналасқан Наньшань су электр станциясы 2019 жылдың 30 қазанында ресми түрде аяқталып, пайдалануға берілгені белгілі. Су электр стансасының жалпы орнатылған қуаты 102000 мегаватт құрайды, бұл табиғи су ресурстарын, жел энергиясын және күн энергиясын кешенді түрде пайдаланатын гидроэнергетикалық жоба. Ал ең көздің жауын алатыны – бұл су электр стансасы тек электр қуатын өндіріп қана қоймай, технологиялық құралдар арқылы су ресурстарын пайдаланудың шекті тиімділігіне қол жеткізеді. Ол бір тамшы суды 19 рет қайталап пайдаланып, қосымша 34,1 миллиард киловатт сағат электр энергиясын жасап, гидроэнергетика саласында сан алуан кереметтер жасайды.
Біріншіден, Наньшань су электр станциясы табиғи су ресурстарын, жел энергиясын және күн энергиясын жан-жақты пайдаланатын және технологиялық құралдар арқылы жүйелі оңтайландыру мен ынтымақтастыққа қол жеткізетін, осылайша тұрақты дамуға қол жеткізетін әлемдегі жетекші гибридті гидроэнергия өндіру технологиясын қолданады.
Екіншіден, су электр станциясының пайдалану тиімділігін арттыру үшін қондырғы параметрлері, су деңгейі, су деңгейі және су ағыны сияқты әртүрлі аспектілерді мұқият басқару үшін су электр станциясы үлкен деректерді талдау, жасанды интеллект және заттар интернеті сияқты озық технологияларды енгізеді. Мысалы, тұрақты қысымды автоматты бақылау және реттеу технологиясын орнату арқылы су турбиналық генератор қондырғысы су ресурстарын барынша пайдалануды қамтамасыз ете отырып, қауіпсіз жұмысты қамтамасыз етеді, қысымды оңтайландыру арқылы энергия өндіруді оңтайландыру және арттыру мақсатына қол жеткізеді. Сонымен қатар, су қоймасының су деңгейі төмен болған кезде су электр станциялары су деңгейінің төмендеу қарқынын бәсеңдету, қайта өңдеу тиімділігін арттыру және электр қуатын өндіру қуаттылығын тиімді арттыру үшін су қоймасын басқарудың динамикалық жүйесін құрады.
Сонымен қатар, Наньшань су электр станциясының тамаша жобасы да таптырмас. Ол PM су турбинасын (Pelton Michel турбинасын) қабылдайды, ол жұмыс дөңгелегіне су бүрку кезінде саптаманың көлденең қимасының ауданын және жұмыс доңғалағына қарай ағын жылдамдығын су бүріккіштің бағыты мен жылдамдығын айналу бағытымен және жұмыс доңғалағын құрудың тиімділігін арттырумен сәйкестендіру үшін айналу арқылы реттеуге болатындығымен сипатталады. Сонымен қатар, көп нүктелі су бүрку технологиясы және айналмалы бөліктерді қосу сияқты озық технологиялар қабылданып, электр қуатын өндіру тиімділігін айтарлықтай арттырады.
Ақырында, Наньшань су электр станциясы энергияны сақтаудың ерекше технологиясын қолданады. Су тұндыру аймағында апатты су деңгейін дренаждық қондырғылар кешені қосылды. Су қоймасы арқылы су ресурстарын әртүрлі уақыт кезеңдеріне бөлуге болады, бұл су өндіру және электр энергиясын беру сияқты көптеген функцияларға қол жеткізу және су ресурстарын үнемді және қауіпсіз пайдалануды қамтамасыз етеді.
Жалпы, Наньшань су электр станциясының «бір тамшы суды 19 есе қайта пайдалану» мақсатына жетуінің себебі әртүрлі факторларға, соның ішінде әлемдегі жетекші гибридті гидроэнергия өндіру технологиясына, озық технологияны қолдануына, тиімді басқару тетіктеріне, тамаша дизайнға және бірегей энергия сақтау технологиясына байланысты. Бұл гидроэнергетика саласын дамытудың жаңа идеялары мен үлгілерін әкеліп қана қоймайды, сонымен қатар Қытайдың энергетикалық саласының тұрақты дамуы үшін пайдалы демонстрациялар мен шабыт береді.
Жіберу уақыты: 14 тамыз 2023 ж
