L-idroenerġija tintuża biex tikkonverti l-enerġija tal-ilma tax-xmajjar naturali f'elettriku biex in-nies jużawh. Hemm diversi sorsi ta' enerġija użati fil-ġenerazzjoni tal-enerġija, bħall-enerġija solari, l-enerġija tal-ilma fix-xmajjar, u l-enerġija mir-riħ iġġenerata mill-fluss tal-arja. L-ispiża tal-ġenerazzjoni tal-idroenerġija bl-użu tal-idroenerġija hija rħisa, u l-kostruzzjoni ta' stazzjonijiet tal-idroenerġija tista' wkoll tiġi kkombinata ma' proġetti oħra ta' konservazzjoni tal-ilma. Pajjiżna huwa għani ħafna fir-riżorsi tal-idroenerġija u l-kundizzjonijiet huma wkoll tajbin ħafna. L-idroenerġija għandha rwol importanti fil-kostruzzjoni tal-ekonomija nazzjonali.
Il-livell tal-ilma 'l fuq minn xmara huwa ogħla mil-livell tal-ilma 'l isfel minnha. Minħabba d-differenza fil-livell tal-ilma tax-xmara, tiġi ġġenerata l-enerġija tal-ilma. Din l-enerġija tissejjaħ enerġija potenzjali. Id-differenza bejn l-għoli tal-ilma tax-xmara tissejjaħ il-waqgħa, imsejħa wkoll id-differenza fil-livell tal-ilma jew ir-ras tal-ilma. Din il-waqgħa hija kundizzjoni bażika għall-formazzjoni tal-enerġija idrawlika. Barra minn hekk, il-kobor tal-enerġija idrawlika jiddependi wkoll fuq il-kobor tal-fluss tal-ilma fix-xmara, li hija kundizzjoni bażika oħra importanti daqs il-waqgħa. Kemm il-waqgħa kif ukoll il-fluss jaffettwaw direttament il-qawwa idrawlika; iktar ma jkun kbir il-volum tal-ilma tal-waqgħa, iktar tkun kbira l-qawwa idrawlika; jekk il-waqgħa u l-volum tal-ilma huma relattivament żgħar, il-produzzjoni tal-istazzjon tal-idroenerġija tkun iżgħar.
Il-waqgħa ġeneralment tiġi espressa f'metri. Il-gradjent huwa l-proporzjon tal-waqgħa u d-distanza, li jista' jindika l-grad ta' konċentrazzjoni tal-waqgħa. Il-waqgħa hija aktar ikkonċentrata, u l-użu tal-enerġija idrawlika huwa aktar konvenjenti. Il-waqgħa użata minn stazzjon tal-enerġija idroelettrika hija d-differenza bejn il-wiċċ tal-ilma 'l fuq mill-istazzjon tal-enerġija idroelettrika u l-wiċċ tal-ilma 'l isfel wara li tgħaddi mit-turbina.
Il-fluss huwa l-ammont ta' ilma li jiċċirkola f'xmara għal kull unità ta' żmien, u huwa espress f'metri kubi f'sekonda waħda. Metru kubu wieħed ta' ilma huwa tunnellata waħda. Il-fluss ta' xmara jinbidel fi kwalunkwe ħin, għalhekk meta nitkellmu dwar il-fluss, irridu nispjegaw il-ħin tal-post speċifiku minn fejn tiċċirkola. Il-fluss jinbidel b'mod sinifikanti ħafna maż-żmien. Ix-xmajjar f'pajjiżna ġeneralment ikollhom fluss kbir fl-istaġun tax-xita fis-sajf u l-ħarifa, u relattivament żgħir fix-xitwa u r-rebbiegħa. Ġeneralment, il-fluss tax-xmara huwa relattivament żgħir fin-naħa ta' fuq; minħabba li t-tributarji jingħaqdu, il-fluss 'l isfel jiżdied gradwalment. Għalhekk, għalkemm il-waqgħa 'l fuq hija kkonċentrata, il-fluss huwa żgħir; il-fluss 'l isfel huwa kbir, iżda l-waqgħa hija relattivament mifruxa. Għalhekk, ħafna drabi huwa l-aktar ekonomiku li tintuża l-enerġija idrawlika fin-nofs tax-xmara.
