Yenilenebilir, kirlilik içermeyen ve temiz bir enerji kaynağı olan hidroelektrik güç üretimi, uzun zamandır insanlar tarafından değerli görülmektedir. Günümüzde, büyük ve orta ölçekli hidroelektrik santralleri dünya çapında yaygın olarak kullanılmakta ve nispeten olgun yenilenebilir enerji teknolojileri kullanılmaktadır. Örneğin, Çin'deki Three Gorges hidroelektrik santrali dünyanın en büyük hidroelektrik santralidir. Ancak, büyük ve orta ölçekli hidroelektrik santrallerinin çevre üzerinde birçok olumsuz etkisi vardır, örneğin barajların doğal nehirlerin düzgün akışını engellemesi, tortunun deşarjını engellemesi ve ekosistem ortamını değiştirmesi; Hidroelektrik santrallerinin inşası ayrıca arazinin geniş çaplı sular altında kalmasını gerektirir ve bu da çok sayıda göçmene neden olur.
Yeni bir enerji kaynağı olarak küçük hidroelektrik, ekolojik çevre üzerinde çok daha küçük bir etkiye sahiptir ve bu nedenle insanlar tarafından giderek daha fazla değer görmektedir. Küçük hidroelektrik santralleri, büyük ve orta ölçekli hidroelektrik santralleri gibi, her ikisi de hidroelektrik santralleridir. Genellikle "küçük hidroelektrik" olarak adlandırılan, çok küçük kurulu güce sahip hidroelektrik santralleri veya hidroelektrik santralleri ve güç sistemlerini ifade eder ve kurulu kapasiteleri her ülkenin ulusal koşullarına bağlı olarak değişir.
Çin'de "küçük hidroelektrik", yerel, kolektif veya bireysel kuruluşlar tarafından finanse edilen ve işletilen, kurulu gücü 25 MW veya daha az olan hidroelektrik santrallerini ve destekleyici yerel elektrik şebekelerini ifade eder. Küçük hidroelektrik, kaynak tükenmesi sorunu olmayan ve çevreyi kirletmeyen karbon dışı temiz enerjiye aittir. Çin'in sürdürülebilir kalkınma stratejisinin uygulanmasının vazgeçilmez bir bileşenidir.
Yerel koşullara uygun küçük hidroelektrik gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının geliştirilmesi ve hidroelektrik kaynaklarının kaliteli elektriğe dönüştürülmesi, ulusal ekonomik ve sosyal kalkınmanın sağlanmasında, halkın yaşam kalitesinin iyileştirilmesinde, elektriğin olmadığı bölgelerdeki elektrik tüketim sorununun çözülmesinde, nehir yönetiminin teşvik edilmesinde, ekolojik iyileştirmede, çevre korumada ve yerel sosyo-ekonomik kalkınmada önemli rol oynamıştır.
Çin, 150 milyon kW'lık teorik tahmini rezerv ve geliştirme için 70.000 MW'ın üzerinde potansiyel kurulu kapasite ile bol miktarda küçük hidroelektrik kaynağı rezervine sahiptir. Düşük karbonlu çevre koruma, enerji tasarrufu ve emisyon azaltımı ve sürdürülebilir kalkınma bağlamında enerji yapısını iyileştirmek için küçük hidroelektrik enerjiyi güçlü bir şekilde geliştirmek kaçınılmaz bir seçimdir. Su Kaynakları Bakanlığı'nın planına göre, Çin 2020 yılına kadar 5 milyon kW'ın üzerinde kurulu güce sahip 10 küçük hidroelektrik santrali, 200.000 kW'ın üzerinde kurulu güce sahip 100 büyük küçük hidroelektrik santrali ve 100.000 kW'ın üzerinde kurulu güce sahip 300 küçük hidroelektrik santrali ilçesi inşa edecek. Su Kaynakları Bakanlığı'nın planladığı gibi 2023 yılına kadar küçük hidroelektrik santrali üretimi sadece 2020 hedefine ulaşmakla kalmayacak, aynı zamanda bu temelde daha fazla gelişme kaydedecektir.
Bir hidroelektrik santrali, su enerjisini bir su türbini aracılığıyla elektriğe dönüştüren bir güç üretim sistemidir ve su türbini jeneratör seti, küçük hidroelektrik sistemlerinde enerji dönüşümünü elde etmek için kullanılan temel cihazdır. Bir hidroelektrik jeneratör setinin enerji dönüşüm süreci iki aşamaya ayrılır.
İlk aşama suyun potansiyel enerjisini su türbininin mekanik enerjisine dönüştürür. Su akışı farklı yüksekliklerde ve arazilerde farklı potansiyel enerjiye sahiptir. Daha yüksek bir konumdan gelen su akışı daha düşük bir konumdaki türbine çarptığında, su seviyesi değişiminin ürettiği potansiyel enerji türbinin mekanik enerjisine dönüştürülür.
