1. Ħarsa ġenerali lejn il-ġenerazzjoni tal-enerġija idroelettrika
Il-ġenerazzjoni tal-enerġija idroelettrika hija li tikkonverti l-enerġija tal-ilma tax-xmajjar naturali f'enerġija elettrika biex in-nies jużawha. Is-sorsi tal-enerġija użati mill-power stations huma diversi, bħall-enerġija solari, l-enerġija tal-ilma tax-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' impriżi oħra ta' konservazzjoni tal-ilma. Iċ-Ċina hija rikka fir-riżorsi tal-ilma u għandha kundizzjonijiet eċċellenti. L-idroenerġija għandha rwol importanti fil-kostruzzjoni ekonomika 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-wiċċ tal-ilma tax-xmara tissejjaħ waqgħa, imsejħa wkoll differenza fil-livell tal-ilma jew ras. Din it-tnaqqis hija kundizzjoni bażika għall-enerġija idrawlika. Barra minn hekk, id-daqs tal-enerġija tal-ilma jiddependi wkoll mid-daqs tal-fluss tal-ilma fix-xmara, li hija kundizzjoni bażika oħra importanti daqs it-tnaqqis. Kemm it-tnaqqis kif ukoll l-iskariku jaffettwaw direttament id-daqs tal-enerġija idrawlika; Iktar ma tkun kbira l-waqgħa tal-ilma, iktar tkun kbira l-qawwa idrawlika; Jekk it-tnaqqis u l-volum tal-ilma huma relattivament żgħar, l-output tal-istazzjon tal-idroenerġija jkun iżgħar.
Il-waqgħa ġeneralment tiġi espressa f'metri. Il-gradjent tal-wiċċ tal-ilma huwa l-proporzjon tal-waqgħa u d-distanza, li jista' jindika l-grad ta' konċentrazzjoni tal-waqgħa. Jekk il-waqgħa tkun relattivament ikkonċentrata, l-użu tal-enerġija tal-ilma jkun 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 idrawlika.
Il-fluss huwa l-ammont ta' ilma li jiċċirkola minn xmara f'unità ta' żmien, espress f'metri kubi kull sekonda. Metru kubu ta' ilma huwa tunnellata waħda. Il-fluss ta' xmara jinbidel fi kwalunkwe ħin u kullimkien, għalhekk meta nitkellmu dwar il-fluss, irridu nispjegaw il-ħin tal-post speċifiku minn fejn jiċċirkola. Il-fluss jinbidel b'mod sinifikanti fil-ħin. B'mod ġenerali, ix-xmajjar fiċ-Ċina għandhom fluss kbir fis-sajf, fil-ħarifa u fl-istaġun tax-xita, iżda fluss żgħir fix-xitwa u fir-rebbiegħa. Il-fluss ivarja minn xahar għal jum, u l-volum tal-ilma jvarja minn sena għal sena. Il-fluss tax-xmajjar ġenerali huwa relattivament żgħir fin-naħa ta' fuq tax-xmara; Hekk kif it-tributarji jikkonverġu, il-fluss 'l isfel jiżdied gradwalment. Għalhekk, għalkemm il-waqgħa 'l fuq tax-xmara hija kkonċentrata, il-fluss huwa żgħir; Għalkemm il-fluss 'l isfel tax-xmara huwa kbir, il-waqgħa hija relattivament mifruxa. Għalhekk, ħafna drabi huwa l-aktar ekonomiku li tuża l-enerġija tal-ilma fin-nofs tax-xmara.