Jekk wieħed ikun jaf it-tnaqqis u l-fluss użati minn impjant tal-idroenerġija, l-output tiegħu jista' jiġi kkalkulat bl-użu tal-formula li ġejja:
N= GQH
Fil-formula, l-output N, f'kilowatts, jista' jissejjaħ ukoll qawwa;
Q–fluss, f'metri kubi kull sekonda;
H – waqgħa, f'metri;
G = 9.8, hija l-aċċelerazzjoni tal-gravità, unità: Newton/kg
Skont il-formula ta' hawn fuq, il-qawwa teoretika hija kkalkulata mingħajr ma jitnaqqsu l-ebda telf. Fil-fatt, fil-proċess tal-ġenerazzjoni tal-enerġija idroelettrika, it-turbini, it-tagħmir tat-trażmissjoni, il-ġeneraturi, eċċ. kollha għandhom telf ta' qawwa inevitabbli. Għalhekk, il-qawwa teoretika għandha tiġi skontata, jiġifieri, il-qawwa attwali li nistgħu nużaw għandha tiġi mmultiplikata bil-koeffiċjent tal-effiċjenza (simbolu: K).
Il-qawwa ddisinjata tal-ġeneratur fl-istazzjon tal-idroenerġija tissejjaħ il-qawwa nominali, u l-qawwa attwali tissejjaħ il-qawwa attwali. Fil-proċess tat-trasformazzjoni tal-enerġija, huwa inevitabbli li titlef parti mill-enerġija. Fil-proċess tal-ġenerazzjoni tal-idroenerġija, ikun hemm prinċipalment telf ta' turbini u ġeneraturi (hemm ukoll telf fil-pipelines). It-telf varju fl-istazzjon mikro-idroelettriku rurali jammonta għal madwar 40-50% tal-qawwa teoretika totali, għalhekk il-produzzjoni tal-istazzjon tal-idroenerġija tista' fil-fatt tuża biss 50-60% tal-qawwa teoretika, jiġifieri, l-effiċjenza hija madwar 0.5-0.60 (li minnha l-effiċjenza tat-turbina hija 0.70-0.85, l-effiċjenza tal-ġeneraturi hija 0.85 sa 0.90, u l-effiċjenza tal-pipelines u t-tagħmir tat-trażmissjoni hija 0.80 sa 0.85). Għalhekk, il-qawwa attwali (produzzjoni) tal-istazzjon tal-idroenerġija tista' tiġi kkalkulata kif ġej:
K–l-effiċjenza tal-istazzjon tal-idroenerġija, (0.5～0.6) tintuża fil-kalkolu approssimattiv tal-istazzjon mikro-idroelettriku; dan il-valur jista' jiġi ssimplifikat bħala:
N=(0.5～0.6)QHG Qawwa attwali=effiċjenza×fluss×tnaqqis×9.8
L-użu tal-idroenerġija huwa li tintuża l-enerġija tal-ilma biex titmexxa magna, li tissejjaħ turbina tal-ilma. Pereżempju, ir-rota tal-ilma antika f'pajjiżna hija turbina tal-ilma sempliċi ħafna. It-turbini idrawliċi varji li jintużaw bħalissa huma adattati għal diversi kundizzjonijiet idrawliċi speċifiċi, sabiex ikunu jistgħu jduru b'mod aktar effiċjenti u jikkonvertu l-enerġija tal-ilma f'enerġija mekkanika. Tip ieħor ta' makkinarju, ġeneratur, huwa konness mat-turbina, sabiex ir-rotor tal-ġeneratur idur mat-turbina biex jiġġenera l-elettriku. Il-ġeneratur jista' jinqasam f'żewġ partijiet: il-parti li ddur mat-turbina u l-parti fissa tal-ġeneratur. Il-parti li hija konnessa mat-turbina u ddur tissejjaħ ir-rotor tal-ġeneratur, u hemm ħafna poli manjetiċi madwar ir-rotor; ċirku madwar ir-rotor huwa l-parti fissa tal-ġeneratur, imsejjaħ l-istator tal-ġeneratur, u l-istator huwa mgeżwer b'ħafna kolji tar-ram. Meta ħafna poli manjetiċi tar-rotor iduru fin-nofs tal-kolji tar-ram tal-istator, tiġi ġġenerata kurrent fuq il-wajers tar-ram, u l-ġeneratur jikkonverti l-enerġija mekkanika f'enerġija elettrika.
