1. Përmbledhje e gjenerimit të hidroenergjisë
Prodhimi i energjisë hidroelektrike synon të shndërrojë energjinë ujore të lumenjve natyrorë në energji elektrike për t'u përdorur nga njerëzit. Burimet e energjisë që përdorin termocentralet janë të ndryshme, siç janë energjia diellore, energjia e ujit të lumenjve dhe energjia e erës e gjeneruar nga rrjedha e ajrit. Kostoja e gjenerimit të energjisë hidroelektrike duke përdorur hidrocentralet është e lirë dhe ndërtimi i hidrocentraleve mund të kombinohet edhe me ndërmarrje të tjera të ruajtjes së ujit. Kina është e pasur me burime ujore dhe ka kushte të shkëlqyera. Hidroenergjia luan një rol të rëndësishëm në ndërtimin ekonomik kombëtar.
Niveli i ujit në rrjedhën e sipërme të një lumi është më i lartë se niveli i ujit në rrjedhën e poshtme. Për shkak të ndryshimit midis nivelit të ujit të lumit, gjenerohet energjia e ujit. Kjo energji quhet energji potenciale ose energji potenciale. Diferenca midis lartësisë së sipërfaqes së ujit të lumit quhet rënie, e quajtur edhe ndryshim i nivelit të ujit ose kokë. Kjo rënie është një kusht bazë për energjinë hidraulike. Përveç kësaj, madhësia e fuqisë së ujit varet edhe nga madhësia e rrjedhës së ujit në lumë, i cili është një kusht tjetër bazë po aq i rëndësishëm sa rënia. Si rënia ashtu edhe shkarkimi ndikojnë drejtpërdrejt në madhësinë e fuqisë hidraulike; Sa më e madhe të jetë rënia e ujit, aq më e madhe është fuqia hidraulike; Nëse rënia dhe vëllimi i ujit janë relativisht të vogla, prodhimi i hidrocentralit do të jetë më i vogël.
Rënia në përgjithësi shprehet në metra. Gradienti i sipërfaqes së ujit është raporti i rënies dhe distancës, i cili mund të tregojë shkallën e përqendrimit të rënies. Nëse rënia është relativisht e përqendruar, shfrytëzimi i energjisë së ujit është më i përshtatshëm. Rënia e përdorur nga një hidrocentral është diferenca midis sipërfaqes së ujit në rrjedhën e sipërme të hidrocentralit dhe sipërfaqes së ujit në rrjedhën e poshtme pasi kalon nëpër turbinën hidraulike.
Rrjedha është sasia e ujit që rrjedh nëpër një lumë në një njësi kohe, e shprehur në metra kub për sekondë. Një metër kub ujë është një ton. Rrjedha e një lumi ndryshon në çdo kohë dhe kudo, kështu që kur flasim për rrjedhën, duhet të shpjegojmë kohën e vendit specifik ku rrjedh. Rrjedha ndryshon ndjeshëm me kalimin e kohës. Në përgjithësi, lumenjtë në Kinë kanë rrjedhë të madhe në verë, vjeshtë dhe sezonin e shirave, por rrjedhë të vogël në dimër dhe pranverë. Rrjedha ndryshon nga muaji në ditë, dhe vëllimi i ujit ndryshon nga viti në vit. Rrjedha e lumenjve në përgjithësi është relativisht e vogël në rrjedhën e sipërme; Ndërsa degët bashkohen, rrjedha e poshtme rritet gradualisht. Prandaj, megjithëse rënia e sipërme është e përqendruar, rrjedha është e vogël; Megjithëse rrjedha e poshtme është e madhe, rënia është relativisht e shpërndarë. Prandaj, shpesh është më ekonomike të përdoret fuqia e ujit në rrjedhën e mesme të lumit.
Duke ditur rënien dhe rrjedhën e përdorur nga një hidrocentral, prodhimi i tij mund të llogaritet me formulën e mëposhtme:
N= GQH
Në formulë, N – prodhimi, njësia: kW, e quajtur edhe fuqi;
Q — rrjedha, në metra kub për sekondë;
H — Rënie, në metra;
G=9.8, është nxitimi i gravitetit, në Njuton/kg
Fuqia teorike llogaritet sipas formulës së mësipërme dhe nuk zbritet asnjë humbje. Në fakt, në procesin e gjenerimit të energjisë hidroelektrike, turbinat e ujit, pajisjet e transmetimit, gjeneratorët etj. kanë humbje të pashmangshme të energjisë. Prandaj, fuqia teorike duhet të zbritet, domethënë, fuqia aktuale që mund të përdorim duhet të shumëzohet me koeficientin e efikasitetit (simboli: K).
