Dabiskajās upēs ūdens plūst no augšteces uz lejteci, sajaucoties ar nogulumiem, un bieži vien izskalo upes gultni un krastu nogāzes, kas liecina, ka ūdenī ir paslēpts zināms enerģijas daudzums.Dabiskos apstākļos šī potenciālā enerģija tiek patērēta nogulumu tīrīšanai, stumšanai un berzes pretestības pārvarēšanai.Ja mēs uzcelsim dažas ēkas un uzstādīsim nepieciešamo aprīkojumu, lai caur ūdens turbīnu plūstu vienmērīga ūdens plūsma, ūdens turbīnu darbinās ūdens straume, piemēram, vējdzirnavas, kas var nepārtraukti griezties, un ūdens enerģija tiks pārveidota. mehāniskajā enerģijā.Kad ūdens turbīna liek ģeneratoram griezties kopā, tā var ražot elektroenerģiju, un ūdens enerģija tiek pārvērsta elektroenerģijā.Tas ir hidroelektroenerģijas ražošanas pamatprincips.Ūdens turbīnas un ģeneratori ir visvienkāršākais aprīkojums hidroelektroenerģijas ražošanai.Ļaujiet man sniegt jums īsu ievadu nelielajām zināšanām par hidroelektrostaciju.
1. Hidroenerģija un ūdens plūsmas jauda
Projektējot hidroelektrostaciju, lai noteiktu elektrostacijas mērogus, ir jāzina elektrostacijas elektroenerģijas ražošanas jauda.Pēc hidroelektroenerģijas ražošanas pamatprincipiem nav grūti saprast, ka elektrostacijas elektroenerģijas ražošanas jaudu nosaka darba apjoms, ko var veikt ar strāvu.Kopējo darbu, ko ūdens var paveikt noteiktā laika periodā, mēs saucam par ūdens enerģiju, un darbu, ko var paveikt laika vienībā (sekundē), sauc par strāvas jaudu.Acīmredzot, jo lielāka ir ūdens plūsmas jauda, jo lielāka ir spēkstacijas elektroenerģijas ražošanas jauda.Tāpēc, lai zinātu spēkstacijas elektroenerģijas ražošanas jaudu, vispirms jāaprēķina ūdens plūsmas jauda.Ūdens plūsmas jaudu upē var aprēķināt šādi, pieņemot, ka ūdens virsmas kritums noteiktā upes posmā ir H (metros), bet ūdens tilpums H, kas iet caur upes šķērsgriezumu vienībās. laiks (sekundēs) ir Q (kubikmetri/sekundē), tad plūsma Sekcijas jauda ir vienāda ar ūdens svara un krituma reizinājumu.Acīmredzot, jo augstāks ir ūdens piliens, jo lielāka ir plūsma un lielāka ūdens plūsmas jauda.
2. Hidroelektrostaciju jauda
Ar noteiktu augstumu un plūsmu elektroenerģiju, ko var saražot hidroelektrostacija, sauc par hidroelektrostaciju.Acīmredzot izejas jauda ir atkarīga no ūdens plūsmas jaudas caur turbīnu.Pārvēršot ūdens enerģiju elektroenerģijā, ūdenim jāpārvar upju gultņu vai ēku pretestība ceļā no augšteces uz lejteci.Arī ūdens turbīnām, ģeneratoriem un transmisijas iekārtām darba laikā jāpārvar daudzas pretestības.Lai pārvarētu pretestību, ir jāstrādā, un ūdens plūsmas jauda tiks patērēta, kas ir neizbēgami.Tāpēc ūdens plūsmas jauda, ko var izmantot elektroenerģijas ražošanai, ir mazāka par vērtību, kas iegūta pēc formulas, tas ir, hidroelektrostacijas jaudai jābūt vienādai ar ūdens plūsmas jaudu, kas reizināta ar koeficientu, kas mazāks par 1. Šo koeficientu sauc arī par hidroelektrostacijas efektivitāti.
Hidroelektrostacijas lietderības koeficienta specifiskā vērtība ir saistīta ar enerģijas zudumu apjomu, kas rodas, ūdenim plūstot caur ēku un ūdens turbīnu, pārvades iekārtu, ģeneratoru u.c., jo lielāki zudumi, jo mazāka efektivitāte.Nelielā hidroelektrostacijā šo zudumu summa veido aptuveni 25-40% no ūdens plūsmas jaudas.Proti, ūdens plūsma, kas spēj saražot 100 kilovatus elektroenerģijas, nonāk hidroelektrostacijā, un ģenerators var saražot tikai 60 līdz 75 kilovatus elektroenerģijas, tātad hidroelektrostacijas efektivitāte ir līdzvērtīga 60–75%.
No iepriekšējā ievada redzams, ka tad, kad spēkstacijas caurplūdums un ūdens līmeņa starpība ir nemainīga, elektrostacijas jauda ir atkarīga no lietderības.Prakse ir pierādījusi, ka papildus hidraulisko turbīnu, ģeneratoru un transmisijas iekārtu veiktspējai ir arī citi faktori, kas ietekmē hidroelektrostaciju efektivitāti, piemēram, ēku būvniecības un iekārtu uzstādīšanas kvalitāte, ekspluatācijas un pārvaldības kvalitāte, kā arī tas, vai hidroelektrostaciju projektēšana hidroelektrostacija ir pareiza, ir visi faktori, kas ietekmē hidroelektrostacijas efektivitāti.Protams, daži no šiem ietekmējošiem faktoriem ir primāri un daži ir sekundāri, un noteiktos apstākļos primārie un sekundārie faktori arī pārveidosies viens otrā.
Tomēr neatkarīgi no tā, kāds ir faktors, izšķirošais faktors ir tas, ka cilvēki nav objekti, mašīnas vada cilvēki, bet tehnoloģiju pārvalda doma.Tāpēc hidroelektrostaciju projektēšanā, būvniecībā un aprīkojuma izvēlē pilnībā jāspēlē cilvēka subjektīvajai lomai un jātiecas uz izcilību tehnoloģijās, lai pēc iespējas samazinātu ūdens plūsmas enerģijas zudumus.Tas attiecas uz dažām hidroelektrostacijām, kur ūdens kritums ir salīdzinoši zems.Tas ir īpaši svarīgi.Vienlaikus nepieciešams efektīvi stiprināt hidroelektrostaciju darbību un pārvaldību, lai uzlabotu elektrostaciju efektivitāti, pilnvērtīgi izmantotu ūdens resursus un ļautu mazajām hidroelektrostacijām ieņemt lielāku lomu.
Izlikšanas laiks: 2021. gada 9. jūnijs
