Слабые потоки воды между равнинами и речными долинами теперь преобразуются в экологически чистую электроэнергию с помощью трубчатых турбин.
Среди гидроэнергетического оборудования трубчатые турбины, как основа для освоения низконапорных гидроэнергетических ресурсов, демонстрируют все более широкие перспективы применения. В моей стране имеются огромные запасы низконапорных гидроэнергетических ресурсов, пригодных для разработки трубчатых турбин. Ресурсы с напором около 10 метров, по оценкам, способны производить более 20 гигаватт электроэнергии. В сочетании с более чем 21 гигаваттом доступной приливной энергии это обеспечивает огромный рынок для трубчатых турбин.
01 Технические преимущества: эффективное решение для гидроэнергетики с низким напором
Трубчатые турбины, представляющие собой горизонтально расположенный агрегат с потоком воды, параллельным главной оси, демонстрируют превосходные характеристики в условиях низкого напора.
По сравнению с вертикальными установками, трубчатые турбины обеспечивают значительно более высокую эффективность преобразования энергии. Этот тип турбин располагается горизонтально, на относительно небольшой глубине котлована, что приводит к уменьшению общего объема строительных работ и значительному снижению инвестиций в строительство.
Кроме того, трубчатая турбина представляет собой двухступенчатую регулирующую установку. Режим выработки электроэнергии контролируется направляющими лопатками, которые регулируют расход воды, и лопастями винта, которые регулируют КПД турбины, обеспечивая тем самым работу в диапазоне максимальной эффективности.
В диапазоне напора 3-20 метров трубчатые турбины демонстрируют особенно хорошие результаты, эффективно используя ресурсы с низким напором, которые ранее было трудно экономически выгодно применять. В частности, трубчатые турбины стали предпочтительным выбором для развития гидроэнергетики на глубине менее 25 метров.
02 Перспективы применения: от рек до океанов
Поскольку ресурсы гидроэнергетики со средним и высоким напором все больше истощаются, освоение ресурсов с низким напором приобретает все большее значение, и трубчатые турбины обладают большим потенциалом в этой области.
Моя страна богата низконапорными гидроэнергетическими ресурсами, расположенными преимущественно в экономически развитых и густонаселенных равнинах или речных долинах. В этих районах трубчатые турбины могут выполнять комплексные функции, такие как выработка электроэнергии, борьба с наводнениями и судоходство, а также способствовать защите экологической среды и земельных ресурсов.
Следует отметить, что трубчатые турбины имеют широкие перспективы применения в приливной энергетике. Трубчатые насосно-турбинные установки, подходящие для приливных электростанций, необходимы не только для однонаправленной выработки электроэнергии и перекачки, но иногда и для двунаправленной выработки электроэнергии, перекачки и сброса.
В условиях продвижения целей по «двойному углеродному балансу» ожидается, что новое поколение трубчатых турбин, благодаря таким технологическим инновациям, как оптимизация с помощью вычислительной гидродинамики и интеллектуальное управление, позволит повысить эффективность более чем на 2% и увеличить срок службы на 30%.
03 Технологический прогресс: от догоняющего развития к лидерству
В моей стране достигнут значительный прогресс в технологии трубчатых турбин. Для решения таких серьезных эксплуатационных проблем, как низкая эффективность, серьезные эрозионные повреждения и большие отклонения в соединении, китайские исследовательские группы, благодаря почти 30-летнему сотрудничеству между промышленностью, академическими кругами и научными учреждениями, разработали инновационную теорию проектирования компонентов турбинного потока и создали комплексную систему защиты от эрозии для осевых и трубчатых турбин.
К числу конкретных технологических прорывов относятся: разработка новаторского метода проектирования рабочего колеса в трехмерном пространстве с использованием метода инверсии вращения, обеспечивающего интегрированную конструкцию рабочего колеса и отводящей трубы; изобретение метода определения начала кавитации в турбинах; и разработка технологической системы для защиты от эрозии турбин пропеллерного типа.
Благодаря этим технологическим достижениям цикл капитального ремонта рабочих колес электростанций, работающих с водными потоками с высоким содержанием осадка, сократился с 2-3 лет до примерно 5 лет, что значительно повысило экономическую эффективность энергоблоков.
КПД нескольких гидравлических моделей трубчатых турбин, разработанных в моей стране, превысил 94%. Модель трубчатой турбины Taocha достигает КПД 94,25%, что является самым высоким показателем в мире, обеспечивая переход от импорта технологий к их экспорту.
Дата публикации: 26 сентября 2025 г.