Jekk wieħed ikun jaf it-tnaqqis u l-fluss utilizzati minn impjant tal-idroenerġija, l-output tiegħu jista' jiġi kkalkulat bil-formula li ġejja:
N= GQH
Fil-formula, N – output, unità: kW, imsejħa wkoll qawwa;
Q — fluss, f'metri kubi kull sekonda;
H — Waqgħa, f'metri;
G=9.8, hija l-aċċelerazzjoni tal-gravità, f'Newton/kg
Il-qawwa teoretika hija kkalkulata skont il-formula ta' hawn fuq, u ma jitnaqqas l-ebda telf. Fil-fatt, fil-proċess tal-ġenerazzjoni tal-enerġija idroelettrika, it-turbini tal-ilma, it-tagħmir tat-trażmissjoni, il-ġeneraturi, eċċ. għandhom telf ta' enerġija 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 qawwa nominali, u l-qawwa attwali tissejjaħ qawwa attwali. Fil-proċess tat-trasformazzjoni tal-enerġija, huwa inevitabbli li tintilef xi enerġija. Fil-proċess tal-ġenerazzjoni tal-idroenerġija, ikun hemm prinċipalment telf ta' turbini u ġeneraturi idrawliċi (inkluż telf ta' pajpijiet). Fl-istazzjonijiet mikro idroelettriċi rurali, diversi telf jammonta għal 40~50% tal-qawwa teoretika totali, għalhekk l-output tal-istazzjonijiet tal-idroenerġija jista' juża biss 50~60% tal-qawwa teoretika, jiġifieri, l-effiċjenza hija madwar 0.5~0.60 (inkluża l-effiċjenza tat-turbina ta' 0.70~0.85, l-effiċjenza tal-ġeneratur ta' 0.85~0.90, u l-effiċjenza tat-tagħmir tal-pajpijiet u t-trażmissjoni ta' 0.80~0.85). Għalhekk, il-qawwa attwali (output) tal-istazzjon tal-idroenerġija tista' tiġi kkalkulata kif ġej:
K – l-effiċjenza tal-istazzjon tal-idroenerġija, (0.5~0.6) hija adottata għall-kalkolu approssimattiv tal-mikro-istazzjon tal-idroenerġija; Il-formula ta' hawn fuq tista' tiġi ssimplifikata bħala:
N=(0.5 ～ 0.6) QHG qawwa attwali=effiċjenza × fluss × tnaqqis × disgħa u tmienja
L-użu tal-idroenerġija huwa li tuża l-ilma biex issuq tip ta’ makkinarju, li jissejjaħ turbina tal-ilma. Pereżempju, ir-rota tal-ilma antika fiċ-Ċina hija turbina tal-ilma sempliċi ħafna. It-turbini idrawliċi varji użati llum huma adattati għal diversi kundizzjonijiet idrawliċi speċifiċi, sabiex ikunu jistgħu jduru b’mod aktar effettiv u jibdlu l-enerġija tal-ilma f’enerġija mekkanika. Magna oħra, il-ġeneratur, hija konnessa mat-turbina tal-ilma biex tagħmel ir-rotor tal-ġeneratur idur mat-turbina tal-ilma, u mbagħad l-elettriku jista’ jiġi ġġenerat. Il-ġeneratur jista’ jinqasam f’żewġ partijiet: il-parti li ddur flimkien mat-turbina idrawlika u l-parti fissa tal-ġeneratur. Il-parti li ddur flimkien mat-turbina idrawlika tissejjaħ ir-rotor tal-ġeneratur, u hemm ħafna poli manjetiċi madwar ir-rotor; Ċirku madwar ir-rotor huwa l-parti fissa tal-ġeneratur, li tissejjaħ l-istator tal-ġeneratur. L-istator huwa mgeżwer b’ħafna kolji tar-ram. Meta ħafna poli manjetiċi tar-rotor iduru fin-nofs tal-kolja tar-ram tal-istator, il-kurrent jiġi ġġenerat fuq il-wajer tar-ram, u l-ġeneratur għandu jikkonverti l-enerġija mekkanika f’enerġija elettrika.
L-enerġija elettrika ġġenerata mill-power station tiġi trasformata minn diversi tagħmir elettriku f'enerġija mekkanika (mutur jew mutur), enerġija tad-dawl (lampa elettrika), enerġija tas-sħana (forn elettriku), eċċ.
2. Kompożizzjoni tal-istazzjon tal-idroenerġija
L-istazzjon idroelettriku jikkonsisti minn strutturi idrawliċi, tagħmir mekkaniku u tagħmir elettriku.
(1) Strutturi idrawliċi
Tinkludi weir (diga), bieb tad-dħul, kanal (jew mina), forebay (jew tank regolatorju), pajp tal-ilma forzat, powerhouse u tailcace, eċċ.
