Fiind cea mai mare sursă de energie regenerabilă, energia hidroelectrică reprezintă 22% din electricitatea mondială și generează mai multă energie decât alte surse regenerabile, cum ar fi sisteme de energie solară , vânt, surse geotermale.
Acestea sunt a doua cea mai mare centrală de producere a energiei electrice după centralele pe bază de combustibil. Centrala hidroelectrică este construită pentru a produce energie electrică pentru sarcinile de bază sau de vârf și, în unele cazuri, transportă ambele sarcini.
Aceste centrale electrice furnizează energie electrică fiabilă datorită varietății largi de caracteristici, cum ar fi capacitatea de urmărire a sarcinii, alimentarea maximă a sarcinii, funcționarea mai rapidă de la început etc.
Funcționarea centralei hidroelectrice
Hidroenergia este generată din apa care curge din râuri sau din unele construcții artificiale în care apa este disponibilă sau stocată. Centrele hidroelectrice cuprind rezervorul cu un baraj, canalizare, turbină, generator , și liniile de transmisie.
Un baraj este construit lângă un lac sau un râu mare pentru a stoca apa într-un rezervor. Barajul reține apa și crește presiunea apei la nivelul inferior. Este construit la înălțimi mai mari pentru a crește debitul.
functionarea centralei hidroelectrice
Apa din rezervoare este transportată prin penstocks, care sunt tuneluri uriașe pentru a transporta apa. În aceste plante, căderea apei este utilizată pentru a roti arborele motorului.
Când apa este alimentată din rezervor prin tuneluri pe palele turbinei, turbina începe să se rotească în direcția forței apei. Deoarece această turbină este cuplată la arborele alternatorului, energie electrica este produs de alternator.
Aici energia cinetică a apei curgătoare este convertită în electricitate care este transmisă în continuare către stații prin intermediul liniilor de transport așa cum se arată în figura de mai sus.
Cantitatea de electricitate depinde de doi factori care sunt
1. Cap de apă
2. Viteza debitului de apă de evacuare a apei
Capul apei indică distanța dintre suprafața apei și suprafața turbinei și depinde de apa disponibilă în rezervor și de mărimea rezervorului. Dacă capul este mai mare, apa de la o înălțime mai mare cade cu mai multă forță, provocând creșteri ale rotației turbinei.
Acest lucru are ca rezultat mai multe rezultate în mai multe generarea de energie electrică. În mod similar, dacă rata de descărcare a apei este mai mare, se generează o putere mare, deoarece cantitatea de apă care cade este mai mare, iar rata apei depinde de capacitățile râurilor, cum ar fi apa imensă sau mai multă apă care curge în râuri mai mari.
Părți / componente ale centralei hidroelectrice
Construcția centralei hidroelectrice are nevoie de un cost inițial ridicat pentru a construi un baraj, rezervoare și o centrală electrică. Dar, odată pornit, are nevoie de mai puține taxe de întreținere în comparație cu centralele pe combustibil.
Unele dintre principalele părți sau componente ale hidrocentralelor sunt descrise mai jos.
Baraj :
Baraj
Acestea sunt structurile construite pe râuri pentru a opri fluxul de apă și pentru a stoca apa în rezervor. Barajul colectează și stochează apa în anotimpurile ploioase și permite funcționarea continuă a plantei chiar și în timpul anotimpurilor de vară. Ridică capul apei, astfel încât înălțimea apei care cade crește.
Porti de admisie sau control :
Acestea sunt folosite pentru a elibera sau opri apa din baraj. Apa din rezervor este eliberată prin aceste porți către unitatea de turbină. Apa devine potențială, precum și energie cinetică în timp ce curge prin porțile de control.
Vană :
Penstocks
Ajută la creșterea vitezei apei la o rată mai mare de acționare a turbinelor. Acestea sunt din țevi lungi care transportă apa din rezervor până la casa turbinei.
Turbine cu apă:
turbină cu apă
Energia potențială și cinetică a apei din rezervorul alimentat cu hidro turbină este convertită în mișcare de rotație. Când apa lovește lamele turbinei, aceasta începe să se rotească în direcția forței nete a apei.
Diferite tipuri de turbine includ turbine cu roți Kaplan, Francis și Pelton. Turbina Francis este cea mai comună turbină utilizată în diferite hidrocentrale. Tipul de turbină depinde de capul sau cantitatea de apă și de capacitatea de producere a energiei electrice.
