Во природните реки, водата тече од горниот тек кон долниот тек измешана со седимент и често ги мие коритото и бреговите, што покажува дека во водата е скриена одредена количина на енергија. Под природни услови, оваа потенцијална енергија се троши за чистење, туркање на седименти и надминување на отпорот на триење. Ако изградиме некои згради и инсталираме потребна опрема за да направиме постојан проток на вода низ водена турбина, водната турбина ќе биде управувана од струјата на водата, како ветерница, која може да ротира континуирано, а енергијата на водата ќе се претвори во механичка енергија. Кога водната турбина го придвижува генераторот да ротираат заедно, тој може да генерира електрична енергија, а енергијата на водата се претвора во електрична енергија. Ова е основниот принцип на производство на хидроелектрична енергија. Водните турбини и генераторите се најосновната опрема за производство на хидроелектрична енергија. Дозволете ми да ви дадам краток вовед во малкуте знаења за производство на хидроелектрична енергија.
1. Хидроенергија и моќ на протокот на вода
При дизајнирањето на хидроцентрала, за да се одреди обемот на електраната, потребно е да се знае капацитетот за производство на енергија на електраната. Според основните принципи на производство на хидроелектрана, не е тешко да се види дека капацитетот за производство на енергија на електраната се определува од количината на работа што може да ја изврши струјата. Вкупната работа што водата може да ја изврши во одреден временски период ја нарекуваме енергија на водата, а работата што може да се изврши во единица време (секунда) се нарекува моќност на струјата. Очигледно, колку е поголема моќноста на протокот на вода, толку е поголем капацитетот за производство на енергија на електраната. Затоа, за да го знаеме капацитетот за производство на енергија на електраната, прво мора да ја пресметаме моќноста на протокот на вода. Моќноста на протокот на вода во реката може да се пресмета на овој начин, претпоставувајќи дека падот на површината на водата во одреден дел од реката е H (метри), а волуменот на вода H што минува низ пресекот на реката во единица време (секунди) е Q (кубни метри/секунда), тогаш моќноста на протокот на пресекот е еднаква на производот од тежината на водата и капката. Очигледно, колку е поголем падот на водата, толку е поголем протокот и толку е поголема моќноста на протокот на вода.
2. Производство на хидроцентрали
Под одреден пад и проток, електричната енергија што може да ја произведе хидроцентралата се нарекува хидроенергетска излезна моќност. Очигледно, излезната моќност зависи од моќноста на протокот на вода низ турбината. Во процесот на претворање на енергијата на водата во електрична енергија, водата мора да го надмине отпорот на речните корита или зградите по патот од спротивниот до низводниот тек. Водните турбини, генераторите и преносната опрема исто така мора да надминат многу отпори за време на работата. За да се надмине отпорот, мора да се изврши работа, а ќе се потроши моќност на протокот на вода, што е неизбежно. Затоа, моќноста на протокот на вода што може да се користи за производство на електрична енергија е помала од вредноста добиена со формулата, односно излезната моќност на хидроцентралата треба да биде еднаква на моќноста на протокот на вода помножена со фактор помал од 1. Овој коефициент се нарекува и ефикасност на хидроцентралата.
Специфичната вредност на ефикасноста на хидроцентралата е поврзана со количината на загуба на енергија што се јавува кога водата тече низ зградата и водната турбина, преносната опрема, генераторот итн., колку е поголема загубата, толку е помала ефикасноста. Во мала хидроцентрала, збирот на овие загуби сочинува околу 25-40% од моќноста на протокот на вода. Тоа значи дека протокот на вода што може да генерира 100 киловати електрична енергија влегува во хидроцентралата, а генераторот може да генерира само 60 до 75 киловати електрична енергија, па затоа ефикасноста на хидроцентралата е еквивалентна на 60~75%.
Од претходниот вовед може да се види дека кога протокот и разликата во нивото на водата на електраната се константни, излезната моќност на електраната зависи од ефикасноста. Праксата покажа дека покрај перформансите на хидрауличните турбини, генераторите и преносната опрема, други фактори што влијаат на ефикасноста на хидроцентралите, како што се квалитетот на градбата и инсталацијата на опремата, квалитетот на работењето и управувањето и дали дизајнот на хидроцентралата е правилен, се фактори што влијаат на ефикасноста на хидроцентралата. Секако, некои од овие фактори на влијание се примарни, а некои се секундарни, а под одредени услови, примарните и секундарните фактори исто така ќе се трансформираат еден во друг.
Сепак, без разлика кој е факторот, одлучувачки фактор е тоа што луѓето не се предмети, машините се контролирани од луѓе, а технологијата е регулирана од мислата. Затоа, при дизајнирањето, изградбата и изборот на опрема на хидроцентралите, потребно е целосно да се искористи субјективната улога на човечките суштества и да се стремиме кон совршенство во технологијата за да се минимизира загубата на енергија од протокот на вода колку што е можно повеќе. Ова е случај кај некои хидроцентрали каде што самиот пад на вода е релативно низок. Ова е особено важно. Во исто време, потребно е ефикасно да се зајакне работењето и управувањето со хидроцентралите, со цел да се подобри ефикасноста на електраните, целосно да се искористат водните ресурси и да им се овозможи на малите хидроцентрали да играат поголема улога.
Време на објавување: 09 јуни 2021
