ไฟฟ้าพลังน้ํา - ทุกสิ่งที่คุณจําเป็นต้องรู้ !

ไฟฟ้าพลังน้ําแปลงพลังงานศักย์ของน้ําเป็นไฟฟ้า
ไฟฟ้าพลังน้ําแปลงพลังงานศักย์ของน้ําเป็นไฟฟ้า

ไฟฟ้าพลังน้ํา

ไฟฟ้าพลังน้ําเป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงานหมุนเวียนที่ผลิตจากการแปลงพลังงานศักย์จากน้ําเป็นไฟฟ้า

มันถูกสร้างขึ้นโดยใช้แรงของน้ําที่เคลื่อนที่โดยปกติจะมาจากลําธารแม่น้ําหรือทะเลสาบเพื่อหมุนกังหันที่เปิดใช้งานเครื่องกําเนิดไฟฟ้า
พลังงานนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกสําหรับการผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่

โรงไฟฟ้าพลังน้ําอ่างเก็บน้ํา (หรือยึด) :
พืชเหล่านี้มีเขื่อนและอ่างเก็บน้ําเพื่อกักเก็บน้ํา น้ําจะถูกปล่อยออกจากอ่างเก็บน้ําผ่านเพนสต็อคเพื่อหมุนกังหันและผลิตกระแสไฟฟ้า โรงไฟฟ้าอ่างเก็บน้ําอาจมีขนาดใหญ่และมักจะมีความจุน้ําขนาดใหญ่ซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมการผลิตไฟฟ้าได้ตามความต้องการ

โรงไฟฟ้าพลังน้ําที่ไหลจากแม่น้ํา :
ซึ่งแตกต่างจากโรงไฟฟ้าอ่างเก็บน้ําโรงไฟฟ้าที่ไหลจากแม่น้ําไม่มีเขื่อนหรืออ่างเก็บน้ํา พวกเขาเพียงแค่ใช้ประโยชน์จากการไหลของลําธารหรือแม่น้ําตามธรรมชาติเพื่อเปลี่ยนกังหันและผลิตกระแสไฟฟ้า พืชเหล่านี้โดยทั่วไปมีขนาดเล็กกว่าและขึ้นอยู่กับสภาพอุทกวิทยาสําหรับการผลิตไฟฟ้า

โรงไฟฟ้าพลังน้ําแบบสูบเก็บ :
โรงไฟฟ้าจัดเก็บแบบสูบได้รับการออกแบบมาเพื่อเก็บพลังงานโดยใช้ถังสองถังถังบนและถังล่าง ในช่วงที่มีความต้องการไฟฟ้าต่ําน้ําจะถูกสูบจากอ่างเก็บน้ําด้านล่างไปยังอ่างเก็บน้ําด้านบนเพื่อเก็บพลังงานศักย์ เมื่อความต้องการไฟฟ้าสูงน้ําจะถูกปล่อยออกจากถังด้านบนเพื่อหมุนกังหันและผลิตกระแสไฟฟ้า

โรงไฟฟ้าพลังน้ําขนาดเล็ก :
โรงไฟฟ้าพลังน้ําขนาดเล็กเป็นการติดตั้งไฟฟ้าพลังน้ําขนาดเล็กโดยทั่วไปที่มีกําลังการผลิตน้อยกว่า 100 กิโลวัตต์ สามารถติดตั้งบนลําธารหรือแม่น้ําสายเล็กๆ ซึ่งมักใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในท้องถิ่น เช่น การจ่ายไฟฟ้าให้กับชุมชนห่างไกลหรือโรงงานอุตสาหกรรม

