Дар манзараи доимо инкишофёбандаи соҳаи энергетика, ҷустуҷӯи технологияҳои самараноки тавлиди нерӯ аз ҳарвақта муҳимтар шудааст. Вақте ки ҷаҳон бо мушкилоти дугонаи қонеъ кардани талаботи афзояндаи энергия ва коҳиши партовҳои карбон мубориза мебарад, манбаъҳои барқароршавандаи энергия ба ҷои аввал меоянд. Дар байни онҳо гидроэнергетика ҳамчун як варианти боэътимод ва устувор фарқ мекунад, ки қисми зиёди нерӯи барқи ҷаҳонро таъмин мекунад.
Турбинаи Фрэнсис, ки ҷузъи асосии нерӯгоҳҳои барқии обӣ мебошад, дар ин инқилоби тоза-энергетикӣ нақши муҳим мебозад. Ин навъи турбинаро соли 1849 Ҷеймс Б. Франсис ихтироъ карда буд, аз он вақт инҷониб ба яке аз турбинаҳои васеъ истифодашаванда дар ҷаҳон табдил ёфт. Аҳамияти онро дар соҳаи гидроэнергетикӣ зиёд арзёбӣ кардан мумкин нест, зеро он қодир аст, ки энергияи оби равонро ба энергияи механикӣ самаранок табдил диҳад, ки баъдан тавассути генератор ба энергияи барқ табдил дода мешавад. Турбинаи Франсис бо доираи васеи барномаҳо, аз лоиҳаҳои хурди гидроэнергетикии деҳот то нерӯгоҳҳои бузурги тиҷоратӣ, турбинаи Фрэнсис як ҳалли ҳамаҷониба ва боэътимоди истифодаи нерӯи об мебошад.
Самаранокии баланд дар табдили энергия
Турбинаи Франсис бо самаранокии баланди худ дар табдил додани энергияи оби равон ба энергияи механикӣ машҳур аст, ки баъдан тавассути генератор ба энергияи барқ табдил дода мешавад. Ин самаранокии баланд натиҷаи тарҳрезии беназир ва принсипҳои амалии он мебошад.
1. Истифодаи энергияи кинетикӣ ва потенсиалӣ
Турбинаҳои Фрэнсис барои истифодаи пурраи энергияи кинетикӣ ва потенсиалии об тарҳрезӣ шудаанд. Вақте ки об ба турбина медарояд, вай аввал аз корпуси спиралӣ мегузарад, ки обро дар атрофи даванда баробар тақсим мекунад. Баргҳои даванда бодиққат шакл дода шудаанд, то ҷараёни об бо онҳо ҳамвор ва муассир муносибат кунад. Њангоми аз диаметри берунии даванда ба самти марказ (дар шакли љараёни радиалї – мењварї) њаракат кардани об энергияи потенсиалии об аз рўи сараш (фарќи баландии манбаи об ва турбина) тадриљан ба энергияи кинетикї табдил меёбад. Сипас ин энергияи кинетикӣ ба даванда интиқол дода мешавад ва боиси гардиши он мегардад. Роҳи ҷараёни хуб тарҳрезишуда ва шакли чархҳои даванда ба турбина имкон медиҳанд, ки миқдори зиёди энергияро аз об ба даст оранд ва ба табдили самараноки энергия ноил шаванд.
2. Муқоиса бо дигар навъҳои турбинаҳо
Дар муқоиса бо дигар турбинаҳои обӣ, аз қабили турбинаи Пелтон ва турбинаи Каплан, турбинаи Фрэнсис аз ҷиҳати самаранокӣ дар доираи муайяни шароити корӣ бартариҳои хос дорад.
