Energia hidraulikoa ibai naturalen ur-energia elektrizitate bihurtzea da, jendeak erabil dezan.Energia sortzeko hainbat energia-iturri erabiltzen dira, hala nola eguzki-energia, ibaietako ur-energia eta aire-fluxuaren ondorioz sortutako energia eolikoa.Energia hidraulikoa erabiliz sortzearen kostua merkea da, eta zentral hidroelektrikoen eraikuntza ura kontserbatzeko beste proiektu batzuekin ere konbina daiteke.Gure herria baliabide hidraulikoetan oso aberatsa da eta baldintzak ere oso onak dira.Energia hidraulikoak zeresan handia du ekonomia nazionalaren eraikuntzan.
Ibai baten gorako ur-maila ibaian beherako ur-maila baino altuagoa da.Ibaiaren ur-mailaren aldea dela eta, ur-energia sortzen da.Energia horri energia potentziala edo energia potentziala deitzen zaio.Ibaiaren uraren altueraren arteko diferentziari tanta deritzo, ur-maila-diferentzia edo ur-burua ere esaten zaio.Jaitsiera hori oinarrizko baldintza da potentzia hidraulikoa eratzeko.Horrez gain, potentzia hidraulikoaren magnitudea ibaiko ur emariaren magnitudearen araberakoa da, hau da, tantoa bezain garrantzitsua den oinarrizko beste baldintza bat.Bai jaitsierak eta bai emariak zuzenean eragiten diote potentzia hidraulikoari;zenbat eta handiagoa izan tantaren ur bolumena, orduan eta potentzia hidrauliko handiagoa;tantoa eta ur bolumena nahiko txikiak badira, zentral hidroelektrikoaren irteera txikiagoa izango da.
Jaitsiera, oro har, metrotan adierazten da.Gradientea tantoaren eta distantziaren arteko erlazioa da, eta horrek tanta-kontzentrazio-maila adieraz dezake.Tanta kontzentratuagoa da, eta potentzia hidraulikoaren erabilera erosoagoa da.Zentral hidroelektriko batek erabiltzen duen tantoa zentral hidroelektrikoaren gorako ur-azaleraren eta turbinatik igaro ondoren beherako ur-azaleraren arteko aldea da.
Emaria ibai batean denbora-unitateko ur-kopurua da, eta segundo batean metro kubikotan adierazten da.Metro kubiko ur bat tona bat da.Ibai baten emaria edozein unetan aldatzen da, beraz, emariaz hitz egiten dugunean, isurtzen duen toki zehatzaren denbora azaldu behar dugu.Fluxua oso nabarmen aldatzen da denboran.Gure herrialdeko ibaiek, oro har, emari handia izaten dute udan eta udazkenean euri garaian, eta nahiko txikia neguan eta udaberrian.Orokorrean, ibaiaren emaria nahiko txikia da ibaian gora;ibaiadarrek bat egiten dutenez, ibaian beherako emaria pixkanaka handitzen doa.Hori dela eta, ibaian gorako tantoa kontzentratuta dagoen arren, emaria txikia da;ibaian beherako emaria handia da, baina tanta sakabanatuta dago.Hori dela eta, sarritan ekonomikoena da energia hidraulikoa ibaiaren erdialdean erabiltzea.
Zentral hidroelektriko batek erabiltzen duen jauzia eta emaria ezagututa, haren irteera kalkula daiteke formula hau erabiliz:
N= GQH
Formulan, N–irteera, kilowattetan, potentzia ere dei daiteke;
Q–emaria, segundoko metro kubikotan;
H - jaitsiera, metrotan;
G = 9,8 , grabitatearen azelerazioa da, unitatea: Newton/kg
Aurreko formularen arabera, potentzia teorikoa galerarik kendu gabe kalkulatzen da.Izan ere, energia hidraulikoa sortzeko prozesuan, turbinek, transmisio-ekipoak, sorgailuak eta abarrek ezinbesteko potentzia-galerak izaten dituzte.Beraz, potentzia teorikoa deskontatu behar da, hau da, erabil dezakegun potentzia erreala eraginkortasun koefizientearekin biderkatu behar da (ikurra: K).
