L'energia idroelettrica hè di cunvertisce l'energia di l'acqua di i fiumi naturali in electricità per e persone per aduprà.Ci hè parechje fonti di energia utilizata in a generazione di energia, cum'è l'energia solare, l'energia di l'acqua in i fiumi, è l'energia eolica generata da u flussu d'aria.U costu di a generazione di energia idroelettrica cù l'energia idroelettrica hè economica, è a custruzzione di stazioni idroelettriche pò ancu esse cumminata cù altri prughjetti di conservazione di l'acqua.U nostru paese hè assai riccu in risorse idroelettriche è e cundizioni sò ancu assai boni.L'energia idroelettrica ghjoca un rolu impurtante in a custruzzione di l'ecunumia naziunale.
U nivellu di l'acqua amontu di un fiume hè più altu ch'è u so livellu d'acqua downstream.A causa di a diferenza in u livellu di l'acqua di u fiumu, l'energia di l'acqua hè generata.Questa energia hè chjamata energia potenziale o energia potenziale.A diffarenza trà l'altitudine di l'acqua di u fiumu hè chjamata a goccia, chjamata ancu a diferenza di livellu di l'acqua o a testa di l'acqua.Questa goccia hè una cundizione basica per a furmazione di l'energia idraulica.Inoltre, a magnitudine di a putenza idraulica dipende ancu da a magnitudine di u flussu di l'acqua in u fiume, chì hè una altra cundizione basica cusì impurtante cum'è a goccia.Tramindui a goccia è u flussu affettanu direttamente a putenza idraulica;più grande hè u voluminu di l'acqua di a goccia, più grande hè a putenza idraulica;se a goccia è u voluminu di l'acqua sò relativamente chjuchi, a pruduzzione di a stazione idroelettrica serà più chjuca.
A goccia hè generalmente espressa in metri.Gradient hè u rapportu di goccia è distanza, chì pò indicà u gradu di cuncentrazione di goccia.A goccia hè più cuncentrata, è l'usu di l'energia idraulica hè più còmuda.A goccia utilizata da una stazione idroelettrica hè a diffarenza trà a superficia di l'acqua upstream di a stazione idroelettrica è a superficia di l'acqua downstream dopu avè passatu per a turbina.
U flussu hè a quantità di acqua chì scorri in un fiume per unità di tempu, è hè spressione in metri cubi in una seconda.Un metru cubu d'acqua hè una tonna.U flussu di un fiumu cambia in ogni mumentu, cusì quandu parlemu di u flussu, avemu da spiegà u tempu di u locu specificu chì scorri.U flussu cambia assai significativamente in u tempu.I fiumi in u nostru paese in generale anu un grande flussu in a staghjoni di a pioggia in l'estiu è u vaghjimu, è relativamente chjucu in l'invernu è a primavera.In generale, u flussu di u fiumu hè relativamente chjucu in u upstream;perchè l'affluenti si uniscenu, u flussu in aval cresce gradualmente.Dunque, ancu s'è a goccia upstream hè cuncentrata, u flussu hè chjucu;u flussu downstream hè grande, ma a goccia hè relativamente spargugliata.Per quessa, hè spessu u più ecunomicu d'utilizà l'energia idraulica in u centru di u fiumu.
Sapendu a goccia è u flussu utilizatu da una stazione idroelettrica, a so pruduzzione pò esse calculata cù a seguente formula:
N = GQH
In a formula, N-output, in kilowatts, pò ancu esse chjamatu putenza;
Q-flussu, in metri cubi per seconda;
H - goccia, in metri;
G = 9,8 , hè l'accelerazione di gravità, unità: Newton/kg
Sicondu a formula sopra, a putenza teorica hè calculata senza deduce alcuna perdita.In fatti, in u prucessu di generazione di l'energia idroelettrica, i turbine, l'equipaggiu di trasmissione, i generatori, ecc., tutti anu perdite inevitabbili di putenza.Dunque, a putenza teorica deve esse scontate, vale à dì, a putenza attuale chì pudemu usà deve esse multiplicata da u coefficient d'efficienza (simbulu: K).
