I naturliga floder rinner vatten från uppströms till nedströms blandat med sediment och sköljer ofta flodbädden och strandsluttningarna, vilket visar att det finns en viss mängd energi gömd i vattnet. Under naturliga förhållanden förbrukas denna potentiella energi för att rensa, pressa sediment och övervinna friktionsmotstånd. Om vi bygger några byggnader och installerar nödvändig utrustning för att få en jämn vattenström att flöda genom en vattenturbin, kommer vattenturbinen att drivas av vattenströmmen, likt en väderkvarn, som kan rotera kontinuerligt, och vattenenergin omvandlas till mekanisk energi. När vattenturbinen driver generatorn att rotera tillsammans kan den generera elektricitet, och vattenenergin omvandlas till elektrisk energi. Detta är den grundläggande principen för vattenkraftproduktion. Vattenturbiner och generatorer är den mest grundläggande utrustningen för vattenkraftproduktion. Låt mig ge er en kort introduktion till den lilla kunskapen om vattenkraftproduktion.
1. Vattenkraft och vattenkraft
Vid konstruktionen av ett vattenkraftverk är det nödvändigt att känna till kraftverkets kraftproduktionskapacitet för att bestämma kraftverkets skala. Enligt de grundläggande principerna för vattenkraftproduktion är det inte svårt att se att ett kraftverks kraftproduktionskapacitet bestäms av mängden arbete som strömmen kan utföra. Vi kallar det totala arbete som vatten kan utföra under en viss tidsperiod för vattenenergi, och det arbete som kan utföras på en tidsenhet (sekund) kallas strömeffekt. Ju större vattenflödets effekt är, desto större är kraftverkets kraftproduktionskapacitet. För att känna till kraftverkets kraftproduktionskapacitet måste vi därför först beräkna vattenflödeseffekten. Vattenflödeseffekten i floden kan beräknas på detta sätt, förutsatt att vattenytans fallhöjd i en viss del av floden är H (meter), och vattenvolymen H som passerar genom flodens tvärsnitt i tidsenhet (sekunder) är Q (kubikmeter/sekund), då är flödeseffekten i tvärsnittet lika med produkten av vattnets vikt och droppens vikt. Självklart, ju högre vattendroppet är, desto större är flödet och desto större är vattenflödeskraften.
2. Vattenkraftverkens produktion
Under en viss tryckhöjd och ett visst flöde kallas den elektricitet som ett vattenkraftverk kan generera för vattenkraftproduktion. Självklart beror uteffekten på effekten hos vattenflödet genom turbinen. Vid omvandling av vattenenergi till elektrisk energi måste vattnet övervinna motståndet i flodbäddar eller byggnader längs vägen från uppströms till nedströms. Vattenturbiner, generatorer och transmissionsutrustning måste också övervinna många motstånd under arbetet. För att övervinna motståndet måste arbete utföras, och vattenflödeseffekten kommer att förbrukas, vilket är oundvikligt. Därför är den vattenflödeseffekt som kan användas för att generera elektricitet mindre än det värde som erhålls med formeln, det vill säga att vattenkraftverkets produktion bör vara lika med vattenflödeseffekten multiplicerad med en faktor mindre än 1. Denna koefficient kallas också för ett vattenkraftverks effektivitet.
Det specifika värdet för ett vattenkraftverks effektivitet är relaterat till mängden energiförlust som uppstår när vattnet flödar genom byggnaden och vattenturbinen, transmissionsutrustningen, generatorn etc. Ju större förlusten är, desto lägre effektivitet. I ett litet vattenkraftverk står summan av dessa förluster för cirka 25-40% av vattenflödets effekt. Det vill säga att vattenflödet som kan generera 100 kilowatt el kommer in i vattenkraftverket, och generatorn kan bara generera 60 till 75 kilowatt el, så vattenkraftverkets effektivitet motsvarar 60~75%.
Av föregående introduktion framgår att när kraftverkets flödeshastighet och vattennivåskillnad är konstanta, beror kraftverkets effekt på verkningsgraden. Praktiken har visat att förutom prestandan hos hydrauliska turbiner, generatorer och transmissionsutrustning, är andra faktorer som påverkar vattenkraftverkets verkningsgrad, såsom kvaliteten på byggnadskonstruktion och utrustningsinstallation, drift- och förvaltningskvalitet, samt huruvida vattenkraftverkets design är korrekt, alla faktorer som påverkar vattenkraftverkets verkningsgrad. Naturligtvis är vissa av dessa påverkande faktorer primära och vissa sekundära, och under vissa förhållanden kommer de primära och sekundära faktorerna också att omvandlas till varandra.
Oavsett vilken faktor det är, är den avgörande faktorn att människor inte är objekt, maskiner styrs av människor och teknik styrs av tankar. Därför är det vid design, konstruktion och val av utrustning för vattenkraftverk nödvändigt att fullt ut ta hänsyn till människans subjektiva roll och att sträva efter excellens inom teknik för att minimera energiförlusten från vattenflödet så mycket som möjligt. Detta gäller för vissa vattenkraftverk där själva vattenfallet är relativt lågt. Det är särskilt viktigt. Samtidigt är det nödvändigt att effektivt stärka driften och förvaltningen av vattenkraftverk för att förbättra kraftverkens effektivitet, utnyttja vattenresurserna fullt ut och göra det möjligt för små vattenkraftverk att spela en större roll.
Publiceringstid: 9 juni 2021
