1、 Гидроэнергетикага сереп салуу
Гидроэнергияны өндүрүү – бул табигый дарыялардын суу энергиясын эл пайдалануусу үчүн электр энергиясына айландыруу. Электр станциялары колдонгон энергия булактары күн энергиясы, дарыялардын суу күчү жана аба агымынан пайда болгон шамалдын энергиясы сыяктуу ар түрдүү. Гидроэнергияны пайдалануу менен гидроэнергияны өндүрүүнүн баасы арзан жана ГЭСтерди куруу сууну үнөмдөө боюнча башка ишканалар менен да айкалыштырылышы мүмкүн. Кытай суу ресурстарына бай жана эң сонун шарттары бар. Эл чарба курулушунда гидроэнергетика маанилуу роль ойнойт.
Дарыянын жогорку агымындагы суунун деңгээли анын төмөнкү агымындагы суунун деңгээлинен жогору. Дарыянын суунун деңгээлинин ортосундагы айырмачылыктан суу энергиясы пайда болот. Бул энергия потенциалдык энергия же потенциалдык энергия деп аталат. Дарыя суунун бетинин бийиктигинин ортосундагы айырма суунун деңгээлинин айырмасы же башы деп да аталат. Бул тамчы гидротехникалык күч үчүн негизги шарты болуп саналат. Мындан тышкары, суунун кубаттуулугунун көлөмү дарыядагы суунун агымынын көлөмүнө жараша болот, бул тамчы сыяктуу маанилүү дагы бир негизги шарт. Эки тамчы жана разряд түздөн-түз гидротехникалык күчтүн өлчөмүнө таасир этет; Суу канчалык көп түшсө, гидравликалык күч ошончолук көп болот; Эгерде тамчы жана суунун көлөмү салыштырмалуу аз болсо, ГЭСтин өндүрүшү азыраак болот.
Тамчы жалпысынан метр менен көрсөтүлөт. Суу бетинин градиенти – тамчы менен аралыктын катышы, ал тамчы концентрациясынын даражасын көрсөтө алат. тамчы салыштырмалуу топтолгон болсо, суу күчүн пайдалануу кыйла ыңгайлуу болуп саналат. Гидроэлектростанция колдонгон тамчы – гидротурбина аркылуу өткөндөн кийин ГЭСтин жогорку агымындагы суу бети менен ылдыйкы суу бетинин ортосундагы айырма.
Агым - секундасына куб метр менен көрсөтүлгөн убакыт бирдигинде дарыя аркылуу агып өткөн суунун көлөмү. Бир куб метр суу бир тоннаны түзөт. Дарыянын агымы каалаган убакта жана каалаган жерде өзгөрүп турат, ошондуктан агым жөнүндө сөз кылганда, ал аккан белгилүү бир жердин убактысын түшүндүрүшүбүз керек. агымы убакыттын өтүшү менен олуттуу өзгөрөт. Жалпысынан Кытайдагы дарыялардын агымы жайында, күзүндө жана жаан-чачындуу мезгилде көп, ал эми кышында жана жазында аз агымы болот. Агымы айдан күнгө, суунун көлөмү жылдан жылга өзгөрүп турат. Жалпы дарыялардын агымы жогорку агымында салыштырмалуу аз; Куймалары жакындаган сайын ылдыйкы агым акырындык менен көбөйөт. Ошондуктан, агымдын өйдө жагындагы тамчы топтолгон болсо да, агымы аз; Төмөнкү агым чоң болгону менен, тамчы салыштырмалуу дисперстүү. Ошондуктан, көбүнчө дарыянын орто агымында суу энергиясын пайдалануу эң үнөмдүү.
Гидроэлектр станциясы пайдаланган суунун көлөмүн жана агымын билүү менен анын өндүрүшүн төмөнкү формула менен эсептөөгө болот:
N= GQH
Формулада N – чыгаруу, бирдик: кВт, ошондой эле кубаттуулук деп аталат;
Q — агым, секундасына куб метр менен;
H — тамчы, метр менен;
G=9,8, тартылуу күчүнүн ылдамдануусу, Ньютон/кг
Теориялык күч жогорудагы формула боюнча эсептелет жана эч кандай жоготуу алынбайт. Чындыгында гидроэнергетика процессинде суу турбиналары, өткөргүч жабдуулар, генераторлор ж. Демек, теориялык кубаттуулукту эсепке алуу керек, башкача айтканда, биз колдоно ала турган реалдуу кубаттуулукту эффективдүү коэффициентке (белги: K) көбөйтүү керек.