A putenza disignata di u generatore in a stazione idroelettrica hè chjamata putenza nominale, è a putenza attuale hè chjamata putenza attuale.In u prucessu di trasfurmazioni di l'energia, hè inevitabbile di perde una parte di l'energia.In u prucessu di generazione di l'energia idroelettrica, ci sò principalmente perditi di turbine è generatori (ci sò ancu pèrdite in pipelines).E diverse pèrdite in a stazione di micro-idroelettrica rurale contanu per circa 40-50% di a putenza teorica tutale, cusì l'output di a stazione idroelettrica pò in realtà aduprà solu 50-60% di a putenza teorica, vale à dì, l'efficienza hè di circa. 0,5-0,60 (di quale l'efficienza di a turbina hè 0,70-0,85, l'efficienza di i generatori hè 0,85 à 0,90, è l'efficienza di pipelines è l'equipaggiu di trasmissione hè 0,80 à 0,85).Dunque, a putenza attuale (output) di a stazione idroelettrica pò esse calculata cum'è seguente:
K-l'efficienza di a stazione idroelettrica, (0,5~0,6) hè usata in u calculu approssimativu di a stazione micro-hydropower;stu valore pò esse simplificatu cum'è:
N = (0,5 ~ 0,6) QHG Potenza attuale = efficienza × flussu × goccia × 9,8
L'usu di l'energia idroelettrica hè di utilizà l'energia di l'acqua per propulsà una macchina, chì hè chjamata turbina d'acqua.Per esempiu, l'antica rota d'acqua in u nostru paese hè una turbina d'acqua assai simplice.E diverse turbine idrauliche attualmente aduprate sò adattate à diverse cundizioni idraulici specifiche, in modu chì ponu rotà più efficacimente è cunvertisce l'energia di l'acqua in energia meccanica.Un altru tipu di machina, un generatore, hè cunnessu à a turbina, cusì chì u rotore di u generatore gira cù a turbina per generà electricità.U generatore pò esse divisu in dui parti: a parte chì gira cù a turbina è a parte fissa di u generatore.A parte chì hè cunnessa à a turbina è rota hè chjamata rotore di u generatore, è ci sò parechji poli magnetichi intornu à u rotore;un circhiu intornu à u rotor hè a parte fissa di u generatore, chjamatu stator di u generatore, è u stator hè impannillatu cù parechje bobine di cobre.Quandu parechji poli magnetichi di u rotore giranu à mezu à e bobine di cobre di u stator, un currente hè generatu nantu à i fili di rame, è u generatore cunverte l'energia meccanica in energia elettrica.
L'energia elettrica generata da a centrale elettrica hè trasfurmata in energia meccanica (motore o mutore elettricu), energia luminosa (lampada elettrica), energia termale (furnace elettricu) è cusì da parechji equipaghji elettrici.
a cumpusizioni di a centrale idroelettrica
A cumpusizioni di una stazione idroelettrica include: strutture idrauliche, equipaghji meccanichi è equipaghji elettrici.
(1) Strutture idrauliche
Ha diga (dighe), porte di presa, canali (o tunnel), cisterne di pressione (o cisterne di regolazione), tubi di pressione, centrali di potenza e tailraces, etc.