Турбинаи Пелтон: Турбинаи Пелтон асосан барои барномаҳои баландошёна мувофиқ аст. Он бо истифода аз энергияи кинетикии реактивии обии баландсуръат барои зарба задан ба сатилҳо ба даванда кор мекунад. Гарчанде ки он дар ҳолатҳои баланд самаранок аст, он ба мисли турбинаи Фрэнсис дар барномаҳои миёнаравӣ самаранок нест. Турбинаи Фрэнсис, бо қобилияти истифодаи ҳам энергияи кинетикӣ ва ҳам потенсиалӣ ва хусусиятҳои беҳтари ҷараёни он барои манбаъҳои оби миёна, метавонад дар ин диапазон самаранокии баландтар ба даст орад. Масалан, дар як нерӯгоҳи барқӣ бо манбаи оби миёна (масалан, 50 - 200 метр), турбинаи Фрэнсис метавонад энергияи обро ба энергияи механикӣ бо самаранокии тақрибан 90% ё ҳатто дар баъзе ҳолатҳои хуб тарҳрезишуда табдил диҳад, дар ҳоле ки турбинаи Пелтон, ки дар як шароити сарпӯш кор мекунад, метавонад самаранокии нисбатан камтар дошта бошад.
Турбинаи Каплан: Турбинаи Каплан барои барномаҳои паст-сар ва баланд-маҷрои тарҳрезӣ шудааст. Гарчанде ки он дар сенарияҳои пасти сар хеле самаранок аст, вақте ки сар ба диапазони миёна баланд мешавад, турбинаи Фрэнсис аз ҷиҳати самаранокӣ аз он бартарӣ дорад. Майдонҳои давандаи турбинаи Каплан барои оптимизатсияи кор дар шароити пасти сарлавҳа ва маҷрои баланд танзимшавандаанд, аммо тарроҳии он ба мисли турбинаи Фрэнсис барои табдили самараноки энергия дар ҳолатҳои миёнаравӣ мусоид нест. Дар нерӯгоҳи барқии дорои сараш 30-50 метр, турбинаи Каплан метавонад беҳтарин интихоб барои самаранокӣ бошад, аммо вақте ки сараш аз 50 метр зиёд мешавад, турбинаи Фрэнсис бартарии худро дар энергия - самаранокии табдилдиҳӣ нишон медиҳад.
Хулоса, тарҳи турбинаи Фрэнсис имкон медиҳад, ки энергияи обро дар доираи васеи барномаҳои миёнаравӣ самараноктар истифода барад ва онро дар бисёр лоиҳаҳои гидроэнергетикӣ дар саросари ҷаҳон интихоби афзалиятнок месозад.
Мутобиқшавӣ ба шароитҳои гуногуни об
Яке аз хусусиятҳои ҷолиби турбинаи Фрэнсис мутобиқати баланди он ба доираи васеи шароити об мебошад, ки онро барои лоиҳаҳои гидроэнергетикӣ дар саросари ҷаҳон интихоби ҳамаҷониба месозад. Ин мутобиқшавӣ муҳим аст, зеро захираҳои об аз нуқтаи назари сар (масофаи амудии об) ва суръати ҷараёни об дар маконҳои гуногуни ҷуғрофӣ хеле фарқ мекунанд.
1. Мутобиқшавии сар ва суръати ҷараёни
Диапазони сар: Турбинаҳои Фрэнсис метавонанд дар доираи нисбатан васеъи сар самаранок кор кунанд. Онҳо бештар дар замимаҳои миёна истифода мешаванд, маъмулан бо сарҳои тақрибан аз 20 то 300 метр. Бо вуҷуди ин, бо тағиротҳои мувофиқи тарроҳӣ, онҳо метавонанд дар ҳолатҳои ҳатто пасттар - сар ё баландтар - сар истифода шаванд. Масалан, дар сенарияи пасти сар, масалан, тақрибан 20 - 50 метр, турбинаи Фрэнсис метавонад бо шаклҳои мушаххаси теғи даванда ва геометрияҳои гузаранда тарҳрезӣ шавад, то истихроҷи энергияро оптимизатсия кунад. Майдонҳои даванда барои таъмини он тарҳрезӣ шудаанд, ки ҷараёни об, ки аз сабаби сари паст суръати нисбатан камтар дорад, ҳоло ҳам метавонад энергияи худро ба даванда самаранок интиқол диҳад. Вақте ки сар баланд мешавад, тарроҳиро метавон барои идора кардани ҷараёни баландтари об танзим кард. Дар мавқеъҳои баланд, ки ба масофаи 300 метр наздик мешаванд, ҷузъҳои турбина барои тоб овардан ба оби фишори баланд ва табдил додани миқдори зиёди энергияи потенсиалӣ ба энергияи механикӣ самаранок сохта шудаанд.
