Suurimpana uusiutuvana energialähteenä vesivoiman osuus on 22 prosenttia maailman sähköstä ja se tuottaa enemmän sähköä kuin muut uusiutuvat energialähteet, kuten aurinkoenergiajärjestelmät , tuuli, geotermiset lähteet.
Ne ovat toiseksi suurimmat voimalaitokset polttolaitosten jälkeen. Vesivoimalaitos on rakennettu tuottamaan sähköä perus- tai huippukuormille, ja joissakin tapauksissa se kantaa molemmat kuormat.
Nämä voimalaitokset tuottavat luotettavaa sähköä monien ominaisuuksien, kuten kuormanseurannan, huippukuormituksen, nopeamman toiminnan alusta, jne. Ansiosta.
Vesivoimalaitoksen toiminta
Vesivoimaa tuotetaan vedestä, joka virtaa jokista tai joistakin teknisistä rakenteista, joissa vettä on saatavana tai varastoituna. Vesivoimalaitokset käsittävät säiliön, jossa on pato, kynä, turbiini, generaattori ja voimajohdot.
Pato on rakennettu järven tai suuren joen lähelle varastoimaan vettä säiliöön. Pato pitää vettä ja lisää veden painetta pohjan tasolla. Se on rakennettu suuremmille korkeuksille virtausnopeuden lisäämiseksi.
vesivoimalaitoksen toiminta
Säiliöistä tuleva vesi kulkee lypsykanavien läpi, jotka ovat valtavia tunneleita veden kuljettamiseksi. Näissä kasveissa veden putoamista käytetään moottorin akselin pyörimiseen.
Kun vettä syötetään säiliöstä tunneleiden läpi turbiinilapoilla, turbiini alkaa pyöriä vesivoiman suuntaan. Koska tämä turbiini on kytketty laturin akseliin, sähköenergiaa tuottaa laturi.
Tässä virtaavan veden kineettinen energia muunnetaan sähköksi, joka edelleen siirretään sähköasemille siirtolinjojen kautta, kuten yllä olevassa kuvassa on esitetty.
Sähkön määrä riippuu kahdesta tekijästä
1. Veden pää
2. Veden virtausnopeus
Veden pää osoittaa veden pinnan ja turbiinin pinnan välisen etäisyyden, ja se riippuu säiliössä käytettävissä olevasta vedestä ja säiliön koosta. Jos päätä on enemmän, vettä suuremmalta korkeudelta putoaa enemmän voimaa, mikä lisää turbiinin pyörimistä.
Tämä johtaa enemmän tuloksia enemmän sähköntuotanto. Vastaavasti, jos veden virtausnopeus on suurempi, syntyy suurta tehoa, koska putoavan veden määrää on enemmän ja veden nopeus riippuu jokien kapasiteetista, kuten valtava vesi tai enemmän vettä, joka virtaa suuremmissa jokissa.
Vesivoimalaitoksen osat / komponentit
Vesivoimalaitosten rakentaminen tarvitsee korkeat alkukustannukset padon, säiliöiden ja voimalaitoksen rakentamiseksi. Mutta kun se on aloitettu, se tarvitsee vähemmän huoltomaksuja kuin polttoainekäyttöiset laitokset.
Joitakin vesilaitosten pääosia tai komponentteja kuvataan jäljempänä.
Pato :
Pato
Nämä ovat joille rakennettuja rakenteita veden virtauksen pysäyttämiseksi ja veden varastoimiseksi säiliöön. Pato kerää ja varastoi vettä sateisena vuodenaikana ja mahdollistaa laitoksen jatkuvan toiminnan myös kesäkaudella. Se nostaa vesipäätä, joten putoavan veden korkeus kasvaa.
Saanti- tai ohjausportit :
Näitä käytetään vapauttamaan tai pysäyttämään vesi padolta. Vesi säiliöstä vapautuu näiden porttien kautta turbiiniyksikköön. Vesi saa potentiaalia sekä liike-energiaa, kun se virtaa ohjausporttien läpi.
Penstock :
Penstocks
Se auttaa lisäämään veden nopeutta suuremmalla nopeudella turbiinien käyttämiseksi. Nämä ovat pitkiä putkia, jotka kuljettavat vettä säiliöstä turbiinitaloon.
Vesiturbiinit:
vesiturbiini
Vesiturbiiniin syötetyn säiliön veden potentiaalinen ja kineettinen energia muutetaan pyörimisliikkeeksi. Kun vesi törmää turbiinin siipiin, se alkaa pyöriä veden nettovoiman suuntaan.
Erilaisia turbiinityyppejä ovat Kaplan, Francis ja Pelton pyöräturbiinit. Francis-turbiini on yleisin turbiini, jota käytetään erilaisissa vesivoimaloissa. Turbiinin tyyppi riippuu pään tai veden määrästä ja sähköntuotannon kapasiteetista.
