Dünyada su elektrik stansiyaları dünya elektrik enerjisinin təxminən 24 faizini istehsal edir və 1 milyarddan çox insanı elektrik enerjisi ilə təmin edir.Milli Bərpa Olunan Enerji Laboratoriyasının məlumatına görə, dünya su elektrik stansiyaları ümumi olaraq 675 min meqavat istehsal edir ki, bu da 3,6 milyard barel neftin enerji ekvivalentinə bərabərdir.ABŞ-da 2000-dən çox su elektrik stansiyası fəaliyyət göstərir ki, bu da hidroenergetikanı ölkənin ən böyük bərpa olunan enerji mənbəyi edir.
Bu yazıda biz aşağı düşən suyun necə enerji yaratdığına nəzər salacağıq və hidroenergetika üçün vacib olan su axını yaradan hidroloji dövranı öyrənəcəyik.Siz həmçinin gündəlik həyatınıza təsir edə biləcək unikal hidroenergetika tətbiqinə nəzər salacaqsınız.
Çayın keçdiyini seyr edərkən onun daşıdığı gücü təsəvvür etmək çətindir.Əgər siz nə vaxtsa ağ suda raftinqlə məşğul olmusunuzsa, o zaman çayın gücünün kiçik bir hissəsini hiss etmisiniz.Ağ su axını bir çay kimi yaradılır, böyük miqdarda suyu aşağı endirir, dar bir keçid vasitəsilə darboğazlar yaradır.Çay bu açılışdan zorla keçdikcə onun axını sürətlənir.Daşqınlar böyük həcmdə suyun nə qədər gücə malik ola biləcəyinin başqa bir nümunəsidir.
Su elektrik stansiyaları suyun enerjisindən istifadə edir və bu enerjini elektrik enerjisinə çevirmək üçün sadə mexanikadan istifadə edir.Su elektrik stansiyaları əslində kifayət qədər sadə bir konsepsiyaya əsaslanır - bənddən axan su turbini, o isə generatoru fırladır.
Adi su elektrik stansiyasının əsas komponentləri bunlardır:
Baraj – Əksər su elektrik stansiyaları böyük bir su anbarı yaradaraq suyu saxlayan bəndə əsaslanır.Çox vaxt bu su anbarı Vaşinqton əyalətindəki Grand Coulee bəndindəki Ruzvelt gölü kimi istirahət gölü kimi istifadə olunur.
Suqəbuledici – Bənddəki qapılar açılır və cazibə qüvvəsi suyu turbinə aparan boru kəməri olan penstok vasitəsilə çəkir.Bu borudan keçərkən su təzyiq yaradır.
Turbin – Su, şaft vasitəsilə yuxarıdakı generatora bərkidilmiş turbinin böyük qanadlarına dəyib döndərir.Su elektrik stansiyaları üçün ən çox yayılmış turbin növü əyri bıçaqları olan böyük diskə bənzəyən Francis Turbine-dir.Su və Enerji Təhsili Fondunun (FWEE) məlumatına görə, bir turbin 172 ton ağırlığında və dəqiqədə 90 dövrə (rpm) sürətlə dönə bilər.
Generatorlar – Turbin qanadları fırlandıqca generatorun içərisində bir sıra maqnitlər də fırlanır.Nəhəng maqnitlər, elektronları hərəkət etdirərək alternativ cərəyan (AC) istehsal edərək, mis rulonların yanından fırlanır.(Jeneratorun necə işlədiyi barədə daha sonra öyrənəcəksiniz.)
Transformator - Elektrik stansiyasının içərisindəki transformator AC-ni götürür və onu daha yüksək gərginlikli cərəyana çevirir.
Elektrik xətləri - Hər bir elektrik stansiyasından dörd naqil çıxır: gücün üç fazası eyni vaxtda istehsal olunur və hər üçü üçün ümumi olan neytral və ya torpaq.(Elektrik xəttinin ötürülməsi haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün Elektrik Paylayıcı Şəbəkələrin Necə İşlədiyini oxuyun.)
Çıxış – İstifadə olunmuş su quyruq adlanan boru kəmərləri vasitəsilə daşınır və çayın aşağı axınına yenidən daxil olur.
Su anbarındakı su yığılmış enerji hesab olunur.Qapılar açıldıqda, penstondan axan su hərəkətdə olduğu üçün kinetik enerjiyə çevrilir.İstehsal olunan elektrik enerjisinin miqdarı bir neçə amillə müəyyən edilir.Bu amillərdən ikisi su axınının həcmi və hidravlik başlığın miqdarıdır.Baş su səthi ilə turbinlər arasındakı məsafəni ifadə edir.Baş və axın artdıqca, yaranan elektrik də artır.Baş adətən anbardakı suyun miqdarından asılıdır.