Тағйирёбии суръати ҷараён: Турбинаи Фрэнсис инчунин метавонад суръати гуногуни ҷараёнро идора кунад. Он метавонад ҳам дар шароити доимӣ - ҷараён ва ҳам тағйирёбанда - хуб кор кунад. Дар баъзе нерӯгоҳҳои барқи обӣ, суръати ҷараёни об метавонад вобаста ба омилҳо, аз қабили шакли боришот ё обшавии барф, мавсимӣ фарқ кунад. Тарҳи турбинаи Фрэнсис имкон медиҳад, ки ҳатто ҳангоми тағирёбии суръати ҷараёни он самаранокии нисбатан баландро нигоҳ дорад. Масалан, вақте ки суръати ҷараён баланд аст, турбина метавонад ба ҳаҷми зиёдшудаи об тавассути роҳнамоии самараноки об тавассути ҷузъҳои он мутобиқ шавад. Сарпӯши спиралӣ ва қуттиҳои роҳнамо барои тақсим кардани об дар атрофи даванда тарҳрезӣ шудаанд ва кафолат медиҳанд, ки чӯбҳои даванда новобаста аз суръати ҷараёни об ба таври муассир метавонанд бо об мутақобила кунанд. Вақте ки суръати ҷараёни об кам мешавад, турбина метавонад ба таври мӯътадил кор кунад, гарчанде ки тавлиди нерӯи барқ табиист, ки мутаносибан ба коҳиши ҷараёни об кам мешавад.
2. Намунаҳои татбиқ дар муҳити гуногуни ҷуғрофӣ
Минтақаҳои кӯҳӣ: Дар минтақаҳои кӯҳӣ, ба монанди Ҳимолой дар Осиё ё Анд дар Амрикои Ҷанубӣ, лоиҳаҳои сершумори гидроэнергетикӣ мавҷуданд, ки турбинаҳои Франсисро истифода мебаранд. Ин минтақаҳо аз сабаби нишеб будани замин аксар вақт сарчашмаҳои баланди об доранд. Масалан, сарбанди Норак дар Тоҷикистон, ки дар кӯҳҳои Помир ҷойгир аст, манбаи баланди об дорад. Турбинахои Франсис, ки дар ГЭС-и Норак гузошта шудаанд, барои бартараф кардани фарки калони сарбанд (баландии сарбанд зиёда аз 300 метр аст) пешбинй шудааст. Турбинахо энергияи баланди потенсиалии обро ба энергияи электр самаранок табдил дода, ба таъмини энергияи кишвар сахми калон мегузоранд. Тағйироти баланди баландии кӯҳҳо барои бо самаранокии баланд кор кардани турбинаҳои Франсис сари заруриро фароҳам меорад ва мутобиқати онҳо ба шароити баланд - онҳоро интихоби беҳтарин барои чунин лоиҳаҳо месозад.
Даштҳои дарёӣ: Дар ҳамвориҳои дарёӣ, ки сараш нисбатан паст аст, аммо суръати ҷараёни он метавонад назаррас бошад, турбинаҳои Франсис низ васеъ истифода мешаванд. Сарбанди Се дара дар Хитой мисоли олитарин аст. Сарбанд дар дарёи Янтзе воқеъ буда, саранҷоме дорад, ки дар доираи диапазони мувофиқ барои турбинаҳои Франсис рост меояд. Турбинахои станцияи электрикии обии «Се дара» бояд суръати зиёди оби дарьёи Янцзыро идора кунанд. Турбинаҳои Франсис тарҳрезӣ шудаанд, ки энергияи ҷараёни обҳои калонҳаҷм ва нисбатан камро ба энергияи барқ самаранок табдил диҳанд. Мутобик будани турбинахои Франсис ба суръатхои гуногуни чараён ба онхо имкон медихад, ки аз захирахои оби дарё бештар истифода баранд ва барои конеъ гардондани талаботи энергетикии як кисми зиёди Хитой кувваи бузурги электр истехсол кунанд.