พืชพลังน้ําขนาดเล็ก :
โรงไฟฟ้าพลังน้ําขนาดเล็กมีกําลังการผลิตสูงกว่าโรงไฟฟ้าขนาดเล็กเล็กน้อย ซึ่งโดยปกติจะสูงถึงสองสามเมกะวัตต์ พวกเขามักจะใช้เพื่อขับเคลื่อนเมืองเล็ก ๆ อุตสาหกรรมหรือพื้นที่ชนบทห่างไกล
โรงไฟฟ้าที่ป้อนด้วยแรงโน้มถ่วงใช้การไหลของน้ําและความแตกต่างของระดับ
โรงไฟฟ้าที่ป้อนด้วยแรงโน้มถ่วงใช้การไหลของน้ําและความแตกต่างของระดับ

โรงไฟฟ้าที่ใช้แรงโน้มถ่วง

โรงไฟฟ้าที่ป้อนด้วยแรงโน้มถ่วงใช้ประโยชน์จากการไหลของน้ําและความแตกต่างของระดับ สามารถจําแนกได้ตามการไหลของกังหันและความสูงของหัว โรงไฟฟ้าที่ป้อนด้วยแรงโน้มถ่วงมีสามประเภท (ระบุไว้ที่นี่ตามลําดับความสําคัญในการผสมไฟฟ้าพลังน้ํา) :

- โรงไฟฟ้า Run-of-river ใช้การไหลของแม่น้ําและให้พลังงานพื้นฐานที่ผลิต "run-of-river" และฉีดเข้าไปในกริดทันที พวกเขาต้องการการพัฒนาที่เรียบง่ายซึ่งมีราคาถูกกว่าโรงไฟฟ้าระดับสูงมาก : โครงสร้างผันน้ําขนาดเล็กเขื่อนขนาดเล็กที่ใช้ในการเบี่ยงเบนการไหลที่มีอยู่จากแม่น้ําไปยังโรงไฟฟ้าอาจเป็นอ่างเก็บน้ําขนาดเล็กเมื่อการไหลของแม่น้ําต่ําเกินไป (ค่าคงที่ (2) น้อยกว่า 2 ชั่วโมง) พวกเขามักจะประกอบด้วยปริมาณน้ําอุโมงค์หรือคลองตามด้วยเพนสต็อคและโรงไฟฟ้าพลังน้ําที่ตั้งอยู่ริมฝั่งแม่น้ํา แรงดันตกคร่อมต่ํา(3) ในอุโมงค์หรือคลองช่วยให้น้ํามีความสูงเมื่อเทียบกับแม่น้ําจึงได้รับพลังงานศักย์
- ล็อคโรงไฟฟ้าในแม่น้ําขนาดใหญ่ที่มีความลาดชันค่อนข้างสูงเช่นแม่น้ําไรน์หรือแม่น้ําโรนเขื่อนในแม่น้ําหรือบนคลองขนานกับแม่น้ําทําให้เกิดน้ําตก decametric ที่ไม่รบกวนหุบเขาโดยรวมด้วยเขื่อนขนานกับแม่น้ํา โรงไฟฟ้าพลังน้ําที่วางไว้ที่เชิงเขื่อนกังหันน้ําในแม่น้ํา การจัดการน้ําที่เก็บไว้ระหว่างเขื่อนสองแห่งอย่างระมัดระวังทําให้สามารถให้พลังงานสูงสุดนอกเหนือจากภาระพื้นฐาน
- โรงไฟฟ้าในทะเลสาบ (หรือโรงไฟฟ้าหัวสูง) ยังเกี่ยวข้องกับอ่างเก็บน้ําที่สร้างขึ้นโดยเขื่อน อ่างเก็บน้ําขนาดใหญ่ของพวกเขา (ค่าคงที่การล้างมากกว่า 200 ชั่วโมง) ช่วยให้สามารถกักเก็บน้ําตามฤดูกาลและการปรับการผลิตไฟฟ้า : โรงไฟฟ้าในทะเลสาบถูกเรียกในช่วงเวลาที่มีการบริโภคสูงสุดและทําให้สามารถตอบสนองต่อจุดสูงสุดได้ มีจํานวนมากในฝรั่งเศส พืชสามารถตั้งอยู่ที่เชิงเขื่อนหรือต่ํากว่ามาก ในกรณีนี้น้ําจะถูกถ่ายโอนผ่านอุโมงค์ที่ดูแลทะเลสาบไปยังทางเข้าของโรงไฟฟ้า
พวกเขามีสองอ่างและอุปกรณ์ย้อนกลับที่ทํางานเป็นปั๊มหรือกังหัน
พวกเขามีสองอ่างและอุปกรณ์ย้อนกลับที่ทํางานเป็นปั๊มหรือกังหัน

