Као највећи обновљиви извор енергије, хидроелектрична енергија чини 22 процента светске електричне енергије и генерише више енергије од других обновљивих извора попут системи соларне енергије , ветар, геотермални извори.
То су друга највећа постројења за производњу електричне енергије након постројења на гориво. Хидроелектрана је конструисана за производњу електричне енергије за основна или вршна оптерећења, ау неким случајевима носи оба оптерећења.
Ове електране пружају поуздану електричну енергију захваљујући широком спектру карактеристика као што су способност праћења терета, вршно напајање, бржи рад од почетка итд.
Рад хидроелектране
Хидроенергија се генерише из воде која тече из река или неких вештачких конструкција у којима је вода доступна или ускладиштена. Хидроелектране се састоје од резервоара са браном, резервоаром, турбином, генератор , и далековода.
Брана је изграђена у близини језера или велике реке за складиштење воде у резервоару. Брана задржава воду и повећава притисак воде на доњем нивоу. Направљен је на већим висинама да би повећао брзину протока.
рад хидроелектране
Вода из резервоара се преноси кроз залоге који су огромни тунели за преношење воде. Код ових постројења пад воде користи се за окретање осовине мотора.
Када се вода из резервоара напаја кроз тунеле на лопатицама турбине, турбина почиње да се окреће у правцу силе воде. Пошто је ова турбина повезана са осовином алтернатора, електрична енергија производи алтернатор.
Овде се кинетичка енергија воде која тече претвара у електричну енергију која се даље преноси у трафостанице преко далековода као што је приказано на горњој слици.
Количина електричне енергије зависи од два фактора
1. Глава воде
2. Брзина протока воде која испушта воду
Глава воде показује растојање између површине воде и површине турбине и зависи од расположиве воде у резервоару и величине резервоара. Ако је глава већа, вода са веће висине пада са већом силом, што доводи до повећања ротације турбине.
Ово резултира више резултатима у више енергије. Слично томе, ако је брзина испуштања воде већа, ствара се велика снага, јер је количина воде која пада већа, а брзина воде зависи од речних капацитета, попут огромне воде или више воде која тече у већим рекама.
Делови / компоненте хидроелектране
Изградњи хидроелектране требају високи почетни трошкови за изградњу бране, резервоара и електране. Али након што започне, потребно је мање трошкова одржавања у поређењу са постројењима на гориво.
Неки од главних делова или компонената хидроелектрана су описани у наставку.
Браво :
Браво
То су структуре изграђене на рекама како би зауставиле проток воде и како би се вода складиштила у резервоару. Брана сакупља и складишти воду у кишним сезонама и омогућава непрекидан рад постројења чак и током летње сезоне. Подиже главу воде, па се висина пада воде повећава.
Улазне или контролне капије :
Користе се за испуштање или заустављање воде са бране. Вода из резервоара испушта се кроз ове капије у турбинску јединицу. Вода добија потенцијал као и кинетичке енергије док тече кроз контролна врата.
Пенстоцк :
Пенстоцкс
Помаже у повећању брзине воде већом брзином за погон турбина. То су дугачке цеви које воде воду из резервоара до куће турбине.
Водене турбине:
водена турбина
Потенцијална и кинетичка енергија воде из резервоара која се напаја хидро-турбином претвара се у ротационо кретање. Када вода удари у лопатице турбине, она почиње да се окреће у смеру нето силе воде.
Различите врсте турбина укључују турбине на точковима Каплан, Францис и Пелтон. Френсисова турбина је најчешћа турбина која се користи у разним хидроелектранама. Тип турбине зависи од напора или количине воде и капацитета производње електричне енергије.
Генератори:
Они се такође називају алтернаторима код којих је осовина ротора повезана са вратилом турбине. Стога, док се турбина окреће, то узрокује ротирати генератор осовина. Ова ротација генерише електричну енергију која се даље преноси до трафостаница путем далековода.
Врсте хидроелектрана
Хидроелектране су класификоване у три основна типа према начину рада. Ове методе генерисања су водотоци, складишта и пумпа за складиштење и укратко су објашњени у наставку.
Текуће хидроелектране
Такође се назива и диверзијска врста биљке. При томе се део воде из реке преусмерава у канале. Овим врстама биљака можда неће бити потребна брана за складиштење воде. Дизајн и изглед ових постројења разликују се од конвенционалних хидроелектрана. Они се користе за напајање основног оптерећења.
Рад речне хидроелектране
Ове биљке користе мали рибњак зван Форебаи да би задовољиле тренутна оптерећења за мање периода. Форебаи регулише проток воде до турбинске јединице, тако да је нето генерирана снага такође променљива. Смањује потребу за изградњом великих резервоара за велику количину воде или навала воде, тако да су почетни трошкови смањени у поређењу са складиштима.
Акумулационе хидроелектране
Ово је најчешћи тип хидроелектране којој је потребна брана за складиштење воде у резервоару. Брана олакшава повећање главе као и брзине воде.
Пенстоцкс носе воду од бране до турбинске јединице, тако да произведена снага зависи од довода воде из резервоара. Они се користе као база као и постројења са вршним оптерећењем. Нето произведена снага је више од рада речних постројења.
Пумпали постројења за складиштење
У овом случају реверзибилни аранжман пумпе-турбине и резервоара мења воду између главе (горњег резервоара) и резервоара са репом. У случају слабе струје, хидрауличким машинама вода се пумпа у задњи базен до главног језера. То се постиже коришћењем енергије која се генерише из постројења на гориво.
Пумпед Стораге Стораге
Током најјачих сати или оптерећења, вода се пушта назад из главног језера у репни рибњак кроз залихе. Енергетска ефикасност ових постројења варира од 70 до 80%. Због вршног оптерећења које напаја енергију по ниским трошковима, приход се повећава.
Предности хидроелектрана
• Ниски оперативни трошкови : Када се брана изгради, електрична енергија се производи константном брзином, јер гориво није потребно.
• Нема загађења: Хидроелектрана не производи штетни отпад или стакленичке гасове, па је загађење атмосфере мање у поређењу са термо и нуклеарним постројењима.
• Економска снага : електрична енергија се генерише из обновљивих извора енергије, тако да током њеног стварања нису потребни трошкови горива. То чини ниске трошкове електричне енергије у поређењу са планинарским ценама фосилних горива.
• Складиштење воде: Изградња ове биљке такође олакшава воду за наводњавање и смањује поплаве, суше складиштењем воде. Ово је врло корисно јер се превазилази непотребно расипање воде.
Надам се да сте јасно разумели основно знање о хидроелектричној енергији и њеном раду. Поред тога, било каква питања у вези са електричним и електронским пројектима, молимо напишите своје предлоге и коментаре у вези са овим чланком у одељак за коментаре испод. И одговорите на ово питање ако вас занима - На основу капацитета како се класификују хидроелектране?
Фото кредити:
Брана на реци поред викимедиа
Пенстоцкс би викимедиа
Изградња водене турбине до сновихидро
Низ биљака поред викимедиа
Пумпано складиште од ПДВ