Fuqia e projektuar e gjeneratorit në hidrocentral quhet fuqi e vlerësuar, dhe fuqia aktuale quhet fuqi aktuale. Në procesin e transformimit të energjisë, është e pashmangshme të humbasë një pjesë e energjisë. Në procesin e gjenerimit të energjisë hidroelektrike, ka kryesisht humbje të turbinave hidraulike dhe gjeneratorëve (duke përfshirë humbjet e tubacioneve). Në mikrohidrocentralet rurale, humbjet e ndryshme përbëjnë 40~50% të fuqisë totale teorike, kështu që prodhimi i hidrocentraleve mund të përdorë vetëm 50~60% të fuqisë teorike, domethënë, efikasiteti është rreth 0.5~0.60 (duke përfshirë efikasitetin e turbinës prej 0.70~0.85, efikasitetin e gjeneratorit prej 0.85~0.90, dhe efikasitetin e tubave dhe pajisjeve të transmetimit prej 0.80~0.85). Prandaj, fuqia (prodhimi) aktual i hidrocentralit mund të llogaritet si më poshtë:
K – efikasiteti i hidrocentralit, (0.5~0.6) është përdorur për llogaritjen e përafërt të mikro hidrocentralit; Formula e mësipërme mund të thjeshtohet si:
N=(0.5 ~ 0.6) Fuqia aktuale QHG = efikasitet × rrjedhë × Rënie × nëntë pikë tetë
Përdorimi i hidroenergjisë është përdorimi i ujit për të vënë në lëvizje një lloj makinerie, e cila quhet turbinë uji. Për shembull, rrota e lashtë e ujit në Kinë është një turbinë uji shumë e thjeshtë. Turbinat e ndryshme hidraulike që përdoren tani janë përshtatur me kushte të ndryshme specifike hidraulike, në mënyrë që ato të mund të rrotullohen më me efikasitet dhe ta shndërrojnë energjinë e ujit në energji mekanike. Një makinë tjetër, gjeneratori, është e lidhur me turbinën e ujit për ta bërë rotorin e gjeneratorit të rrotullohet me turbinën e ujit, dhe më pas mund të gjenerohet energji elektrike. Gjeneratori mund të ndahet në dy pjesë: pjesa që rrotullohet së bashku me turbinën hidraulike dhe pjesa fikse e gjeneratorit. Pjesa që rrotullohet së bashku me turbinën hidraulike quhet rotori i gjeneratorit, dhe ka shumë pole magnetike rreth rotorit; Një rreth rreth rotorit është pjesa fikse e gjeneratorit, e cila quhet statori i gjeneratorit. Statori është i mbështjellë me shumë spirale bakri. Kur shumë pole magnetike të rotorit rrotullohen në mes të spirales së bakrit të statorit, do të gjenerohet rrymë në telin e bakrit, dhe gjeneratori duhet ta shndërrojë energjinë mekanike në energji elektrike.
Energjia elektrike e gjeneruar nga termocentrali shndërrohet nga pajisje të ndryshme elektrike në energji mekanike (motor ose motor), energji drite (llambë elektrike), energji termike (furrë elektrike), etj.
2, Përbërja e hidrocentralit
Hidrocentrali përbëhet nga struktura hidraulike, pajisje mekanike dhe pajisje elektrike.
(1) Strukturat hidraulike
Ai përfshin digën, portën e marrjes së ujit, kanalin (ose tunelin), grykën e hyrjes (ose rezervuarin rregullues), tubacionin e ujësjellësit, ndërtesën e centralit elektrik dhe kanalin e shkarkimit, etj.