Su elektrik stansiyasının başqa bir növü var, pompalı anbar qurğusu.Adi su elektrik stansiyasında su anbarından gələn su stansiyadan keçir, oradan çıxır və aşağı axınla aparılır.Pompalı anbar qurğusunun iki anbarı var:
Yuxarı su anbarı – Adi su elektrik stansiyası kimi, bənd su anbarı yaradır.Bu su anbarındakı su elektrik enerjisi yaratmaq üçün su elektrik stansiyasından keçir.
Aşağı su anbarı – Su elektrik stansiyasından çıxan su yenidən çaya daxil olub aşağı axmaqdansa, daha aşağı anbara axır.
Ters çevrilən turbindən istifadə edərək, zavod suyu yuxarı rezervuara qaytara bilər.Bu, qeyri-pik saatlarda edilir.Əsasən, ikinci su anbarı yuxarı su anbarını doldurur.Suyu yuxarı su anbarına qaytarmaqla, stansiya pik istehlak dövrlərində elektrik enerjisi istehsal etmək üçün daha çox suya sahib olur.
Generator
Su elektrik stansiyasının ürəyi generatordur.Əksər su elektrik stansiyalarında bu generatorlardan bir neçəsi var.
Generator, təxmin etdiyiniz kimi, elektrik enerjisi istehsal edir.Bu şəkildə elektrik enerjisi əldə etməyin əsas prosesi tel rulonları içərisində bir sıra maqnitləri fırlatmaqdır.Bu proses elektrik cərəyanı yaradan elektronları hərəkətə gətirir.
Huver bəndində hər biri 133 meqavata qədər güc yarada bilən cəmi 17 generator var.Huver bəndi su elektrik stansiyasının ümumi gücü 2074 meqavatdır.Hər bir generator müəyyən əsas hissələrdən ibarətdir:
mil
Həyəcanlandırıcı
Rotor
Stator
Turbin dönərkən, eksitor rotora elektrik cərəyanı göndərir.Rotor, stator adlanan mis məftildən ibarət möhkəm sarılmış bobin içərisində fırlanan bir sıra böyük elektromaqnitlərdir.Bobin və maqnitlər arasındakı maqnit sahəsi elektrik cərəyanı yaradır.
Hoover bəndində 16500 amperlik cərəyan generatordan transformatora keçir, burada cərəyan ötürülməzdən əvvəl 230.000 amperə qədər yüksəlir.
Su elektrik stansiyaları təbii olaraq baş verən davamlı prosesdən - yağışın yağmasına və çayların yüksəlməsinə səbəb olan prosesdən istifadə edir.Ultrabənövşəyi şüalar su molekullarını parçaladığı üçün planetimiz hər gün atmosfer vasitəsilə az miqdarda su itirir.Amma eyni zamanda vulkanik fəaliyyətlə Yerin daxili hissəsindən yeni sular buraxılır.Yaranan su miqdarı ilə itirilən suyun miqdarı təxminən eynidir.
İstənilən vaxt dünyanın ümumi su həcmi müxtəlif formalarda olur.Okeanlarda, çaylarda və yağışda olduğu kimi maye ola bilər;buzlaqlarda olduğu kimi bərk;və ya qaz halında, havada görünməyən su buxarında olduğu kimi.Su külək cərəyanları ilə planetin ətrafında hərəkət edərkən vəziyyətlərini dəyişir.Külək cərəyanları günəşin isitmə fəaliyyəti nəticəsində əmələ gəlir.Hava cərəyanı dövrləri günəşin planetin digər ərazilərinə nisbətən ekvatorda daha çox parlaması ilə yaranır.
Hava cərəyanı dövrləri Yerin su təchizatını hidroloji dövr adlanan özünəməxsus bir dövrə ilə idarə edir.Günəş maye suyu qızdırdıqca su havada buxarlanır.Günəş havanı qızdıraraq, atmosferdə havanın qalxmasına səbəb olur.Hava yuxarıda daha soyuqdur, buna görə də su buxarı qalxdıqca soyuyur və damcılara çevrilir.Bir ərazidə kifayət qədər damcı toplananda, damcılar yağış kimi Yerə geri düşəcək qədər ağırlaşa bilər.
Hidroloji dövrə su elektrik stansiyaları üçün vacibdir, çünki onlar su axınından asılıdır.Zavodun yaxınlığında yağış az olarsa, su yuxarıya yığılmayacaq.Su axını olmadan su elektrik stansiyasından daha az axır və daha az elektrik enerjisi istehsal olunur.
Göndərmə vaxtı: 07 iyul 2021-ci il