İkinci aşamada, su türbininin mekanik enerjisi önce elektrik enerjisine dönüştürülür ve daha sonra elektrik şebekesinin iletim hatları aracılığıyla elektrik ekipmanına iletilir. Su akışından etkilendikten sonra, su türbini koaksiyel bağlı jeneratörü döndürmek için çalıştırır. Dönen jeneratör rotoru, uyarma manyetik alanını döndürmek için çalıştırır ve jeneratörün stator sargısı, uyarma manyetik alan hatlarını keserek indüklenen elektromotor kuvveti üretir. Bir yandan elektrik enerjisi çıkarırken, diğer yandan rotor üzerinde dönme yönünün tersine elektromanyetik bir frenleme torku üretir. Su akışı sürekli olarak su türbini cihazına etki eder ve su türbininin su akışından elde ettiği dönme torku, jeneratör rotorunda üretilen elektromanyetik frenleme torkunu yener. İkisi dengeye ulaştığında, su türbini ünitesi sabit bir hızda çalışarak istikrarlı bir şekilde elektrik üretecek ve enerji dönüşümünü tamamlayacaktır.
Bir hidroelektrik jeneratör seti, suyun potansiyel enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren önemli bir enerji dönüşüm cihazıdır. Genellikle bir su türbini, jeneratör, hız kontrolörü, uyarma sistemi, soğutma sistemi ve elektrik santrali kontrol ekipmanından oluşur. Tipik bir hidroelektrik jeneratör setindeki ana ekipmanın türlerine ve işlevlerine dair kısa bir giriş aşağıdaki gibidir:
1) Su türbini. Yaygın olarak kullanılan iki tip su türbini vardır: darbeli ve reaktif.
2) Jeneratör. Çoğu jeneratör elektrikle uyarılan senkron jeneratörler kullanır.
3) Uyarma sistemi. Jeneratörler genellikle elektriksel olarak uyarılmış senkron jeneratörler olduğundan, çıkış elektrik enerjisinin kalitesini artırmak için voltaj regülasyonu, elektrik enerjisinin aktif ve reaktif güç regülasyonu sağlamak amacıyla DC uyarma sisteminin kontrol edilmesi gerekir.
4) Hız düzenleme ve kontrol cihazı (hız regülatörü ve yağ basınç cihazı dahil). Regülatör, su türbininin hızını düzenlemek için kullanılır, böylece çıkış elektrik enerjisinin frekansı güç kaynağı gereksinimlerini karşılar.
5) Soğutma sistemi. Küçük hidro jeneratörler çoğunlukla hava soğutmayı kullanır, ısıyı dağıtmaya ve jeneratörün stator, rotor ve demir çekirdeğinin yüzeyini soğutmaya yardımcı olmak için bir havalandırma sistemi kullanır.
6) Fren tertibatı. Anma kapasitesi belirli bir değeri aşan hidrolik jeneratörler fren tertibatı ile donatılır.
7) Elektrik santrali kontrol ekipmanı. Çoğu elektrik santrali kontrol ekipmanı, şebeke bağlantısı, frekans regülasyonu, voltaj regülasyonu, güç faktörü regülasyonu, koruma ve hidroelektrik güç üretiminin iletişimi gibi işlevleri gerçekleştirmek için bilgisayar dijital kontrolünü benimser.
Küçük hidroelektrik santralleri, yoğunlaştırılmış yük yöntemine göre yönlendirme tipi, baraj tipi ve hibrit tip olarak ayrılabilir. Çin'deki küçük hidroelektrik santrallerinin çoğu nispeten ekonomik yönlendirme tipi küçük hidroelektrik santralleridir.
Küçük hidroelektrik güç üretiminin özellikleri, küçük istasyon inşaat ölçeği, basit mühendislik, ekipmanın kolay temini ve temel olarak elektriği istasyondan uzak yerlere iletmeden kendi kendine kullanımdır; Küçük hidroelektrik güç şebekesinin kapasitesi küçüktür ve güç üretim kapasitesi de küçüktür. Küçük hidroelektrik gücünün reddi güçlü yerel ve kütle özelliklerine sahiptir.
Temiz bir enerji kaynağı olarak küçük hidroelektrik, Çin'de sosyalist yeni enerji köylerinin inşasına katkıda bulunmuştur. Küçük hidroelektrik ve enerji depolama teknolojisinin birleşiminin gelecekte küçük hidroelektrik gelişimini daha ilgi çekici hale getireceğine inanıyoruz!
Yayınlanma zamanı: 11-Aralık-2023
