Hidroelektrarne - Vse, kar morate vedeti !

Vodna energija pretvarja potencialno energijo vode v električno energijo.
Vodna energija pretvarja potencialno energijo vode v električno energijo.

Vodna energija

Vodna energija je oblika obnovljive energije, proizvedene s pretvorbo potencialne energije iz vode v električno energijo.

Nastane z uporabo sile premikajoče se vode, običajno iz potokov, rek ali jezer, za vrtenje turbin, ki aktivirajo električne generatorje.
Ta energija se po vsem svetu pogosto uporablja za obsežno proizvodnjo električne energije.

Akumulacijske (ali zajezitvene) hidroelektrarne :
Te rastline so opremljene z jezom in rezervoarjem za shranjevanje vode. Voda se sprošča iz rezervoarja skozi dovodne kanale, da se turbine obrnejo in proizvede električna energija. Rezervoarske elektrarne so lahko velike in imajo običajno veliko zmogljivost shranjevanja vode, kar jim omogoča uravnavanje proizvodnje električne energije glede na povpraševanje.

Rečne hidroelektrarne :
Za razliko od rezervoarskih elektrarn, rečne elektrarne nimajo jezov ali rezervoarjev. Preprosto izkoriščajo naravni tok potokov ali rek za obračanje turbin in proizvodnjo električne energije. Ti obrati so na splošno manjši in so odvi
DVI
\Digital Visual Interface\ (DVI) ali Digital Video Interface je izumil ga je digitalni prikaz dela skupine (DDWG). To je digitalno povezavo, uporablja grafično kartico povezati z zaslonom.
To je ugodno (v primerjavi z VGA) na zaslonih, kjer so fizično ločene pik. Povezavo DVI tako znatno izboljšuje kakovost zaslona VGA povezave z :
sni od hidroloških pogojev za njihovo proizvodnjo električne energije.

Črpalne hidroelektrarne :
Črpalne elektrarne so zasnovane za shranjevanje energije z dvema rezervoarjema, zgornjim rezervoarjem in spodnjim rezervoarjem. V obdobjih nizke potrebe po električni energiji se voda črpa iz spodnjega rezervoarja v zgornji rezervoar za shranjevanje potencialne energije. Ko je potreba po električni energiji velika, se voda sprosti iz zgornjega rezervoarja, da zavrti turbine in proizvaja električno energijo.

Mikrohidroelektrarne :
Mikrohidroelektrarne so majhne hidroelektrarne, običajno z zmogljivostjo manj kot 100 kW. Namestijo se lahko na majhne potoke ali reke, pogosto za lokalne namene, kot je oskrba oddaljenih skupnosti ali industrijskih območij z električno energijo.

Mini hidroelektrarne :
Mini hidroelektrarne imajo nekoliko večjo proizvodno zmogljivost kot mikroelektrarne, običajno tudi do nekaj megavatov. Pogosto se uporabljajo za napajanje majhnih mest, industrije ali oddaljenih podeželskih območij.
Gravitacijske elektrarne uporabljajo pretok vode in razliko v nivoju.
Gravitacijske elektrarne uporabljajo pretok vode in razliko v nivoju.

Gravitacijske elektrarne

Gravitacijske elektrarne izkoriščajo pretok vode in razliko v nivoju. Lahko jih razvrstimo glede na pretok turbine in višino glave. Obstajajo tri vrste gravitacijskih elektrarn (tukaj navedene po pomembnosti v mešanici hidroelektrarn) :

- Rečne elektrarne uporabljajo tok reke in zagotavljajo energijo za osnovno obremenitev, proizvedeno "odtok reke" in se takoj vbrizga v omrežje. Zahtevajo preprost razvoj, ki je veliko cenejši od elektrarn z večjo porabo : majhne preusmeritvene strukture, majhni jezovi, ki se uporabljajo za preusmeritev razpoložljivega pretoka iz reke v elektrarno, morda majhen rezervoar, kadar je pretok reke premajhen (praznjenje konstante(2) manj kot 2 uri). Običajno so sestavljeni iz zajetja vode, predora ali kanala, ki mu sledita dovod in hidroelektrarna na bregu reke. Padec nizkega tlaka [3] v predoru ali kanalu omogoča, da voda pridobi višino glede na reko in tako pridobi potencialno energijo;
- zaporne elektrarne v velikih rekah s sorazmerno strmim naklonom, kot sta Ren ali Rona, jezovi na reki ali na kanalu, vzporednem z reko, povzročajo vrsto dekametričnih slapov, ki ne motijo doline kot celote zaradi nasipov, vzporednih z reko. Hidroelektrarne, postavljene ob vznožju jezov, turbino vode reke. Skrbno upravljanje vode, shranjene med dvema jezoma, omogoča zagotavljanje konične energije poleg osnovne obremenitve;
- Jezerske elektrarne (ali visokogorske elektrarne) so povezane tudi z vodnim rezervoarjem, ki ga je ustvaril jez. Njihov velik rezervoar (konstanta praznjenja več kot 200 ur) omogoča sezonsko shranjevanje vode in modulacijo proizvodnje električne energije : jezerske elektrarne se imenujejo v urah največje porabe in omogočajo odzivanje na vrhove. Veliko jih je v Franciji. Rastlina se lahko nahaja ob vznožju jezu ali veliko nižje. V tem primeru se voda prenaša skozi predore, ki upravljajo jezero, do vhoda v elektrarno.
Imajo dva bazena in reverzibilno napravo, ki deluje kot črpalka ali turbina.
Imajo dva bazena in reverzibilno napravo, ki deluje kot črpalka ali turbina.