Generatoare:
Acestea se mai numesc și alternatoare în care arborele rotorului este cuplat cu arborele turbinei. Prin urmare, în timp ce turbina se rotește, aceasta provoacă rotiți generatorul arbore. Această rotație generează puterea electrică care este transmisă în continuare către stații prin intermediul liniilor de transmisie.
Tipuri de hidrocentrale
Centralele hidroelectrice sunt clasificate în trei tipuri de bază în funcție de modul în care funcționează. Aceste generând metode sunt plante Run-of-River, de stocare și de pompare și sunt explicate pe scurt mai jos.
Hidrocentrale Run-of-River
Se mai numește tip de plantă de diversiune. În aceasta, o porțiune a apei este deviată în canale de la râu. Este posibil ca aceste tipuri de plante să nu necesite un baraj pentru stocarea apei. Designul și aspectul acestor centrale sunt diferite de centralele hidroelectrice convenționale. Acestea sunt utilizate pentru a furniza energie la încărcarea de bază.
Funcționarea hidrocentralei râului
Aceste plante folosesc un mic iaz de apă numit Forebay pentru a satisface sarcinile imediate pentru mai puține perioade. Forebay reglează debitul de apă către unitatea de turbină, astfel încât puterea netă generată este, de asemenea, variată. Reduce nevoia de a construi rezervoare mari pentru o creștere ridicată a apei, astfel încât costul inițial este redus în comparație cu instalațiile de depozitare.
Depozitare hidrocentrale
Acesta este cel mai comun tip de hidrocentrală care necesită un baraj pentru stocarea apei în rezervor. Barajul facilitează creșterea capului, precum și a vitezei apei.
Penstock-urile transportă apă de la baraj la unitatea de turbină, astfel încât puterea generată depinde de alimentarea cu apă din rezervor. Acestea sunt utilizate atât ca bază, cât și ca instalații de vârf. Puterea netă generată este mai mult decât curgerea plantelor fluviale.
Uzine de depozitare pompate
În aceasta, aranjamentul reversibil al pompei-turbină și al rezervorului schimbă apa între cap (rezervorul superior) și rezervoarele cozii. În cazul consumului redus de energie electrică, apa necesară este pompată către iazul de coadă către iazul de cap de către mașinile hidraulice. Acest lucru se realizează prin utilizarea puterii generate de centralele pe bază de combustibil.
Uzină de depozitare pompată
În timpul orelor de vârf sau al încărcăturilor, apa este eliberată înapoi din iazul de cap în iazul de coadă prin stâlpi. Eficiența energetică a acestor centrale variază de la 70 la 80%. Datorită sarcinii de vârf a energiei de alimentare la un cost redus, veniturile sunt crescute.
Avantajele centralelor hidroelectrice
• Cost operațional scăzut : Odată construit barajul, electricitatea este produsă la o rată constantă, deoarece nu este necesar combustibil.
• Fără poluare: o centrală hidroelectrică nu produce deșeuri dăunătoare sau gaze cu efect de seră, astfel poluarea atmosferei este mai mică în comparație cu centralele termice și nucleare.
• Puterea economică : energia este generată cu energie regenerabilă, deci nu este necesar un cost al combustibilului în timpul producerii acesteia. Acest lucru face ca costul redus al energiei electrice în comparație cu prețurile de drumeții ale combustibililor fosili.
• Depozitarea apei: Construcția acestor plante facilitează, de asemenea, apa pentru irigații și reduce inundațiile, secetele prin stocarea apei. Acest lucru este foarte util deoarece depășește risipa inutilă de apă.
Sper că ați avut o înțelegere clară a cunoștințelor de bază despre energia hidroelectrică și funcționarea acesteia. În plus, orice întrebări referitoare la proiecte electrice și electronice, vă rugăm să scrieți sugestiile și comentariile dvs. despre acest articol în secțiunea de comentarii de mai jos. Și răspundeți la această întrebare dacă sunteți interesat - Pe baza capacității de clasificare a hidrocentralelor?
Credite foto:
Baraj pe râu de wikimedia
Penstocks de wikimedia
Construcția turbinei de apă de snowyhydro
Plante de râu de wikimedia
Uzină de depozitare pompată de tva
