Nuolat besikeičiančioje energetikos sektoriaus aplinkoje efektyvių energijos gamybos technologijų paieška tapo svarbesnė nei bet kada anksčiau. Pasauliui susiduriant su dviem iššūkiais – patenkinti augančius energijos poreikius ir sumažinti anglies dioksido išmetimą, į pirmą planą iškilo atsinaujinantys energijos šaltiniai. Tarp jų hidroenergija išsiskiria kaip patikimas ir tvarus pasirinkimas, užtikrinantis didelę pasaulinės elektros energijos dalį.
Francis turbina, pagrindinis hidroelektrinių komponentas, vaidina lemiamą vaidmenį šioje švarios energijos revoliucijoje. Šį turbinos tipą 1849 m. išrado Jamesas B. Francisas, ir jis tapo vienu iš plačiausiai naudojamų pasaulyje. Jos svarbos hidroenergetikos srityje negalima pervertinti, nes ji gali efektyviai paversti tekančio vandens energiją mechanine energija, kuri vėliau generatoriaus pagalba paverčiama elektros energija. Francis turbina, turinti platų pritaikymo spektrą – nuo mažų kaimo hidroelektrinių projektų iki didelių komercinių elektrinių, – pasirodė esanti universalus ir patikimas sprendimas vandens energijai panaudoti.
Didelis energijos konversijos efektyvumas
Francis turbina garsėja dideliu efektyvumu, paverčiant tekančio vandens energiją mechanine energija, kuri vėliau generatoriaus pagalba paverčiama elektros energija. Šis didelis efektyvumas yra unikalios jos konstrukcijos ir veikimo principų rezultatas.
1. Kinetinės ir potencialios energijos panaudojimas
Francis turbinos suprojektuotos taip, kad pilnai išnaudotų tiek kinetinę, tiek potencialinę vandens energiją. Kai vanduo patenka į turbiną, jis pirmiausia praeina pro spiralinį korpusą, kuris tolygiai paskirsto vandenį aplink bėgelį. Bėglio mentės yra kruopščiai suformuotos, siekiant užtikrinti sklandų ir efektyvų vandens srautą su jomis. Vandeniui judant nuo išorinio bėgelio skersmens link centro (radialiniu-ašiniu srauto modeliu), vandens potencialinė energija dėl jo slėgio (aukščio skirtumo tarp vandens šaltinio ir turbinos) palaipsniui paverčiama kinetine energija. Ši kinetinė energija tada perduodama bėgeliui, todėl jis sukasi. Gerai suprojektuotas srauto kelias ir bėgelio menčių forma leidžia turbinai iš vandens išgauti didelį energijos kiekį, pasiekiant didelio efektyvumo energijos konversiją.
2. Palyginimas su kitais turbinų tipais
Palyginti su kitų tipų vandens turbinomis, tokiomis kaip Peltono turbina ir Kaplano turbina, Franciso turbina turi aiškių pranašumų efektyvumo požiūriu tam tikromis eksploatavimo sąlygomis.
Peltono turbina: Peltono turbina daugiausia tinka didelio slėgio taikymams. Ji veikia naudodama didelio greičio vandens srovės kinetinę energiją, kad trenktų į bėgelio kaušus. Nors ji yra labai efektyvi esant dideliam slėgiui, ji nėra tokia efektyvi kaip Franciso turbina vidutinio slėgio taikymuose. Franciso turbina, gebanti panaudoti tiek kinetinę, tiek potencialinę energiją ir geriau tinkanti vidutinio slėgio vandens šaltiniams, gali pasiekti didesnį efektyvumą šiame diapazone. Pavyzdžiui, elektrinėje su vidutinio slėgio vandens šaltiniu (pvz., 50–200 metrų), Franciso turbina gali paversti vandens energiją mechanine energija, kurios efektyvumas kai kuriais gerai suprojektuotais atvejais yra apie 90 % ar net didesnis, o Peltono turbina, veikianti tokiomis pačiomis slėgio sąlygomis, gali turėti santykinai mažesnį efektyvumą.
