1、 Преглед на производството на хидроенергија
Производството на хидроелектрична енергија е преку претворање на водната енергија од природните реки во електрична енергија што луѓето можат да ја користат. Изворите на енергија што ги користат електраните се разновидни, како што се сончевата енергија, водната енергија на реките и енергијата на ветерот генерирана од протокот на воздух. Цената на производството на хидроенергија со употреба на хидроенергија е евтина, а изградбата на хидроцентрали може да се комбинира и со други активности за зачувување на водата. Кина е богата со водни ресурси и има одлични услови. Хидроенергијата игра важна улога во националната економска изградба.
Нивото на водата низводно на реката е повисоко од нивото на водата низводно. Поради разликата помеѓу нивото на водата во реката, се генерира енергија на водата. Оваа енергија се нарекува потенцијална енергија или потенцијална енергија. Разликата помеѓу висината на површината на водата во реката се нарекува капка, исто така наречена разлика во нивото на водата или притисок. Овој капка е основен услов за хидраулична енергија. Покрај тоа, големината на водената моќност зависи и од големината на протокот на вода во реката, што е уште еден основен услов кој е исто толку важен како и капката. И капката и истекот директно влијаат на големината на хидрауличната моќност; Колку е поголем водопадот, толку е поголема хидрауличната моќност; Ако капката и волуменот на водата се релативно мали, производството на хидроцентралата ќе биде помало.
Капката генерално се изразува во метри. Градиентот на површината на водата е односот на капката и растојанието, што може да го покаже степенот на концентрација на капката. Ако капката е релативно концентрирана, искористувањето на водената енергија е попогодно. Капката што ја користи хидроцентралата е разликата помеѓу површината на водата спротиводно од хидроцентралата и површината на водата низводно по минување низ хидрауличната турбина.
Протокот е количината на вода што тече низ река во единица време, изразена во кубни метри во секунда. Кубен метар вода е еден тон. Протокот на реката се менува во секое време и на кое било место, па затоа кога зборуваме за протокот, мора да го објасниме времето на конкретното место каде што тече. Протокот значително се менува со текот на времето. Општо земено, реките во Кина имаат голем проток во лето, есен и дождовната сезона, но мал проток во зима и пролет. Протокот варира од месец до ден, а волуменот на водата варира од година во година. Протокот на генерално реките е релативно мал во горниот тек; како што притоките се спојуваат, протокот низводно постепено се зголемува. Затоа, иако падот низводно е концентриран, протокот е мал; иако протокот низводно е голем, падот е релативно дисперзиран. Затоа, често е најекономично да се користи водна енергија во средните текови на реката.
Знаејќи го падот и протокот што ги користи хидроцентралата, нејзината моќност може да се пресмета со следната формула:
N= GQH
Во формулата, N – излезна моќност, единица: kW, исто така наречена моќност;
Q — проток, во кубни метри во секунда;
H — Пад, во метри;
G=9,8 е забрзувањето на гравитацијата, во Њутн/кг
Теоретската моќност се пресметува според горенаведената формула, и не се одбива никаква загуба. Всушност, во процесот на производство на хидроенергија, водните турбини, преносната опрема, генераторите итн. имаат неизбежни загуби на моќност. Затоа, теоретската моќност треба да се намали, односно вистинската моќност што можеме да ја користиме треба да се помножи со коефициентот на ефикасност (симбол: K).