Generaattorit:
Näitä kutsutaan myös vaihtovirtageneraattoreiksi, joissa roottorin akseli on kytketty turbiinin akseliin. Siksi turbiinin pyöriessä se aiheuttaa kierrä generaattoria akseli. Tämä kierto tuottaa sähkötehoa, joka edelleen siirretään sähköasemille siirtolinjojen kautta.
Hydro-laitosten tyypit
Vesivoimalaitokset luokitellaan kolmeen perustyyppiin niiden toimintatavan mukaan. Nämä tuottavat menetelmät ovat Run-of-River-, varastointi- ja pumppaamot, ja ne selitetään lyhyesti alla.
Run-of-River-vesivoimalat
Sitä kutsutaan myös muuntotyyppiseksi kasviksi. Tässä osa vedestä johdetaan kanaviin joesta. Tämäntyyppiset kasvit eivät välttämättä vaadi patoa veden varastointiin. Näiden laitosten muotoilu ja ulkonäkö eroavat tavanomaisista vesivoimaloista. Näitä käytetään virran syöttämiseen peruskuormitukseen.
Joen vesivoimalaitoksen ajo
Nämä kasvit käyttävät pientä vesilampia nimeltä Forebay täyttääkseen välittömät kuormitukset vähemmän jaksoja. Forebay säätelee veden virtausta turbiiniyksikköön, joten myös tuotettu nettoteho vaihtelee. Se vähentää tarvetta rakentaa suuria säiliöitä korkealle vedelle tai veden nousulle, joten alkuperäiset kustannukset vähenevät verrattuna varastointilaitoksiin.
Varastovetylaitokset
Tämä on yleisin vesilaitostyyppi, joka vaatii patoa veden varastointiin säiliössä. Pato helpottaa pään ja veden nopeuden lisäämistä.
Polttoaineet kuljettavat vettä padolta turbiiniyksikköön, joten tuotettu teho riippuu veden saannista säiliöstä. Näitä käytetään pohja- ja huippukuormituslaitoksina. Tuotettu nettoteho on enemmän kuin jokilaitosten käyttö.
Pumpattavat varastointilaitokset
Tässä käännettävä pumpputurbiini ja kynänvarsijärjestely vaihtavat vettä pään (ylemmän säiliön) ja hännän säiliöiden välillä. Alhaisen sähkön tapauksessa kysyntävesi pumpataan takalammikkoon päälampeen hydraulisten koneiden avulla. Tämä tapahtuu hyödyntämällä polttoainetta käyttävistä laitoksista saatavaa voimaa.
Pumpattava varastointilaitos
Ruuhka-aikoina tai kuormituksissa vettä vapautuu takaisin pään lampesta hännän altaaseen kynänvarastojen kautta. Näiden laitosten energiatehokkuus vaihtelee 70-80%. Huippukuormituksesta johtuen sähkön syöttö edulliseen hintaan, tulot kasvavat.
Vesivoimalaitosten edut
• Alhaiset käyttökustannukset : Kun pado on rakennettu, sähköä tuotetaan tasaisella nopeudella, koska polttoainetta ei tarvita.
• Ei pilaantumista: Vesivoimalaitos ei tuota haitallisia jätteitä tai kasvihuonekaasuja, joten ilmakehän pilaantuminen on pienempi kuin lämpö- ja ydinvoimaloissa.
• Taloudellinen voima : sähköä tuotetaan uusiutuvalla energialla, joten polttoaineen kustannuksia ei tarvita sen tuottamisen aikana. Tämä tekee sähkön edullisuudesta verrattuna fossiilisten polttoaineiden vaellushintoihin.
• Veden varastointi: Tämän kasvien rakentaminen helpottaa vettä kasteluun ja vähentää tulvia, kuivuutta varastoimalla vettä. Tämä on erittäin hyödyllistä, koska se voittaa tarpeettoman vesihukan.
Toivon, että olet ymmärtänyt selkeästi perustiedot vesivoimasta ja sen toiminnasta. Lisäksi kaikki sähkö- ja elektroniikkaprojekteihin liittyvät kysymykset, kirjoita ehdotuksesi ja kommenttisi tästä artikkelista alla olevaan kommenttiosaan. Ja vastaa tähän kysymykseen, jos olet kiinnostunut - Kapasiteetin perusteella kuinka vesivoimalat luokitellaan?
Valokuvahyvitykset:
Pato joen varrella wikimedia
Penstocks by wikimedia
Vesiturbiinien rakentaminen lumihydro
Run-of-river -kasvit wikimedia
Pumpattava varastointilaitos arvonlisävero
