Jak kroplę wody można wykorzystać ponownie 19 razy? Artykuł ujawnia tajemnice wytwarzania energii wodnej
Przez długi czas wytwarzanie energii wodnej było ważnym sposobem dostarczania energii elektrycznej. Rzeka płynie przez tysiące mil, zawierając ogromną energię. Rozwój i wykorzystanie naturalnej energii wodnej w celu uzyskania energii elektrycznej nazywa się wytwarzaniem energii wodnej. Proces wytwarzania energii wodnej jest w rzeczywistości procesem konwersji energii.
1. Czym jest elektrownia szczytowo-pompowa?
Elektrownie szczytowo-pompowe są obecnie najbardziej dojrzałą technologicznie i stabilną metodą magazynowania energii o dużej pojemności. Poprzez budowę lub wykorzystanie dwóch istniejących zbiorników powstaje kropla, a nadwyżka energii elektrycznej z systemu energetycznego w okresach niskiego obciążenia jest pompowana do miejsc wysoko położonych w celu magazynowania. W okresach szczytowego obciążenia energia elektryczna jest generowana poprzez uwalnianie wody, znanej jako „super bank mocy”
Elektrownie wodne to obiekty, które wykorzystują energię kinetyczną przepływu wody do wytwarzania energii elektrycznej. Zazwyczaj są budowane przy dużych spadkach rzek, wykorzystując tamy do przechwytywania przepływu wody i tworzenia zbiorników, które następnie zamieniają energię wody na energię elektryczną za pomocą turbin wodnych i generatorów.
Jednakże wydajność wytwarzania energii przez pojedynczą elektrownię wodną nie jest wysoka, ponieważ po przepłynięciu wody przez elektrownię wodną pozostaje jeszcze dużo energii kinetycznej, która nie jest wykorzystywana. Jeśli wiele elektrowni wodnych można połączyć szeregowo, aby utworzyć układ kaskadowy, kropla wody może być aktywowana wielokrotnie na różnych wysokościach, co zwiększa wydajność wytwarzania energii.
Jakie są korzyści elektrowni wodnych oprócz wytwarzania energii? W rzeczywistości budowa elektrowni wodnych ma również istotny wpływ na lokalny rozwój gospodarczy i społeczny.
Z jednej strony budowa elektrowni wodnych może napędzać lokalną infrastrukturę i rozwój przemysłowy. Budowa elektrowni wodnych wymaga dużej ilości siły roboczej, zasobów materialnych i inwestycji finansowych, co zapewnia lokalne możliwości zatrudnienia i popyt rynkowy, napędza rozwój powiązanych łańcuchów przemysłowych i zwiększa lokalne dochody fiskalne. Na przykład całkowita inwestycja w projekt elektrowni wodnej Wudongde wynosi około 120 miliardów juanów, co może napędzać regionalne inwestycje powiązane w wysokości od 100 miliardów juanów do 125 miliardów juanów. W okresie budowy średni roczny wzrost zatrudnienia wynosi około 70000 osób, tworząc nową siłę napędową lokalnego wzrostu gospodarczego.
Z drugiej strony budowa elektrowni wodnych może poprawić lokalne środowisko ekologiczne i dobrobyt ludzi. Budowa elektrowni wodnych powinna nie tylko spełniać surowe normy środowiskowe, ale także prowadzić ekologiczną odnowę i ochronę, rozmnażać i wypuszczać rzadkie ryby, poprawiać krajobrazy rzeczne i promować bioróżnorodność. Na przykład od czasu powstania elektrowni wodnej Wudongde wypuszczono ponad 780 000 rzadkich ryb narybku, takich jak ryba z rozszczepionym brzuchem, biały żółw, długi cienki koziorożec i karp basowy. Ponadto budowa elektrowni wodnych wymaga również relokacji i przesiedlenia imigrantów, co zapewnia lepsze warunki życia i możliwości rozwoju dla lokalnej ludności. Na przykład w hrabstwie Qiaojia znajduje się elektrownia wodna Baihetan, co wiąże się z relokacją i przesiedleniem 48 563 osób. Hrabstwo Qiaojia przekształciło obszar przesiedlenia w nowoczesny obszar przesiedlenia urbanizacyjnego, ulepszyło infrastrukturę i obiekty użyteczności publicznej oraz poprawiło jakość życia i szczęście populacji imigrantów.
