Kot največji obnovljivi vir energije predstavlja hidroelektrarna 22 odstotkov svetovne električne energije in proizvede več energije kot drugi obnovljivi viri, kot je sistemi sončne energije , veter, geotermalni viri.
So druga največja elektrarna za proizvodnjo električne energije po elektrarnah na gorivo. Hidroelektrarna je zgrajena za proizvodnjo električne energije za osnovne ali največje obremenitve, v nekaterih primerih pa nosi obe obremenitvi.
Te elektrarne zagotavljajo zanesljivo električno energijo zaradi najrazličnejših lastnosti, kot so sposobnost sledenja obremenitve, največja dobava obremenitve, hitrejše delovanje od začetka itd.
Delovanje hidroelektrarne
Hidroenergija se pridobiva iz vode, ki teče iz rek ali nekaterih umetnih konstrukcij, v katerih je voda na voljo ali shranjena. Hidroelektrarne obsegajo rezervoar z jezom, vodnikom, turbino, generator in daljnovodi.
Jez je zgrajen v bližini jezera ali velike reke za shranjevanje vode v rezervoarju. Jez zadržuje vodo in povečuje tlak vode na dnu. Zgrajen je na višjih višinah, da poveča pretok.
obratovanje hidroelektrarne
Voda iz rezervoarjev se prenaša skozi zaloge, ki so ogromni predori za prenašanje vode. V teh rastlinah padec vode uporabljamo za vrtenje gredi motorja.
Ko se voda iz rezervoarja dovaja skozi predore na lopaticam turbine, se turbina začne vrteti v smeri vodne sile. Ker je ta turbina povezana z gredjo alternatorja, električna energija proizvaja alternator.
Tu se kinetična energija tekoče vode pretvori v električno energijo, ki se nadalje prenese v podstanice prek daljnovodov, kot je prikazano na zgornji sliki.
Količina električne energije je odvisna od dveh dejavnikov
1. Glava vode
2. Hitrost pretoka vode v izpust
Glava vode prikazuje razdaljo med vodno gladino in površino turbine, ki je odvisna od razpoložljive vode v rezervoarju in velikosti rezervoarja. Če je glava več, voda z večje višine pada z večjo silo, kar povzroči povečanje vrtenja turbine.
To ima za posledico več rezultatov v več močna generacija. Če je stopnja izpusta vode večja, se ustvari velika moč, saj je količina vode večja in je hitrost vode odvisna od rečnih zmogljivosti, kot je velika voda ali več vode, ki teče v večjih rekah.
Deli / sestavni deli hidroelektrarne
Gradnja hidroelektrarne potrebuje visoke začetne stroške za gradnjo jezu, rezervoarjev in elektrarne. Toda po zagonu potrebuje manj stroškov vzdrževanja v primerjavi z napravami na gorivo.
Nekateri glavni deli ali sestavni deli hidroelektrarn so opisani spodaj.
Jez :
Jez
To so strukture, zgrajene na rekah, da ustavijo pretok vode in shranijo vodo v rezervoarju. Jez zbira in shranjuje vodo v deževnih obdobjih in omogoča neprekinjeno obratovanje elektrarne tudi v poletni sezoni. Dvigne glavo vode, tako da se višina padca vode poveča.
Vhodna ali krmilna vrata :
Uporabljajo se za izpust ali zaustavitev vode z jezu. Voda iz rezervoarja se skozi te odprtine spusti v turbinsko enoto. Voda dobi potencial kot tudi kinetične energije, medtem ko teče skozi krmilna vrata.
Penstock :
Penstocks
Pomaga povečati hitrost vode pri višji hitrosti za pogon turbin. Gre za dolge cevi, ki vodijo vodo iz rezervoarja v turbinsko hišo.
Vodne turbine:
vodna turbina
Potencialna in kinetična energija vode iz rezervoarja, ki se napaja s hidro turbino, se pretvori v rotacijsko gibanje. Ko voda udari v lopatice turbine, se ta začne vrteti v smeri neto sile vode.
Različne vrste turbin vključujejo kolesne turbine Kaplan, Francis in Pelton. Francisova turbina je najpogostejša turbina, ki se uporablja v različnih hidroelektrarnah. Tip turbine je odvisen od višine ali količine vode in zmogljivosti proizvodnje električne energije.