Проектираната моќност на генераторот во хидроцентралата се нарекува номинална моќност, а вистинската моќност се нарекува вистинска моќност. Во процесот на трансформација на енергијата, неизбежно е да се изгуби дел од енергијата. Во процесот на производство на хидроенергија, главно има загуби на хидраулични турбини и генератори (вклучувајќи ги и загубите на цевководи). Во руралните микрохидроцентрали, различните загуби сочинуваат 40~50% од вкупната теоретска моќност, така што производството на хидроцентралите може да користи само 50~60% од теоретската моќност, односно ефикасноста е околу 0,5~0,60 (вклучувајќи ја ефикасноста на турбината од 0,70~0,85, ефикасноста на генераторот од 0,85~0,90 и ефикасноста на цевките и преносната опрема од 0,80~0,85). Затоа, вистинската моќност (излез) на хидроцентралата може да се пресмета на следниов начин:
K – ефикасноста на хидроцентралата, (0,5~0,6) е прифатена за груба пресметка на микрохидроцентрала; Горенаведената формула може да се поедностави на следниов начин:
N=(0,5 ~ 0,6) QHG вистинска моќност = ефикасност × проток × пад × девет запирки осум
Употребата на хидроенергијата е користење на вода за погон на еден вид машина, која се нарекува водна турбина. На пример, древното водно тркало во Кина е многу едноставна водна турбина. Различните хидраулични турбини што се користат сега се прилагодени на различни специфични хидраулични услови, така што тие можат да ротираат поефикасно и да ја претворат енергијата на водата во механичка енергија. Друга машина, генераторот, е поврзан со водената турбина за да го ротира роторот на генераторот со водената турбина, а потоа може да се генерира електрична енергија. Генераторот може да се подели на два дела: делот што ротира заедно со хидрауличната турбина и фиксниот дел од генераторот. Делот што ротира заедно со хидрауличната турбина се нарекува ротор на генераторот, а околу роторот има многу магнетни полови; Круг околу роторот е фиксниот дел од генераторот, кој се нарекува статор на генераторот. Статорот е обвиткан со многу бакарни намотки. Кога многу магнетни полови на роторот ротираат во средината на бакарната намотка на статорот, струјата ќе се генерира на бакарната жица, а генераторот треба да ја претвори механичката енергија во електрична енергија.
Електричната енергија произведена од електраната се трансформира од различна електрична опрема во механичка енергија (мотор или мотор), светлосна енергија (електрична ламба), топлинска енергија (електрична печка) итн.
2, Состав на хидроцентрала
Хидроцентралата се состои од хидраулични конструкции, механичка опрема и електрична опрема.
(1) Хидраулични конструкции
Вклучува брана, доводна врата, канал (или тунел), преден отвор (или регулациски резервоар), цевкаст цевковод, електрана и одводен цевковод итн.
Изградете брана во реката за да ја блокирате реката, да ја подигнете површината на водата и да формирате резервоар. На овој начин, се формира концентрирана капка од површината на водата на резервоарот на браната до површината на водата на реката под браната, а потоа водата се внесува во хидроцентралата преку водоводни цевки или тунели. Во стрмниот речен канал, употребата на пренасочни канали исто така може да формира капка. На пример, капката на природна река е 10 метри на километар. Ако се отвори канал на горниот крај од овој дел од реката за внесување вода, каналот ќе се ископа по должината на реката, а наклонот на каналот ќе биде рамен. Ако капката во каналот е само 1 метар на километар, водата ќе тече 5 километри во каналот, а водата ќе падне само 5 метри, додека водата ќе падне 50 метри по одење 5 километри во природната река. Во овој момент, водата во каналот се враќа во машинската зграда преку реката со водоводни цевки или тунели, а има концентрирана капка од 45 метри што може да се користи за производство на електрична енергија.
Хидроцентрала што користи пренасочни канали, тунели или водоводни цевки (како што се пластични цевки, челични цевки, бетонски цевки итн.) за да формира концентрирана капка се нарекува хидроцентрала од типот на пренасочен канал, што е типичен распоред на хидроцентрали.
(2) Механичка и електрична опрема
Покрај горенаведените хидраулични работи (брана, канал, доводен слонов, цевкаст цевковод и електрана), хидроцентралата има потреба и од следната опрема:
(1) Механичка опрема
Постојат хидраулични турбини, регулатори, затворачки вентили, преносна опрема и опрема што не е за производство на енергија.
(2) Електрична опрема
Постојат генератори, дистрибутивни контролни панели, трансформатори, далноводи итн.
Сепак, не сите мали хидроцентрали ги имаат горенаведените хидраулични структури и механичка и електрична опрема. Ако хидроцентралата со низок пад на водата со воден притисок помал од 6 метри генерално го користи начинот на пренасочен канал и отворен канал за пренасочување, нема да има преден отвор и довод. Електраната со мал опсег на напојување и кратко растојание на пренос користи директен пренос без трансформатор. Хидроцентралите со резервоари не треба да градат брани. Се користи длабок влез за вода, а внатрешната цевка (или тунел) и преливникот на браната не се потребни за користење на хидраулични структури како што се брана, доводна врата, канал и преден отвор.