L-enerġija elettrika ġġenerata mill-power station tiġi trasformata f'enerġija mekkanika (mutur elettriku jew mutur), enerġija tad-dawl (lampa elettrika), enerġija termali (forn elettriku) u oħrajn minn diversi tagħmir elettriku.
il-kompożizzjoni tal-istazzjon idroelettriku
Il-kompożizzjoni ta' impjant idroelettriku tinkludi: strutturi idrawliċi, tagħmir mekkaniku, u tagħmir elettriku.
(1) Strutturi idrawliċi
Għandu digi, bibien tad-dħul, kanali (jew mini), tankijiet tal-pressjoni ta' quddiem (jew tankijiet regolatorji), pajpijiet tal-pressjoni, powerhouses u tailraces, eċċ.
Diga tinbena fix-xmara biex timblokka l-ilma tax-xmara u tgħolli l-wiċċ tal-ilma biex tifforma ġibjun. B'dan il-mod, tinħoloq qatra kkonċentrata bejn il-wiċċ tal-ilma tar-ġibjun fuq id-diga u l-wiċċ tal-ilma tax-xmara taħt id-diga, u mbagħad l-ilma jiġi introdott fl-impjant tal-enerġija idroelettrika permezz tal-użu ta' pajpijiet tal-ilma jew mini. Fix-xmajjar relattivament weqfin, l-użu ta' kanali ta' devjazzjoni jista' wkoll jifforma qatra. Pereżempju: Ġeneralment, it-tnaqqis għal kull kilometru ta' xmara naturali huwa ta' 10 metri. Jekk jinfetaħ kanal fit-tarf ta' fuq ta' din is-sezzjoni tax-xmara biex jiġi introdott l-ilma tax-xmara, il-kanal jiġi skavat tul ix-xmara, u l-inklinazzjoni tal-kanal tkun aktar ċatta. Jekk it-tnaqqis fil-kanal isir għal kull kilometru, dan niżel metru wieħed biss, sabiex l-ilma jiċċirkola 5 kilometri fil-kanal, u l-wiċċ tal-ilma niżel 5 metri biss, filwaqt li l-ilma niżel 50 metru wara li jivvjaġġa 5 kilometri fil-kanal naturali. F'dan il-ħin, l-ilma mill-kanal jitwassal lura lejn l-impjant tal-enerġija mix-xmara b'pajp tal-ilma jew mina, u hemm tnaqqis ikkonċentrat ta' 45 metru li jista' jintuża biex jiġġenera l-elettriku. Figura 2
L-użu ta' kanali ta' devjazzjoni, mini jew pajpijiet tal-ilma (bħal pajpijiet tal-plastik, pajpijiet tal-azzar, pajpijiet tal-konkrit, eċċ.) biex jiffurmaw stazzjon idroelettriku b'qatra kkonċentrata jissejjaħ stazzjon idroelettriku b'kanal ta' devjazzjoni, li huwa tqassim tipiku ta' stazzjonijiet idroelettriku.
(2) Tagħmir mekkaniku u elettriku
Minbarra x-xogħlijiet idrawliċi msemmija hawn fuq (digi, kanali, btieħi ta' quddiem, pajpijiet tal-pressjoni, workshops), l-istazzjon tal-enerġija idroelettrika jeħtieġ ukoll it-tagħmir li ġej:
(1) Tagħmir mekkaniku
Hemm turbini, gvernaturi, valvijiet tal-bieb, tagħmir ta' trasmissjoni u tagħmir mhux ġeneratur.