ГЭСтеги генератордун эсептелген кубаттуулугу номиналдык кубаттуулук, ал эми иш жүзүндөгү кубаттуулугу иш жүзүндөгү кубаттуулук деп аталат. Энергияны трансформациялоо процессинде кандайдыр бир энергияны жоготуу сөзсүз болот. Гидроэнергияны өндүрүү процессинде негизинен гидротурбиналардын жана генераторлордун (анын ичинде трубалардын жоготуулары) жоготуулары байкалат. Айыл жериндеги микро ГЭСтерде ар кандай жоготуулар жалпы теориялык кубаттуулуктун 40~50% түзөт, ошондуктан ГЭСтердин өндүрүшү теориялык кубаттуулуктун 50~60% гана колдоно алат, башкача айтканда, эффективдүүлүк болжол менен 0,5~0,60 (анын ичинде турбинанын эффективдүүлүгү 0,70~0,85, генератор50 жана өткөргүч жабдуулардын эффективдүүлүгү. 0,80~0,85). Демек, ГЭСтин иш жүзүндөгү кубаттуулугун (чыгарууну) төмөнкүдөй эсептөөгө болот:
К – ГЭСтин эффективдүүлүгү, (0,5~0,6) микро ГЭСти болжолдуу эсептөө үчүн кабыл алынган; Жогорудагы формуланы төмөнкүчө жөнөкөйлөштүрсө болот:
N=(0,5～ 0,6) QHG иш жүзүндөгү кубаттуулук=эффективдүүлүк × агым × Тамчы × тогуз чекит сегиз
Гидроэнергетиканы пайдалануу суу турбинасы деп аталган бир түрүн айдап чыгуу үчүн сууну пайдалануу болуп саналат. Мисалы, Кытайдагы байыркы суу дөңгөлөк абдан жөнөкөй суу турбинасы. Азыр колдонулуп жаткан ар кандай гидротурбиналар ар кандай конкреттүү гидравликалык шарттарга ылайыкташтырылган, ошондуктан алар эффективдүү айланып, суу энергиясын механикалык энергияга айландыра алышат. Генератордун ротору суу турбинасы менен бирге айлануусу үчүн дагы бир машина, генератор суу турбинасына кошулат, андан кийин электр энергиясын иштеп чыгууга болот. Генератор эки бөлүккө бөлүнөт: гидротурбина менен бирге айлануучу бөлүк жана генератордун туруктуу бөлүгү. Гидравликалык турбина менен бирге айлануучу бөлүк генератордун ротору деп аталат жана ротордун айланасында көптөгөн магниттик уюлдар бар; Ротордун айланасындагы тегерек – генератордун статору деп аталган кыймылсыз бөлүгү. Статор көптөгөн жез катушкалар менен оролгон. Ротордун көптөгөн магниттик уюлдары статордун жез катушкасынын ортосунда айланганда, жез зымда ток пайда болот, ал эми генератор механикалык энергияны электр энергиясына айландырууга тийиш.
Электр станциясында пайда болгон электр энергиясы ар кандай электр жабдууларынан механикалык энергияга (мотор же мотор), жарык энергиясына (электр лампасына), жылуулук энергиясына (электр мешине) ж.б.
2, ГЭСтин курамы
ГЭС гидротехникалык курулмалардан, механикалык жабдуулардан жана электр жабдууларынан турат.
（1） Гидротехникалык курулуштар
Ага тосмолор (плотина), суу алуучу дарбаза, канал (же туннел), жээк (же жөнгө салуучу резервуар), колонка, электр станциясы жана куйрук ж.
