Жаңартылатын, ластанбаған және таза энергия көзі ретінде су электр энергиясын өндіруді адамдар бұрыннан бағалайды. Қазіргі уақытта ірі және орташа су электр станциялары бүкіл әлемде кеңінен қолданылады және салыстырмалы түрде жетілген жаңартылатын энергия технологиялары болып табылады. Мысалы, Қытайдағы Үш шатқал су электр станциясы әлемдегі ең үлкен су электр станциясы болып табылады. Дегенмен, ірі және орташа су электр станцияларының қоршаған ортаға көптеген жағымсыз әсерлері бар, мысалы, бөгеттер табиғи өзендердің бірқалыпты ағуына кедергі келтіреді, шөгінділердің ағуына кедергі келтіреді, экожүйе ортасын өзгертеді; Су электр стансаларының құрылысы да жерді кең көлемде су астында қалдыруды талап етеді, нәтижесінде иммигранттар көп.
Жаңа энергия көзі ретінде шағын гидроэнергетика экологиялық ортаға әлдеқайда аз әсер етеді, сондықтан адамдар барған сайын бағаланады. Кіші су электр станциялары, ірі және орташа су электр станциялары сияқты, екеуі де су электр станциялары болып табылады. Әдетте «шағын гидроэнергетика» деп аталатын су электр станцияларына немесе су электр станцияларына және орнатылған қуаттылығы өте аз электр жүйелеріне жатады және олардың орнатылған қуаты әр елдің ұлттық жағдайларына байланысты өзгереді.
Қытайда «шағын гидроэнергетика» жергілікті, ұжымдық немесе жеке ұйымдар қаржыландыратын және басқаратын орнатылған қуаты 25 МВт немесе одан аз болатын су электр станциялары мен жергілікті электр желілерін қолдауға қатысты. Шағын гидроэнергетика көміртекті емес таза энергияға жатады, ол ресурстардың сарқылу проблемасы жоқ және қоршаған ортаны ластамайды. Бұл Қытайдың тұрақты даму стратегиясын жүзеге асырудың таптырмас құрамдас бөлігі.
Жергілікті жағдайға сәйкес шағын су энергетикасы сияқты жаңартылатын энергия көздерін дамыту және су энергетикалық ресурстарды сапалы электр энергиясына айналдыру ұлттық экономикалық және әлеуметтік дамуды қамтамасыз етуде, халықтың өмір сүру сапасын жақсартуда, электр энергиясы мен қуат тапшылығы жоқ аймақтардағы электр энергиясын тұтыну мәселесін шешуде, өзендерді басқаруға, экологияны жақсартуға, қоршаған ортаны қорғауға, қоршаған ортаны қорғауға маңызды рөл атқарды.
Қытайдың теориялық болжамды қоры 150 млн кВт және игеру үшін 70000 МВт-тан астам әлеуетті орнатылған қуаттылығы бар шағын гидроэнергетикалық ресурстардың мол қоры бар. Төмен көміртекті қоршаған ортаны қорғау, энергияны үнемдеу және шығарындыларды азайту және тұрақты даму контекстінде энергетикалық құрылымды жақсарту үшін шағын су энергетикасын қарқынды дамыту сөзсіз таңдау болып табылады. Су ресурстары министрлігінің жоспарына сәйкес, 2020 жылға қарай Қытайда белгіленген қуаты 5 млн кВт-тан асатын 10 шағын гидроэнергетикалық провинция, орнатылған қуаты 200 000 кВт-тан асатын 100 ірі шағын гидроэнергетикалық база және орнатылған қуаты 100 000 кВт-тан асатын 300 шағын гидроэнергетикалық округ салынады. 2023 жылға қарай, Су ресурстары министрлігі жоспарлағандай, шағын су электр энергиясын өндіру 2020 жылға дейінгі мақсатқа қол жеткізіп қана қоймай, осы негізде үлкен дамуға ие болады.
Су электр станциясы су турбинасы арқылы су энергиясын электр энергиясына түрлендіретін электр энергиясын өндіру жүйесі болып табылады, ал су турбиналық генератор жинағы шағын гидроэнергетикалық жүйелерде энергияны түрлендіруге қол жеткізуге арналған негізгі құрылғы болып табылады. Гидроэлектрлік генератор қондырғысының энергиясын түрлендіру процесі екі кезеңге бөлінеді.
Бірінші кезең судың потенциалдық энергиясын су турбинасының механикалық энергиясына түрлендіреді. Су ағынының әртүрлі биіктіктер мен жер бедері әртүрлі потенциалдық энергиясы болады. Жоғары позициядан су ағыны турбинаға төменгі позицияда әсер еткенде, су деңгейінің өзгеруі нәтижесінде пайда болатын потенциалдық энергия турбинаның механикалық энергиясына айналады.