Un weir (diga) hè custruitu in u fiumu per bluccà l'acqua di u fiumu è elevà a superficia di l'acqua per furmà un reservoir.In questu modu, una goccia cuncentrata hè furmata trà a superficia di l'acqua di u reservoir nantu à u weir (diga) è a superficia di l'acqua di u fiumu sottu à a presa, è dopu l'acqua hè intrudutta in a centrale idroelettrica cù l'usu di tubi d'acqua. o tunnel.In i fiumi relativamente ripidi, l'usu di canali di diversione pò ancu formate una goccia.Per esempiu: In generale, a goccia per chilometru di un fiume naturali hè 10 metri.Se un canale hè apertu à l'estremità superiore di sta sezione di u fiumu per intruduce l'acqua di u fiumu, u canali serà scavatu longu u fiume, è a pendenza di u canali serà più flat.Se a goccia in u canale hè fatta per chilometru Hè cascatu solu 1 metru, perchè l'acqua scorri 5 chilometri in u canali, è a superficia di l'acqua hè cascata solu 5 metri, mentre chì l'acqua hè cascata 50 metri dopu avè viaghjatu 5 chilometri in u canali naturali. .À questu tempu, l'acqua da u canali hè rimandata à a centrale elettrica da u fiumu cù una pipa d'acqua o un tunnel, è ci hè una goccia cuncentrata di 45 metri chì pò esse usata per generà electricità.Figura 2
L'usu di canali di deviazione, tunnel o tubi d'acqua (cum'è tubi di plastica, tubi d'acciaio, tubi di cimentu, etc.) per furmà una stazione idroelettrica cun una goccia cuncentrata hè chjamata stazione idroelettrica di canali di deviazione, chì hè un layout tipicu di stazioni idroelettriche. .
(2) Apparecchiatura meccanica è elettrica
In più di l'opere idrauliche sopra citate (sbarramenti, canali, fronti, tubi di pressione, attelli), a centrale idroelettrica necessita ancu di l'equipaggiu seguenti:
(1) Equipamentu meccanicu
Ci sò turbine, guvernatori, valvule di porta, equipaghji di trasmissione è equipaghji micca generatori.
(2) Equipamentu elettricu
Ci sò generatori, pannelli di cuntrollu di distribuzione, trasformatori è linee di trasmissione.
Ma micca tutte e piccule stazioni idroelettriche anu e strutture idrauliche sopra citate è l'equipaggiu meccanicu è elettricu.Sè u capu d'acqua hè menu cà 6 metri in a stazione idroelettrica bassa, u canali di guida di l'acqua è u canali di l'acqua di u canale apertu sò generalmente utilizati, è ùn ci hè micca un forepool di pressione è una pipa d'acqua di pressione.Per e centrali elettriche cù una gamma di alimentazione chjuca è una distanza di trasmissione corta, a trasmissione di energia diretta hè aduttata è ùn hè micca necessariu un trasformatore.Stazioni idroelettriche cù reservoirs ùn anu micca bisognu di custruisce dighe.L'usu di intake profonde, tubi interni di diga (o tunnel) è spillways elimina a necessità di strutture idrauliche cum'è weirs, intake gates, canali è fore-pools di pressione.
Per custruisce una stazione idroelettrica, prima di tuttu, deve esse realizatu un studiu attentu è un travagliu di cuncepimentu.In u travagliu di cuncepimentu, ci sò trè fasi di cuncepimentu: cuncepimentu preliminariu, cuncepimentu tecnicu è dettagliu di custruzzione.Per fà un bonu travagliu in u travagliu di cuncepimentu, hè prima necessariu di realizà un travagliu di indagine approfonditu, vale à dì per capiscenu cumplettamente e cundizioni naturali è ecunomiche lucali - ie topografia, geologia, idrologia, capitale è cusì.A correttezza è l'affidabilità di u disignu pò esse garantitu solu dopu avè maestru di queste situazioni è analizà.
I cumpunenti di picculi stazioni idroelettriche anu diverse forme secondu u tipu di stazione idroelettrica.
3. Indagine Topografica
A qualità di u travagliu di l'indagine topografica hà una grande influenza nantu à u layout di l'ingegneria è l'estimazione di a quantità di l'ingegneria.
