Izvedene HE: opis, princip delovanja, kje se uporabljajo

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Hidrotehnične strukture se že od antičnih časov uporabljajo za pridobivanje energije. Dandanes se uspešno razvija tudi ločena smer derivacijskih postaj. To so strukture, za katere je značilna posebna drenažna infrastruktura, ki omogoča učinkovitejši nadzor pretoka tudi v težkih geografskih razmerah. Na osnovni ravni zanje velja dekodiranje hidroelektrarne - hidrološke elektrarne.

Glavne komponente izpeljanih sistemov

Funkcionalno infrastrukturo tovrstnih HE tvorijo vodno-energetski objekti. Osnovo vodno-tlačnega dela sestavljajo dovodni, prelivni in zalogovniki. Med temi hidrosistemi se voda iz zgornjega območja rek prenaša po umetnih kanalih v rezervoarje. Kar zadeva energetske objekte v sklopu preusmeritvenih HE, jih pogosteje predstavljajoposebne cevi, ki zagotavljajo pretok tokov do sprejemne opreme v hidravličnih zgradbah.

Oprema tovrstnih stavb z mehanizmi, ki proizvajajo energijo, je ključnega pomena za proizvodnjo energije. Predvsem so to lahko hidravlične turbine s transformatorji, pa tudi mehanska oprema, ki deluje kot končni porabnik energije. V obeh primerih se del proizvedene električne energije pošlje v servisiranje delovanja skupne infrastrukture, ki vključuje krmilne sisteme z avtomatizacijo, stikalne naprave in sisteme za izklop v sili.

Pomožne komponente v preusmerjevalnih hidroelektrarnah

Ta skupina konstrukcijskih delov in konstrukcij postaje je zasnovana tako, da zagotavlja osnovne pogoje za delovanje funkcionalnih hidroelektrarn. To so lahko kanalizacijski kanali, pladnji, predori, upravni objekti itd. Osnovo sestavljajo tehnične konstrukcije, zaradi katerih poteka odvodnjavanje reke. V takem sistemu so predvidene strukture za odvodnjavanje s skakalci in pregradnimi regulacijskimi ventili. Na primer, v nekaterih odvodnih HE so strukture za zaščito rib in prehode rib, zaradi katerih lahko ribe določene velikosti preidejo na drstišča, pa tudi v nasprotni smeri. V času gradnje postaje se uporabljajo tudi začasni objekti za zagotavljanje tehničnih zmogljivosti in pogojev za izvajanje gradbenih, montažnih in popravil.

Načelo delovanja postaje

Za razliko od klasičnega sistema jezov preusmeritev vključuje ustvarjanje popolnoma umetnega kanala s preusmerjenim tokom. Delovno vozlišče v obliki drenažne veje odvrže del potoka stran od struge proti dolvodnemu toku. Poleg tega spodnji del ni vedno sposoben zagotoviti zadostne moči v naravnih razmerah, zato so pogosto priključene dodatne črpalke - praviloma v zaprtih sistemih. Glede pristopov k mehaniki proizvodnje električne energije načelo delovanja preusmeritvene hidroelektrarne ustreza shemi jezov. Mimo drenažnega kanala se tok usmeri v hidrogeneratorje, kjer zaradi mehanskega dela nastane tok. Spet je mogoče mehansko energijo usmeriti v končni objekt dobave vode - to je že odvisno od namena postaje.

Vrste preusmeritvenih HE

Obstajajo naslednji znaki klasifikacije preusmeritvenih hidroelektrarn:

• Po moči. Nizke elektrarne proizvajajo energijo do 30 MW, srednje do 300 MW in visoke moči do 1000 MW.
• S silo pritiska. Nizkotlačni oddajajo moč glave do 30-50 m, srednje - do 100 m in z visoko močjo - od 300 m.
• Po načrtu. Običajno ločimo zaprte tunelske in odprte preusmeritvene hidroelektrarne, v praksi pa pogosto naletimo na kombinirane sisteme z delno vključitvijo zgornjih zapiralnih konstrukcij.
• Višina skakalcev. Posamezen parameter, ki je nastavljen v projektudokument na podlagi študij gradbišča HE. Vendar se kanalski, obalni in poplavni sistemi bistveno razlikujejo. Zadnji dve postavitvi se razlikujeta po tem, da zagotavljata najvišje pregrade, zasnovane za zadrževanje ali prepuščanje tokov v primeru nenadzorovanega dviga gladine vode.

Območja uporabe

Hidroelektrarne te vrste se lahko uporabljajo za različne potrebe industrije in gospodarstva. Izbira značilnosti za gradnjo določenega objekta je določena z lokalnimi geografskimi in podnebnimi razmerami ter zahtevami glede vira porabe energije. Kje se v Rusiji uporabljajo preusmeritvene HE? Tradicionalno se izberejo kraji z velikim naklonom rečnega toka, po katerih se ustvarijo umetni pogoji za izpeljavo. Gorski teren, zlasti Severni Kavkaz, načeloma ne velja za najbolj ugodno regijo za postavitev energetskih objektov, vendar so tu koncentrirane glavne zmogljivosti zaradi ugodnih pogojev za ustvarjanje naravnega drenažnega sistema z močnim pritiskom.. Tudi na območjih s težavnim terenom se del objektov, vključenih v hidroelektrično infrastrukturo, izvaja pod zemljo. Ta rešitev zagotavlja ne le strukturne, temveč tudi ekonomske prednosti. Na polotoku Kola in v Kareliji se uporabljajo odprte srednjegorske hidroelektrarne.

Sklep

Diverzacijske hidroelektrarne imajo kot vir alternativne energije številne prednosti. To so okolju prijazni in dovolj zmogljivi generatorjičasovnih obdobjih za dosego vrhunske zmogljivosti. Težave pri uporabi takšnih HE pa so posledica njihove strukturne kompleksnosti in visokih stroškov vzdrževanja. Poleg tega stroge zahteve glede lokacije preusmeritvenih hidroelektrarn povzročajo tudi dodatne logistične težave pri prenosu električne energije na velike razdalje. Kljub temu shematski diagrami tovrstnih hidroelektrarn še vedno veljajo za obetavne in se v nekaterih panogah popolnoma upravičijo kot odličen model za zanesljiv vir poceni energije.