Bagaimanakah setitik air boleh digunakan semula sebanyak 19 kali? Sebuah artikel mendedahkan misteri penjanaan kuasa hidroelektrik
Untuk masa yang lama, penjanaan kuasa hidroelektrik telah menjadi cara penting untuk membekalkan elektrik. Sungai ini mengalir sejauh beribu-ribu batu, mengandungi tenaga yang sangat besar. Pembangunan dan penggunaan tenaga air semula jadi menjadi elektrik dipanggil penjanaan kuasa hidroelektrik. Proses penjanaan kuasa hidroelektrik sebenarnya merupakan proses penukaran tenaga.
1, Apakah stesen janakuasa storan yang dipam?
Stesen janakuasa storan pam kini merupakan kaedah penyimpanan tenaga berkapasiti tinggi yang paling matang dari segi teknologi dan stabil. Dengan membina atau menggunakan dua takungan sedia ada, titisan akan terbentuk, dan lebihan elektrik daripada sistem kuasa semasa tempoh beban rendah dipam ke tempat tinggi untuk penyimpanan. Semasa tempoh beban puncak, elektrik dijana dengan melepaskan air, yang dikenali sebagai "bank kuasa super".
Stesen hidrokuasa ialah kemudahan yang menggunakan tenaga kinetik aliran air untuk menjana elektrik. Ia biasanya dibina di air terjun yang tinggi di sungai, menggunakan empangan untuk memintas aliran air dan membentuk takungan, yang kemudiannya menukar tenaga air kepada elektrik melalui turbin air dan penjana.
Walau bagaimanapun, kecekapan penjanaan kuasa bagi sesebuah stesen kuasa hidro tidak tinggi kerana selepas air mengalir melalui sesebuah stesen kuasa hidro, masih terdapat banyak tenaga kinetik yang tidak digunakan. Jika berbilang stesen kuasa hidro boleh disambungkan secara siri untuk membentuk sistem lata, setitik air boleh diaktifkan beberapa kali pada ketinggian yang berbeza, sekali gus meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa.
Apakah faedah stesen kuasa hidro selain penjanaan kuasa? Malah, pembinaan stesen kuasa hidro juga mempunyai impak penting terhadap pembangunan ekonomi dan sosial tempatan.
Di satu pihak, pembinaan stesen kuasa hidro boleh memacu pembinaan infrastruktur tempatan dan pembangunan perindustrian. Pembinaan stesen kuasa hidro memerlukan sejumlah besar tenaga kerja, sumber bahan, dan pelaburan kewangan, yang menyediakan peluang pekerjaan tempatan dan permintaan pasaran, memacu pembangunan rantaian perindustrian berkaitan, dan meningkatkan hasil fiskal tempatan. Contohnya, jumlah pelaburan projek Stesen Kuasa Hidro Wudongde adalah kira-kira 120 bilion yuan, yang boleh memacu pelaburan berkaitan serantau sebanyak 100 bilion yuan hingga 125 bilion yuan. Semasa tempoh pembinaan, purata peningkatan pekerjaan tahunan adalah kira-kira 70,000 orang, membentuk daya penggerak baharu untuk pertumbuhan ekonomi tempatan.
Sebaliknya, pembinaan stesen kuasa hidro dapat meningkatkan persekitaran ekologi tempatan dan kesejahteraan rakyat. Pembinaan stesen kuasa hidro bukan sahaja harus mematuhi piawaian alam sekitar yang ketat, tetapi juga menjalankan pemulihan dan perlindungan ekologi, membiak dan melepaskan ikan yang jarang ditemui, memperbaiki landskap sungai, dan mempromosikan biodiversiti. Contohnya, sejak penubuhan Stesen Kuasa Hidro Wudongde, lebih daripada 780,000 benih ikan yang jarang ditemui seperti ikan perut belah, penyu putih, ikan loach panjang nipis, dan ikan kap bass telah dilepaskan. Di samping itu, pembinaan stesen kuasa hidro juga memerlukan penempatan semula dan penempatan semula pendatang, yang menyediakan keadaan hidup dan peluang pembangunan yang lebih baik untuk penduduk tempatan. Contohnya, Daerah Qiaojia merupakan lokasi Stesen Kuasa Hidro Baihetan, yang melibatkan penempatan semula dan penempatan semula 48,563 orang. Daerah Qiaojia telah mengubah kawasan penempatan semula menjadi kawasan penempatan semula urbanisasi moden, infrastruktur dan kemudahan perkhidmatan awam yang lebih baik, dan meningkatkan kualiti hidup dan kebahagiaan penduduk pendatang.