สถานีถ่ายโอนพลังงานแบบสูบ

สถานีถ่ายเทพลังงานแบบสูบมีสองอ่าง คือแอ่งบน (เช่น ทะเลสาบบนที่สูง) และแอ่งล่าง (เช่น อ่างเก็บน้ําเทียม) ระหว่างนั้นวางอุปกรณ์แบบพลิกกลับได้ซึ่งสามารถทําหน้าที่เป็นปั๊มหรือกังหันสําหรับชิ้นส่วนไฮดรอลิกและเป็นมอเตอร์หรือเครื่องกําเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสําหรับชิ้นส่วนไฟฟ้า

น้ําในอ่างตอนบนถูกกังหันในช่วงที่มีความต้องการสูงในการผลิตไฟฟ้า จากนั้นน้ํานี้จะถูกสูบจากอ่างล่างไปยังอ่างบนในช่วงเวลาที่พลังงานมีราคาถูกและอื่น ๆ โรงงานเหล่านี้ไม่ถือว่าผลิตพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนเนื่องจากใช้ไฟฟ้าเพื่อนํา
จอแอลซีดี
เซลล์สีจะเต็มปรับแท่ง ผลึกเหลว ซึ่งกำหนดปริมาณของแสงที่ผ่านไป ทีวี led ว่า เพียงเราเปลี่ยนแสงไฟแอลซีดีทีวี
น้ํากังหันขึ้นมา
เหล่านี้เป็นสถานที่จัดเก็บพลังงาน
พวกเขามักจะแทรกแซงการแทรกแซงระยะสั้นตามคําร้องขอของเครือข่ายและเป็นทางเลือกสุดท้าย (หลังจากโรงไฟฟ้าพลังน้ําอื่น ๆ ) สําหรับการแทรกแซงที่ยาวนานขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากต้นทุนของน้ําที่จะยกขึ้น ประสิทธิภาพระหว่างพลังงานที่ผลิตและพลังงานที่ใช้อยู่ในลําดับ 70% ถึง 80%
การดําเนินการจะทํากําไรได้เมื่อความแตกต่างของราคาไฟฟ้าระหว่างช่วงนอกช่วงพีค (ซื้อไฟฟ้าต้นทุนต่ํา) และช่วงพีค (ขายไฟฟ้าราคาสูง) อย่างมีนัยสําคัญ

การดําเนินงานทางเทคนิค

โรงไฟฟ้าพลังน้ําประกอบด้วย 2 หน่วยหลัก :

- อ่างเก็บน้ําหรือปริมาณน้ํา (ในกรณีของโรงไฟฟ้าที่ไหลจากแม่น้ํา) ซึ่งทําให้สามารถสร้างน้ําตกได้โดยปกติจะมีถังเก็บเพื่อให้โรงไฟฟ้ายังคงทํางานต่อไปแม้ในช่วงที่มีน้ําน้อย

- สามารถใช้ช่องทางผันน้ําที่ขุดเพื่อเบี่ยงเบนน้ําส่วนเกินที่มาถึงด้านข้างไปยังบ่อเขื่อน สปิลเวย์ช่วยให้น้ําท่วมของแม่น้ําผ่านไปได้โดยไม่เป็นอันตรายต่อโครงสร้าง
โรงไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าโรงงานซึ่งช่วยให้สามารถใช้น้ําตกเพื่อขับเคลื่อนกังหันแล้วขับเครื่องกําเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ

เขื่อน


บ่อยที่สุดคือเขื่อนที่ทําจากเขื่อนดินหรือ riprap ที่ได้จากเหมืองหินโดยการระเบิด การป้องกันการรั่วซึมเป็นศูนย์กลาง (ดินเหนียวหรือคอนกรีตบิทูมินัส) หรือบนพื้นผิวต้นน้ํา (คอนกรีตซีเมนต์หรือคอนกรีตบิทูมินัส) เขื่อนประเภทนี้ปรับให้เข้ากับธรณีวิทยาที่หลากหลาย
เขื่อนแรงโน้มถ่วงสร้างขึ้นครั้งแรกในการก่ออิฐจากนั้นในคอนกรีตและเมื่อเร็ว ๆ นี้ในคอนกรีตบดอัดด้วยลูกกลิ้ง BCR) ซึ่งช่วยให้ประหยัดเวลาและเงินได้อย่างมาก หินฐานรากต้องมีคุณภาพดี
เขื่อนคอนกรีตโค้งปรับให้เข้ากับหุบเขาที่ค่อนข้างแคบและตลิ่งทําจากหินคุณภาพดี ความละเอียดอ่อนของรูปร่างทําให้สามารถลดปริมาณคอนกรีตและสร้างเขื่อนประหยัดได้
เขื่อนหลายโค้งและเขื่อนค้ํายันไม่ได้ถูกสร้างขึ้นอีกต่อไป เขื่อนแรงโน้มถ่วง BCR เข้ามาแทนที่
กังหันเปลี่ยนพลังงานของการไหลของน้ําเป็นการหมุนเชิงกล
กังหันเปลี่ยนพลังงานของการไหลของน้ําเป็นการหมุนเชิงกล

กังหัน

โรงงานมีการติดตั้งกังหันที่เปลี่ยนพลังงานของการไหลของน้ําเป็นการหมุนเชิงกลเพื่อขับเคลื่อนเครื่องกําเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ

ประเภทของกังหันที่ใช้ขึ้นอยู่กับความสูงของน้ําตก :
- สําหรับความสูงของหัวที่ต่ํามาก (1 ถึง 30 เมตร) สามารถใช้กังหันหลอดไฟได้
- สําหรับการตกต่ํา (5 ถึง 50 เมตร) และอัตราการไหลสูงควรใช้กังหัน Kaplan : ใบพัดสามารถบังคับทิศทางได้ซึ่งทําให้สามารถปรับกําลังของกังหันให้เข้ากับความสูงของศีรษะในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพที่ดี
- กังหันฟรานซิสใช้สําหรับหัวขนาดกลาง (40 ถึง 600 เมตร) และการไหลปานกลาง น้ําเข้าสู่รอบนอกของใบมีดและถูกระบายออกที่ศูนย์กลาง
- กังหัน Pelton เหมาะสําหรับการตกสูง (200 ถึง 1,800 เมตร) และการไหลต่ํา รับน้ําภายใต้แรงดันสูงมากผ่านหัวฉีด (ผลกระทบแบบไดนามิกของน้ําบนถัง)

สําหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ําขนาดเล็กกังหันต้นทุนต่ํา (และมีประสิทธิภาพน้อยกว่า) และแนวคิดง่ายๆช่วยอํานวยความสะดวกในการติดตั้งหน่วยขนาดเล็ก

ปัญหาพลังงาน

ความคุ้มค่าและความสามารถในการคาดการณ์ของการผลิต

การก่อสร้างเขื่อนมีลักษณะการลงทุนที่ยิ่งความสูงของการตกสูงขึ้นและหุบเขาที่กว้างขึ้น
รายจ่ายฝ่ายทุนเหล่านี้แตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับลักษณะของการพัฒนาและค่าใช้จ่ายเสริมที่เกี่ยวข้องกับข้อ จํากัด ทางสังคมและสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งต้นทุนของที่ดินที่ถูกเวนคืน
ข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจที่เชื่อมโยงกับความสามารถในการปรับการผลิตไฟฟ้าทําให้การลงทุนเหล่านี้มีกําไรเนื่องจากทรัพยากรน้ําไม่มีค่าใช้จ่ายและค่าบํารุงรักษาลดลง