Zentral hidroelektrikoan sorgailuaren diseinatutako potentziari potentzia nominala deitzen zaio eta benetako potentziari benetako potentzia.Energiaren eraldaketa prozesuan, saihestezina da energiaren zati bat galtzea.Hidroenergia sortzeko prozesuan turbinen eta sorgailuen galerak izaten dira batez ere (hodibideetan ere galerak daude).Landaguneko mikro-zentral hidroelektrikoaren galera desberdinak potentzia teoriko osoaren % 40-50 inguru dira, beraz, zentral hidroelektrikoaren irteerak potentzia teorikoaren % 50-60 soilik erabil dezake, hau da, eraginkortasuna ingurukoa da. 0,5-0,60 (horietatik turbinaren eraginkortasuna 0,70-0,85 da, sorgailuen eraginkortasuna 0,85 eta 0,90 bitartekoa eta kanalizazioen eta transmisio-ekipoen eraginkortasuna 0,80 eta 0,85 bitartekoa da).Beraz, zentral hidroelektrikoaren benetako potentzia (irteera) honela kalkula daiteke:
K–zentral hidroelektrikoaren eraginkortasuna, (0,5~0,6) mikro-zentral hidroelektrikoaren kalkulu gutxikoetan erabiltzen da;balio hori honela sinplifikatu daiteke:
N=(0,5~0,6)QHG Benetako potentzia=eraginkortasuna×emaria×jaitsiera×9,8
Hidroenergia erabiltzea da makina bat bultzatzeko ur-energia erabiltzea, ur-turbina deitzen zaiona.Adibidez, gure herrialdeko ur-gurpila oso ur-turbina sinplea da.Gaur egun erabiltzen diren turbina hidrauliko desberdinak hainbat baldintza hidrauliko zehatzetara egokituta daude, modu eraginkorragoan biratu eta ur-energia energia mekaniko bihurtzeko.Beste makineria mota bat, sorgailu bat, turbinara konektatzen da, sorgailuaren errotoreak turbinarekin batera biratzen du elektrizitatea sortzeko.Sorgailua bi zatitan bana daiteke: turbinarekin biratzen den zatia eta sorgailuaren zati finkoa.Turbinari lotuta dagoen eta biratzen duen zatiari sorgailuaren errotorea deitzen zaio, eta errotorearen inguruan polo magnetiko asko daude;Errotorearen inguruko zirkulu bat sorgailuaren zati finkoa da, sorgailuaren estator deritzona, eta estatorea kobrezko bobina askorekin bilduta dago.Errotoreko polo magnetiko asko estatorearen kobrezko bobinen erdian biratzen direnean, korronte bat sortzen da kobrezko harietan, eta sorgailuak energia mekanikoa energia elektriko bihurtzen du.
Zentralak sortzen duen energia elektrikoa energia mekanikoa (motor elektrikoa edo motorra), argi energia (lanpara elektrikoa), energia termikoa (labe elektrikoa) eta abar bihurtzen da hainbat ekipamendu elektrikoren bidez.
Zentral hidroelektrikoaren osaera
Zentral hidroelektriko baten osaerak honako hauek ditu: egitura hidraulikoak, ekipamendu mekanikoak eta ekipamendu elektrikoak.
(1) Egitura hidraulikoak
Harguneak (presak), harguneak, kanalak (edo tunelak), presio-aurreko tankeak (edo erregulazio-tangak), presio-hodiak, potentzia-zentroak eta buztanak, etab.