Kaplano turbina: Kaplano turbina skirta naudoti esant mažam ir dideliam srautui. Nors ji yra labai efektyvi esant mažam slėgiui, kai slėgis padidėja iki vidutinio, Franciso turbina ją pranoksta efektyvumo požiūriu. Kaplano turbinos bėgelių mentės yra reguliuojamos, siekiant optimizuoti našumą esant mažam ir dideliam srautui, tačiau jos konstrukcija nėra tokia palanki efektyviam energijos konvertavimui esant vidutiniam slėgiui kaip Franciso turbina. Jėgainėje, kurios slėgis yra 30–50 metrų, Kaplano turbina gali būti geriausias pasirinkimas efektyvumo požiūriu, tačiau kai slėgis viršija 50 metrų, Franciso turbina pradeda rodyti savo pranašumą energijos konvertavimo efektyvumo srityje.
Apibendrinant galima teigti, kad Francis turbinos konstrukcija leidžia efektyviau panaudoti vandens energiją įvairiose vidutinio slėgio srityse, todėl ji yra pageidaujamas pasirinkimas daugelyje hidroenergetikos projektų visame pasaulyje.
Prisitaikymas prie skirtingų vandens sąlygų
Viena iš išskirtinių Francis turbinos savybių yra jos didelis prisitaikymas prie įvairių vandens sąlygų, todėl ji yra universalus pasirinkimas hidroenergetikos projektams visame pasaulyje. Šis prisitaikymas yra labai svarbus, nes vandens ištekliai skirtingose geografinėse vietovėse labai skiriasi slėgio aukštyje (vertikalioje vandens kritimo trajektorijoje) ir srauto greičiu.
1. Slėgio ir srauto greičio prisitaikymas
Slėgio diapazonas: Francis turbinos gali efektyviai veikti gana plačiame slėgio diapazone. Jos dažniausiai naudojamos vidutinio slėgio taikymuose, paprastai kai slėgis svyruoja nuo 20 iki 300 metrų. Tačiau, atlikus tinkamus konstrukcijos pakeitimus, jas galima naudoti ir esant dar mažesniam ar didesniam slėgiui. Pavyzdžiui, esant mažam slėgiui, tarkime, apie 20–50 metrų, Francis turbina gali būti suprojektuota su specialiomis tekėjimo mentės formomis ir srauto kanalo geometrijomis, siekiant optimizuoti energijos išgavimą. Tepalo mentės suprojektuotos taip, kad vandens srautas, kurio greitis dėl mažo slėgio yra santykinai mažesnis, vis tiek galėtų efektyviai perduoti savo energiją tekėjimo mentei. Didėjant slėgiui, konstrukciją galima reguliuoti, kad ji atlaikytų didesnio greičio vandens srautą. Didelio slėgio taikymuose, artėjančiuose prie 300 metrų, turbinos komponentai suprojektuoti taip, kad atlaikytų aukštą vandens slėgį ir efektyviai paverstų didelį potencialios energijos kiekį mechanine energija.
Srauto kintamumas: Francis turbina taip pat gali valdyti skirtingus srautus. Ji gali gerai veikti tiek esant pastoviam, tiek kintamam srautui. Kai kuriose hidroelektrinėse vandens srautas gali skirtis sezoniškai dėl tokių veiksnių kaip kritulių kiekis ar sniego tirpsmas. Francis turbinos konstrukcija leidžia išlaikyti gana aukštą efektyvumą net ir tada, kai srautas keičiasi. Pavyzdžiui, kai srautas didelis, turbina gali prisitaikyti prie padidėjusio vandens kiekio, efektyviai nukreipdama vandenį per savo komponentus. Spiralinis korpusas ir kreipiamosios mentės yra suprojektuotos taip, kad vanduo būtų tolygiai paskirstytas aplink bėgelį, užtikrinant, kad bėgelio mentės galėtų efektyviai sąveikauti su vandeniu, nepriklausomai nuo srauto greičio. Kai srautas sumažėja, turbina vis tiek gali veikti stabiliai, nors galia natūraliai sumažės proporcingai vandens srauto sumažėjimui.