ไฟฟ้าพลังน้ําทําให้สามารถตอบสนองความต้องการในการปรับการผลิตไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยการกักเก็บน้ําในอ่างเก็บน้ําขนาดใหญ่โดยใช้เขื่อนหรือเขื่อน
อย่างไรก็ตามความผันผวนประจําปีในการผลิตไฟฟ้าพลังน้ํามีความสําคัญ ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับปริมาณน้ําฝน การผลิตสามารถเพิ่มขึ้น 15% ในปีที่แหล่งน้ําสูงและลดลง 30% ในปีที่แห้งแล้งมาก

ผลกระทบทางสังคมและสิ่งแวดล้อม

ไฟฟ้าพลังน้ําบางครั้งถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าทําให้เกิดการพลัดถิ่นของประชากร โดยแม่น้ําและลําธารเป็นสถานที่พิเศษในการตั้งที่อยู่อาศัย
ตัวอย่างเช่น เขื่อน Three Gorges ในประเทศจีนได้พลัดถิ่นเกือบสองล้านคน ระบบนิเวศต้นน้ําและปลายน้ําของเขื่อนอาจถูกรบกวน (รวมถึงการอพยพของสัตว์น้ํา) แม้ว่าจะมีการติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ทางปลา

หน่วยวัดและตัวเลขสําคัญ

การวัดพลังงานไฟฟ้าพลังน้ํา

พลังของโรงไฟฟ้าพลังน้ําสามารถคํานวณได้โดยสูตรต่อไปนี้ :

P = Q.ρ.H.g.r

กับ :

  • P : กําลัง (แสดงเป็น W)

  • Q : การไหลเฉลี่ยวัดเป็นลูกบาศก์เมตรต่อวินาที

  • ρ : ความหนาแน่นของน้ํา เช่น 1 000 กก./ลบ.ม.

  • H : ความสูงของการตกเป็นเมตร

  • G : ค่าคงที่แรงโน้มถ่วง เช่น เกือบ 9.8 (m/s2)

  • A : ประสิทธิภาพของโรงงาน (ระหว่าง 0.6 ถึง 0.9)


ตัวเลขสําคัญ

ทั่วโลก :

ไฟฟ้าพลังน้ําคิดเป็นเกือบ 15.8% ของการผลิตไฟฟ้าทั่วโลกในปี 2018 (โดยมีการผลิตต่อปีประมาณ 4,193 TWh);
หลายสิบประเทศรวมถึงสี่ประเทศในยุโรปผลิตไฟฟ้ามากกว่าครึ่งหนึ่งจากไฟฟ้าพลังน้ํา นอร์เวย์เป็นผู้นํา
จอแอลซีดี
เซลล์สีจะเต็มปรับแท่ง ผลึกเหลว ซึ่งกำหนดปริมาณของแสงที่ผ่านไป ทีวี led ว่า เพียงเราเปลี่ยนแสงไฟแอลซีดีทีวี
ตามด้วยบราซิล โคลอมเบีย ไอซ์แลนด์ เวเนซุเอลา แคนาดา ออสเตรีย นิวซีแลนด์ และสวิตเซอร์แลนด์

Copyright © 2020-2024 instrumentic.info
contact@instrumentic.info
เราภูมิใจที่จะเสนอไซต์ที่ปราศจากคุกกี้ให้คุณโดยไม่มีโฆษณา

การสนับสนุนทางการเงินของคุณทําให้เราดําเนินต่อไป

คลิก !