Како се кап воде може поново употребити 19 пута? Чланак открива мистерије производње хидроелектричне енергије
Дуго времена, производња хидроелектричне енергије била је важно средство снабдевања електричном енергијом. Река тече хиљадама километара, садржећи огромну енергију. Развој и коришћење природне енергије воде у електричну енергију назива се производња хидроелектричне енергије. Процес производње хидроелектричне енергије је заправо процес конверзије енергије.
1. Шта је пумпно-акумулациона електрана?
Пумпно-акумулационе електране су тренутно технолошки најзрелији и најстабилнији метод складиштења енергије великог капацитета. Изградњом или коришћењем постојећа два резервоара формира се пад, а вишак електричне енергије из електроенергетског система током периода ниског оптерећења се пумпа на виша места ради складиштења. Током периода вршног оптерећења, електрична енергија се производи испуштањем воде, познате као „супер банка енергије“.
Хидроелектране су објекти који користе кинетичку енергију воденог тока за производњу електричне енергије. Обично се граде на високим падовима река, користећи бране за пресретање воденог тока и формирање акумулација, које затим претварају енергију воде у електричну енергију помоћу водених турбина и генератора.
Међутим, ефикасност производње електричне енергије једне хидроелектране није висока јер након што вода протекне кроз хидроелектрану, још увек постоји много преостале кинетичке енергије која се не користи. Ако се више хидроелектрана може повезати серијски да би се формирао каскадни систем, кап воде може се активирати више пута на различитим висинама, чиме се побољшава ефикасност производње електричне енергије.
Које су предности хидроелектрана поред производње електричне енергије? У ствари, изградња хидроелектрана такође има важан утицај на локални економски и друштвени развој.
С једне стране, изградња хидроелектрана може подстаћи изградњу локалне инфраструктуре и индустријски развој. Изградња хидроелектрана захтева велику количину радне снаге, материјалних ресурса и финансијских улагања, што пружа локалне могућности запошљавања и потражњу на тржишту, подстиче развој повезаних индустријских ланаца и повећава локалне фискалне приходе. На пример, укупна инвестиција пројекта хидроелектране Вудонгде износи око 120 милијарди јуана, што може подстаћи регионална повезана улагања од 100 до 125 милијарди јуана. Током периода изградње, просечно годишње повећање запослености је око 70.000 људи, што представља нову покретачку снагу за локални економски раст.
С друге стране, изградња хидроелектрана може побољшати локалну еколошку средину и благостање људи. Изградња хидроелектрана не само да треба да поштује строге еколошке стандарде, већ и да спроводи еколошку обнову и заштиту, узгаја и пушта ретке рибе, побољшава речне пејзаже и промовише биодиверзитет. На пример, од оснивања хидроелектране Вудонгде, пуштено је више од 780.000 ретких рибљих млађи као што су риба са раздвојеним трбухом, бела корњача, дугачка танка лоа и бас шаран. Поред тога, изградња хидроелектрана такође захтева пресељење и насељавање имиграната, што обезбеђује боље услове живота и могућности развоја за локално становништво. На пример, округ Ћаођа је локација хидроелектране Баихетан, што укључује пресељење и насељавање 48.563 људи. Округ Ћаођа је трансформисао подручје пресељења у модерно урбанизационо подручје пресељења, побољшао инфраструктуру и објекте јавних услуга, и побољшао квалитет живота и срећу имигрантског становништва.
Хидроелектрана није само електрана, већ и постројење које доноси корист. Она не само да обезбеђује чисту енергију за земљу, већ и доноси зелени развој локалном подручју. Ово је ситуација у којој сви добијају и која заслужује наше уважавање и учење.
2. Основни типови производње хидроелектричне енергије
Уобичајене методе концентрованог пада укључују изградњу бране, преусмеравање воде или комбинацију оба.
Изградити брану на делу реке са великим падом, успоставити акумулацију за складиштење воде и подизање нивоа воде, инсталирати водену турбину испред бране, а вода из акумулације тече кроз канал за одвод воде (преусмерни канал) до водене турбине у доњем делу бране. Вода покреће турбину да се окреће и покреће генератор за производњу електричне енергије, а затим тече кроз одводни канал до низводне реке. Ово је начин за изградњу бране и изградњу акумулације за производњу електричне енергије.
Због велике разлике у нивоу воде између површине воде акумулације унутар бране и излазне површине хидрауличне турбине изван бране, велика количина воде у акумулацији може се користити за рад захваљујући великој потенцијалној енергији, чиме се може постићи висока стопа искоришћења водних ресурса. Хидроелектрана изграђена методом концентрисаног пада у изградњи бране назива се хидроелектрана бранског типа, која се углавном састоји од хидроелектрана бранског типа и хидроелектрана речног типа.