Ndërtoni një digë në lumë për të bllokuar lumin, për të ngritur sipërfaqen e ujit dhe për të formuar një rezervuar. Në këtë mënyrë, një pikë e përqendruar formohet nga sipërfaqja e ujit të rezervuarit në digë në sipërfaqen e ujit të lumit nën digë, dhe më pas uji futet në hidrocentralin përmes tubave të ujit ose tuneleve. Në kanalin e pjerrët të lumit, përdorimi i kanaleve të devijimit gjithashtu mund të formojë një pikë. Për shembull, rënia e një lumi natyror është 10 metra për kilometër. Nëse hapet një kanal në skajin e sipërm të këtij seksioni të lumit për të futur ujë, kanali do të gërmohet përgjatë lumit, dhe pjerrësia e kanalit do të jetë e sheshtë. Nëse rënia në kanal është vetëm 1 metër për kilometër, uji do të rrjedhë 5 kilometra në kanal, dhe uji do të bjerë vetëm 5 metra, ndërsa uji do të bjerë 50 metra pasi të ecë 5 kilometra në lumin natyror. Në këtë kohë, uji në kanal kthehet përsëri në ndërtesën e energjisë nga lumi me tuba uji ose tunele, dhe ka një pikë të përqendruar prej 45 metrash që mund të përdoret për të gjeneruar energji elektrike.
Një hidrocentral që përdor kanale devijimi, tunele ose tuba uji (siç janë tubat plastikë, tubat e çelikut, tubat e betonit, etj.) për të formuar një pikë të përqendruar quhet hidrocentral i tipit kanal devijimi, i cili është një plan urbanistik tipik i hidrocentraleve.
(2) Pajisje mekanike dhe elektrike
Përveç punimeve hidraulike të mësipërme (digë, kanal, grykë hyrëse, tubacion uji dhe central elektrik), hidrocentrali ka nevojë edhe për pajisjet e mëposhtme:
(1) Pajisje mekanike
Ekzistojnë turbina hidraulike, rregullatorë kontrolli, valvola porte, pajisje transmetimi dhe pajisje jo-gjeneruese të energjisë.
(2) Pajisje elektrike
Ka gjeneratorë, panele kontrolli shpërndarjeje, transformatorë, linja transmetimi, etj.
Megjithatë, jo të gjitha hidrocentralet e vogla kanë strukturat hidraulike dhe pajisjet mekanike dhe elektrike të mësipërme. Nëse hidrocentrali me rënie të ulët me rënie uji më pak se 6 metra përgjithësisht përdor mënyrën e kanalit të devijimit dhe dhomës së devijimit me kanal të hapur, nuk do të ketë kanal të përparmë dhe tubacion uji. Stacioni elektrik me gamë të vogël furnizimi me energji dhe distancë të shkurtër transmetimi përdor transmetim të drejtpërdrejtë pa transformator. Hidrocentralet me rezervuarë nuk kanë nevojë të ndërtojnë diga. Përdoret hyrja e thellë e ujit dhe tubi i brendshëm (ose tuneli) dhe derdhësi i digës nuk kërkohet të përdorin struktura hidraulike si digë, portë hyrëse, kanal dhe kanal të përparmë.
Për të ndërtuar një hidrocentral, duhet të kryhet fillimisht një studim dhe projektim i kujdesshëm. Ekzistojnë tre faza të projektimit në projektim: projektimi paraprak, projektimi teknik dhe detajet e ndërtimit. Për të bërë një punë të mirë në projektim, së pari duhet të kryejmë një studim të plotë, domethënë, të kuptojmë plotësisht kushtet natyrore dhe ekonomike lokale - domethënë topografinë, gjeologjinë, hidrologjinë, kapitalin, etj. Korrektësia dhe besueshmëria e projektimit mund të garantohet vetëm pasi të zotërohen këto kushte dhe të analizohen ato.
Komponentët e hidrocentraleve të vogla kanë forma të ndryshme sipas llojeve të ndryshme të hidrocentraleve.
3, Studimi topografik
Cilësia e studimit topografik ka një ndikim të madh në planin e projektit dhe vlerësimin e sasive.
Eksplorimi gjeologjik (kuptimi i kushteve gjeologjike) kërkon jo vetëm kuptim të përgjithshëm dhe kërkim mbi gjeologjinë e pellgut dhe gjeologjinë e brigjeve të lumit, por edhe kuptimin nëse themeli i dhomës së makinerive është i fortë, gjë që ndikon drejtpërdrejt në sigurinë e vetë termocentralit. Pasi të shkatërrohet diga me një vëllim të caktuar rezervuari, ajo jo vetëm që do të dëmtojë vetë hidrocentralin, por do të shkaktojë edhe humbje të mëdha jete dhe prone në rrjedhën e poshtme. Prandaj, përzgjedhja gjeologjike e gjirit të përparmë përgjithësisht vihet në radhë të parë.