Дарыяны тосуу, суунун бетин көтөрүү жана суу сактагычты түзүү үчүн дарыяга тосмо (плотина) куруу. Мына ушундай жол менен суу сактагычтын суу бетинен тосмонун астындагы дарыянын суу бетине чейин (плотина) топтолгон тамчы пайда болот, андан кийин суу түтүктөрү же туннелдер аркылуу ГЭСке киргизилет. Тик дарыя каналында бурма каналдарды колдонуу да тамчыны түзүшү мүмкүн. Мисалы, табигый дарыянын тамчысы километрине 10 метрди түзөт. Эгерде дарыянын бул участогунун жогорку учуна суу киргизүү үчүн канал ачылса, канал дарыяны бойлой казылып, каналдын градиенти тегиз болот. Каналдагы суунун түшүүсү 1 километрге 1 гана метр болсо, анда суу каналда 5 километрге агып, суу 5 метрге гана түшөт, ал эми табигый дарыяда 5 чакырым басып өткөндөн кийин суу 50 метрге түшөт. Бул учурда, каналдагы суу суу түтүктөрү же туннелдер менен дарыянын жээгинде кайра электр станциясына алып келинет жана электр энергиясын өндүрүү үчүн колдонула турган 45м концентрацияланган тамчы бар.
Концентрацияланган тамчыны пайда кылуу үчүн диверсиялык каналдарды, туннелдерди же суу түтүктөрүн (мисалы, пластикалык түтүктөр, темир түтүктөр, бетон түтүктөр ж.б.) пайдаланган гидроэлектростанция гидроэлектростанциялардын типтүү схемасы болгон диверсиялык канал тибиндеги ГЭС деп аталат.
（2） Механикалык жана электр жабдуулары
Жогорудагы гидротехникалык жумуштардан тышкары (суу, канал, алдынкы, тосмолор жана электр станциялары) ГЭСке дагы төмөнкү жабдуулар керек:
(1) Механикалык жабдуулар
Гидравликалык турбиналар, башкаруучулар, дарбаза клапандары, өткөргүч жабдуулар жана электр энергиясын өндүрүүчү эмес жабдуулар бар.
(2) Электр жабдуулары
Генераторлор, бөлүштүрүүчү башкаруу панелдери, трансформаторлор, электр берүү линиялары ж.б.
Бирок бардык эле чакан ГЭСтерде жогоруда аталган гидротехникалык курулуштар жана механикалык жана электр жабдуулары жок. Суу башы 6 метрден аз болгон жапыз гидроэлектростанция жалпысынан бурма каналын жана ачык каналды бурмалоо камерасын кабыл алса, анда алдынкы жана карбаздар болбойт. Электр станциясы чакан электр менен камсыздоо диапазону жана кыска берүү аралыктары менен трансформаторсуз түз берүүнү кабыл алат. Суу сактагычтары бар ГЭСтерге дамба куруунун кереги жок. Суунун терең кириши кабыл алынат, ал эми дамбанын ички түтүкчөлөрү (же туннелдери) жана суу төгүүчү жайлары тосмо, суу алуучу дарбаза, канал жана алдыңкы булак сыяктуу гидротехникалык курулмаларды колдонуу үчүн талап кылынбайт.
ГЭСти куруу үчүн алгач кылдат изилдөө жана долбоорлоо иштери жүргүзүлүшү керек. Долбоорлоодо үч долбоорлоо этаптары бар: алдын ала долбоорлоо, техникалык долбоорлоо жана курулуш деталдары. Долбоорлоо ишин жакшы аткаруу үчүн биз адегенде жергиликтуу жаратылыш-экономикалык шарттарды — жердин бетин, геологиясын, гидрологиясын, капиталын жана башкаларды толук түшүнүшүбүз керек. Долбоордун тууралыгы жана ишенимдүүлүгү ушул шарттарды өздөштүргөндөн жана талдоодон кийин гана кепилдикке алынат.
Чакан ГЭСтердин компоненттери гидроэлектрстанциялардын ар кандай түрлөрүнө жараша ар кандай формага ээ.
3、 Топографиялык изилдөө
Топографиялык изилдөөнүн сапаты долбоордун схемасына жана көлөмдөрдү баалоого чоң таасирин тийгизет.
Геологиялык чалгындоо (геологиялык шарттарды түшүнүү) бассейндин геологиясы жана дарыя жээгиндеги геология боюнча жалпы түшүнүктү жана изилдөөнү гана талап кылбастан, ошондой эле электр станциясынын өзүнүн коопсуздугуна түздөн-түз таасир этүүчү машина бөлмөсүнүн пайдубалынын бекем экендигин түшүнүүнү да талап кылат. Белгилүү көлөмдөгү тосмо жок кылынса, ал ГЭСтин өзүнө гана зыян келтирбестен, ылдыйкы агымда адам өмүрүнө жана мүлкүнө чоң жоготууларды алып келет. Ошондуктан, алдынкы геологиялык тандоо жалпысынан биринчи орунга коюлат.