Elektrownia wodna to nie tylko elektrownia, ale także zakład przynoszący korzyści. Nie tylko dostarcza czystą energię dla kraju, ale także wprowadza zielony rozwój do lokalnego obszaru. To sytuacja korzystna dla obu stron, która zasługuje na nasze uznanie i naukę.
2. Podstawowe rodzaje wytwarzania energii wodnej
Do najczęściej stosowanych metod skoncentrowanego zrzutu zalicza się budowę zapór, przekierowanie wody lub kombinację obu tych metod.
Zbuduj tamę na odcinku rzeki o dużym spadku, załóż zbiornik do magazynowania wody i podnieś jej poziom, zainstaluj turbinę wodną poza tamą, a woda ze zbiornika będzie przepływać przez kanał transportu wody (kanał przekierowania) do turbiny wodnej w dolnej części tamy. Woda napędza turbinę, aby się obracała i napędzała generator do wytwarzania energii elektrycznej, a następnie przepływa przez kanał odpływowy do rzeki w dół rzeki. W ten sposób buduje się tamę i zbiornik do wytwarzania energii.
Ze względu na dużą różnicę poziomu wody między powierzchnią wody zbiornika wewnątrz zapory a powierzchnią wylotową turbiny hydraulicznej na zewnątrz zapory, duża ilość wody w zbiorniku może być wykorzystana do pracy poprzez duży potencjał energetyczny, co może osiągnąć wysoki wskaźnik wykorzystania zasobów wodnych. Elektrownia wodna utworzona przy użyciu metody skoncentrowanego spadku w konstrukcji zapory nazywana jest elektrownią wodną typu zapory, składającą się głównie z elektrowni wodnych typu zapory i elektrowni wodnych typu koryta rzeki.
Utworzenie zbiornika do magazynowania wody i podniesienia jej poziomu w górnym biegu rzeki, zainstalowanie turbiny wodnej w dolnym biegu i przekierowanie wody ze zbiornika górnego do dolnego biegu przez kanał odwadniający. Przepływ wody napędza turbinę do obracania się i napędza generator do wytwarzania energii elektrycznej, a następnie przepływa przez kanał odpływowy do dolnego biegu rzeki. Kanał odwadniający będzie dłuższy i będzie przechodził przez górę, co jest sposobem na przekierowanie wody i wytwarzanie energii.
Ze względu na dużą różnicę poziomu wody H0 między górną powierzchnią zbiornika a dolną powierzchnią wylotu turbiny, duża ilość wody w zbiorniku działa poprzez dużą energię potencjalną, co może osiągnąć wysoką efektywność wykorzystania zasobów wodnych. Elektrownie wodne, które wykorzystują skoncentrowaną metodę przekierowania ciśnienia, nazywane są elektrowniami wodnymi typu przekierowania, w tym głównie elektrowniami wodnymi typu przekierowania ciśnienia i elektrowniami wodnymi typu przekierowania bezciśnieniowego.
3、 Jak osiągnąć „19-krotne ponowne wykorzystanie kropli wody”?