Generatorji:
Imenujejo se tudi alternatorji, pri katerih je gred rotorja povezana z gredjo turbine. Medtem ko se turbina vrti, povzroči zavrtite generator gred. S tem vrtenjem se proizvede električna energija, ki se po daljnovodih dalje prenaša na podstanice.
Vrste hidroelektrarn
Hidroelektrarne so glede na način delovanja razvrščene v tri osnovne tipe. Te metode ustvarjanja so tekoče, skladiščne in črpališke naprave in so na kratko razložene spodaj.
Tekoče hidroelektrarne
Imenuje se tudi preusmeritvena vrsta rastline. Pri tem se del vode iz reke preusmeri v kanale. Te vrste rastlin morda ne bodo potrebovale jezu za shranjevanje vode. Zasnova in videz teh naprav se razlikujeta od običajnih hidroelektrarn. Ti se uporabljajo za napajanje osnovne obremenitve.
Potek rečne hidroelektrarne
Te rastline uporabljajo manjši vodni ribnik, imenovan Forebay, da za manj časa zadostijo takojšnjim obremenitvam. Forebay uravnava pretok vode v turbinsko enoto, zato je tudi ustvarjena neto moč različna. Zmanjšuje potrebo po gradnji velikih rezervoarjev za visok vodostaj ali naval vode, tako da so začetni stroški nižji v primerjavi s skladiščnimi obrati.
Hidroelektrarne
To je najpogostejša vrsta hidroelektrarne, ki zahteva jez za shranjevanje vode v rezervoarju. Jez olajša povečanje glave in hitrosti vode.
Penstocks prenašajo vodo od jezu do turbinske enote, zato je proizvedena moč odvisna od dovoda vode iz rezervoarja. Te se uporabljajo kot podlaga, pa tudi kot naprave za največjo obremenitev. Neto proizvedena moč je večja od pretoka rečnih rastlin.
Črpališča
Pri tem reverzibilna ureditev črpalka-turbina in rezervoar izmenjuje vodo med rezervoarjem za glavo (zgornji rezervoar) in zadnjim rezervoarjem. V primeru nizke porabe električne energije hidravlični stroji črpajo vodo do zadnjega ribnika do glavnega ribnika. To se naredi z izkoriščanjem moči, ki nastane v napravah na gorivo.
Črpališče
Med konicami ali obremenitvami se voda sprošča nazaj iz glavnega ribnika v repni ribnik skozi zbiralnike. Energijska učinkovitost teh rastlin se giblje med 70 in 80%. Zaradi največje obremenitve, ki napaja elektriko po nizkih stroških, se prihodek poveča.
Prednosti hidroelektrarn
• Nizki operativni stroški : Ko je jez zgrajen, se elektrika proizvaja s konstantno hitrostjo, ker gorivo ni potrebno.
• Brez onesnaženja: Hidroelektrarna ne proizvaja škodljivih odpadkov ali toplogrednih plinov, zato je onesnaževanje ozračja manjše kot v termoelektrarnah in jedrskih elektrarnah.
• Ekonomična moč : električna energija se pridobiva iz obnovljivih virov energije, zato med proizvodnjo ni potrebnih stroškov goriva. Zaradi tega so stroški električne energije nizki v primerjavi s pohodniškimi cenami fosilnih goriv.
• Skladiščenje vode: Zgradba te rastline olajša tudi vodo za namakanje in z shranjevanjem vode zmanjša poplave in suše. To je zelo koristno, ker premaga nepotrebno zapravljanje vode.
Upam, da ste dobro razumeli osnovno znanje o hidroelektrični energiji in njenem delovanju. Poleg kakršnih koli vprašanj v zvezi z električnimi in elektronskimi projekti svoje predloge in komentarje o tem članku napišite v spodnjem oddelku za komentarje. In odgovorite na to vprašanje, če vas zanima - Kako so hidroelektrarne razvrščene na podlagi zmogljivosti?
Zasluge za fotografije:
Jez na reki pri wikimedia
Penstocks by wikimedia
Gradnja vodne turbine do snežnohidro
Tekoče rastline do wikimedia
Črpalna naprava do DDV
