Paano magagamit muli ang isang patak ng tubig nang 19 na beses? Isang artikulo ang nagpapakita ng mga misteryo ng hydroelectric power generation
Sa loob ng mahabang panahon, ang hydroelectric power generation ay isang mahalagang paraan ng suplay ng kuryente. Ang ilog ay dumadaloy nang libu-libong milya, na naglalaman ng napakalaking enerhiya. Ang pagpapaunlad at paggamit ng natural na enerhiya ng tubig tungo sa kuryente ay tinatawag na hydroelectric power generation. Ang proseso ng hydroelectric power generation ay talagang isang proseso ng pagpapalit ng enerhiya.
1, Ano ang isang pumped storage power station?
Ang mga pumped storage power station sa kasalukuyan ay ang pinaka-teknolohikal at pinakamatatag na paraan ng pag-iimbak ng enerhiya na may mataas na kapasidad. Sa pamamagitan ng pagtatayo o paggamit ng kasalukuyang dalawang reservoir, nabubuo ang isang patak, at ang sobrang kuryente mula sa sistema ng kuryente sa mga panahon ng mababang karga ay ibinobomba sa matataas na lugar para sa imbakan. Sa mga panahon ng peak load, ang kuryente ay nalilikha sa pamamagitan ng paglabas ng tubig, na kilala bilang "super power bank".
Ang mga hydropower station ay mga pasilidad na gumagamit ng kinetic energy ng daloy ng tubig upang makabuo ng kuryente. Karaniwang itinatayo ang mga ito sa matataas na talon sa mga ilog, gamit ang mga dam upang maharang ang daloy ng tubig at bumuo ng mga imbakan ng tubig, na pagkatapos ay nagko-convert ng enerhiya ng tubig sa kuryente sa pamamagitan ng mga water turbine at generator.
Gayunpaman, ang kahusayan sa pagbuo ng kuryente ng isang istasyon ng hydropower ay hindi mataas dahil pagkatapos dumaloy ang tubig sa isang istasyon ng hydropower, marami pa ring natitirang kinetic energy na hindi nagagamit. Kung maraming istasyon ng hydropower ang maaaring pagdugtungin nang sunud-sunod upang bumuo ng isang cascade system, ang isang patak ng tubig ay maaaring ma-activate nang maraming beses sa iba't ibang taas, sa gayon ay mapapabuti ang kahusayan sa pagbuo ng kuryente.
Ano ang mga benepisyo ng mga istasyon ng hydropower bukod sa pagbuo ng kuryente? Sa katunayan, ang pagtatayo ng mga istasyon ng hydropower ay mayroon ding mahalagang epekto sa lokal na pag-unlad ng ekonomiya at lipunan.
Sa isang banda, ang pagtatayo ng mga istasyon ng hydropower ay maaaring magtulak sa lokal na konstruksyon ng imprastraktura at pag-unlad ng industriya. Ang pagtatayo ng mga istasyon ng hydropower ay nangangailangan ng malaking halaga ng lakas-paggawa, materyal na mapagkukunan, at pamumuhunan sa pananalapi, na nagbibigay ng mga lokal na oportunidad sa trabaho at demand sa merkado, nagtutulak sa pag-unlad ng mga kaugnay na kadena ng industriya, at nagpapataas ng lokal na kita sa pananalapi. Halimbawa, ang kabuuang pamumuhunan ng proyekto ng Wudongde Hydropower Station ay humigit-kumulang 120 bilyong yuan, na maaaring magtulak ng mga pamumuhunan na may kaugnayan sa rehiyon na 100 bilyong yuan hanggang 125 bilyong yuan. Sa panahon ng konstruksyon, ang average na taunang pagtaas ng trabaho ay humigit-kumulang 70,000 katao, na bumubuo ng isang bagong puwersang nagtutulak para sa lokal na paglago ng ekonomiya.
Sa kabilang banda, ang pagtatayo ng mga istasyon ng hydropower ay maaaring mapabuti ang lokal na kapaligirang ekolohikal at kapakanan ng mga tao. Ang pagtatayo ng mga istasyon ng hydropower ay hindi lamang dapat sumunod sa mahigpit na pamantayan sa kapaligiran, kundi pati na rin magsagawa ng pagpapanumbalik at proteksyon sa ekolohiya, magparami at magpakawala ng mga bihirang isda, mapabuti ang mga tanawin ng ilog, at itaguyod ang biodiversity. Halimbawa, simula nang maitatag ang Wudongde Hydropower Station, mahigit 780,000 bihirang isda tulad ng split belly fish, white turtle, long thin loach, at bass carp ang naipakalat. Bukod pa rito, ang pagtatayo ng mga istasyon ng hydropower ay nangangailangan din ng relokasyon at resettlement ng mga imigrante, na nagbibigay ng mas maayos na kondisyon sa pamumuhay at mga pagkakataon sa pag-unlad para sa mga lokal na tao. Halimbawa, ang Qiaojia County ang lokasyon ng Baihetan Hydropower Station, na kinasasangkutan ng relokasyon at resettlement ng 48,563 katao. Binago ng Qiaojia County ang resettlement area tungo sa isang modernong urbanisasyon na resettlement area, pinahusay na imprastraktura at mga pasilidad ng serbisyo publiko, at pinahusay ang kalidad ng buhay at kaligayahan ng populasyon ng mga imigrante.
