Усан цахилгаан станц нь усны кинетик энергийг ашиглан цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг сэргээгдэх эрчим хүчний технологи юм. Энэ нь сэргээгдэх чадвар, бага ялгаруулалт, тогтвортой байдал, хяналт 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 ажиллуулж, улмаар генераторыг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Усан цахилгаан станц үйлдвэрлэх үе шатууд нь: усан сан эсвэл голоос усыг зайлуулах, үүнд усны эх үүсвэр, ихэвчлэн усан сан (хиймэл усан сан) эсвэл эрчим хүчээр хангадаг байгалийн гол шаардлагатай; усны урсгалын удирдамж, усны урсгалыг чиглүүлэх сувгаар дамжуулан турбины ир рүү чиглүүлдэг. Дээш чиглүүлэх суваг нь цахилгаан үйлдвэрлэх хүчин чадлыг тохируулахын тулд усны урсгалын урсгалыг хянаж чаддаг; турбин ажиллаж байх үед усны урсгал турбины ир рүү цохиж, эргэлддэг. Турбин нь салхин цахилгаан станц үйлдвэрлэхдээ салхин дугуйтай төстэй; генератор нь цахилгаан үүсгэдэг бөгөөд турбины ажиллагаа нь генераторыг эргэлдүүлдэг бөгөөд энэ нь цахилгаан соронзон индукцийн зарчмаар цахилгаан үүсгэдэг; цахилгаан дамжуулах үед үүссэн эрчим хүчийг цахилгаан сүлжээнд дамжуулж, хот, үйлдвэр, айл өрхүүдэд нийлүүлдэг. Усан цахилгаан станцын олон төрөл байдаг. Ажлын янз бүрийн зарчим, хэрэглээний хувилбаруудын дагуу үүнийг голын цахилгаан үүсгүүр, усан сангийн цахилгаан үүсгүүр, далайн түрлэг, далайн цахилгаан үүсгүүр, жижиг усан цахилгаан станц гэж хувааж болно. Усан цахилгаан станц нь олон давуу талтай боловч зарим сул талуудтай. Давуу талууд нь голчлон: усан цахилгаан станц нь сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэр юм. Усан цахилгаан станц нь усны эргэлтэд суурилдаг тул сэргээгдэх боломжтой бөгөөд шавхагдахгүй; энэ нь цэвэр эрчим хүчний эх үүсвэр юм. Усан цахилгаан станц нь хүлэмжийн хий, агаар бохирдуулагч бодис ялгаруулдаггүй бөгөөд байгаль орчинд бага нөлөө үзүүлдэг; үүнийг хянах боломжтой. Усан цахилгаан станцуудыг найдвартай үндсэн ачааллын эрчим хүчээр хангахын тулд эрэлт хэрэгцээнд нийцүүлэн тохируулж болно. Гол сул талууд нь: томоохон хэмжээний усан цахилгаан станцын төслүүд нь экосистемд хохирол учруулахаас гадна оршин суугчдын шилжилт хөдөлгөөн, газрыг хураах зэрэг нийгмийн асуудлуудыг үүсгэж болзошгүй; усан цахилгаан станц нь усны нөөцийн хүртээмжээр хязгаарлагддаг бөгөөд ган гачиг эсвэл усны урсгалын бууралт нь цахилгаан үйлдвэрлэх хүчин чадалд нөлөөлж болзошгүй юм.
Усан цахилгаан станц нь сэргээгдэх эрчим хүчний хэлбэр болохын хувьд урт түүхтэй. Эртний усны турбин болон усны дугуй: МЭӨ 2-р зуунаас эхлэн хүмүүс тээрэм, хөрөө тээрэм зэрэг машин механизмыг жолоодохын тулд усны турбин болон усны дугуйг ашиглаж эхэлсэн. Эдгээр машинууд усны урсгалын кинетик энергийг ашиглан ажилладаг. Цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх эхлэл: 19-р зууны сүүлчээр хүмүүс усны энергийг цахилгаан болгон хувиргахын тулд усан цахилгаан станцуудыг ашиглаж эхэлсэн. Дэлхийн анхны арилжааны усан цахилгаан станцыг 1882 онд АНУ-ын Висконсин мужид барьсан. Далан, усан сан барих: 20-р зууны эхэн үед далан, усан сан барих замаар усан цахилгаан станцын цар хүрээ эрс өргөжсөн. Алдарт далангийн төслүүдэд АНУ-ын Гувер далан, Хятадын Гурван хавцлын далан багтдаг. Технологийн дэвшил: Цаг хугацаа өнгөрөхөд усан цахилгаан станцын технологи тасралтгүй сайжирч, түүний дотор турбин, усан генератор, ухаалаг хяналтын системийг нэвтрүүлж, усан цахилгаан станцын үр ашиг, найдвартай байдлыг сайжруулсан.