Ibni diga fix-xmara biex timblokka x-xmara, tgħolli l-wiċċ tal-ilma u tifforma ġibjun. B'dan il-mod, tinħoloq qatra kkonċentrata mill-wiċċ tal-ilma tar-ġibjun fuq id-diga sal-wiċċ tal-ilma tax-xmara taħt id-diga, u mbagħad l-ilma jiġi introdott fl-istazzjon tal-idroenerġija permezz ta' pajpijiet tal-ilma jew mini. Fil-kanal tax-xmara wieqaf, l-użu ta' kanali ta' devjazzjoni jista' wkoll jifforma qatra. Pereżempju, il-qatra ta' xmara naturali hija ta' 10 metri kull kilometru. Jekk jinfetaħ kanal fit-tarf ta' fuq ta' din is-sezzjoni tax-xmara biex jiġi introdott l-ilma, il-kanal jiġi skavat tul ix-xmara, u l-inklinazzjoni tal-kanal tkun ċatta. Jekk il-qatra fil-kanal hija biss metru kull kilometru, l-ilma jiċċirkola 5 kilometri fil-kanal, u l-ilma jinżel biss 5 metri, filwaqt li l-ilma jinżel 50 metru wara li jimxi 5 kilometri fix-xmara naturali. F'dan il-ħin, l-ilma fil-kanal jitmexxa lura lejn id-dar tal-enerġija mix-xmara permezz ta' pajpijiet tal-ilma jew mini, u hemm qatra kkonċentrata ta' 45m li tista' tintuża biex tiġġenera l-elettriku.
Stazzjon idroelettriku li juża kanali ta' devjazzjoni, mini jew pajpijiet tal-ilma (bħal pajpijiet tal-plastik, pajpijiet tal-azzar, pajpijiet tal-konkrit, eċċ.) biex jifforma qatra kkonċentrata jissejjaħ stazzjon idroelettriku tat-tip ta' kanal ta' devjazzjoni, li huwa tqassim tipiku ta' stazzjonijiet idroelettriku.
(2) Tagħmir mekkaniku u elettriku
Minbarra x-xogħlijiet idrawliċi msemmija hawn fuq (diga, kanal, forebay, pajp tal-ilma u powerhouse), l-istazzjon tal-idroenerġija jeħtieġ ukoll it-tagħmir li ġej:
(1) Tagħmir mekkaniku
Hemm turbini idrawliċi, gvernaturi, valvi tal-bieb, tagħmir ta' trasmissjoni u tagħmir li ma jiġġenerax l-enerġija.
(2) Tagħmir elettriku
Hemm ġeneraturi, pannelli tal-kontroll tad-distribuzzjoni, transformers, linji tat-trażmissjoni, eċċ.
Madankollu, mhux l-istazzjonijiet idroelettriċi żgħar kollha għandhom l-istrutturi idrawliċi u t-tagħmir mekkaniku u elettriku msemmija hawn fuq. Jekk l-istazzjon idroelettriku b'ras baxxa b'ras tal-ilma inqas minn 6 metri ġeneralment jadotta l-mod ta' kanal ta' devjazzjoni u kamra ta' devjazzjoni b'kanal miftuħ, ma jkunx hemm forebay u forestock. L-istazzjon tal-enerġija b'firxa żgħira ta' provvista ta' enerġija u distanza qasira ta' trasmissjoni jadotta trasmissjoni diretta mingħajr transformer. L-istazzjonijiet idroelettriċi b'ġibjuni m'għandhomx bżonn jibnu digi. Id-daħla tal-ilma hija adottata, u l-pajp ta' ġewwa (jew mina) u l-ispillway tad-diga mhumiex meħtieġa jużaw strutturi idrawliċi bħal weir, daħla tad-dħul, kanal u forebay.
Biex tinbena impjant tal-enerġija idroelettrika, l-ewwel għandhom isiru stħarriġ u disinn bir-reqqa. Hemm tliet stadji tad-disinn fid-disinn: disinn preliminari, disinn tekniku u dettalji tal-kostruzzjoni. Sabiex nagħmlu xogħol tajjeb fid-disinn, l-ewwel irridu nwettqu stħarriġ bir-reqqa, jiġifieri, nifhmu bis-sħiħ il-kundizzjonijiet naturali u ekonomiċi lokali — jiġifieri, it-topografija, il-ġeoloġija, l-idroloġija, il-kapital, eċċ. Il-korrettezza u l-affidabbiltà tad-disinn jistgħu jiġu garantiti biss wara li jiġu kkontrollati dawn il-kundizzjonijiet u jiġu analizzati.
Il-komponenti ta' stazzjonijiet idroelettriċi żgħar għandhom diversi forom skont it-tipi differenti ta' stazzjonijiet idroelettriċi.
3. Stħarriġ topografiku
Il-kwalità tal-istħarriġ topografiku għandha influwenza kbira fuq it-tqassim tal-proġett u l-istima tal-kwantitajiet.
L-esplorazzjoni ġeoloġika (fehim tal-kundizzjonijiet ġeoloġiċi) teħtieġ mhux biss fehim ġenerali u riċerka dwar il-ġeoloġija tal-baċir u l-ġeoloġija tax-xatt, iżda wkoll fehim dwar 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 jagħmel ħsara lill-idroenerġija nnifisha, iżda jikkawża wkoll telf kbir ta' ħajjiet u proprjetà 'l isfel fix-xmara. Għalhekk, l-għażla ġeoloġika tal-forebay ġeneralment titqiegħed fl-ewwel post.