2. Taikymo pavyzdžiai skirtingose geografinėse aplinkose
Kalnuoti regionai: Kalnuotose vietovėse, tokiose kaip Himalajuose Azijoje arba Anduose Pietų Amerikoje, yra daug hidroenergetikos projektų, kuriuose naudojamos Francis turbinos. Šiuose regionuose dėl stataus reljefo dažnai būna didelio slėgio vandens šaltiniai. Pavyzdžiui, Nureko užtvankoje Tadžikistane, esančioje Pamyro kalnuose, yra didelis vandens šaltinis. Nureko hidroelektrinėje įrengtos Francis turbinos yra suprojektuotos taip, kad atlaikytų didelį slėgio skirtumą (užtvankos aukštis viršija 300 metrų). Turbinos efektyviai paverčia didelę vandens potencialinę energiją į elektros energiją, taip ženkliai prisidėdamos prie šalies elektros energijos tiekimo. Staigūs aukščio pokyčiai kalnuose suteikia reikiamą slėgio lygį, kad Francis turbinos veiktų dideliu efektyvumu, o jų prisitaikymas prie didelio slėgio sąlygų daro jas idealiu pasirinkimu tokiems projektams.
Upių lygumos: Upių lygumose, kur slėgis yra santykinai mažas, bet srauto greitis gali būti didelis, taip pat plačiai naudojamos Francis turbinos. Puikus pavyzdys yra Trijų tarpeklių užtvanka Kinijoje. Jangdzės upėje įsikūrusi užtvanka turi slėgį, kuris patenka į Francis turbinoms tinkamą diapazoną. Trijų tarpeklių hidroelektrinės turbinos turi apdoroti didelį Jangdzės upės vandens srautą. Francis turbinos yra suprojektuotos taip, kad efektyviai paverstų didelio tūrio, santykinai mažo slėgio vandens srauto energiją elektros energija. Francis turbinų prisitaikymas prie skirtingų srautų leidžia joms maksimaliai išnaudoti upės vandens išteklius, gaminant didžiulį kiekį elektros energijos, kad būtų patenkinti didelės Kinijos dalies energijos poreikiai.
Salų aplinka: Salos dažnai pasižymi unikaliomis vandens išteklių savybėmis. Pavyzdžiui, kai kuriose Ramiojo vandenyno salose, kur yra mažų ir vidutinio dydžio upių, kurių debitai kinta priklausomai nuo lietingojo ir sausojo sezonų, mažose hidroelektrinėse naudojamos Francis turbinos. Šios turbinos gali prisitaikyti prie kintančių vandens sąlygų ir užtikrinti patikimą elektros energijos šaltinį vietos bendruomenėms. Lietinguoju metų laiku, kai debitas didelis, turbinos gali veikti didesne galia, o sausuoju metų laiku jos vis tiek gali veikti su sumažintu vandens debitu, nors ir mažesne galia, užtikrindamos nuolatinį elektros energijos tiekimą.
Patikimumas ir ilgalaikis veikimas
Francis turbina labai vertinama dėl savo patikimumo ir ilgalaikio veikimo, kurie yra labai svarbūs elektros energijos gamybos įrenginiams, kuriems reikia palaikyti stabilų energijos tiekimą ilgą laiką.