Екінші кезеңде су турбинасының механикалық энергиясы алдымен электр энергиясына айналады, содан кейін ол электр желісінің электр беру желілері арқылы электр жабдықтарына беріледі. Су ағыны әсер еткеннен кейін су турбинасы коаксиалды қосылған генераторды айналдырады. Айналмалы генератордың роторы айналу үшін қоздырғыш магнит өрісін қозғайды, ал генератордың статор орамасы индукцияланған электр қозғаушы күшті тудыру үшін қоздыру магнит өрісінің сызықтарын кеседі. Бір жағынан ол электр энергиясын шығарады, ал екінші жағынан ротордың айналу бағытына қарама-қарсы электромагниттік тежеу моментін тудырады. Су ағыны су турбинасы құрылғысына үздіксіз әсер етеді, ал су ағынынан су турбинасы алған айналу моменті генератор роторында пайда болған электромагниттік тежеу моментін жеңеді. Екеуі тепе-теңдікке жеткенде, су турбинасы қондырғысы тұрақты жылдамдықпен электр энергиясын тұрақты өндіру және энергияны толық түрлендіру үшін жұмыс істейді.
Гидроэлектрлік генератор қондырғысы судың потенциалдық энергиясын электр энергиясына түрлендіретін маңызды энергияны түрлендіру құрылғысы болып табылады. Ол негізінен су турбинасынан, генератордан, жылдамдық реттегішінен, қоздыру жүйесінен, салқындату жүйесінен және электр станциясын басқару жабдығынан тұрады. Типтік гидрогенераторлық қондырғыдағы негізгі жабдықтың түрлері мен функцияларына қысқаша кіріспе келесідей:
1) Су турбинасы. Су турбиналарының жиі қолданылатын екі түрі бар: импульстік және реактивті.
2) Генератор. Көптеген генераторлар электрлік қозған синхронды генераторларды пайдаланады.
3) Қозу жүйесі. Генераторлар негізінен электрлік қоздырғыш синхронды генераторлар болғандықтан, шығатын электр энергиясының сапасын арттыру үшін кернеуді реттеуге, электр энергиясының активті және реактивті қуатын реттеуге қол жеткізу үшін тұрақты токтың қоздыру жүйесін басқару қажет.
4) Жылдамдықты реттеу және реттеу құрылғысы (жылдамдықты реттегіш пен май қысымы құрылғысын қоса). Губернатор су турбинасының жылдамдығын реттеу үшін пайдаланылады, осылайша шығыс электр энергиясының жиілігі электрмен жабдықтау талаптарына сәйкес келеді.
5) Салқындату жүйесі. Шағын гидрогенераторлар негізінен жылуды таратуға және генератордың статорының, роторының және темір өзегінің бетін салқындату үшін желдету жүйесін пайдалана отырып, ауаны салқындатуды пайдаланады.
6) Тежегіш құрылғы. Белгілі бір мәннен асатын номиналды қуаты бар гидравликалық генераторлар тежегіш құрылғылармен жабдықталады.
7) Электр станциясын басқару аппаратурасы. Электр станцияларын басқару жабдықтарының көпшілігі желіге қосылу, жиілікті реттеу, кернеуді реттеу, қуат факторын реттеу, қорғау және су электр энергиясын өндірудің байланысы сияқты функцияларға қол жеткізу үшін компьютерлік цифрлық басқаруды қабылдайды.
Шағын гидроэнергетиканы шоғырландырылған бас әдісіне қарай бұру түріне, бөгет түріне және гибридті типке бөлуге болады. Қытайдағы шағын су электр станцияларының көпшілігі салыстырмалы түрде үнемді диверсиялық шағын су электр станциялары болып табылады.
Шағын су электр энергиясын өндірудің сипаттамалары: шағын станса құрылысының ауқымы, қарапайым конструкциясы, жабдықты оңай сатып алу және станциядан алыс жерлерге электр энергиясын бермей, негізінен өздігінен пайдалану; Шағын су электр желісінің қуаттылығы аз, электр қуатын өндіру қуаты да аз. Шағын су электр энергиясынан бас тарту күшті жергілікті және массалық сипаттамаларға ие.
Таза энергия көзі ретінде шағын гидроэнергетика Қытайда социалистік жаңа энергетикалық ауылдарды салуға үлес қосты. Шағын ГЭС пен энергияны сақтау технологиясының үйлесімі болашақта шағын гидроэнергетиканың дамуын көздің жауын алады деп ойлаймыз!
Жіберу уақыты: 11 желтоқсан 2023 ж
