Усан цахилгаан станц нь усны кинетик энергийг ашиглан цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг сэргээгдэх эрчим хүчний технологи юм. Энэ нь сэргээгдэх, утаа бага ялгаруулдаг, тогтвортой байдал, хяналт тавих зэрэг олон давуу талтай, өргөн хэрэглэгддэг цэвэр эрчим хүчний эх үүсвэр юм. Усан цахилгаан станцын ажиллах зарчим нь энгийн ойлголт дээр суурилдаг: усны урсгалын кинетик энергийг ашиглан турбиныг хөдөлгөж, улмаар генераторыг эргүүлж, цахилгаан үүсгэдэг. Усан цахилгаан станцын үйлдвэрлэлийн үе шатууд нь: усны эх үүсвэр, ихэвчлэн усан сан (хиймэл усан сан) эсвэл эрчим хүчийг хангадаг байгалийн гол шаарддаг усан сан, голын усны голдирол; усны урсгалын чиглүүлэгч, усны урсгалыг эргэлтийн сувгаар турбины ир рүү чиглүүлдэг. Дамжуулах суваг нь эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг тохируулахын тулд усны урсгалын урсгалыг хянах боломжтой; турбин ажиллаж байгаа бөгөөд усны урсгал турбины ирийг мөргөж, түүнийг эргүүлэхэд хүргэдэг. Турбин нь салхины эрчим хүч үйлдвэрлэхэд салхины дугуйтай төстэй; генератор нь цахилгаан эрчим хүч үүсгэдэг бөгөөд турбины ажиллагаа нь цахилгаан соронзон индукцийн зарчмаар цахилгаан үүсгэдэг генераторыг эргүүлдэг; цахилгаан дамжуулах, үйлдвэрлэсэн эрчим хүчийг эрчим хүчний сүлжээнд дамжуулж, хот, үйлдвэр, айл өрхүүдэд нийлүүлдэг. Усан цахилгаан станцын олон төрөл байдаг. Өөр өөр ажлын зарчим, хэрэглээний хувилбаруудын дагуу үүнийг голын эрчим хүч үйлдвэрлэх, усан сангийн эрчим хүч үйлдвэрлэх, далайн түрлэг, далайн эрчим хүч үйлдвэрлэх, жижиг усан цахилгаан станцад хувааж болно. Усан цахилгаан станц нь олон давуу талтай ч сул талтай. Гол давуу талууд нь: усан цахилгаан станц нь сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэр юм. Усан цахилгаан станц нь усны эргэлтэд тулгуурладаг тул сэргээгдэх эрчим хүч бөгөөд шавхагдахгүй; энэ нь цэвэр эрчим хүчний эх үүсвэр юм. Усан цахилгаан станц нь хүлэмжийн хий, агаар бохирдуулагч бодис үүсгэдэггүй, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөө багатай; үүнийг хянах боломжтой. Усан цахилгаан станцуудыг хэрэгцээнд тохируулан тохируулж, найдвартай суурь ачааллын эрчим хүчээр хангах боломжтой. Гол сул талууд нь: томоохон хэмжээний усан цахилгаан станцын төслүүд нь экосистемд хохирол учруулахаас гадна оршин суугчдын шилжилт хөдөлгөөн, газар өмчлөх зэрэг нийгмийн асуудалд хүргэж болзошгүй; усан цахилгаан станц нь усны нөөцөөр хязгаарлагддаг бөгөөд ган гачиг буюу усны урсгалын бууралт нь эрчим хүч үйлдвэрлэх хүчин чадалд нөлөөлж болзошгүй.
Сэргээгдэх эрчим хүчний нэг хэлбэр болох усан цахилгаан станц нь олон жилийн түүхтэй. Эрт үеийн усны турбин ба усны дугуй: МЭӨ 2-р зуунд хүмүүс тээрэм, хөрөө тээрэм зэрэг машин механизмыг жолоодохын тулд усны турбин, усны дугуйг ашиглаж эхэлсэн. Эдгээр машинууд ажиллахын тулд усны урсгалын кинетик энергийг ашигладаг. Эрчим хүч үйлдвэрлэх эхлэл: 19-р зууны сүүлээр хүмүүс усны эрчим хүчийг цахилгаан болгон хувиргах усан цахилгаан станцуудыг ашиглаж эхэлсэн. Дэлхийн хамгийн анхны арилжааны усан цахилгаан станцыг 1882 онд АНУ-ын Висконсин мужид барьжээ.Далан, усан сан барих: 20-р зууны эхэн үед усан цахилгаан станцын цар хүрээ нь далан, усан сан барьж байгуулснаар ихээхэн өргөжсөн. Алдартай далангийн төслүүдэд АНУ-ын Гувер далан, Хятад дахь Гурван хавцлын далан орно. Технологийн дэвшил: Цаг хугацаа өнгөрөх тусам усан цахилгаан станцын технологийг тасралтгүй сайжруулж, турбин, гидрогенератор, ухаалаг удирдлагын системийг нэвтрүүлж, усан цахилгаан станцын үр ашиг, найдвартай байдлыг дээшлүүлсэн.