Успостављање акумулације за складиштење воде и подизање нивоа воде у горњем току реке, постављање водене турбине у доњем току и преусмеравање воде из узводног акумулације у доњу водену турбину кроз одводни канал. Проток воде покреће турбину да се окреће и покреће генератор за производњу електричне енергије, а затим пролази кроз одводни канал до доњег тока реке. Одводни канал ће бити дужи и пролазиће кроз планину, што је начин преусмеравања воде и производње електричне енергије.
Због велике разлике у нивоу воде H0 између узводне површине акумулације и низводне излазне површине турбине, велика количина воде у акумулацији ради кроз велику потенцијалну енергију, што може постићи високу ефикасност коришћења водних ресурса. Хидроелектране које користе метод концентрисаног преусмеравања воде називају се хидроелектране диверзионог типа, углавном укључујући хидроелектране са диверзионим типом притиска и хидроелектране без диверзионог типа.
3. Како постићи „19 пута поновну употребу капи воде“?
Хидроелектрана Наншан је званично завршена и пуштена у рад 30. октобра 2019. године, налази се на споју округа Јањуан и Бутуо у аутономној префектури Лиангшан Ји, провинција Сичуан. Укупни инсталирани капацитет хидроелектране је 102.000 мегавата, што је хидроелектрана која свеобухватно користи природне водне ресурсе, енергију ветра и соларну енергију. А најзапањујуће је то што ова хидроелектрана не само да производи електричну енергију, већ и постиже врхунску ефикасност водних ресурса кроз технолошка средства. Она више пута користи кап воде, стварајући додатних 34,1 милијарду киловат-сати електричне енергије, стварајући вишеструка чуда у области производње хидроенергије.
Прво, хидроелектрана Наншан усваја водећу светску хибридну технологију производње хидроенергије, која свеобухватно користи природне водне ресурсе, енергију ветра и соларну енергију, и постиже систематску оптимизацију и сарадњу путем технолошких средстава, чиме се постиже одрживи развој.
Друго, хидроелектрана уводи најсавременије технологије као што су анализа великих података, вештачка интелигенција и Интернет ствари како би се фино управљало различитим аспектима као што су параметри јединице, ниво воде, пад и проток воде, како би се побољшала оперативна ефикасност хидроелектране. На пример, успостављањем технологије аутоматског праћења и регулације константног притиска, јединица генератора водене турбине максимизира коришћење водних ресурса, истовремено обезбеђујући безбедан рад, постижући циљ оптимизације и повећања производње електричне енергије кроз оптимизацију падова. Истовремено, када је ниво воде у акумулацији низак, хидроелектране успостављају динамички систем управљања акумулацијом како би успориле брзину пада нивоа воде, побољшале ефикасност рециклаже и ефикасно повећале капацитет производње електричне енергије.
Поред тога, одличан дизајн хидроелектране Наншан је такође незаобилазан. Користи PM водену турбину (Пелтон-Мишел турбина), коју карактерише чињеница да када се вода прска на импелер, површина попречног пресека млазнице и брзина протока према импелеру могу се подесити ротацијом, тако да се смер и брзина прскања воде ускладе са смером и брзином ротације импелера, максимизирајући ефикасност производње енергије. Поред тога, усвојене су напредне технологије као што су технологија вишетачкастог прскања воде и додавање ротирајућих секција, што значајно побољшава ефикасност производње енергије.
Коначно, хидроелектрана Наншан такође усваја ексклузивну технологију складиштења енергије. У подручју за таложење воде додат је сет постројења за одводњавање у случају хитних случајева. Захваљујући резервоару за складиштење воде, водни ресурси се могу поделити у различите временске периоде, постижући вишеструке функције као што су производња воде и пренос енергије, и обезбеђујући економично и безбедно коришћење водних ресурса.
Генерално, разлог зашто је хидроелектрана Наншан постигла циљ „поновне употребе 19 пута једне капи воде“ је због различитих фактора, укључујући водећу светску хибридну технологију производње хидроенергије, примену најсавременије технологије, ефикасне механизме управљања, одличан дизајн и јединствену технологију складиштења енергије. Ово не само да доноси нове идеје и моделе за развој хидроенергетске индустрије, већ пружа и корисне демонстрације и инспирације за одрживи развој кинеске енергетске индустрије.
Време објаве: 14. август 2023.
