U prirodnim rijekama voda teče od uzvodno do nizvodno pomiješana sa nanosom, te često ispira korito i obalne padine, što pokazuje da je u vodi skrivena određena količina energije.U prirodnim uslovima, ova potencijalna energija se troši na ribanje, potiskivanje sedimenta i savladavanje otpora trenja.Ako izgradimo neke zgrade i ugradimo neku neophodnu opremu da napravimo stalan tok vode kroz vodenu turbinu, vodenu turbinu će pokretati vodena struja, poput vjetrenjače, koja može neprekidno rotirati, a energija vode će se pretvarati u mehaničku energiju.Kada vodena turbina pokreće generator da se zajedno rotira, može proizvesti električnu energiju, a energija vode se pretvara u električnu energiju.Ovo je osnovni princip proizvodnje hidroelektrane.Vodene turbine i generatori su najosnovnija oprema za proizvodnju hidroelektrične energije.Dozvolite mi da vam dam kratak uvod u malo znanja o proizvodnji hidroelektrične energije.
1. Hidroenergija i snaga protoka vode
Prilikom projektovanja hidroelektrane, da bi se odredio obim elektrane, potrebno je poznavati proizvodni kapacitet elektrane.Prema osnovnim principima proizvodnje hidroelektrane, nije teško uočiti da je kapacitet proizvodnje električne energije određen količinom posla koji struja može obaviti.Ukupan rad koji voda može obaviti u određenom vremenskom periodu nazivamo energijom vode, a rad koji može obaviti u jedinici vremena (sekundi) nazivamo strujnom snagom.Očigledno, što je veća snaga protoka vode, to je veći kapacitet proizvodnje električne energije u elektrani.Stoga, da bismo znali kapacitet proizvodnje električne energije u elektrani, prvo moramo izračunati snagu protoka vode.Snaga protoka vode u rijeci može se izračunati na ovaj način, uz pretpostavku da je pad površine vode na određenom dijelu rijeke H (metri), a zapremina vode H koja prolazi kroz poprečni presjek rijeke u jedinici vrijeme (sekunde) je Q (kubni metar/sekunda), tada je protok Snaga sekcije jednaka proizvodu težine vode i kapi.Očigledno, što je veći pad vode, to je veći protok i veća je snaga protoka vode.
2. Proizvodnja hidroelektrana
Pod određenim naponom i protokom, električna energija koju hidroelektrana može proizvesti naziva se hidroenergetska snaga.Očigledno, izlazna snaga ovisi o snazi protoka vode kroz turbinu.U procesu pretvaranja vodene energije u električnu, voda mora savladati otpor riječnih korita ili zgrada na putu od uzvodno do nizvodno.Vodene turbine, generatori i prijenosna oprema također moraju savladati mnoge otpore tokom rada.Da bi se savladao otpor, mora se raditi, a energija protoka vode će se trošiti, što je neizbježno.Stoga je snaga protoka vode koja se može koristiti za proizvodnju električne energije manja od vrijednosti dobijene formulom, odnosno izlaz hidroelektrane treba biti jednak snazi protoka vode pomnoženoj s faktorom manjim od 1. Ovaj koeficijent se još naziva i efikasnost hidroelektrane.
Specifična vrijednost efikasnosti hidroelektrane povezana je sa količinom gubitka energije koji nastaje kada voda protiče kroz zgradu i vodenu turbinu, prijenosnu opremu, generator itd., što je veći gubitak, to je niža efikasnost.U maloj hidroelektrani, zbir ovih gubitaka čini oko 25-40% snage protoka vode.Odnosno, protok vode koji može proizvesti 100 kilovata električne energije ulazi u hidroelektranu, a generator može proizvesti samo 60 do 75 kilovata električne energije, tako da je efikasnost hidroelektrane koja je ekvivalentna 60~75%.
Iz prethodnog uvoda se može vidjeti da kada su brzina protoka elektrane i razlika u nivou vode konstantni, izlazna snaga elektrane ovisi o efikasnosti.Praksa je pokazala da pored performansi hidrauličnih turbina, generatora i prenosne opreme, na efikasnost hidroelektrana utiču i drugi faktori, kao što su kvalitet izgradnje zgrade i ugradnje opreme, kvalitet rada i upravljanja, kao i da li je projektovanje hidroelektrane hidroelektrana ispravna, sve su to faktori koji utiču na efikasnost hidroelektrane.Naravno, neki od ovih uticajnih faktora su primarni, a neki sekundarni, a pod određenim uslovima će se i primarni i sekundarni faktori transformisati jedan u drugi.
Međutim, bez obzira koji je faktor, odlučujući faktor je da ljudi nisu objekti, mašine kontrolišu ljudi, a tehnologijom upravlja misao.Stoga je u projektiranju, izgradnji i odabiru opreme hidroelektrana potrebno u potpunosti dati ulogu subjektivnoj ulozi čovjeka, te težiti tehnološkoj izvrsnosti kako bi se gubici energije protoka vode što više smanjili.Ovo je za neke hidroelektrane gdje je sam pad vode relativno nizak.To je posebno važno.Istovremeno, potrebno je efektivno ojačati rad i upravljanje hidroelektranama, kako bi se poboljšala efikasnost elektrana, potpuno iskoristili vodni resursi i omogućila veća uloga malih hidroelektrana.
Vrijeme objave: Jun-09-2021