Усан цахилгаан станц нь цэвэр, сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэр бөгөөд үйлдвэрлэлийн сүлжээ нь усны нөөцийн менежментээс эхлээд эрчим хүч дамжуулах хүртэлх хэд хэдэн гол холбоосыг хамардаг. Усан цахилгаан станцын гинжин хэлхээний эхний холбоос бол усны нөөцийн менежмент юм. Үүнд эрчим хүч үйлдвэрлэх турбинуудад усыг тогтвортой нийлүүлэхийн тулд усны урсгалын хуваарь гаргах, хадгалах, хуваарилах зэрэг орно. Усны нөөцийн менежмент нь зохих шийдвэр гаргахын тулд ихэвчлэн хур тунадас, усны урсгалын хурд, усны түвшин зэрэг параметрүүдийг хянах шаардлагатай байдаг. Усны нөөцийн орчин үеийн менежмент нь ган гачиг зэрэг эрс тэс нөхцөлд ч эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг хадгалахын тулд тогтвортой байдалд анхаарлаа хандуулдаг. Далан, усан сан нь усан цахилгаан станцын гол байгууламж юм. Даланг ихэвчлэн усны түвшинг дээшлүүлж, усны даралтыг бий болгоход ашигладаг бөгөөд ингэснээр усны урсгалын кинетик энергийг нэмэгдүүлдэг. Хамгийн их эрэлт хэрэгцээтэй үед хангалттай хэмжээний усны урсгалыг хангахын тулд усан сангуудыг ус хадгалахад ашигладаг. Аюулгүй байдал, тогтвортой байдлыг хангахын тулд далангийн зураг төсөл, барилгын ажилд геологийн нөхцөл, усны урсгалын шинж чанар, экологийн нөлөөллийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Турбинууд нь усан цахилгаан станцын гинжин хэлхээний гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Турбины ирээр ус урсах үед түүний кинетик энерги нь механик энерги болж хувирдаг бөгөөд энэ нь турбиныг эргүүлэхэд хүргэдэг. Турбины загвар, төрлийг усны урсгалын хурд, урсацын хурд, өндрөөс хамааран сонгож, эрчим хүчний үр ашгийг дээд зэргээр хангах боломжтой. Турбин эргэх үед холбогдсон генераторыг хөдөлгөж, цахилгаан үүсгэдэг. Генератор нь механик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг гол төхөөрөмж юм. Ерөнхийдөө генераторын ажиллах зарчим нь эргэлдэх соронзон орны дундуур гүйдэл үүсгэж, ээлжит гүйдэл үүсгэх явдал юм. Генераторын дизайн, хүчин чадлыг эрчим хүчний хэрэгцээ, усны урсгалын онцлогоос хамааран тодорхойлох шаардлагатай. Генераторын үйлдвэрлэсэн эрчим хүч нь хувьсах гүйдэл бөгөөд үүнийг ихэвчлэн дэд станцаар дамжуулан боловсруулах шаардлагатай байдаг. Дэд станцын үндсэн үүрэг нь эрчим хүч дамжуулах системийн шаардлагыг хангахын тулд эрчим хүч дамжуулах (цахилгаан дамжуулах үед эрчим хүчний алдагдлыг багасгахын тулд хүчдэлийг нэмэгдүүлэх) болон гүйдлийн төрлийг хувиргах (AC-ыг тогтмол гүйдэл эсвэл эсрэгээр хувиргах) орно. Сүүлийн холбоос бол цахилгаан дамжуулах. Цахилгаан станцын үйлдвэрлэсэн эрчим хүчийг хот, үйлдвэр, хөдөөгийн эрчим хүчний хэрэглэгчдэд цахилгаан дамжуулах шугамаар дамжуулдаг. Цахилгаан эрчим хүчийг зорьсон газартаа найдвартай, үр ашигтай дамжуулахын тулд дамжуулах шугамыг төлөвлөх, төлөвлөх, засвар үйлчилгээ хийх шаардлагатай. Зарим бүс нутагт өөр өөр хүчдэл, давтамжийн шаардлагыг хангахын тулд эрчим хүчийг дэд станцаар дамжуулан дахин боловсруулах шаардлагатай болдог.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 11-р сарын 12