Муҳити ҷазира: Ҷазираҳо аксар вақт хусусиятҳои беназири манбаи об доранд. Масалан, дар баъзе ҷазираҳои ҳавзаи Уқёнуси Ором, ки дарёҳои хурд то миёна мавҷуданд, ки суръати ҷараёни тағйирёбанда вобаста ба мавсими боронгарӣ ва хушкӣ доранд, турбинаҳои Франсис дар нерӯгоҳҳои хурди барқӣ истифода мешаванд. Ин турбинаҳо метавонанд ба шароити тағйирёбандаи об мутобиқ шуда, барои ҷамоатҳои маҳаллӣ манбаи боэътимоди нерӯи барқро таъмин кунанд. Дар мавсими боронгарӣ, вақте ки суръати ҷараён баланд аст, турбинаҳо метавонанд бо тавлиди нерӯи баландтар кор кунанд ва дар мавсими хушк, онҳо метавонанд бо ҷараёни ками об кор кунанд, гарчанде ки дар сатҳи нерӯи барқ поёнтар аст ва таъмини пайвастаи нерӯи барқро таъмин мекунад.
Эътимоднокӣ ва фаъолияти дарозмуддат
Турбинаи Фрэнсис барои эътимоднокӣ ва қобилиятҳои дарозмуддати кори худ баҳои баланд дорад, ки барои иншооти тавлиди нерӯи барқ, ки бояд дар тӯли муддати тӯлонӣ таъминоти устувори барқро нигоҳ доранд, муҳиманд.
1. Тарҳрезии сохтории мустаҳкам
Турбинаи Фрэнсис дорои сохтори мустаҳкам ва хуб тарҳрезӣ шудааст. Даванда, ки ҷузъи марказии гардиши турбина мебошад, маъмулан аз маводи баландқувват ба монанди пӯлоди зангногир ё хӯлаҳои махсус сохта мешавад. Ин маводҳо барои хосиятҳои хуби механикии худ, аз ҷумла қувваи баланди кашиш, муқовимат ба зангзанӣ ва муқовимат ба хастагӣ интихоб карда мешаванд. Масалан, дар турбинаҳои калонмиқёси Фрэнсис, ки дар нерӯгоҳҳои барқи обӣ истифода мешаванд, чархҳои даванда барои тоб овардан ба ҷараёни оби фишори баланд ва фишорҳои механикии ҳангоми гардиш тавлидшуда тарҳрезӣ шудаанд. Тарҳрезии даванда барои таъмини тақсимоти якхелаи стресс оптимизатсия карда шудааст, ки хатари нуқтаҳои консентратсияи стрессро коҳиш медиҳад, ки метавонад ба тарқишҳо ё шикастҳои сохторӣ оварда расонад.
Корти спиралӣ, ки обро ба даванда роҳнамоӣ мекунад, инчунин бо назардошти устуворӣ сохта шудааст. Он одатан аз пӯлоди ғафси девордор сохта мешавад, ки ба ҷараёни оби фишори баланд, ки ба турбина ворид мешавад, тоб оварда метавонад. Пайвастшавӣ байни корпуси спиралӣ ва ҷузъҳои дигар, аз қабили қубурҳои истодагарӣ ва роҳнамо, барои мустаҳкам ва боэътимод тарҳрезӣ шудааст ва кафолат медиҳад, ки тамоми сохтор дар шароити гуногуни корӣ ба таври мӯътадил кор кунад.
2. Талаботи пасти нигоҳдорӣ
Яке аз бартариҳои назарраси турбинаи Фрэнсис талаботи нисбатан пасти нигоҳдории он мебошад. Ба шарофати тарҳи оддӣ ва самараноки он, дар муқоиса бо баъзе намудҳои дигари турбинаҳо қисмҳои ҳаракаткунанда камтаранд, ки эҳтимолияти аз кор баромадани ҷузъҳоро коҳиш медиҳад. Масалан, қуттиҳои роҳнамо, ки ҷараёни обро ба даванда назорат мекунанд, системаи пайванди механикии мустақим доранд. Дастрасии ин система барои тафтиш ва нигоҳдорӣ осон аст. Вазифаҳои нигоҳубини мунтазам асосан аз молидани қисмҳои ҳаракаткунанда, тафтиши мӯҳрҳо барои пешгирии хуруҷи об ва мониторинги ҳолати умумии механикии турбина иборатанд.