Ibaian harraska (presa) bat eraikitzen da ibaiko ura blokeatzeko eta ur-azalera igotzeko urtegi bat sortzeko.Modu honetan, tanta kontzentratua sortzen da amildegian (presa) dagoen urtegiaren ur-azaleraren eta presaren azpian dagoen ibaiaren ur-azaleraren artean, eta gero ura zentral hidroelektrikora sartzen da ur-hodien bidez. edo tunelak.Ibai aldapatsu samarretan, desbideratzeko kanalen erabilerak ere tanta bat sor dezake.Adibidez: Orokorrean, ibai natural baten kilometroko desnibela 10 metrokoa da.Ibaiaren zati honen goiko muturrean ubide bat irekitzen bada ibaiko ura sartzeko, ibaian zehar zulatuko da ubidea, eta ubidearen malda lauagoa izango da.Ubidearen jaitsiera kilometroko egiten bada Metro 1 bakarrik jaitsi zen, beraz, urak 5 kilometro igarotzen zituen kanalean, eta uraren gainazala 5 metro baino ez zen erori, ura 50 metrora jaisten zen ubide naturalean 5 kilometro egin ondoren. .Momentu honetan, kanaleko ura zentralera itzultzen da ibaiak ur-hodi edo tunel batekin, eta elektrizitatea sortzeko erabil daitekeen 45 metroko tanta kontzentratua dago.2. irudia
Desbideratze kanalak, tunelak edo ur-hodiak erabiltzeari (esaterako, plastikozko hodiak, altzairuzko hodiak, hormigoizko hodiak, etab.) tanta kontzentratua duen zentral hidroelektrikoa osatzeko desbideratze kanaleko zentral hidroelektriko deitzen zaio, hau da, zentral hidroelektrikoen diseinu tipikoa. .
(2) Ekipamendu mekanikoa eta elektrikoa
Aipatutako obra hidraulikoez gain (haizeak, kanalak, atariak, presio-hodiak, tailerrak), zentral hidroelektrikoak honako ekipamendu hauek ere behar ditu:
(1) Ekipamendu mekanikoa
Turbinak, gobernadoreak, ate-balbulak, transmisio-ekipoak eta sorkuntzarik gabeko ekipoak daude.
(2) Ekipamendu elektrikoa
Sorgailuak, banaketa kontrol-panelak, transformadoreak eta transmisio-lineak daude.
Baina zentral hidrauliko txiki guztiek ez dituzte aipatutako egitura hidraulikoak eta ekipamendu mekaniko eta elektrikoak.Baxuko zentral hidroelektrikoan ur-burua 6 metro baino gutxiagokoa bada, uraren gida-kanala eta kanal irekiko ur-kanala erabiltzen dira orokorrean, eta ez dago presio-itxurarik eta presioko ur-hodirik.Potentzia-hornidura txikia eta transmisio-distantzia laburra duten zentraleetarako, potentzia zuzeneko transmisioa hartzen da eta ez da transformadorerik behar.Urtegiak dituzten zentral hidroelektrikoek ez dute presarik egin beharrik.Hargune sakonak, presaren barruko hodiak (edo tunelak) eta isuriak erabiltzeak egitura hidraulikoen beharra ezabatzen du, hala nola, harguneak, harguneak, kanalak eta presio-igerilekuak.
Zentral hidroelektriko bat eraikitzeko, lehenik eta behin, miaketa eta diseinu lan zehatzak egin behar dira.Diseinu-lanetan, hiru diseinu-fase daude: aurreproiektua, diseinu teknikoa eta eraikuntzaren xehetasunak.Diseinu-lanetan lan ona egiteko, lehenik eta behin miaketa-lan sakonak egitea beharrezkoa da, hau da, tokiko baldintza natural eta ekonomikoak –hau da, topografia, geologia, hidrologia, kapitala eta abar– ondo ulertzea.Diseinuaren zuzentasuna eta fidagarritasuna egoera hauek menderatu eta aztertu ondoren soilik berma daitezke.
Zentral hidroelektriko txikien osagaiek hainbat forma dituzte zentral hidroelektriko motaren arabera.
3. Miaketa topografikoa
Topografia-lanen kalitateak eragin handia du ingeniaritza-trazaduran eta ingeniaritza-kopuruaren estimazioan.
Esplorazio geologikoa (baldintza geologikoak ulertzea) uren banalerroaren eta ibaiaren geologiari buruzko ulermen orokorra eta ikerkuntzaz gain, makina-gelaren oinarria solidoa den ala ez ulertu behar da, eta horrek potentziaren segurtasunari zuzenean eragiten dio. geltokia bera.Urtegi-bolumen jakin bat duen barraia suntsitzen denean, zentral hidroelektrikoa bera kaltetu ez ezik, bizitza eta ondasun galera handiak eragingo ditu ibaian behera.