Ang isang hydropower station ay hindi lamang isang planta ng kuryente, kundi isa ring plantang kapaki-pakinabang. Hindi lamang ito nagbibigay ng malinis na enerhiya para sa bansa, kundi nagdudulot din ito ng luntiang pag-unlad sa lokal na lugar. Ito ay isang sitwasyon na panalo para sa lahat na nararapat nating pahalagahan at matutunan.
2. Mga pangunahing uri ng hydroelectric power generation
Ang mga karaniwang ginagamit na pamamaraan ng concentrated drop ay kinabibilangan ng paggawa ng dam, paglihis ng tubig, o kombinasyon ng pareho.
Magtayo ng dam sa isang bahagi ng ilog na may malaking talon, magtayo ng imbakan ng tubig upang mag-imbak ng tubig at itaas ang antas ng tubig, maglagay ng turbina ng tubig sa labas ng dam, at ang tubig mula sa imbakan ng tubig ay dumadaloy sa daluyan ng tubig (diversion channel) patungo sa turbina ng tubig sa ibabang bahagi ng dam. Ang tubig ang nagpapaikot sa turbina at nagpapaandar sa generator upang makabuo ng kuryente, at pagkatapos ay dumadaloy sa tailrace channel patungo sa ilog na nasa ibaba ng agos. Ito ang paraan ng paggawa ng dam at pagtatayo ng imbakan ng tubig para sa pagbuo ng kuryente.
Dahil sa malaking pagkakaiba sa antas ng tubig sa pagitan ng ibabaw ng tubig ng imbakan ng tubig sa loob ng dam at ng labasan ng hydraulic turbine sa labas ng dam, ang malaking dami ng tubig sa imbakan ng tubig ay maaaring gamitin para sa trabaho sa pamamagitan ng malaking potensyal na enerhiya, na maaaring makamit ang mataas na rate ng paggamit ng yamang tubig. Ang istasyon ng hydropower na itinatag gamit ang paraan ng pagtatayo ng concentrated drop-in dam ay tinatawag na istasyon ng hydropower na uri ng dam, na pangunahing binubuo ng mga istasyon ng hydropower na uri ng dam at mga istasyon ng hydropower na uri ng riverbed.
Pagtatatag ng imbakan ng tubig upang mag-imbak ng tubig at itaas ang antas ng tubig sa itaas na bahagi ng ilog, paglalagay ng turbina ng tubig sa ibabang bahagi, at paglilihis ng tubig mula sa imbakan ng tubig sa itaas patungo sa ibabang turbina ng tubig sa pamamagitan ng diversion channel. Ang daloy ng tubig ay nagtutulak sa turbina upang umikot at magmaneho sa generator upang makabuo ng kuryente, at pagkatapos ay dadaan sa tailrace channel patungo sa ibabang bahagi ng ilog. Ang diversion channel ay magiging mas mahaba at dadaan sa bundok, na isang paraan ng paglilihis ng tubig at pagbuo ng kuryente.
Dahil sa malaking pagkakaiba sa antas ng tubig na H0 sa pagitan ng ibabaw ng reservoir sa itaas at ng ibabaw ng outlet ng turbine sa ibaba ng agos, ang malaking dami ng tubig sa reservoir ay dumadaan sa isang malaking potensyal na enerhiya, na maaaring makamit ang mataas na kahusayan sa paggamit ng yamang-tubig. Ang mga hydroelectric power plant na gumagamit ng concentrated head of water diversion method ay tinatawag na diversion type hydropower stations, pangunahin na kabilang ang mga pressure diversion type hydropower stations at non pressure diversion type hydropower stations.
3, Paano makamit ang "19 na beses na muling paggamit ng isang patak ng tubig"?