За изградба на хидроцентрала, прво треба да се спроведе внимателно истражување и проектирање. Постојат три фази на проектирање во дизајнот: прелиминарен дизајн, технички дизајн и детали за изградба. За да се заврши добра работа во дизајнот, прво мора да се спроведе темелно истражување, односно целосно да се разберат локалните природни и економски услови - односно топографијата, геологијата, хидрологијата, капиталот итн. Точноста и сигурноста на дизајнот може да се гарантира само по совладување на овие услови и нивна анализа.
Компонентите на малите хидроцентрали имаат различни форми во зависност од различните типови на хидроцентрали.
3, Топографски преглед
Квалитетот на топографскиот преглед има големо влијание врз распоредот на проектот и проценката на количините.
Геолошкото истражување (разбирање на геолошките услови) бара не само општо разбирање и истражување на геологијата на сливот и геологијата на брегот, туку и разбирање дали темелите на машинската зграда се цврсти, што директно влијае на безбедноста на самата електрана. Откако ќе се уништи преградата со одреден волумен на резервоарот, таа не само што ќе ја оштети самата хидроелектрана, туку ќе предизвика и огромни загуби на животи и имот во низводниот тек. Затоа, геолошкиот избор на предниот залив генерално се става на прво место.
4, хидрометрија
За хидроцентралите, најважните хидролошки податоци се евиденцијата за нивото на водата во реката, протокот, концентрацијата на седименти, замрзнувањето, метеоролошките податоци и податоците од истражувањата за поплави. Големината на речниот тек влијае на распоредот на преливникот на хидроцентралата, а сериозноста на поплавата е потценета, што ќе доведе до уништување на браната; Седиментот што го носи реката може брзо да го наполни резервоарот во најлош случај. На пример, влевањето во каналот ќе предизвика таложење на каналот, а грубиот седимент ќе помине низ хидрауличната турбина и ќе предизвика абење на хидрауличната турбина. Затоа, изградбата на хидроцентрали мора да има доволно хидролошки податоци.
Затоа, пред да се одлучи за изградба на хидроцентрала, потребно е да се истражи и проучи насоката на економскиот развој и идната побарувачка за електрична енергија во областа на снабдување со електрична енергија. Во исто време, да се процени состојбата на другите извори на енергија во областа на развој. Само по проучување и анализа на горенаведените услови можеме да одлучиме дали хидроцентралата треба да се изгради и колку треба да биде обемот на изградба.
Генерално, целта на хидроенергетското истражување е да обезбеди точни и сигурни основни податоци потребни за проектирање и изградба на хидроцентрали.
5, Општи услови на избраната локација на станицата
Општите услови за избор на локацијата на станицата можат да се опишат во следните четири аспекти:
(1) Избраната локација на станицата треба да може да ја користи водната енергија на најекономичен начин и да се придржува до принципот на заштеда на трошоци, односно по завршувањето на електраната, ќе се потроши минималниот трошок, а ќе се генерира максимална енергија. Општо земено, може да се измери со проценка на годишниот приход од производство на електрична енергија и инвестиции во изградба на централа за да се види за колку време може да се поврати инвестираниот капитал. Сепак, поради различните хидролошки и топографски услови и различната побарувачка за електрична енергија, трошоците и инвестициите не треба да бидат ограничени со одредени вредности.
(2) Избраната локација за станицата треба да има подобри топографски, геолошки и хидролошки услови и да биде можна во дизајнот и изградбата. Изградбата на мали хидроцентрали треба да се усогласува со принципот на „локални материјали“ колку што е можно повеќе во однос на градежните материјали.
(3) Избраната локација на станицата треба да биде што е можно поблиску до зоната за напојување и обработка на електрична енергија за да се намалат инвестициите во опрема за пренос и загубите на електрична енергија.
(4) При изборот на локацијата на станицата, треба да се користат постојните хидраулични структури колку што е можно повеќе. На пример, капка вода може да се користи за изградба на хидроцентрали во канали за наводнување или хидроцентрали може да се градат во близина на резервоари за наводнување за производство на електрична енергија со користење на проток за наводнување итн. Бидејќи овие хидроцентрали можат да се усогласат со принципот на производство на електрична енергија кога има вода, нивното економско значење е поочигледно.
Време на објавување: 25 октомври 2022 година