Маводҳое, ки дар сохтмони турбина истифода мешаванд, инчунин ба ниёзҳои ками нигоҳдории он мусоидат мекунанд. Маводҳои ба зангзанӣ тобовар, ки барои даванда ва дигар ҷузъҳои ба об дучоршуда истифода мешаванд, зарурати ивазкунии зуд-зуд аз сабаби зангзаниро коҳиш медиҳанд. Илова бар ин, турбинаҳои муосири Francis бо системаҳои пешрафтаи назорат муҷаҳҳаз шудаанд. Ин системаҳо метавонанд пайваста параметрҳои монанди ларзиш, ҳарорат ва фишорро назорат кунанд. Бо таҳлили ин маълумот, операторҳо метавонанд мушкилоти эҳтимолиро пешакӣ муайян кунанд ва нигоҳубини пешгирикунандаро анҷом диҳанд, ки минбаъд зарурати қатъшавии ғайричашмдоштро барои таъмири асосӣ коҳиш диҳад.
3. Муҳлати хидматрасонии дароз
Турбинаҳои Франсис мӯҳлати хизмати дароз доранд, ки аксар вақт якчанд даҳсолаҳоро дар бар мегиранд. Дар бисёре аз нерӯгоҳҳои барқи обӣ дар саросари ҷаҳон турбинаҳои Франсис, ки чанд даҳсола пеш насб шуда буданд, ҳоло ҳам кор мекунанд ва нерӯи барқро самаранок тавлид мекунанд. Масалан, баъзе турбинаҳои барвақт насбшудаи Фрэнсис дар Иёлоти Муттаҳида ва Аврупо зиёда аз 50 сол кор мекунанд. Бо нигоҳдории дуруст ва навсозӣ баъзан ин турбинаҳо метавонанд кори боэътимодро идома диҳанд.
Давомнокии тӯлонии турбинаи Франсис на танҳо барои саноати тавлиди нерӯи барқ аз нуқтаи назари арзиш - самаранокӣ, балки барои устувории умумии таъминоти барқ манфиатдор аст. Турбинаи дарозмуддат маънои онро дорад, ки нерӯгоҳҳои барқӣ метавонанд аз хароҷоти зиёд ва халалдоршавии вобаста ба ивазкунии зуд-зуд турбинаҳо канорагирӣ кунанд. Он инчунин ба устувории дарозмуддати гидроэнергетика ҳамчун манбаи боэътимод ва устувори энергия мусоидат мекунад ва кафолат медиҳад, ки нерӯи барқи тоза барои солҳои зиёд пайваста тавлид шавад.
Арзиш - самаранокӣ дар дарозмуддат
Ҳангоми баррасии арзиш ва самаранокии технологияҳои тавлиди нерӯи барқ, турбинаи Фрэнсис як варианти мусоид дар кори дарозмуддати нерӯгоҳҳои барқии обӣ мебошад.
1. Сармоягузории ибтидоӣ ва арзиши амалиёти дарозмуддат
Сармоягузории ибтидоӣ: Ҳарчанд сармоягузории аввалия ба лоиҳаи турбинаи гидроэнергетикии Франсис метавонад нисбатан баланд бошад, ба назар гирифтани дурнамои дарозмуддат муҳим аст. Хароҷоти марбут ба харид, насб ва насби ибтидоии турбинаи Фрэнсис, аз ҷумла даванда, корпуси спиралӣ ва ҷузъҳои дигар, инчунин сохтмони инфрасохтори нерӯгоҳ назаррасанд. Бо вуҷуди ин, ин хароҷоти ибтидоӣ аз ҳисоби фоидаҳои дарозмуддат ҷуброн карда мешавад. Масалан, дар як нерӯгоҳи барқи обии миёнаҳаҷм бо иқтидори 50-100 МВт, сармоягузории аввалия барои маҷмӯи турбинаҳои Фрэнсис ва таҷҳизоти марбута метавонад дар ҳудуди даҳҳо миллион доллар бошад. Аммо дар муқоиса бо баъзе дигар технологияҳои тавлиди нерӯи барқ, аз қабили бунёди як нерӯгоҳи нави ангиштсанг, ки сармоягузории пайваста барои хариди ангишт ва таҷҳизоти мураккаби ҳифзи муҳити зистро барои қонеъ кардани стандартҳои партовҳо тақозо мекунад, сохтори хароҷоти дарозмуддати лоиҳаи гидроэнергетикии Франсис - турбинӣ устувортар аст.
