Kao najveći obnovljivi izvor energije, hidroelektrična energija čini 22 posto svjetske električne energije i generira više energije od ostalih obnovljivih izvora poput solarni energetski sustavi , vjetar, geotermalni izvori.
To su druga najveća postrojenja za proizvodnju električne energije nakon postrojenja na gorivo. Hidroelektrana je izgrađena za proizvodnju električne energije za osnovna ili vršna opterećenja, au nekim slučajevima nosi oba opterećenja.
Ove elektrane pružaju pouzdanu električnu energiju zahvaljujući širokom spektru karakteristika kao što su sposobnost praćenja tereta, vršno napajanje, brži rad od početka, itd.
Rad hidroelektrane
Hidroenergija se stvara iz vode koja teče iz rijeka ili nekih umjetnih konstrukcija u kojima je voda dostupna ili uskladištena. Hidroelektrane obuhvaćaju rezervoar s branom, ogradom, turbinom, generator , i dalekovodi.
Brana je izgrađena u blizini jezera ili velike rijeke za spremanje vode u rezervoar. Brana zadržava vodu i povećava pritisak vode na donjoj razini. Izrađuje se na većim visinama kako bi se povećala brzina protoka.
rad hidroelektrane
Voda iz rezervoara prenosi se kroz zaloge koji su ogromni tuneli za prenošenje vode. Kod ovih postrojenja pad vode koristi se za okretanje osovine motora.
Kada se voda iz rezervoara napaja kroz tunele na lopaticama turbine, turbina se počinje okretati u smjeru sile vode. Budući da je ova turbina spojena na osovinu alternatora, električna energija proizvodi alternator.
Ovdje se kinetička energija vode koja teče pretvara u električnu energiju koja se dalje prenosi u trafostanice putem dalekovoda kao što je prikazano na gornjoj slici.
Količina električne energije ovisi o dva čimbenika
1. Glava vode
2. Brzina protoka vode koja ispušta vodu
Glava vode označava udaljenost između površine vode i površine turbine, a ona ovisi o raspoloživoj vodi u ležištu i veličini rezervoara. Ako je glava veća, voda s veće visine pada s većom silom, što uzrokuje povećanje rotacije turbine.
To rezultira više rezultatima u više proizvodnja električne energije. Slično tome, ako je brzina ispuštanja vode veća, stvara se velika snaga jer je količina pada vode veća, a brzina vode ovisi o kapacitetima rijeka, poput ogromne vode ili više vode koja teče u većim rijekama.
Dijelovi / dijelovi hidroelektrane
Izgradnja hidroelektrane treba visoki početni trošak za izgradnju brane, rezervoara i elektrane. No, nakon što započne, potrebno je manje troškova održavanja u odnosu na postrojenja na gorivo.
Neki od glavnih dijelova ili komponenata hidroelektrana opisani su u nastavku.
Brana :
Brana
To su građevine izgrađene na rijekama kako bi zaustavile protok vode i kako bi se voda skladištila u rezervoaru. Brana skuplja i skladišti vodu u kišnim sezonama i omogućava kontinuirani rad postrojenja čak i tijekom ljetnih sezona. Podiže glavu vode pa se povećava visina pada vode.
Ulazne ili upravljačke kapije :
Koriste se za ispuštanje ili zaustavljanje vode iz brane. Voda iz ležišta ispušta se kroz ta vrata do turbinske jedinice. Voda dobiva potencijal kao i kinetičke energije dok teče kroz kontrolna vrata.
Penstock :
Penstocks
Pomaže u povećanju brzine vode većom brzinom za pogon turbina. To su dugačke cijevi koje vode vodu iz rezervoara do kuće turbine.
Vodene turbine:
vodena turbina
Potencijalna i kinetička energija vode iz ležišta napajanog hidroturbinom pretvara se u rotacijsko gibanje. Kad voda udari u lopatice turbine, ona se počinje okretati u smjeru neto sile vode.
Različite vrste turbina uključuju turbine s kotačima Kaplan, Francis i Pelton. Francisova turbina najčešća je turbina koja se koristi u raznim hidroelektranama. Vrsta turbine ovisi o visini ili količini vode i kapacitetu proizvodnje električne energije.