Wiadomo, że elektrownia wodna Nanshan została oficjalnie ukończona i oddana do użytku 30 października 2019 r. Znajduje się na skrzyżowaniu powiatów Yanyuan i Butuo w autonomicznej prefekturze Liangshan Yi w prowincji Syczuan. Całkowita zainstalowana moc elektrowni wodnej wynosi 102 000 megawatów, co jest projektem elektrowni wodnej, który kompleksowo wykorzystuje naturalne zasoby wodne, energię wiatru i energię słoneczną. A najbardziej rzucającą się w oczy rzeczą jest to, że ta elektrownia wodna nie tylko generuje energię elektryczną, ale także osiąga najwyższą wydajność zasobów wodnych za pomocą środków technologicznych. Wielokrotnie wykorzystuje kroplę wody 19 razy, tworząc dodatkowe 34,1 miliarda kilowatogodzin energii elektrycznej, tworząc wiele cudów w dziedzinie wytwarzania energii wodnej.
Po pierwsze, elektrownia wodna Nanshan wykorzystuje wiodącą na świecie hybrydową technologię wytwarzania energii wodnej, która kompleksowo wykorzystuje naturalne zasoby wodne, energię wiatru i energię słoneczną, a także osiąga systematyczną optymalizację i współpracę za pomocą środków technologicznych, co pozwala na osiągnięcie zrównoważonego rozwoju.
Po drugie, elektrownia wodna wprowadza najnowocześniejsze technologie, takie jak analiza dużych zbiorów danych, sztuczna inteligencja i Internet rzeczy, aby precyzyjnie zarządzać różnymi aspektami, takimi jak parametry jednostki, poziom wody, wysokość podnoszenia i przepływ wody, w celu poprawy wydajności operacyjnej elektrowni wodnej. Na przykład, poprzez ustanowienie technologii automatycznego śledzenia i regulacji stałego ciśnienia podnoszenia, jednostka generatora turbiny wodnej maksymalizuje wykorzystanie zasobów wodnych, zapewniając jednocześnie bezpieczną pracę, osiągając cel optymalizacji i zwiększenia wytwarzania energii poprzez optymalizację wysokości podnoszenia. Jednocześnie, gdy poziom wody w zbiorniku jest niski, elektrownie wodne ustanawiają dynamiczny system zarządzania zbiornikiem, aby spowolnić tempo spadku poziomu wody, poprawić wydajność recyklingu i skutecznie zwiększyć zdolność wytwarzania energii.
Ponadto, doskonała konstrukcja elektrowni wodnej Nanshan jest również niezbędna. Zastosowano w niej turbinę wodną PM (turbinę Peltona-Michela), która charakteryzuje się tym, że gdy woda jest rozpylana na wirnik, przekrój poprzeczny dyszy i natężenie przepływu w kierunku wirnika można regulować poprzez obrót, tak aby dopasować kierunek i prędkość rozpylania wody do kierunku i prędkości obrotowej wirnika, maksymalizując wydajność wytwarzania energii. Ponadto zastosowano zaawansowane technologie, takie jak technologia wielopunktowego rozpylania wody i dodanie sekcji obrotowych, co znacznie poprawia wydajność wytwarzania energii.
Wreszcie, elektrownia wodna Nanshan przyjmuje również ekskluzywną technologię magazynowania energii. Zestaw awaryjnych urządzeń do odprowadzania wody został dodany w obszarze osadzania wody. Poprzez zbiornik magazynowy wody zasoby wodne można podzielić na różne okresy czasu, osiągając wiele funkcji, takich jak produkcja wody i przesył energii, a także zapewniając ekonomiczne i bezpieczne wykorzystanie zasobów wodnych.
Ogólnie rzecz biorąc, powodem, dla którego Nanshan Hydropower Station osiągnęła cel „ponowne wykorzystanie 19 razy kropli wody”, jest wiele czynników, w tym wiodąca na świecie hybrydowa technologia wytwarzania energii wodnej, zastosowanie najnowocześniejszej technologii, wydajne mechanizmy zarządzania, doskonały design i unikalna technologia magazynowania energii. To nie tylko przynosi nowe pomysły i modele dla rozwoju przemysłu hydroenergetycznego, ale także zapewnia korzystne demonstracje i inspiracje dla zrównoważonego rozwoju chińskiego przemysłu energetycznego.
Czas publikacji: 14-08-2023
