Как крупнейший возобновляемый источник энергии, гидроэлектроэнергия составляет 22 процента мировой электроэнергии и генерирует больше энергии, чем другие возобновляемые источники, такие как системы солнечной энергии , ветер, геотермальные источники.
Это вторые по величине электростанции после электростанций, работающих на топливе. Гидроэлектростанция построена для выработки электроэнергии для базовой или пиковой нагрузки, а в некоторых случаях она несет обе нагрузки.
Эти электростанции обеспечивают надежное электроснабжение благодаря широкому спектру характеристик, таких как возможность отслеживания нагрузки, обеспечение пиковой нагрузки, более быстрая работа с момента запуска и т. Д.
Работа гидроэлектростанции
Гидроэнергия вырабатывается за счет воды, текущей из рек или некоторых искусственных сооружений, в которых вода имеется или хранится. Гидроустановки включают водохранилище с плотиной, напорный трубопровод, турбину, генератор , и линии передачи.
Плотина строится возле озера или большой реки для хранения воды в резервуаре. Плотина удерживает воду и увеличивает давление воды на нижнем уровне. Он построен на большей высоте, чтобы увеличить скорость потока.
работа гидроэлектростанции
Вода из резервуаров проходит через напорные водозаборы, которые представляют собой огромные туннели для переноса воды. В этих установках падение воды используется для вращения вала двигателя.
Когда вода подается из резервуара через туннели на лопатках турбины, турбина начинает вращаться в направлении силы воды. Поскольку эта турбина соединена с валом генератора, электроэнергия производится генератором.
Здесь кинетическая энергия проточной воды преобразуется в электричество, которое затем передается на подстанции по линиям электропередачи, как показано на рисунке выше.
Количество электроэнергии зависит от двух факторов:
1. Напор воды
2. Скорость расхода воды слива воды.
Напор воды указывает расстояние между поверхностью воды и поверхностью турбины и зависит от имеющейся воды в резервуаре и размера резервуара. Если напор больше, вода с большей высоты падает с большей силой, вызывая увеличение вращения турбины.
Это приводит к большему количеству результатов в большем количестве выработка энергии. Точно так же, если скорость сброса воды больше, генерируется большая мощность, поскольку количество падающей воды больше и скорость воды зависит от пропускной способности реки, такой как большая вода или больше воды, протекающей в более крупных реках.
Части / Компоненты гидроэлектростанции
Строительство гидроэлектростанции требует высоких начальных затрат на строительство плотины, водохранилищ и электростанции. Но после запуска требует меньших затрат на техническое обслуживание по сравнению с установками, работающими на топливе.
Некоторые из основных частей или компонентов гидроэлектростанций описаны ниже.
Плотина :
Плотина
Это сооружения, построенные на реках, чтобы остановить поток воды и сохранить воду в резервуаре. Плотина собирает и накапливает воду в сезон дождей и обеспечивает непрерывную работу станции даже в летнее время. Он поднимает напор воды, поэтому высота падения воды увеличивается.
Впускные или контрольные ворота :
Они используются для выпуска или остановки воды из плотины. Через эти затворы вода из резервуара попадает в турбоагрегат. Вода приобретает потенциальную, а также кинетическую энергию, когда течет через контрольные ворота.
Penstock :
Вены
Это помогает увеличить скорость воды с большей скоростью для привода турбин. Это длинные трубы, по которым вода из резервуара попадает в машинное отделение.
Водяные турбины:
водяная турбина
Потенциальная и кинетическая энергия воды из резервуара, подаваемой на гидротурбину, преобразуется во вращательное движение. Когда вода ударяется о лопасти турбины, она начинает вращаться в направлении действующей силы воды.
К различным типам турбин относятся колесные турбины Каплана, Фрэнсиса и Пелтона. Турбина Фрэнсиса - наиболее распространенная турбина, используемая на различных гидроэлектростанциях. Тип турбины зависит от напора или количества воды и мощности выработки электроэнергии.