Stesen kuasa hidro bukan sahaja loji janakuasa, tetapi juga loji yang memberi manfaat. Ia bukan sahaja menyediakan tenaga bersih untuk negara, tetapi juga membawa pembangunan hijau ke kawasan tempatan. Ini adalah situasi menang-menang yang patut kita hargai dan pelajari.
2. Jenis-jenis asas penjanaan kuasa hidroelektrik
Kaedah penurunan pekat yang biasa digunakan termasuk pembinaan empangan, lencongan air atau gabungan kedua-duanya.
Bina empangan di bahagian sungai dengan titisan yang besar, wujudkan takungan untuk menyimpan air dan meningkatkan paras air, pasang turbin air di luar empangan, dan air dari takungan mengalir melalui saluran pengangkut air (saluran lencongan) ke turbin air di bahagian bawah empangan. Air memacu turbin untuk berputar dan memacu penjana untuk menjana elektrik, dan kemudian mengalir melalui saluran tailrace ke hilir sungai. Inilah cara untuk membina empangan dan membina takungan untuk penjanaan kuasa.
Disebabkan perbezaan paras air yang besar antara permukaan air takungan di dalam empangan dan permukaan keluar turbin hidraulik di luar empangan, sejumlah besar air di dalam takungan boleh digunakan untuk kerja melalui tenaga keupayaan yang besar, yang boleh mencapai kadar penggunaan sumber air yang tinggi. Stesen kuasa hidro yang ditubuhkan dengan menggunakan kaedah pembinaan empangan penurunan tertumpu dipanggil stesen kuasa hidro jenis empangan, terutamanya terdiri daripada stesen kuasa hidro jenis empangan dan stesen kuasa hidro jenis dasar sungai.
Mewujudkan takungan untuk menyimpan air dan meningkatkan paras air di hulu sungai, memasang turbin air di hilir, dan melencongkan air dari takungan hulu ke turbin air bawah melalui saluran lencongan. Aliran air memacu turbin berputar dan memacu penjana untuk menjana elektrik, dan kemudian melalui saluran tailrace ke hilir sungai. Saluran lencongan akan lebih panjang dan melalui gunung, yang merupakan cara lencongan air dan penjanaan kuasa.
Disebabkan perbezaan paras air H0 yang besar antara permukaan takungan hulu dan permukaan keluar turbin hilir, sejumlah besar air di dalam takungan mengalir melalui tenaga keupayaan yang besar, yang boleh mencapai kecekapan penggunaan sumber air yang tinggi. Loji janakuasa hidroelektrik yang menggunakan kaedah lencongan kepala air tertumpu dipanggil stesen janakuasa hidro jenis lencongan, terutamanya termasuk stesen janakuasa hidro jenis lencongan tekanan dan stesen janakuasa hidro jenis lencongan bukan tekanan.