Generatori:
Oni se također nazivaju alternatorima kod kojih je osovina rotora spojena s osovinom turbine. Stoga, dok se turbina okreće, uzrokuje okretati generator vratilo. Ova rotacija generira električnu energiju koja se dalje prenosi do trafostanica putem dalekovoda.
Vrste hidroelektrana
Hidroelektrane su klasificirane u tri osnovne vrste prema načinu rada. Ovi metode generiranja su tekućice, akumulacije i crpne akumulacije i ukratko su objašnjene u nastavku.
Tekuće hidroelektrane
Naziva se i preusmjeravajućom biljkom. Pri tome se dio vode iz rijeke preusmjerava u kanale. Ovim vrstama biljaka možda neće biti potrebna brana za čuvanje vode. Dizajn i izgled ovih postrojenja razlikuju se od konvencionalnih hidroelektrana. Oni se koriste za napajanje osnovnog opterećenja.
Rad riječne hidroelektrane
Ove biljke koriste mali ribnjak zvan Forebay kako bi podmirivale neposredna opterećenja za manje razdoblja. Forebay regulira protok vode do turbinske jedinice, tako da je neto generirana snaga također različita. Smanjuje potrebu za izgradnjom velikih rezervoara za visoki napuh ili val vode, tako da su početni troškovi smanjeni u usporedbi s skladištima.
Akumulacijske hidroelektrane
Ovo je najčešći tip hidroelektrane koja zahtijeva branu za spremanje vode u rezervoar. Brana olakšava povećanje glave kao i brzine vode.
Penstocks nose vodu od brane do turbinske jedinice, tako da generirana snaga ovisi o opskrbi vodom iz rezervoara. Oni se koriste kao baza kao i postrojenja za vršno opterećenje. Neto proizvedena snaga veća je od protoka riječnih postrojenja.
Pumpana skladišna postrojenja
U tom slučaju reverzibilni aranžman pumpe-turbine i rezervoara razmjenjuje vodu između rezervoara za glavu (gornji rezervoar) i rep. U slučaju slabe električne energije, hidrauličkim strojevima voda se pumpa u repni ribnjak do glavnog jezera. To se postiže korištenjem snage koja se generira iz postrojenja na gorivo.
Pumpirano skladište
Tijekom najvećih sati ili opterećenja, voda se pušta natrag iz glavnog jezera u repni ribnjak kroz zalihe. Energetska učinkovitost ovih postrojenja varira od 70 do 80%. Zbog vršnog opterećenja koje napaja energiju po niskim troškovima, prihod se povećava.
Prednosti hidroelektrana
• Niski operativni troškovi : Jednom kada je brana izgrađena, električna energija proizvodi se konstantno, jer gorivo nije potrebno.
• Nema zagađenja: Hidroelektrana ne proizvodi štetni otpad ili stakleničke plinove, pa je onečišćenje atmosfere manje u odnosu na termoelektrane i nuklearna postrojenja.
• Ekonomska snaga : energija se generira obnovljivom energijom, tako da tijekom njezine proizvodnje nisu potrebni troškovi goriva. To čini niske troškove električne energije u usporedbi s planinarskim cijenama fosilnih goriva.
• Skladištenje vode: Izgradnja ove biljke također olakšava vodu za navodnjavanje i smanjuje poplave, suše skladištenjem vode. To je vrlo korisno jer se prevladava nepotrebno rasipanje vode.
Nadam se da ste jasno razumjeli osnovno znanje o hidroelektričnoj energiji i njenom radu. Nadalje, bilo kakva pitanja u vezi s električnim i elektroničkim projektima, molimo napišite svoje prijedloge i komentare u vezi s ovim člankom u odjeljak za komentare u nastavku. I odgovorite na ovo pitanje ako ste zainteresirani - Kako se klasificiraju hidroelektrane na temelju kapaciteta?
Foto bodovi:
Brana na rijeci kraj wikimedia
Penstocks by wikimedia
Izgradnja vodene turbine do snježnohidro
Bježanje riječnih biljaka po wikimedia
Pumpano skladište od PDV