Črpalne postaje za prenos energije

Črpalne postaje imajo dva bazena, zgornji bazen (npr. visokogorsko jezero) in spodnji bazen (npr. umetni rezervoar), med katerim je postavljena reverzibilna naprava, ki lahko deluje kot črpalka ali turbina za hidravlični del in kot motor ali alternator za električni del.

Voda v zgornjem bazenu je turbina v obdobjih velikega povpraševanja po proizvodnji električne energije. Nato se ta voda črpa iz spodnjega bazena v zgornji bazen v obdobjih, ko je energija poceni in tako naprej. Za te obrate se ne šteje, da proizvajajo energijo iz obnovljivih virov, saj porabijo električno energijo za pridobivanje turbinske vode.
To so objekti za shranjevanje energije.
Pogosto posredujejo za kratkoročne posege na zahtevo omrežja in kot zadnjo možnost (za drugimi hidroelektrarnami) za daljše posege, zlasti zaradi stroškov vode, ki jo je treba dvi
DVI
\Digital Visual Interface\ (DVI) ali Digital Video Interface je izumil ga je digitalni prikaz dela skupine (DDWG). To je digitalno povezavo, uporablja grafično kartico povezati z zaslonom.
To je ugodno (v primerjavi z VGA) na zaslonih, kjer so fizično ločene pik. Povezavo DVI tako znatno izboljšuje kakovost zaslona VGA povezave z :
gniti. Učinkovitost med proizvedeno in porabljeno energijo je med 70 % in 80 %.
Operacija je dobičkonosna, kadar je razlika v cenah električne energije med obdobji zunaj konic (nakup poceni električne energije) in obdobji prometnih konic (prodaja poceni električne energije) precejšnja.

Tehnično delovanje

Hidroelektrarne so sestavljene iz 2 glavnih enot :

- rezervoar ali dovod vode (v primeru rečnih elektrarn), ki omogoča nastanek slapa, običajno s hranilnikom, tako da elektrarna še naprej deluje, tudi v obdobjih nizke vode.

- Izkopan kanal za preusmeritev se lahko uporabi za preusmeritev odvečne vode, ki prihaja bočno v jezovni ribnik. Preliv omogoča, da poplave reke preidejo brez nevarnosti na strukture;
Elektrarna, imenovana tudi tovarna, ki omogoča, da se slap uporablja za pogon turbin in nato za vožnjo alternatorja.

Jezovi


Daleč najpogostejši so jezovi iz zemeljskega nasipa ali riprapa, pridobljeni v kamnolomih s peskanjem. Hidroizolacija je osrednja (glineni ali bituminozni beton) ali na zgornji površini (cement, beton ali bituminozni beton). Ta vrsta jezu se prilagaja najrazličnejšim geologijam;
gravitacijski jezovi, zgrajeni najprej v zidu, nato v betonu in v zadnjem času v betonu, stisnjenem z BCR valjčkom), kar omogoča znatne prihranke časa in denarja. Temeljna skala mora biti dobre kakovosti;
Betonski obokani jezovi so se prilagodili relativno ozkim dolinam in katerih bregovi so izdelani iz kakovostne kamnine. Subtilnost njihovih oblik omogoča zmanjšanje količine betona in gradnjo ekonomičnih jezov;
Jezovi z več loki in oporniki niso več zgrajeni. BCR gravitacijski jezovi jih nadomeščajo.
Turbine pretvarjajo energijo pretoka vode v mehansko rotacijo
Turbine pretvarjajo energijo pretoka vode v mehansko rotacijo

Turbine

Obrati so opremljeni s turbinami, ki pretvarjajo energijo pretoka vode v mehansko rotacijo za pogon alternatorjev.