(2) Tagħmir elettriku
Hemm ġeneraturi, pannelli tal-kontroll tad-distribuzzjoni, transformers u linji ta' trasmissjoni.
Iżda mhux l-istazzjonijiet idroelettriċi żgħar kollha għandhom l-istrutturi idrawliċi u t-tagħmir mekkaniku u elettriku msemmija hawn fuq. Jekk ir-ras tal-ilma hija inqas minn 6 metri fl-istazzjon idroelettriku b'ras baxxa, ġeneralment jintużaw il-kanal tal-gwida tal-ilma u l-kanal tal-ilma miftuħ, u ma jkun hemm l-ebda pixxina tal-pressjoni u pajp tal-ilma tal-pressjoni. Għal impjanti tal-enerġija b'firxa żgħira ta' provvista tal-enerġija u distanza qasira ta' trasmissjoni, tiġi adottata trasmissjoni diretta tal-enerġija u l-ebda transformer mhu meħtieġ. L-istazzjonijiet idroelettriċi b'riżervwar m'għandhomx bżonn jibnu digi. L-użu ta' daħliet fondi, pajpijiet interni tad-digi (jew mini) u spillways jelimina l-ħtieġa għal strutturi idrawliċi bħal weirs, daħliet, kanali u pixxini tal-pressjoni.
Biex tinbena impjant tal-enerġija idroelettrika, l-ewwelnett, irid isir xogħol ta’ stħarriġ u disinn bir-reqqa. Fix-xogħol tad-disinn, hemm tliet stadji tad-disinn: disinn preliminari, disinn tekniku u dettalji tal-kostruzzjoni. Sabiex isir xogħol tajjeb fix-xogħol tad-disinn, l-ewwel huwa meħtieġ li jitwettaq xogħol ta’ stħarriġ bir-reqqa, jiġifieri, li wieħed jifhem bis-sħiħ il-kundizzjonijiet naturali u ekonomiċi lokali – jiġifieri t-topografija, il-ġeoloġija, l-idroloġija, il-kapital, eċċ. Il-korrettezza u l-affidabbiltà tad-disinn jistgħu jiġu garantiti biss wara li jiġu kkontrollati dawn is-sitwazzjonijiet u analizzati.
Il-komponenti ta' impjanti idroelettriċi żgħar għandhom diversi forom skont it-tip ta' impjant idroelettriku.
3. Stħarriġ Topografiku
Il-kwalità tax-xogħol tal-istħarriġ topografiku għandha influwenza kbira fuq it-tqassim tal-inġinerija u l-istima tal-kwantità tal-inġinerija.
L-esplorazzjoni ġeoloġika (fehim tal-kundizzjonijiet ġeoloġiċi) flimkien mal-fehim ġenerali u r-riċerka dwar il-ġeoloġija tal-baċir tax-xmara u tul ix-xmara, huwa wkoll neċessarju li wieħed jifhem jekk il-pedament tal-kamra tal-magni huwiex solidu, li jaffettwa direttament is-sigurtà tal-power station innifisha. Ladarba l-ilqugħ b'ċertu volum ta' ġibjun jinqered, mhux biss se jagħmel ħsara lill-hydropower station innifisha, iżda jikkawża wkoll telf kbir ta' ħajjiet u proprjetà 'l isfel mix-xmara.
4. Test idroloġiku
Għall-istazzjonijiet tal-idroenerġija, l-aktar dejta idroloġika importanti huma r-rekords tal-livell tal-ilma tax-xmara, il-fluss, il-kontenut tas-sediment, il-kundizzjonijiet tas-silġ, id-dejta meteoroloġika u d-dejta tal-istħarriġ tal-għargħar. Id-daqs tal-fluss tax-xmara jaffettwa t-tqassim tal-kanal tal-ispillway tal-istazzjon tal-idroenerġija. Jekk tiġi sottovalutata s-severità tal-għargħar, dan jikkawża ħsara lid-diga; is-sediment li jġorr ix-xmara jista' jimla malajr ir-riżervwar fl-agħar każ. Pereżempju, il-kanal tad-dħul jikkawża li l-kanal jimtela bit-tajn, u s-sediment oħxon jgħaddi mit-turbina u jikkawża l-użu tat-turbina. Għalhekk, il-kostruzzjoni tal-istazzjonijiet tal-idroenerġija jrid ikollha dejta idroloġika suffiċjenti.