Усан цахилгаан станц нь цэвэр, сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэр бөгөөд түүний салбарын гинжин хэлхээ нь усны нөөцийн менежментээс эхлээд цахилгаан дамжуулах хүртэл хэд хэдэн гол холбоосыг хамардаг. Усан цахилгаан станцын салбарын гинжин хэлхээний эхний холбоос нь усны нөөцийн менежмент юм. Үүнд цахилгаан үйлдвэрлэх зорилгоор турбинуудад усыг тогтвортой нийлүүлэх боломжийг хангахын тулд усны урсгалын хуваарь, хадгалалт, хуваарилалт орно. Усны нөөцийн менежмент нь зохих шийдвэр гаргахын тулд хур тунадас, усны урсгалын хурд, усны түвшин зэрэг параметрүүдийг хянах шаардлагатай байдаг. Орчин үеийн усны нөөцийн менежмент нь ган гачиг зэрэг эрс тэс нөхцөлд ч эрчим хүч үйлдвэрлэх хүчин чадлыг хадгалахын тулд тогтвортой байдалд анхаарлаа хандуулдаг. Далан, усан сан нь усан цахилгаан станцын салбарын гинжин хэлхээний гол байгууламжууд юм. Даланг ихэвчлэн усны түвшинг нэмэгдүүлж, усны даралтыг бий болгоход ашигладаг бөгөөд ингэснээр усны урсгалын кинетик энергийг нэмэгдүүлдэг. Усан сангуудыг оргил ачааллын үед хангалттай усны урсгалыг хангахын тулд ус хадгалахад ашигладаг. Даланг зохион бүтээх, барихдаа аюулгүй байдал, тогтвортой байдлыг хангахын тулд геологийн нөхцөл байдал, усны урсгалын шинж чанар, экологийн нөлөөллийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Турбинууд нь усан цахилгаан станцын салбарын гинжин хэлхээний гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Ус турбины ирээр урсах үед түүний кинетик энерги нь механик энерги болж хувирдаг бөгөөд энэ нь турбиныг эргэлдүүлдэг. Турбины загвар болон төрлийг усны урсгалын хурд, урсгалын хурд, өндрөөс хамааран сонгож, хамгийн өндөр эрчим хүчний үр ашгийг бий болгож болно. Турбин эргэлдэх үед холбогдсон генераторыг цахилгаан үйлдвэрлэхэд хүргэдэг. Генератор нь механик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг гол төхөөрөмж юм. Ерөнхийдөө генераторын ажиллах зарчим нь эргэлдэгч соронзон оронгоор дамжуулан гүйдэл үүсгэж, хувьсах гүйдэл үүсгэх явдал юм. Генераторын загвар болон хүчин чадлыг цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээ болон усны урсгалын шинж чанарт тохируулан тодорхойлох шаардлагатай. Генераторын үйлдвэрлэсэн цахилгаан нь хувьсах гүйдэл бөгөөд үүнийг ихэвчлэн дэд станцаар боловсруулах шаардлагатай байдаг. Дэд станцын гол үүрэгт цахилгаан дамжуулах системийн шаардлагыг хангахын тулд цахилгаан дамжуулах (цахилгаан дамжуулах үед эрчим хүчний алдагдлыг бууруулахын тулд хүчдэлийг нэмэгдүүлэх) болон гүйдлийн төрлийг хувиргах (хувьсах гүйдлийг тогтмол гүйдэл болгон хувиргах эсвэл эсрэгээр) орно. Сүүлийн холбоос бол цахилгаан дамжуулах явдал юм. Цахилгаан станцаас үйлдвэрлэсэн цахилгааныг хот, үйлдвэр эсвэл хөдөөгийн эрчим хүчний хэрэглэгчдэд дамжуулах шугамаар дамжуулдаг. Цахилгааныг очих газартаа аюулгүй, үр ашигтай дамжуулахын тулд дамжуулах шугамыг төлөвлөх, зохион бүтээх, засвар үйлчилгээ хийх шаардлагатай. Зарим газарт янз бүрийн хүчдэл болон давтамжийн шаардлагыг хангахын тулд цахилгааныг дэд станцаар дамжуулан дахин боловсруулах шаардлагатай болж магадгүй юм.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 11-р сарын 12