4. Hidrometria
Për hidrocentralet, të dhënat më të rëndësishme hidrologjike janë të dhënat e nivelit të ujit të lumit, rrjedhjes, përqendrimit të sedimenteve, akullimit, të dhënat meteorologjike dhe të dhënat e studimit të përmbytjeve. Madhësia e rrjedhës së lumit ndikon në planin e derdhjes së hidrocentralit, dhe ashpërsia e përmbytjes nënvlerësohet, gjë që do të çojë në shkatërrimin e digës; Sedimenti i mbartur nga lumi mund ta mbushë rezervuarin shpejt në rastin më të keq. Për shembull, hyrja në kanal do të shkaktojë llum në kanal, dhe sedimenti i trashë do të kalojë nëpër turbinën hidraulike dhe do të shkaktojë konsumimin e turbinës hidraulike. Prandaj, ndërtimi i hidrocentraleve duhet të ketë të dhëna të mjaftueshme hidrologjike.
Prandaj, përpara se të vendoset për ndërtimin e një hidrocentrali, është e nevojshme të hetohet dhe studiohet drejtimi i zhvillimit ekonomik dhe kërkesa e ardhshme për energji elektrike në zonën e furnizimit me energji. Në të njëjtën kohë, të vlerësohet situata e burimeve të tjera të energjisë në zonën e zhvillimit. Vetëm pasi të studiohen dhe analizohen kushtet e mësipërme, mund të vendosim nëse hidrocentrali duhet të ndërtohet dhe sa e madhe duhet të jetë shkalla e ndërtimit.
Në përgjithësi, qëllimi i studimit të hidroenergjisë është të ofrojë të dhëna bazë të sakta dhe të besueshme të nevojshme për projektimin dhe ndërtimin e hidrocentraleve.
5, Kushtet e përgjithshme të vendndodhjes së stacionit të zgjedhur
Kushtet e përgjithshme për zgjedhjen e vendndodhjes së stacionit mund të përshkruhen në katër aspektet e mëposhtme:
(1) Vendndodhja e zgjedhur e stacionit duhet të jetë në gjendje të bëjë përdorimin më ekonomik të energjisë së ujit dhe të jetë në përputhje me parimin e kursimit të kostos, domethënë, pas përfundimit të termocentralit, do të shpenzohet kostoja minimale dhe do të gjenerohet energjia maksimale. Në përgjithësi, kjo mund të matet duke vlerësuar të ardhurat vjetore nga prodhimi i energjisë dhe investimet në ndërtimin e stacionit për të parë se sa kohë mund të rikuperohet kapitali i investuar. Megjithatë, për shkak të kushteve të ndryshme hidrologjike dhe topografike dhe kërkesave të ndryshme për energji, kostoja dhe investimi nuk duhet të kufizohen nga vlera të caktuara.
(2) Vendndodhja e stacionit të përzgjedhur duhet të ketë kushte topografike, gjeologjike dhe hidrologjike më të mira, dhe të jetë e mundur në projektim dhe ndërtim. Ndërtimi i hidrocentraleve të vogla duhet të jetë në përputhje me parimin e "materialeve lokale" sa më shumë që të jetë e mundur për sa i përket materialeve të ndërtimit.
(3) Vendndodhja e stacionit të përzgjedhur duhet të jetë sa më afër zonës së furnizimit me energji dhe përpunimit për të zvogëluar investimet në pajisjet e transmetimit dhe humbjet e energjisë.
(4) Gjatë përzgjedhjes së vendndodhjes së stacionit, duhet të përdoren sa më shumë që të jetë e mundur strukturat ekzistuese hidraulike. Për shembull, pikat e ujit mund të përdoren për të ndërtuar hidrocentrale në kanalet e ujitjes, ose hidrocentralet mund të ndërtohen pranë rezervuarëve të ujitjes për të gjeneruar energji elektrike duke përdorur rrjedhën e ujitjes, etj. Meqenëse këto hidrocentrale mund të përputhen me parimin e gjenerimit të energjisë elektrike kur ka ujë, rëndësia e tyre ekonomike është më e dukshme.
Koha e postimit: 25 tetor 2022