Vrsta uporabljene turbine je odvi
DVI
\Digital Visual Interface\ (DVI) ali Digital Video Interface je izumil ga je digitalni prikaz dela skupine (DDWG). To je digitalno povezavo, uporablja grafično kartico povezati z zaslonom.
To je ugodno (v primerjavi z VGA) na zaslonih, kjer so fizično ločene pik. Povezavo DVI tako znatno izboljšuje kakovost zaslona VGA povezave z :
sna od višine slapa :
- za zelo nizke višine glave (od 1 do 30 metrov) se lahko uporabljajo turbine z žarnicami;
- pri nizkih čelnih padcih (5 do 50 metrov) in visokih pretokih je prednostna Kaplanova turbina : rezila so krmiljena, kar omogoča prilagoditev moči turbine višini glave ob ohranjanju dobre učinkovitosti;
- Francisova turbina se uporablja za srednje glave (40 do 600 metrov) in srednji pretok. Voda vstopa skozi obrobje lopatic in se odvaja v njihovem središču;
- Peltonova turbina je primerna za visoke padce (200 do 1.800 metrov) in nizek pretok. Vodo prejema pod zelo visokim tlakom preko injektorja (dinamičen vpliv vode na vedro).

Za male hidroelektrarne poceni (in manj učinkovite) turbine in enostavni koncepti olajšajo namestitev majhnih enot.

Energetska vprašanja

Stroškovna učinkovitost in predvi
DVI
\Digital Visual Interface\ (DVI) ali Digital Video Interface je izumil ga je digitalni prikaz dela skupine (DDWG). To je digitalno povezavo, uporablja grafično kartico povezati z zaslonom.
To je ugodno (v primerjavi z VGA) na zaslonih, kjer so fizično ločene pik. Povezavo DVI tako znatno izboljšuje kakovost zaslona VGA povezave z :
dljivost proizvodnje


Za gradnjo jezov so značilne investicije, ki so toliko višje kot višina padca in širša dolina.
Ti investicijski izdatki se zelo razlikujejo glede na značilnosti razvoja in dodatne stroške, povezane s socialnimi in okoljskimi omejitvami, zlasti stroške razlaščenega zemljišča.
Gospodarske prednosti, povezane z modulacijsko zmogljivostjo proizvodnje električne energije, omogočajo, da so te naložbe donosne, ker so vodni viri brezplačni in se zmanjšajo stroški vzdrževanja.

Vodna energija omogoča zadovoljevanje potreb po prilagajanju proizvodnje električne energije, zlasti s shranjevanjem vode v velikih rezervoarjih z jezovi ali nasipi.
Vendar pa so letna nihanja v proizvodnji vodne energije precejšnja. V glavnem so povezane z padavinami. Proizvodnja se lahko poveča za 15 % v letih, ko so vodni viri visoki in se v letih velike suše zmanjša za 30 %.

Družbeni in okoljski vpliv

Vodno energijo včasih kritizirajo, ker povzroča razseljevanje prebivalstva, reke in potoki pa so privilegirana mesta za postavitev stanovanj.
Na primer, jez Tri soteske na Kitajskem je razselil skoraj dva milijona ljudi. Zaradi spremenjene ureditve vode so lahko moteni ekosistemi gorvodno in dolvodno od jezov (vključno z migracijo vodnih vrst), čeprav so nameščene naprave, kot so ribje poti.

Merske enote in ključne številke

Merjenje hidroelektrične energije

Moč hidroelektrarne se lahko izračuna po naslednji formuli :

P = Q.ρ.H.g.r

S :

  • P : moč (izražena v W)

  • Q : povprečni pretok, izmerjen v kubičnih metrih na sekundo

  • ρ : gostota vode, tj. 1 000 kg/m3

  • H : višina padca v metrih

  • g : konstanta gravitacije, tj. skoraj 9,8 (m/s2)

  • A : Učinkovitost obrata (med 0,6 in 0,9)


Ključni podatki

Po vsem svetu :

vodna energija je leta 2018 predstavljala skoraj 15,8 % svetovne proizvodnje električne energije (z letno proizvodnjo približno 4.193 TWh);
ducat držav, vključno s štirimi v Evropi, proizvede več kot polovico svoje električne energije iz vodne energije. Norveška vodi pot, sledijo ji Brazilija, Kolumbija, Islandija, Venezuela, Kanada, Avstrija, Nova Zelandija in Švica.

Copyright © 2020-2024 instrumentic.info
contact@instrumentic.info
Ponosni smo, da vam lahko ponudimo spletno mesto brez piškotkov brez oglasov.

Vaša finančna podpora je tista, ki nas žene naprej.

Klikniti !