3. Bagaimana untuk mencapai "19 kali penggunaan semula setitik air"?
Difahamkan bahawa Stesen Kuasa Hidro Nanshan telah siap dan beroperasi secara rasmi pada 30 Oktober 2019, yang terletak di persimpangan Daerah Yanyuan dan Daerah Butuo di Wilayah Autonomi Liangshan Yi, Wilayah Sichuan. Jumlah kapasiti terpasang stesen kuasa hidro ialah 102000 megawatt, yang merupakan projek kuasa hidroelektrik yang menggunakan sumber air semula jadi, tenaga angin dan tenaga solar secara komprehensif. Dan perkara yang paling menarik perhatian ialah stesen kuasa hidro ini bukan sahaja menjana elektrik, tetapi juga mencapai kecekapan sumber air yang tertinggi melalui cara teknologi. Ia berulang kali menggunakan setitik air sebanyak 19 kali, menghasilkan tambahan 34.1 bilion kilowatt jam elektrik, mencipta pelbagai keajaiban dalam bidang penjanaan kuasa hidro.
Pertama, Stesen Kuasa Hidro Nanshan mengguna pakai teknologi penjanaan kuasa hidro hibrid yang terkemuka di dunia, yang menggunakan sumber air semula jadi, tenaga angin dan tenaga solar secara komprehensif, dan mencapai pengoptimuman dan kerjasama sistematik melalui cara teknologi, justeru mencapai pembangunan mampan.
Kedua, stesen kuasa hidro memperkenalkan teknologi canggih seperti analisis data raya, kecerdasan buatan dan Internet of Things untuk mengurus pelbagai aspek seperti parameter unit, paras air, turus dan aliran air dengan baik, bagi meningkatkan kecekapan operasi stesen kuasa hidro. Contohnya, dengan mewujudkan teknologi pengesanan dan pengawalaturan automatik tekanan turus malar, unit penjana turbin air memaksimumkan penggunaan sumber air sambil memastikan operasi yang selamat, mencapai matlamat untuk mengoptimumkan dan meningkatkan penjanaan kuasa melalui pengoptimuman turus. Pada masa yang sama, apabila paras air takungan rendah, stesen kuasa hidro mewujudkan sistem pengurusan dinamik untuk takungan bagi memperlahankan kadar penurunan paras air, meningkatkan kecekapan kitar semula dan meningkatkan kapasiti penjanaan kuasa dengan berkesan.
Di samping itu, reka bentuk Stesen Hidrojanakuasa Nanshan yang cemerlang juga sangat diperlukan. Ia menggunakan turbin air PM (turbin Pelton Michel), yang dicirikan oleh fakta bahawa apabila air disembur ke atas pendesak, luas keratan rentas muncung dan kadar aliran ke arah pendesak boleh dilaraskan melalui putaran, supaya arah dan kelajuan semburan air sepadan dengan arah putaran dan kelajuan pendesak, memaksimumkan kecekapan penjanaan kuasa. Di samping itu, teknologi canggih seperti teknologi penyemburan air berbilang titik dan penambahan bahagian berputar telah diguna pakai, yang meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa dengan ketara.
Akhir sekali, Stesen Hidrojanakuasa Nanshan juga mengguna pakai teknologi penyimpanan tenaga eksklusif. Satu set kemudahan saliran paras air kecemasan telah ditambah di kawasan pemendapan air. Melalui takungan simpanan air, sumber air boleh dibahagikan kepada tempoh masa yang berbeza, mencapai pelbagai fungsi seperti pengeluaran air dan penghantaran kuasa, dan memastikan penggunaan sumber air yang ekonomik dan selamat.
Secara keseluruhannya, sebab mengapa Stesen Janakuasa Hidro Nanshan telah mencapai matlamat "menggunakan semula 19 kali setitik air" adalah disebabkan oleh pelbagai faktor, termasuk teknologi penjanaan kuasa hidro hibrid yang terkemuka di dunia, aplikasi teknologi canggih, mekanisme pengurusan yang cekap, reka bentuk yang cemerlang, dan teknologi penyimpanan tenaga yang unik. Ini bukan sahaja membawa idea dan model baharu untuk pembangunan industri kuasa hidro, tetapi juga menyediakan demonstrasi dan inspirasi yang bermanfaat untuk pembangunan mampan industri tenaga China.
Masa siaran: 14 Ogos 2023