1. Tvirtas konstrukcinis projektavimas
Francis turbina pasižymi tvirta ir gerai suprojektuota konstrukcija. Važiuojanti koja, kuri yra centrinė besisukanti turbinos dalis, paprastai gaminama iš didelio stiprumo medžiagų, tokių kaip nerūdijantis plienas arba specialūs lydiniai. Šios medžiagos parenkamos dėl puikių mechaninių savybių, įskaitant didelį tempiamąjį stiprumą, atsparumą korozijai ir nuovargį. Pavyzdžiui, didelėse Francis turbinose, naudojamose didelėse hidroelektrinėse, važiuojamosios dalies mentės yra suprojektuotos taip, kad atlaikytų aukšto slėgio vandens srautą ir mechaninius įtempius, atsirandančius sukimosi metu. Važiuoklės konstrukcija yra optimizuota taip, kad būtų užtikrintas tolygus įtempių pasiskirstymas, sumažinant įtempių koncentracijos taškų, galinčių sukelti įtrūkimus ar konstrukcinius gedimus, riziką.
Spiralinis korpusas, kuris nukreipia vandenį į bėgelį, taip pat sukonstruotas atsižvelgiant į ilgaamžiškumą. Paprastai jis gaminamas iš storasienių plieninių plokščių, kurios gali atlaikyti į turbiną patenkantį aukšto slėgio vandens srautą. Spiralinio korpuso ir kitų komponentų, tokių kaip atraminės ir kreipiamosios mentės, jungtis suprojektuota taip, kad būtų tvirta ir patikima, užtikrinant, kad visa konstrukcija galėtų sklandžiai veikti įvairiomis eksploatavimo sąlygomis.
2. Maži priežiūros reikalavimai
Vienas iš reikšmingų Francis turbinos privalumų yra santykinai maži priežiūros reikalavimai. Dėl paprastos ir efektyvios konstrukcijos, palyginti su kai kuriais kitų tipų turbinomis, joje yra mažiau judančių dalių, todėl sumažėja komponentų gedimų tikimybė. Pavyzdžiui, kreipiamosios mentės, kurios kontroliuoja vandens srautą į sraigtą, turi paprastą mechaninę jungčių sistemą. Šią sistemą lengva pasiekti apžiūrai ir priežiūrai. Reguliarios priežiūros užduotys daugiausia apima judančių dalių tepimą, sandariklių apžiūrą, siekiant išvengti vandens nuotėkio, ir bendros turbinos mechaninės būklės stebėjimą.
Turbinos konstrukcijoje naudojamos medžiagos taip pat prisideda prie mažų jos priežiūros poreikių. Atsparios korozijai medžiagos, naudojamos bėgeliui ir kitiems su vandeniu veikiamiems komponentams, sumažina dažno keitimo dėl korozijos poreikį. Be to, šiuolaikinės Francis turbinos turi pažangias stebėjimo sistemas. Šios sistemos gali nuolat stebėti tokius parametrus kaip vibracija, temperatūra ir slėgis. Analizuodami šiuos duomenis, operatoriai gali iš anksto aptikti galimas problemas ir atlikti prevencinę priežiūrą, dar labiau sumažindami netikėtų išjungimų, skirtų dideliems remonto darbams, poreikį.
3. Ilgas tarnavimo laikas
Francis turbinos tarnauja ilgai, dažnai kelis dešimtmečius. Daugelyje pasaulio hidroelektrinių Francis turbinos, kurios buvo įrengtos prieš kelis dešimtmečius, vis dar veikia ir efektyviai gamina elektros energiją. Pavyzdžiui, kai kurios anksti įrengtos Francis turbinos Jungtinėse Valstijose ir Europoje veikia jau daugiau nei 50 metų. Tinkamai prižiūrimos ir retkarčiais atnaujinamos, šios turbinos gali ir toliau patikimai veikti.
Ilgas Francis turbinos tarnavimo laikas yra naudingas ne tik elektros energijos gamybos pramonei dėl ekonomiškumo, bet ir dėl bendro elektros energijos tiekimo stabilumo. Ilgai tarnaujanti turbina reiškia, kad elektrinės gali išvengti didelių išlaidų ir sutrikimų, susijusių su dažnu turbinų keitimu. Tai taip pat prisideda prie ilgalaikio hidroenergetikos, kaip patikimo ir tvaraus energijos šaltinio, gyvybingumo, užtikrinant, kad švari elektra galėtų būti nuolat gaminama daugelį metų.