L'esplorazione geologica (a capiscitura di e cundizioni geulogichi) in più di a cunniscenza generale è a ricerca nantu à a geologia di u bacinu è longu u fiume, hè ancu necessariu di capisce chì u fundamentu di a sala di machini hè solidu, chì affetta direttamente a sicurità di u putere. stazione stessa.Una volta u barrage cù un certu voluminu di reservoir hè distruttu, ùn hà micca solu dannà l'idroelettrica stessa, ma ancu pruvucarà una grande perdita di vita è di pruprietà downstream.
4. Test idrologicu
Per e stazioni idroelettriche, i dati idrologici più impurtanti sò i registri di u livellu di l'acqua di u fiumu, u flussu, u cuntenutu di sedimentu, e cundizioni di ghiaccio, i dati meteorologichi è i dati di l'indagine di inundazioni.A dimensione di u flussu di u fiumu influenza u layout di u spillway di a stazione idroelettrica.Sottuvalutà a gravità di l'inundazione pruvucarà i danni di a presa;u sedimentu purtatu da u fiumu pò cumpiendu rapidamente u reservoir in u peghju casu.Per esempiu, u canali di l'influssu pruvucarà u canali di silt up, è u sedimentu di granu grossu passa per a turbina è causa l'usura di a turbina.Dunque, a custruzzione di stazioni idroelettriche deve avè abbastanza dati idrologici.
Dunque, prima di decide di custruisce una centrale idroelettrica, duvemu prima investigà a direzzione di u sviluppu ecunomicu in l'area di supply supply è a futura dumanda di electricità.À u listessu tempu, stima a situazione di l'altri fonti di putenza in a zona di sviluppu.Solu dopu a ricerca è l'analisi di a situazione sopra, pudemu decide s'ellu deve esse custruitu a stazione idroelettrica è quantu deve esse a scala.
In generale, u scopu di u travagliu di l'indagine idroelettrica hè di furnisce infurmazioni basi precise è affidabili necessarie per u disignu è a custruzione di stazioni idroelettriche.
5. Cundizioni generale per a selezzione di u situ
E cundizioni generali per selezziunà un situ ponu esse spiegati da i quattru aspetti seguenti:
(1) U situ sceltu deve esse capace di utilizà l'energia di l'acqua in u modu più ecunomicu è rispettà u principiu di risparmiu di costu, vale à dì, dopu chì a centrale elettrica hè finita, u minimu quantità di soldi hè spesu è a più energia elettrica hè generata. .Di solitu pò esse misurata da a stima di l'inguernu annuali di generazione di energia è l'investimentu in a custruzzione di a stazione per vede quantu tempu u capitale investitu pò esse recuperatu.In ogni casu, e cundizioni idrologichi è topografichi sò diffirenti in diversi lochi, è i bisogni di l'electricità sò ancu diffirenti, cusì u costu di custruzzione è l'investimentu ùn deve esse limitatu da certi valori.
(2) I cundizioni topografichi, geologichi è idrologichi di u situ sceltu deve esse relativamente superiore, è ci deve esse pussibulità in u disignu è a custruzzione.In a custruzzione di picculi stazioni idroelettriche, l'usu di materiali di custruzzione deve esse in cunfurmità cù u principiu di "materiali lucali" quantu pussibule.
(3) U situ sceltu hè necessariu per esse vicinu à l'alimentazione è l'area di trasfurmazioni quantu pussibule per riduce l'investimentu di l'equipaggiu di trasmissione di energia è a perdita di putenza.
(4) Quandu selezziunate u situ, e strutture idrauliche esistenti deve esse usatu quantu pussibule.Per esempiu, a goccia d'acqua pò esse aduprata per custruisce una stazione idroelettrica in un canale di irrigazione, o una stazione idroelettrica pò esse custruita vicinu à un reservoir d'irrigazione per generà electricità da u flussu di irrigazione, etc.Perchè sti centrali idroelettriche ponu scuntrà u principiu di generazione di l'electricità quandu ci hè acqua, u so significatu ecunomicu hè più evidenti.
Tempu di Post: 19-May-2022