4, Гидрометрия
Гидроэлектростанциялар үчүн эң маанилүү гидрологиялык маалыматтар дарыя суунун деңгээлинин, агымынын, чөкмөлөрдүн концентрациясынын, муздун каптоосунун, метеорологиялык маалыматтар жана селдин изилдөө маалыматтары болуп саналат. Дарыянын агымынын көлөмү ГЭСтин агып өтүүчү жайынын схемасына таасирин тийгизет, ал эми селдин катуулугу бааланбайт, бул дамбанын бузулушуна алып келет; Дарыя ташыган чөкмө суу сактагычты эң начар учурда тез эле толтура алат. Мисалы, каналга агып кириши каналдын лайлануусуна алып келет, ал эми ири чөкмө гидравликалык турбина аркылуу өтүп, гидротурбинанын эскиришине алып келет. Ошондуктан ГЭСтерди курууда жетиштүү гидрологиялык маалыматтар болушу керек.
Ошондуктан ГЭСти курууну чечүүдөн мурда электр менен камсыз кылуу чөйрөсүндөгү экономиканын өнүгүү багытын жана келечектеги электр энергиясына болгон суроо-талапты иликтеп, изилдеп чыгуу зарыл. Ошол эле учурда өнүктүрүү аймагындагы башка энергия булактарынын абалын баалаңыз. Жогорудагы шарттарды изилдеп, талдап чыккандан кийин гана ГЭСти куруу керекпи же жокпу, курулуштун масштабы канчалык болушу керек деген маселени чече алабыз.
Жалпысынан, гидроэнергетикалык изилдөөнүн максаты ГЭСтерди долбоорлоо жана куруу үчүн зарыл болгон так жана ишенимдүү негизги маалыматтарды берүү болуп саналат.
5, Тандалган станциянын жеринин жалпы шарттары
Станциянын ордун тандоонун жалпы шарттарын төмөнкү төрт аспектиде сүрөттөсө болот:
（1） Тандалган станциянын участогу суу энергиясын эң үнөмдүү пайдаланууга жана чыгымдарды үнөмдөө принцибине ылайык келүүгө, башкача айтканда, электр станциясы курулуп бүткөндөн кийин минималдуу чыгым сарпталат жана максималдуу энергия өндүрүлөт. Жалпысынан алганда, аны электр энергиясын өндүрүүдөн жана станциянын курулушуна инвестициядан түшкөн жылдык кирешени баалоо менен ченесе болот, бул инвестицияланган капиталды канча убакытка чейин кайтарып алууга болот. Бирок, ар кандай гидрологиялык жана топографиялык шарттарга жана электр энергиясына болгон ар кандай суроо-талаптарга байланыштуу, чыгымдар жана инвестиция белгилүү бир баалуулуктар менен чектелбеши керек.
（2） Тандалган станциянын участогу топографиялык, геологиялык жана гидрологиялык жактан мыкты шарттарга ээ болушу керек жана долбоорлоодо жана курууда мүмкүн болушу керек. Чакан ГЭСтерди куруу курулуш материалдары жагынан мүмкүн болушунча «жергиликтүү материалдар» принцибине ылайык келүүгө тийиш.
（3） Тандалган станциянын аянты электр менен жабдууга жана кайра иштетүү аймагына мүмкүн болушунча жакын болушу керек, берүү жабдууларына инвестицияны жана электр энергиясын жоготууларды азайтуу үчүн.
（4） Станциянын ордун тандоодо мүмкүн болушунча колдо болгон гидротехникалык курулуштар пайдаланылышы керек. Мисалы, суу тамчысынан сугат каналдарына ГЭС курууга болот, же сугат агымы аркылуу электр энергиясын өндүрүү үчүн сугат суу сактагычтарынын жанына ГЭСтерди курууга болот ж.б.. Анткени бул ГЭСтер суу бар кезде электр энергиясын өндүрүү принцибине туура келгендиктен, алардын экономикалык мааниси дагы ачык көрүнүп турат.
Посттун убактысы: 25-окт.2022