Ilgalaikė sąnaudų efektyvumo
Atsižvelgiant į elektros energijos gamybos technologijų sąnaudų efektyvumą, Francis turbina yra palankus pasirinkimas ilgalaikiam hidroelektrinių eksploatavimui.
1. Pradinės investicijos ir ilgalaikės eksploatavimo išlaidos
Pradinės investicijos: Nors pradinės investicijos į Francis turbinomis pagrįstą hidroelektrinės projektą gali būti gana didelės, svarbu atsižvelgti į ilgalaikę perspektyvą. Su Francis turbinos įsigijimu, įrengimu ir pradiniu nustatymu, įskaitant bėgelį, spiralinį korpusą ir kitus komponentus, taip pat elektrinės infrastruktūros statyba susijusios išlaidos yra didelės. Tačiau šias pradines išlaidas atsveria ilgalaikė nauda. Pavyzdžiui, vidutinio dydžio hidroelektrinėje, kurios galia yra 50–100 MW, pradinės investicijos į Francis turbinų ir susijusios įrangos komplektą gali siekti dešimtis milijonų dolerių. Tačiau, palyginti su kai kuriomis kitomis energijos gamybos technologijomis, tokiomis kaip naujos anglimi kūrenamos elektrinės statyba, kuriai reikia nuolatinių investicijų į anglių pirkimą ir sudėtingą aplinkos apsaugos įrangą, kad būtų laikomasi išmetamųjų teršalų standartų, Francis turbinomis pagrįsto hidroelektrinės projekto ilgalaikė sąnaudų struktūra yra stabilesnė.
Ilgalaikės eksploatavimo išlaidos: Francis turbinos eksploatavimo išlaidos yra santykinai mažos. Įrengus turbiną ir pradėjus elektrinę veikti, pagrindinės nuolatinės išlaidos yra susijusios su personalu, atliekančiu stebėjimą ir priežiūrą, bei kai kurių nedidelių komponentų keitimo išlaidomis laikui bėgant. Dėl didelio Francis turbinos efektyvumo ji gali pagaminti didelį kiekį elektros energijos su santykinai nedideliu vandens kiekiu. Tai sumažina pagamintos elektros energijos vieneto kainą. Priešingai, šiluminės elektrinės, kaip ir anglimi ar dujomis kūrenamos elektrinės, turi dideles kuro sąnaudas, kurios laikui bėgant didėja dėl tokių veiksnių kaip kylančios kuro kainos ir svyravimai pasaulinėje energijos rinkoje. Pavyzdžiui, anglimi kūrenamos elektrinės kuro sąnaudos gali kasmet didėti tam tikru procentu, nes anglių kainos priklauso nuo pasiūlos ir paklausos dinamikos, kasybos sąnaudų ir transportavimo sąnaudų. Francis turbinos varomoje hidroelektrinėje vandens, kuris yra turbinos „kuras“, kaina iš esmės yra nemokama, neskaitant jokių su vandens išteklių valdymu ir galimais vandens teisių mokesčiais susijusių išlaidų, kurios paprastai yra daug mažesnės nei šiluminių elektrinių kuro sąnaudos.