Хароҷоти дарозмуддати амалиёт: Арзиши истифодаи турбинаи Фрэнсис нисбатан паст аст. Пас аз насб кардани турбина ва ба кор даромадани нерӯгоҳ, хароҷоти асосии ҷорӣ ба кормандон барои назорат ва нигоҳдорӣ ва арзиши иваз кардани баъзе ҷузъҳои хурд бо мурури замон вобастаанд. Фаъолияти баланди самараноки турбинаи Франсис маънои онро дорад, ки он метавонад бо миқдори нисбатан ками об миқдори зиёди нерӯи барқ тавлид кунад. Ин арзиши аслии хар вохиди кувваи электрро кам мекунад. Баръакси ин, нерӯгоҳҳои ҳароратӣ, ба мисли нерӯгоҳҳои ангиштсанг ё газ, хароҷоти зиёди сӯзишворӣ доранд, ки бо мурури замон аз омилҳое, ба мисли болоравии нархи сӯзишворӣ ва тағйир дар бозори ҷаҳонии энержӣ афзоиш меёбанд. Масалан, як нерӯгоҳи барқии аз ангишт истифодашаванда метавонад ҳар сол хароҷоти сӯзишвории худро то як фоизи муайян афзоиш диҳад, зеро нархи ангишт вобаста ба динамикаи пешниҳод ва талабот, хароҷоти истихроҷи маъдан ва хароҷоти нақлиёт вобаста аст. Дар як нерӯгоҳи барқи обии Франсис - турбинӣ, арзиши об, ки "сӯзишворӣ" барои турбина аст, ба истиснои ҳама гуна хароҷоти марбут ба об - идоракунии захираҳо ва ҳаққи об - ҳаққи ҳуқуқ, ки одатан аз хароҷоти сӯзишвории нерӯгоҳҳои гармидиҳӣ хеле камтар аст, комилан ройгон аст.
2. Коҳиш додани хароҷоти умумии нерӯи барқ тавассути истифодаи самаранокии баланд ва нигоҳдории паст
Фаъолияти баланд-самаранок: Қобилияти баланд-самаранокии энергия - табдилдиҳии турбинаи Фрэнсис бевосита ба коҳиши хароҷот мусоидат мекунад. Турбинае, ки самараноктар аст, метавонад аз ҳамон миқдори захираҳои об бештар нерӯи барқ тавлид кунад. Масалан, агар турбинаи Фрэнсис самаранокии 90% дар табдил додани энергияи об ба энергияи механикӣ (ки баъдан ба энергияи барқ табдил дода мешавад) дошта бошад, дар муқоиса бо турбинаи камсамар бо самаранокии 80% барои ҷараёни об ва сарварии додашуда, 90% - турбинаи самараноки Фрэнсис 12,5% бештар нерӯи барқ истеҳсол мекунад. Ин афзоиши тавлиди нерӯи барқ маънои онро дорад, ки хароҷоти доимии марбут ба истифодаи нерӯгоҳ, ба монанди хароҷоти инфрасохтор, идоракунӣ ва кормандон ба миқдори бештари истеҳсоли нерӯи барқ паҳн мешавад. Дар натича арзиши аслии як вохиди кувваи электр (арзиши баробаршавии кувваи барк, LCOE) кам мешавад.