4. Idrometrija
Għall-istazzjonijiet tal-idroenerġija, l-aktar dejta idroloġika importanti huma r-rekords tal-livell tal-ilma tax-xmara, il-fluss, il-konċentrazzjoni tas-sediment, is-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, u s-severità tal-għargħar hija sottovalutata, u dan iwassal għall-qerda tad-diga; Is-sediment li jġorr ix-xmara jista' jimla r-riżervwar malajr fl-agħar każ. Pereżempju, id-dħul fil-kanal jikkawża siltazzjoni tal-kanal, u s-sediment oħxon jgħaddi mit-turbina idrawlika u jikkawża xedd tat-turbina idrawlika. Għalhekk, il-kostruzzjoni tal-istazzjonijiet tal-idroenerġija trid ikollha dejta idroloġika suffiċjenti.
Għalhekk, qabel ma jiġi deċiż li tinbena impjant idroelettriku, huwa meħtieġ li jiġu investigati u studjati d-direzzjoni tal-iżvilupp ekonomiku u d-domanda futura għall-elettriku fiż-żona tal-provvista tal-enerġija. Fl-istess ħin, tiġi stmata s-sitwazzjoni ta' sorsi oħra tal-enerġija fiż-żona tal-iżvilupp. Huwa biss wara li nistudjaw u nanalizzaw il-kundizzjonijiet ta' hawn fuq li nistgħu niddeċiedu jekk l-impjant idroelettriku għandux jinbena u kemm għandha tkun kbira l-iskala tal-kostruzzjoni.
B'mod ġenerali, l-iskop tal-istħarriġ dwar l-enerġija idroelettrika huwa li jipprovdi dejta bażika preċiża u affidabbli meħtieġa għad-disinn u l-kostruzzjoni ta' stazzjonijiet tal-enerġija idroelettrika.
5. Kundizzjonijiet ġenerali tas-sit tal-istazzjon magħżul
Il-kundizzjonijiet ġenerali għall-għażla tas-sit tal-istazzjon jistgħu jiġu deskritti fl-erba' aspetti li ġejjin:
(1) Is-sit magħżul tal-istazzjon għandu jkun kapaċi jagħmel l-aktar użu ekonomiku tal-enerġija tal-ilma u jikkonforma mal-prinċipju tal-iffrankar tal-ispejjeż, jiġifieri, wara t-tlestija tal-power station, l-ispiża minima tintuża u l-qawwa massima tiġi ġġenerata. Ġeneralment, dan 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, minħabba kundizzjonijiet idroloġiċi u topografiċi differenti u domandi differenti għall-enerġija, l-ispiża u l-investiment m'għandhomx ikunu limitati minn ċerti valuri.
(2) Is-sit magħżul għall-istazzjon għandu jkollu kundizzjonijiet topografiċi, ġeoloġiċi u idroloġiċi superjuri, u jkun possibbli fid-disinn u l-kostruzzjoni. Il-kostruzzjoni ta' stazzjonijiet idroelettriċi żgħar għandha tikkonforma mal-prinċipju ta' "materjali lokali" kemm jista' jkun f'termini ta' materjali tal-bini.
(3) Is-sit magħżul tal-istazzjon għandu jkun kemm jista' jkun qrib il-provvista tal-enerġija u ż-żona tal-ipproċessar biex jitnaqqas l-investiment fit-tagħmir tat-trażmissjoni u t-telf tal-enerġija.
(4) Meta jintgħażel is-sit tal-istazzjon, għandhom jintużaw kemm jista' jkun strutturi idrawliċi eżistenti. Pereżempju, qatra ilma tista' tintuża biex jinbnew stazzjonijiet idroelettriċi fil-kanali tal-irrigazzjoni, jew stazzjonijiet idroelettriċi jistgħu jinbnew ħdejn ġibjuni tal-irrigazzjoni biex jiġġeneraw l-elettriku bl-użu tal-fluss tal-irrigazzjoni, eċċ. Minħabba li dawn l-istazzjonijiet idroelettriċi jistgħu jikkonformaw mal-prinċipju tal-ġenerazzjoni tal-elettriku meta jkun hemm l-ilma, is-sinifikat ekonomiku tagħhom huwa aktar ovvju.
Ħin tal-posta: 25 ta' Ottubru 2022