2. Bendrų energijos gamybos sąnaudų mažinimas užtikrinant didelį efektyvumą ir nereikalaujant daug priežiūros
Didelio efektyvumo veikimas: Francis turbinos didelio efektyvumo energijos konversijos gebėjimas tiesiogiai prisideda prie sąnaudų mažinimo. Efektyvesnė turbina gali pagaminti daugiau elektros energijos iš to paties vandens išteklių kiekio. Pavyzdžiui, jei Francis turbinos efektyvumas konvertuojant vandens energiją į mechaninę energiją (kuri vėliau paverčiama elektros energija) yra 90 %, palyginti su mažiau efektyvia turbina, kurios efektyvumas yra 80 %, esant tam tikram vandens srautui ir slėgiui, 90 % efektyvumo Francis turbina pagamins 12,5 % daugiau elektros energijos. Dėl padidėjusios galios gamybos sumažėja elektros energijos kiekis, todėl su elektrinės eksploatavimu susijusios fiksuotos išlaidos, tokios kaip infrastruktūros, valdymo ir personalo išlaidos, paskirstomos didesniam elektros energijos gamybos kiekiui. Dėl to sumažėja elektros energijos vieneto kaina (išlygintosios elektros energijos sąnaudos, LCOE).
Mažas priežiūros poreikis: Francis turbinos mažos priežiūros išlaidos taip pat vaidina svarbų vaidmenį ekonomiškumui. Kadangi joje yra mažiau judančių dalių ir naudojamos patvarios medžiagos, didelės priežiūros ir komponentų keitimo dažnumas yra mažas. Reguliarios priežiūros užduotys, tokios kaip tepimas ir apžiūra, yra gana nebrangios. Priešingai, kai kurių kitų tipų turbinoms ar elektros energijos gamybos įrangai gali reikėti dažnesnės ir brangesnės priežiūros. Pavyzdžiui, vėjo turbina, nors ir yra atsinaujinantis energijos šaltinis, turi tokius komponentus kaip pavarų dėžė, kurie yra linkę susidėvėti ir gali reikalauti brangaus kapitalinio remonto ar keitimo kas kelerius metus. Francis turbinos pagrindu veikiančioje hidroelektrinėje ilgi intervalai tarp didelės priežiūros darbų reiškia, kad bendros priežiūros išlaidos per visą turbinos eksploatavimo laiką yra žymiai mažesnės. Tai, kartu su ilgu eksploatavimo laiku, dar labiau sumažina bendras elektros energijos gamybos sąnaudas laikui bėgant, todėl Francis turbina yra ekonomiškas pasirinkimas ilgalaikei elektros energijos gamybai.
Draugiškumas aplinkai
Francis turbinomis pagrįsta hidroenergijos gamyba suteikia didelių aplinkosauginių pranašumų, palyginti su daugeliu kitų energijos gamybos metodų, todėl ji yra labai svarbus pereinant prie tvaresnės energetikos ateities.
1. Sumažintas anglies dioksido išmetimas
Vienas ryškiausių Francis turbinų aplinkosauginių privalumų yra minimalus jų anglies pėdsakas. Skirtingai nuo iškastiniu kuru kūrenamų energijos gamybos įrenginių, tokių kaip anglimi ir dujomis kūrenamos elektrinės, Francis turbinas naudojančios hidroelektrinės eksploatacijos metu nedegina iškastinio kuro. Anglimi kūrenamos elektrinės yra pagrindiniai anglies dioksido (CO) teršėjai, o tipiška didelė anglimi kūrenama elektrinė per metus išmeta milijonus tonų CO. Pavyzdžiui, 500 MW anglimi kūrenama elektrinė per metus gali išmesti apie 3 milijonus tonų CO. Palyginimui, panašaus galingumo hidroelektrinė, aprūpinta Francis turbinomis, eksploatacijos metu praktiškai neišmeta tiesioginių CO. Ši Francis turbinomis varomų hidroelektrinių nulinės emisijos savybė vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį pasaulinėse pastangose sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą ir sušvelninti klimato kaitą. Pakeisdamos iškastiniu kuru kūrenamą energijos gamybą hidroenergija, šalys gali reikšmingai prisidėti prie savo anglies dioksido išmetimo mažinimo tikslų įgyvendinimo. Pavyzdžiui, tokios šalys kaip Norvegija, kurios labai priklauso nuo hidroenergijos (plačiai naudojamos Francis turbinos), turi santykinai mažą anglies dioksido išmetimą vienam gyventojui, palyginti su šalimis, kurios labiau priklauso nuo iškastinio kuro energijos šaltinių.