4. Proba hidrologikoa
Zentral hidroelektrikoetarako, datu hidrologiko garrantzitsuenak ibaiaren ur-mailaren, emaria, sedimentuen edukiaren, izotz-baldintzen, datu meteorologikoen eta uholdeen inkestaren datuak dira.Ibaiaren emariaren tamainak eragina du zentral hidroelektrikoko isuribidearen trazaduran.Uholdearen larritasuna gutxiesteak presaren kalteak eragingo ditu;ibaiak daraman sedimentuak azkar bete dezake urtegia kasurik txarrenean.Esaterako, sarrerako kanalak kanala lohitu egingo du, eta ale lodiko sedimentua turbinatik igaroko da eta turbinaren higadura eragingo du.Beraz, zentral hidroelektrikoen eraikuntzak datu hidrologiko nahikoak izan behar ditu.
Hori dela eta, zentral hidroelektriko bat eraikitzea erabaki aurretik, lehenik eta behin energia horniduraren arloko garapen ekonomikoaren nondik norakoak eta etorkizuneko elektrizitate-eskaria ikertu behar dugu.Aldi berean, garapen-eremuko beste energia-iturri batzuen egoera kalkulatzea.Goiko egoera ikertu eta aztertu ondoren bakarrik erabaki dezakegu zentral hidroelektrikoa eraiki behar den ala ez eta zein tamaina izan behar duen.
Oro har, zentral hidroelektrikoak diseinatzeko eta eraikitzeko beharrezkoa den oinarrizko informazio zehatza eta fidagarria eskaintzea da hidroelektriko miaketa lanen helburua.
5. Lekua aukeratzeko baldintza orokorrak
Gune bat hautatzeko baldintza orokorrak lau alderdi hauetatik azal daitezke:
(1) Hautatutako guneak ur-energia modurik ekonomikoenean erabiltzeko gai izan behar du eta kostuak aurrezteko printzipioa bete behar du, hau da, zentrala amaitu ondoren, diru kopuru gutxien gastatzen da eta elektrizitate gehien sortzen da. .Normalean elektrizitate-sorkuntzaren urteko diru-sarrerak eta estazioaren eraikuntzan egindako inbertsioa kalkulatuz neur daiteke, inbertitutako kapitala zenbat denbora berreskuratu daitekeen ikusteko.Hala ere, baldintza hidrologikoak eta topografikoak desberdinak dira leku ezberdinetan, eta elektrizitate beharrak ere desberdinak dira, beraz, eraikuntzaren kostua eta inbertsioa ez dira balio batzuen arabera mugatu behar.
(2) Hautatutako gunearen baldintza topografikoak, geologikoak eta hidrologikoak nahiko hobeak izan behar dira, eta diseinuan eta eraikuntzan aukerak egon behar dira.Zentral hidroelektriko txikien eraikuntzan, eraikuntzako materialen erabilera "tokiko materialen" printzipioaren araberakoa izan behar da ahalik eta gehien.
(3) Aukeratutako gunea energia-hornidura eta prozesatzeko eremutik gertu egon behar da ahalik eta gehien energia transmititzeko ekipoen inbertsioa eta potentzia-galera murrizteko.
(4) Gune hautatzeko orduan, dauden egitura hidraulikoak ahalik eta gehien erabili behar dira.Esaterako, ur-tanta ureztatzeko kanal batean zentral hidroelektriko bat eraiki daiteke, edo ureztatzeko urtegi baten ondoan zentral hidroelektriko bat eraiki daiteke ureztatze-fluxutik elektrizitatea sortzeko, etab.Zentral hidroelektriko hauek ura dagoenean elektrizitatea sortzeko printzipioa bete dezaketenez, haien garrantzia ekonomikoa nabariagoa da.
Argitalpenaren ordua: 2022-05-19