Għalhekk, qabel ma niddeċiedu li nibnu impjant idroelettriku, l-ewwel irridu ninvestigaw id-direzzjoni tal-iżvilupp ekonomiku fiż-żona tal-provvista tal-enerġija u d-domanda futura għall-elettriku. Fl-istess ħin, nistmaw is-sitwazzjoni ta' sorsi oħra tal-enerġija fiż-żona tal-iżvilupp. Huwa biss wara riċerka u analiżi tas-sitwazzjoni ta' hawn fuq li nistgħu niddeċiedu jekk l-impjant idroelettriku jeħtieġx li jinbena u kemm għandu jkun kbir l-iskala.
B'mod ġenerali, l-iskop tax-xogħol ta' stħarriġ dwar l-enerġija idroelettrika huwa li jipprovdi informazzjoni bażika preċiża u affidabbli meħtieġa għad-disinn u l-kostruzzjoni ta' stazzjonijiet tal-enerġija idroelettrika.
5. Kundizzjonijiet ġenerali għall-għażla tas-sit
Il-kundizzjonijiet ġenerali għall-għażla ta' sit jistgħu jiġu spjegati mill-erba' aspetti li ġejjin:
(1) Is-sit magħżul għandu jkun jista' juża l-enerġija tal-ilma bl-aktar mod ekonomiku u jikkonforma mal-prinċipju tal-iffrankar tal-ispejjeż, jiġifieri, wara li jitlesta l-power station, jintefaq l-inqas ammont ta' flus u jiġi ġġenerat l-aktar elettriku. Normalment jista' jitkejjel billi jiġi stmat id-dħul annwali mill-ġenerazzjoni tal-enerġija u l-investiment fil-kostruzzjoni tal-istazzjon biex tara kemm jista' jiġi rkuprat il-kapital investit. Madankollu, il-kundizzjonijiet idroloġiċi u topografiċi huma differenti f'postijiet differenti, u l-ħtiġijiet tal-elettriku huma wkoll differenti, għalhekk l-ispiża tal-kostruzzjoni u l-investiment m'għandhomx ikunu limitati minn ċerti valuri.
(2) Il-kundizzjonijiet topografiċi, ġeoloġiċi u idroloġiċi tas-sit magħżul għandhom ikunu relattivament superjuri, u għandu jkun hemm possibbiltajiet fid-disinn u l-kostruzzjoni. Fil-kostruzzjoni ta' stazzjonijiet żgħar tal-idroenerġija, l-użu ta' materjali tal-bini għandu jkun skont il-prinċipju ta' "materjali lokali" kemm jista' jkun.
(3) Is-sit magħżul jeħtieġ li jkun qrib il-provvista tal-enerġija u ż-żona tal-ipproċessar kemm jista' jkun biex jitnaqqas l-investiment fit-tagħmir tat-trażmissjoni tal-enerġija u t-telf tal-enerġija.
(4) Meta jintgħażel is-sit, għandhom jintużaw kemm jista' jkun l-istrutturi idrawliċi eżistenti. Pereżempju, il-qatra ilma tista' tintuża biex tinbena stazzjon idroelettriku f'kanal ta' irrigazzjoni, jew stazzjon idroelettriku jista' jinbena ħdejn ġibjun ta' irrigazzjoni biex jiġġenera l-elettriku mill-fluss ta' irrigazzjoni, eċċ. Minħabba li dawn l-impjanti idroelettriku jistgħu jissodisfaw il-prinċipju tal-ġenerazzjoni tal-elettriku meta jkun hemm l-ilma, is-sinifikat ekonomiku tagħhom huwa aktar ovvju.
Ħin tal-posta: 19 ta' Mejju 2022