Нигоҳдории паст: Хусусияти нигоҳдории пасти турбинаи Фрэнсис низ дар самаранокии хароҷот нақши муҳим мебозад. Бо кам будани қисмҳои ҳаракаткунанда ва истифодаи маводи устувор, басомади нигоҳдории асосӣ ва иваз кардани ҷузъҳо паст аст. Вазифаҳои нигоҳубини мунтазам, ба монанди молидан ва санҷиш, нисбатан арзон мебошанд. Баръакси ин, баъзе намудҳои дигари турбинаҳо ё таҷҳизоти тавлиди нерӯи барқ метавонанд нигоҳдории бештар ва гаронарзишро талаб кунанд. Масалан, як турбинаи бодӣ, гарчанде ки он манбаи барқароршавандаи энергия аст, ҷузъҳои монанди қуттии редуктор дорад, ки ба фарсудашавӣ ва фарсудашавӣ майл доранд ва метавонанд ҳар чанд сол таъмири гаронбаҳо ё ивазкуниро талаб кунанд. Дар як нерӯгоҳи барқи обии ба турбинӣ асосёфтаи Франсис фосилаҳои тӯлонии байни фаъолиятҳои асосии нигоҳдорӣ маънои онро дорад, ки хароҷоти умумии нигоҳдорӣ дар тӯли умри турбина ба таври назаррас камтар аст. Ин дар якҷоягӣ бо мӯҳлати хизмати тӯлонии он, хароҷоти умумии тавлиди нерӯи барқро бо мурури замон коҳиш медиҳад ва турбинаи Фрэнсисро ба интихоби арзишманд барои тавлиди нерӯи барқи дарозмуддат табдил медиҳад.
Дӯстии муҳити зист
Истеҳсоли нерӯи барқи гидроэнергетикӣ дар асоси турбинаи Франсис дар муқоиса бо бисёр усулҳои дигари тавлиди нерӯ бартариҳои назарраси экологиро пешкаш мекунад ва онро ҷузъи муҳими гузариш ба ояндаи устувори энергетикӣ месозад.
1. Кам кардани партовҳои карбон
Яке аз бартариҳои барҷастаи экологии турбинаҳои Фрэнсис ин изофаи ҳадди ақали карбон аст. Баръакси истихроҷи нерӯи барқи истихроҷшуда ба сӯзишворӣ, аз қабили нерӯгоҳҳои барқии ангиштсанг ва газ, нерӯгоҳҳои обӣ бо турбинаҳои Франсис ҳангоми кор сӯзишвории истихроҷшавандаро намесузанд. Нерӯгоҳҳои барқии аз ангишт истихроҷшаванда партовҳои асосии гази карбон (\(CO_2\)) мебошанд, ки як корхонаи маъмулии ангиштсангиш миқёси калон дар як сол миллионҳо тонна \(CO_2\) мебарорад. Масалан, як неругоҳи барқии иқтидори 500 МВт метавонад ҳар сол тақрибан 3 миллион тонна \(CO_2\) партояд. Дар муқоиса, як нерӯгоҳи барқи обии дорои иқтидори шабеҳи бо турбинаҳои Франсис муҷаҳҳазшуда ҳангоми кор амалан ҳеҷ партовҳои мустақими \(CO_2\) тавлид намекунад. Ин сифр - партобҳои хоси нерӯгоҳҳои барқи обии турбинии Франсис дар талошҳои ҷаҳонӣ барои коҳиш додани партовҳои газҳои гулхонаӣ ва коҳиш додани тағирёбии иқлим нақши муҳим мебозад. Бо иваз кардани истихроҷи неруи маъданӣ ба сӯзишворӣ ба гидроэнергетика, кишварҳо метавонанд дар иҷрои ҳадафҳои коҳиши карбон ба таври назаррас саҳм гузоранд. Масалан, кишварҳое мисли Норвегия, ки бештар ба нерӯи барқи обӣ такя мекунанд (бо турбинаҳои Франсис ба таври васеъ истифода мешаванд) нисбат ба кишварҳое, ки бештар аз манбаъҳои истихроҷшуда-сузишворӣ вобастаанд, партовҳои карбон ба ҳар сари аҳолӣ нисбатан паст доранд.
2. Камшавии ҳаво – партовҳои моддаҳои ифлоскунанда
Илова ба партовҳои карбон, нерӯгоҳҳои барқии истихроҷшуда ба сӯзишворӣ инчунин моддаҳои гуногуни ифлоскунандаи ҳаворо, аз қабили дуоксиди сулфур (\(SO_2\)), оксидҳои нитроген (\(NO_x\)) ва моддаҳои заррачаро хориҷ мекунанд. Ин ифлоскунандаҳо ба сифати ҳаво ва саломатии инсон таъсири манфии ҷиддӣ мерасонанд. \(SO_2\) метавонад борони кислотаро ба вуҷуд орад, ки ба ҷангалҳо, кӯлҳо ва биноҳо зарар расонад. \(NO_x\) ба ташаккули дуд мусоидат мекунад ва метавонад боиси мушкилоти нафаскашӣ гардад. Моддаҳои заррачаҳо, махсусан моддаҳои зарраҳои майда (PM2.5) бо як қатор масъалаҳои саломатӣ, аз ҷумла бемориҳои дил ва шуш алоқаманданд.