Nauunawaan na ang Nanshan Hydropower Station ay opisyal na natapos at sinimulang gamitin noong Oktubre 30, 2019, na matatagpuan sa sangandaan ng Yanyuan County at Butuo County sa Liangshan Yi Autonomous Prefecture, Sichuan Province. Ang kabuuang kapasidad ng hydropower station ay 102,000 megawatts, na isang proyektong hydroelectric power na komprehensibong gumagamit ng likas na yamang tubig, enerhiya ng hangin, at enerhiya ng solar. At ang pinakanakakapukaw ng pansin ay ang hydropower station na ito ay hindi lamang lumilikha ng kuryente, kundi nakakamit din ang sukdulang kahusayan ng mga yamang tubig sa pamamagitan ng mga teknolohikal na pamamaraan. Paulit-ulit itong gumagamit ng isang patak ng tubig nang 19 na beses, na lumilikha ng karagdagang 34.1 bilyong kilowatt hours ng kuryente, na lumikha ng maraming himala sa larangan ng hydropower generation.
Una, ang Nanshan Hydropower Station ay gumagamit ng nangungunang teknolohiya sa pagbuo ng hybrid hydropower sa mundo, na komprehensibong gumagamit ng likas na yamang tubig, enerhiya ng hangin, at enerhiya ng solar, at nakakamit ang sistematikong pag-optimize at kolaborasyon sa pamamagitan ng mga teknolohikal na pamamaraan, sa gayon ay nakakamit ang napapanatiling pag-unlad.
Pangalawa, ipinakikilala ng hydropower station ang mga makabagong teknolohiya tulad ng big data analysis, artificial intelligence, at Internet of Things upang maayos na mapamahalaan ang iba't ibang aspeto tulad ng mga parameter ng unit, antas ng tubig, head, at daloy ng tubig, upang mapabuti ang kahusayan sa operasyon ng hydropower station. Halimbawa, sa pamamagitan ng pagtatatag ng constant head pressure automatic tracking and regulation technology, pinapakinabangan ng water turbine generator unit ang paggamit ng mga mapagkukunan ng tubig habang tinitiyak ang ligtas na operasyon, na nakakamit ang layuning i-optimize at dagdagan ang pagbuo ng kuryente sa pamamagitan ng head optimization. Kasabay nito, kapag mababa ang antas ng tubig sa reservoir, nagtatatag ang mga hydropower station ng isang dynamic management system para sa reservoir upang mapabagal ang rate ng pagbaba ng antas ng tubig, mapabuti ang kahusayan sa pag-recycle, at epektibong mapataas ang kapasidad ng pagbuo ng kuryente.
Bukod pa rito, ang mahusay na disenyo ng Nanshan Hydropower Station ay lubhang kailangan din. Gumagamit ito ng PM water turbine (Pelton Michel turbine), na nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanang kapag ang tubig ay inispray sa impeller, ang cross-sectional area ng nozzle at ang flow rate patungo sa impeller ay maaaring isaayos sa pamamagitan ng pag-ikot, upang maitugma ang direksyon at bilis ng pag-spray ng tubig sa direksyon at bilis ng pag-ikot ng impeller, na nagpapakinabang sa kahusayan ng pagbuo ng kuryente. Bukod pa rito, ang mga advanced na teknolohiya tulad ng multi-point water spraying technology at ang pagdaragdag ng mga rotating section ay ginamit, na lubos na nagpapabuti sa kahusayan ng pagbuo ng kuryente.
Panghuli, ang Nanshan Hydropower Station ay gumagamit din ng eksklusibong teknolohiya sa pag-iimbak ng enerhiya. Isang hanay ng mga pasilidad para sa emergency water level drainage ang idinagdag sa lugar ng pagdeposito ng tubig. Sa pamamagitan ng imbakan ng tubig, ang mga yamang-tubig ay maaaring hatiin sa iba't ibang panahon, na nakakamit ang maraming tungkulin tulad ng produksyon ng tubig at paghahatid ng kuryente, at tinitiyak ang matipid at ligtas na paggamit ng mga yamang-tubig.
Sa pangkalahatan, ang dahilan kung bakit nakamit ng Nanshan Hydropower Station ang layuning "muling paggamit ng 19 na beses sa bawat patak ng tubig" ay dahil sa iba't ibang salik, kabilang ang nangungunang teknolohiya sa pagbuo ng hybrid hydropower sa mundo, ang paggamit ng makabagong teknolohiya, mahusay na mga mekanismo sa pamamahala, mahusay na disenyo, at natatanging teknolohiya sa pag-iimbak ng enerhiya. Hindi lamang ito nagdadala ng mga bagong ideya at modelo para sa pag-unlad ng industriya ng hydropower, kundi nagbibigay din ng mga kapaki-pakinabang na demonstrasyon at inspirasyon para sa napapanatiling pag-unlad ng industriya ng enerhiya ng Tsina.
Oras ng pag-post: Agosto-14-2023
