القليل من المعرفة حول الطاقة الكهرومائية

في الأنهار الطبيعية ، يتدفق الماء من المنبع إلى المصب مختلطًا بالرواسب ، وغالبًا ما يغسل قاع النهر ومنحدرات الضفاف ، مما يدل على وجود كمية معينة من الطاقة مخبأة في الماء.في ظل الظروف الطبيعية ، تُستهلك هذه الطاقة الكامنة في التنظيف ودفع الرواسب والتغلب على مقاومة الاحتكاك.إذا قمنا ببناء بعض المباني وتركيب بعض المعدات اللازمة لعمل تدفق مستمر للمياه من خلال توربينات مائية ، فسيتم تشغيل التوربينات المائية بواسطة تيار الماء ، مثل طاحونة الهواء ، التي يمكن أن تدور باستمرار ، وسيتم تحويل طاقة الماء إلى طاقة ميكانيكية.عندما تقوم التوربينات المائية بتشغيل المولد للدوران معًا ، فيمكنه توليد الكهرباء ، ويتم تحويل طاقة الماء إلى طاقة كهربائية.هذا هو المبدأ الأساسي لتوليد الطاقة الكهرومائية.تعد التوربينات والمولدات المائية من أهم المعدات الأساسية لتوليد الطاقة الكهرومائية.اسمحوا لي أن أقدم لكم مقدمة موجزة عن القليل من المعرفة حول توليد الطاقة الكهرومائية.

1. الطاقة الكهرومائية وقوة تدفق المياه

في تصميم محطة الطاقة الكهرومائية ، من أجل تحديد حجم محطة الطاقة ، من الضروري معرفة قدرة توليد الطاقة لمحطة الطاقة.وفقًا للمبادئ الأساسية لتوليد الطاقة الكهرومائية ، ليس من الصعب أن نرى أن قدرة توليد الطاقة لمحطة الطاقة يتم تحديدها من خلال مقدار العمل الذي يمكن أن يقوم به التيار.نسمي العمل الكلي الذي يمكن أن يقوم به الماء في فترة زمنية معينة باسم طاقة الماء ، والشغل الذي يمكن القيام به في وحدة زمنية (ثانية) يسمى الطاقة الحالية.من الواضح أنه كلما زادت قوة تدفق المياه ، زادت قدرة توليد الطاقة لمحطة الطاقة.لذلك ، لمعرفة قدرة توليد الطاقة لمحطة الطاقة ، يجب علينا أولاً حساب قوة تدفق المياه.يمكن حساب قوة تدفق المياه في النهر بهذه الطريقة ، بافتراض أن انخفاض سطح الماء في قسم معين من النهر هو H (بالأمتار) ، وحجم الماء لـ H يمر عبر المقطع العرضي للنهر بالوحدة الوقت (بالثواني) هو Q (متر مكعب / ثانية) ، ثم التدفق. قوة المقطع تساوي ناتج وزن الماء والقطرة.من الواضح أنه كلما زاد انخفاض الماء ، زاد التدفق وزادت قوة تدفق المياه.
2. مخرجات محطات الطاقة الكهرومائية

تحت رأس وتدفق معينين ، تسمى الكهرباء التي يمكن أن تولدها محطة الطاقة الكهرومائية ناتج الطاقة الكهرومائية.من الواضح أن طاقة الخرج تعتمد على قوة تدفق المياه عبر التوربين.في عملية تحويل الطاقة المائية إلى طاقة كهربائية ، يجب أن يتغلب الماء على مقاومة مجاري الأنهار أو المباني على طول الطريق من المنبع إلى المصب.يجب أيضًا أن تتغلب توربينات المياه والمولدات ومعدات النقل على العديد من المقاومة أثناء العمل.للتغلب على المقاومة ، يجب القيام بالعمل ، وسيتم استهلاك طاقة تدفق المياه ، وهو أمر لا مفر منه.لذلك ، فإن قوة تدفق المياه التي يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء أصغر من القيمة التي تم الحصول عليها بواسطة الصيغة ، أي أن ناتج محطة الطاقة الكهرومائية يجب أن يكون مساويًا لقدرة تدفق المياه مضروبة في عامل أقل من 1. يسمى هذا المعامل أيضًا كفاءة محطة الطاقة الكهرومائية.
ترتبط القيمة المحددة لكفاءة محطة الطاقة الكهرومائية بمقدار فقدان الطاقة الذي يحدث عندما يتدفق الماء عبر المبنى وتوربينات المياه ومعدات النقل والمولد وما إلى ذلك ، وكلما زادت الخسارة ، قلت الكفاءة.في محطة صغيرة للطاقة الكهرومائية ، يمثل مجموع هذه الخسائر حوالي 25-40 ٪ من قوة تدفق المياه.أي أن تدفق المياه الذي يمكن أن يولد 100 كيلوواط من الكهرباء يدخل إلى محطة الطاقة الكهرومائية ، ويمكن للمولد أن يولد فقط 60 إلى 75 كيلووات من الكهرباء ، وبالتالي فإن كفاءة المحطة الكهرومائية تعادل 60 ~ 75٪.

يمكن أن نرى من المقدمة السابقة أنه عندما يكون معدل تدفق محطة الطاقة وفرق مستوى الماء ثابتًا ، فإن خرج الطاقة لمحطة الطاقة يعتمد على الكفاءة.أثبتت الممارسة أنه بالإضافة إلى أداء التوربينات الهيدروليكية والمولدات ومعدات النقل ، هناك عوامل أخرى تؤثر على كفاءة محطات الطاقة الكهرومائية ، مثل جودة تشييد المباني وتركيب المعدات ، وجودة التشغيل والإدارة ، وما إذا كان تصميم محطة الطاقة الكهرومائية صحيحة ، كلها عوامل تؤثر على كفاءة محطة الطاقة الكهرومائية.بالطبع ، بعض هذه العوامل المؤثرة أولية وبعضها ثانوي ، وفي ظل ظروف معينة ، ستتحول العوامل الأولية والثانوية أيضًا إلى بعضها البعض.
ومع ذلك ، بغض النظر عن العامل ، فإن العامل الحاسم هو أن الناس ليسوا أشياء ، والآلات يتحكم فيها البشر ، والتكنولوجيا محكومة بالفكر.لذلك ، في تصميم وبناء واختيار المعدات لمحطات الطاقة الكهرومائية ، من الضروري إفساح المجال كاملاً للدور الذاتي للبشر ، والسعي لتحقيق التميز في التكنولوجيا لتقليل فقد الطاقة لتدفق المياه قدر الإمكان.هذا بالنسبة لبعض محطات الطاقة الكهرومائية حيث يكون قطرة الماء نفسها منخفضة نسبيًا.إنه مهم بشكل خاص.في الوقت نفسه ، من الضروري تعزيز تشغيل وإدارة محطات الطاقة الكهرومائية بشكل فعال ، وذلك لتحسين كفاءة محطات الطاقة ، والاستفادة الكاملة من موارد المياه ، وتمكين محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة من لعب دور أكبر.