2. Mažas oro teršalų išmetimas
Be anglies dioksido išmetimo, iškastinį kurą naudojančios elektrinės taip pat išskiria įvairių oro teršalų, tokių kaip sieros dioksidas (\(SO_2\)), azoto oksidai (\(NO_x\)) ir kietosios dalelės. Šie teršalai daro didelį neigiamą poveikį oro kokybei ir žmonių sveikatai. \(SO_2\) gali sukelti rūgštų lietų, kuris kenkia miškams, ežerams ir pastatams. \(NO_x\) prisideda prie smogo susidarymo ir gali sukelti kvėpavimo takų problemų. Kietosios dalelės, ypač smulkios kietosios dalelės (PM2,5), yra susijusios su įvairiomis sveikatos problemomis, įskaitant širdies ir plaučių ligas.
Kita vertus, Francis turbinomis varomos hidroelektrinės eksploatacijos metu neišskiria šių kenksmingų oro teršalų. Tai reiškia, kad regionai, kuriuose įrengtos hidroelektrinės, gali mėgautis švaresniu oru, o tai pagerina visuomenės sveikatą. Vietovėse, kuriose hidroenergija pakeitė didelę dalį iškastiniu kuru pagrįstos energijos gamybos, oro kokybė pastebimai pagerėjo. Pavyzdžiui, kai kuriuose Kinijos regionuose, kuriuose buvo plėtojami didelio masto hidroenergetikos projektai su Francis turbinomis, sumažėjo SO₂, NO₂ ir kietųjų dalelių kiekis ore, todėl vietos gyventojai serga mažiau kvėpavimo takų ir širdies bei kraujagyslių ligomis.
3. Minimalus poveikis ekosistemai
Tinkamai suprojektuotos ir valdomos Franciso turbininės hidroelektrinės gali turėti santykinai nedidelį poveikį aplinkinei ekosistemai, palyginti su kai kuriais kitais energetikos plėtros projektais.
Žuvų pralaidos: Daugelyje šiuolaikinių hidroelektrinių su Francis turbinomis yra suprojektuoti žuvų pralaidų įrenginiai. Šie įrenginiai, tokie kaip žuvų kopėčios ir žuvų elevatoriai, yra statomi tam, kad padėtų žuvims migruoti prieš srovę ir pasroviui. Pavyzdžiui, Kolumbijos upėje Šiaurės Amerikoje hidroelektrinės įrengė sudėtingas žuvų pralaidų sistemas. Šios sistemos leidžia lašišoms ir kitoms migruojančių žuvų rūšims apeiti užtvankas ir turbinas, taip sudarydamos sąlygas joms pasiekti nerštavietes. Projektuojant šiuos žuvų pralaidų įrenginius, atsižvelgiama į skirtingų žuvų rūšių elgesį ir plaukimo galimybes, užtikrinant maksimalų migruojančių žuvų išgyvenamumą.
Vanduo – kokybės palaikymas: Francis turbinų veikimas paprastai nesukelia reikšmingų vandens kokybės pokyčių. Skirtingai nuo kai kurių pramoninių veiklų ar tam tikrų energijos gamybos rūšių, kurios gali užteršti vandens šaltinius, Francis turbinas naudojančios hidroelektrinės paprastai išlaiko natūralią vandens kokybę. Per turbinas tekantis vanduo chemiškai nepakinta, o temperatūros pokyčiai paprastai yra minimalūs. Tai svarbu norint išlaikyti vandens ekosistemų sveikatą, nes daugelis vandens organizmų yra jautrūs vandens kokybės ir temperatūros pokyčiams. Upėse, kuriose stovi hidroelektrinės su Francis turbinomis, vandens kokybė išlieka tinkama įvairiems vandens gyvūnams, įskaitant žuvis, bestuburius ir augalus.
Įrašo laikas: 2025 m. vasario 21 d.