Нерӯгоҳҳои барқии обии турбинии Франсис, аз тарафи дигар, ҳангоми кор ин ифлоскунандаи зарароварро ба ҳаво намепартоянд. Ин маънои онро дорад, ки минтақаҳои дорои нерӯгоҳҳои обӣ метавонанд аз ҳавои тоза баҳравар шаванд, ки ин боиси беҳтар шудани саломатии аҳолӣ мегардад. Дар минтақаҳое, ки гидроэнергетика як қисми зиёди тавлиди неруи маъданӣ - сӯзишворӣ -ро иваз кардааст, дар сифати ҳаво беҳбудиҳои назаррас ба назар мерасанд. Масалан, дар баъзе минтақаҳои Чин, ки лоиҳаҳои бузурги гидроэнергетикӣ бо турбинаҳои Франсис таҳия шудаанд, сатҳи \(SO_2\), \(NO_x\) ва моддаҳои заррача дар ҳаво коҳиш ёфта, дар натиҷа шумораи гирифторони бемориҳои роҳи нафас ва дилу раг дар байни аҳолии маҳаллӣ кам шудааст.
3. Таъсири ҳадди ақал ба экосистема
Ҳангоми дуруст тарҳрезӣ ва идора кардани нерӯгоҳҳои барқи обии Франсис - турбинӣ метавонанд дар муқоиса бо баъзе дигар лоиҳаҳои рушди энергетикӣ ба экосистемаи атроф таъсири нисбатан кам дошта бошанд.
Гузаргоҳи моҳӣ: Бисёре аз нерӯгоҳҳои обии муосир бо турбинаҳои Фрэнсис бо иншооти гузаргоҳи моҳӣ тарҳрезӣ шудаанд. Ин иншоотҳо, аз қабили нардбонҳои моҳӣ ва лифтҳои моҳӣ, барои кӯмак ба муҳоҷирати моҳӣ ба боло ва поёноб сохта шудаанд. Масалан, дар дарьёи Колумбияи Америкаи Шимолй станцияхои электрикии обй системахои мураккаби мохи-гузарро гузоштанд. Ин системаҳо ба лосос ва дигар намудҳои моҳии муҳоҷир имкон медиҳанд, ки сарбандҳо ва турбинаҳоро гузаранд ва ба онҳо имкон медиҳанд, ки ба майдонҳои тухмпошии худ бирасанд. Тарҳрезии ин иншооти моҳӣ - гузаргоҳ рафтор ва қобилияти шиноварии навъҳои гуногуни моҳиро ба назар гирифта, сатҳи зинда мондани моҳии муҳоҷиркунандаро таъмин мекунад.
Об - Нигоҳдории сифат: Фаъолияти турбинаҳои Фрэнсис одатан дар сифати об тағироти назаррасро ба вуҷуд намеорад. Баръакси баъзе фаъолиятҳои саноатӣ ё намудҳои муайяни тавлиди нерӯи барқ, ки метавонанд сарчашмаҳои обро олуда кунанд, нерӯгоҳҳои барқи обӣ бо турбинаҳои Франсис умуман сифати табиии обро нигоҳ медоранд. Обе, ки аз турбинахо мегузарад, аз чихати химиявй тагьир намеёбад ва тагйирёбии харорат одатан хеле кам аст. Ин барои нигоҳ доштани саломатии экосистемаҳои обӣ муҳим аст, зеро бисёре аз организмҳои обӣ ба тағирёбии сифат ва ҳарорати об ҳассосанд. Дар дарёҳое, ки нерӯгоҳҳои барқи обӣ бо турбинаҳои Франсис ҷойгиранд, сифати об барои доираи гуногуни ҳаёти обӣ, аз ҷумла моҳӣ, ҳайвоноти сутунмӯҳрана ва растаниҳо мувофиқ боқӣ мемонад.
Вақти фиристодан: феврал-21-2025