Генераторы:
Их также называют генераторами переменного тока, в которых вал ротора соединен с валом турбины. Поэтому, пока турбина вращается, она вызывает вращать генератор вал. Это вращение генерирует электроэнергию, которая далее передается на подстанции по линиям передачи.
Типы гидроэлектростанций
Гидроэлектростанции подразделяются на три основных типа в зависимости от того, как они работают. Эти методы генерации являются русловыми, гидроаккумулирующими и гидроаккумулирующими станциями и кратко описаны ниже.
Русловые гидроэлектростанции
Его еще называют диверсионным типом растений. При этом часть воды отводится в каналы из реки. Этим растениям может не требоваться плотина для хранения воды. По конструкции и внешнему виду эти электростанции отличаются от обычных гидроэлектростанций. Они используются для подачи питания на базовую нагрузку.
Русловая ГЭС
Эти растения используют небольшой водоем под названием Forebay, чтобы справляться с непосредственными нагрузками в течение меньшего времени. Forebay регулирует поток воды к турбоагрегату, поэтому вырабатываемая полезная мощность также варьируется. Это снижает необходимость в строительстве больших резервуаров для высокого напора или нагона воды, поэтому первоначальная стоимость снижается по сравнению с установками для хранения.
Накопительные гидроэлектростанции
Это наиболее распространенный тип гидроэлектростанции, для которого требуется плотина для хранения воды в резервуаре. Плотина способствует увеличению напора, а также скорости воды.
Затворы переносят воду от плотины к турбоагрегату, поэтому вырабатываемая мощность зависит от подачи воды из резервуара. Они используются как базовые, а также как установки для пиковых нагрузок. Чистая выработка электроэнергии превышает мощность речных электростанций.
ГАЗО
В этом случае реверсивный насос-турбина и напорный трубопровод обменивают воду между верхним (верхним резервуаром) и хвостовым резервуарами. В случае низкого уровня электроэнергии потребляемая вода перекачивается в хвостовой пруд в верхний пруд с помощью гидравлических машин. Это достигается за счет использования энергии, вырабатываемой электростанциями, работающими на топливе.
Насосная станция хранения
В часы пик или нагрузки вода сбрасывается обратно из верхнего пруда в хвостовой пруд через затворы. Энергоэффективность этих заводов варьируется от 70 до 80%. Благодаря пиковой нагрузке, обеспечивающей низкую стоимость электроэнергии, увеличивается доход.
Преимущества гидроэлектростанций
• Низкие эксплуатационные расходы : После того, как плотина построена, электричество вырабатывается с постоянной скоростью, поскольку не требуется топлива.
• Отсутствие загрязнения: гидроэлектростанция не производит вредных отходов или парниковых газов, поэтому загрязнение атмосферы меньше по сравнению с тепловыми и атомными станциями.
• Экономичная мощность : электроэнергия вырабатывается с помощью возобновляемых источников энергии, поэтому при ее производстве не требуется затрат на топливо. Это делает низкую стоимость электроэнергии по сравнению с повышением цен на ископаемое топливо.
• Хранение воды: Строительство этих заводов также способствует поливу для целей орошения и сокращает наводнения и засухи за счет накопления воды. Это очень полезно, поскольку позволяет избежать ненужных потерь воды.
Я надеюсь, что у вас есть четкое представление об основных знаниях о гидроэнергетике и ее работе. Кроме того, любые вопросы относительно электрических и электронных проектов, пожалуйста, напишите свои предложения и комментарии по этой статье в разделе комментариев ниже. И ответьте на этот вопрос, если вас интересует - Как классифицируются гидроэлектростанции по мощности?
Фото:
Плотина на реке Викимедиа
Penstocks от Викимедиа
Строительство гидротурбины Snowyhydro
Заречные растения от Викимедиа
ГАЗ от НДС
