HE: načelo rada, krug, oprema, snaga

Gotovo svatko zamišlja svrhu hidroelektrana, ali samo nekoliko njih može pouzdano razumjeti načelo rada HE. Glavna tajna za ljude - kako ova velika brana bez goriva generira električnu energiju. O ovom i razgovoru.

Što je hidroelektrana?

Hidroelektrana je složeni kompleks koji se sastoji od različitih struktura i posebne opreme. Na rijekama postoje hidroelektrane, gdje postoji konstantan priljev vode za popunjavanje brane i rezervoara. Takve strukture (brana) stvorene tijekom izgradnje hidroelektrane neophodne su za koncentraciju stalnog toka vode, koji se uz pomoć posebne opreme za HE pretvara u električnu energiju.

Valja napomenuti da izbor mjesta za gradnju igra važnu ulogu u smislu učinkovitosti rada HE. Mora postojati dva uvjeta: zajamčena neiscrpna vodoopskrba i visoki kut padina rijeke.

Načelo rada hidroelektrane

Rad hidroelektrane vrlo je jednostavan. Izgrađene hidrauličke konstrukcije pružaju stabilnu vodu koja ulazi u lopatice turbina. Glava pokreće turbinu, zbog čega rotira generatore. Potonji proizvodi električnu energiju koja se zatim isporučuje potrošaču preko visokonaponskih prijenosnih vodova.

Glavna poteškoća takve strukture je osigurati stalnu vodu vode koja se postiže podizanjem brana. Zahvaljujući tome, velika količina vode koncentrirana je na jednom mjestu. U nekim slučajevima se koristi prirodna struja vode, a ponekad se koristi i brana i izvod (prirodna struja).

U zgradi postoji oprema za hidroelektrane, čiji je glavni zadatak pretvoriti mehaničku energiju protoka vode u električnu energiju. Ovaj zadatak je dodijeljen generatoru. Također se koristi dodatna oprema za praćenje rada stanice, distribucije uređaja i transformatorskih stanica.

Ispod slike prikazan je shematski dijagram HE.

Kao što vidite, tok struje rotira turbinu generatora, stvara energiju, isporučuje ga transformatorom za pretvorbu, nakon čega se transportira preko dalekovoda do dobavljača.

kapaciteti

Postoje različite hidroelektrane, koje se mogu podijeliti prema izlazu:

1. Vrlo moćno - s proizvodnjom više od 25 MW.
2. Srednja - s proizvodnjom do 25 MW.
3. Mali - s proizvodnjom do 5 MW.

Snaga hidroelektrana prvenstveno ovisi o protoku vode i učinkovitosti samog generatora, koji se koristi na njemu. Ali čak i najučinkovitija instalacija neće moći proizvesti velike količine električne energije s slabom vodom. Također treba uzeti u obzir da kapacitet hidroelektrane nije konstantan. Zbog prirodnih uzroka, razina vode u brani može se povećati ili smanjivati. Sve to ima utjecaja na količinu proizvedene električne energije.

Uloga brane

Najsloženiji, veliki i općenito glavni element bilo koje hidroelektrane je brana. Nemoguće je razumjeti što je hidroelektrana, bez razumijevanja suštine brane. Oni su ogromni mostovi koji drže vodotok. Ovisno o dizajnu, mogu se razlikovati: postoje gravitacijske, lučne i druge strukture, ali njihov cilj je uvijek isti - održavanje velikog volumena vode. Zahvaljujući brani, moguće je koncentrirati stabilan i snažan tok vode, usmjeravajući ga na lopatice turbina, koje rotiraju generator. On zauzvrat proizvodi električnu energiju.

tehnologije

Kao što već znamo, princip HEP-a temelji se na korištenju mehaničke energije pada vode koja se zatim pretvara u električnu energiju pomoću turbine i generatora. Turbine se mogu instalirati bilo u brane ili u blizini. U nekim slučajevima koristi se cjevovod, kroz koji voda ispod razine brane prolazi pod visokim tlakom.

Pokazatelji kapaciteta bilo koje hidroelektrane su nekoliko: vodeni tok i hidrostatska glava. Posljednji lik određuje razlika u nadmorskoj visini između početne i završne točke slobodnog pada vode. Pri izradi projekta, postaje na jednom od tih pokazatelja temelje cijelu strukturu.

Poznate tehnologije proizvodnje električne energije omogućuju visoku učinkovitost prilikom prevođenja mehaničke energije u električnu energiju. Ponekad je nekoliko puta veći od sličnih pokazatelja termoelektrane. Takva visoka učinkovitost postiže se zbog opreme koja se primjenjuje na hidroelektranama. Pouzdan je i relativno jednostavan za korištenje. Osim toga, zbog nedostatka goriva i dodjele velike količine toplinske energije, život takve opreme je prilično velik. Podjele ovdje su vrlo rijetke. Smatra se da je minimalni vijek trajanja generatora i struktura općenito oko 50 godina. Iako su čak i danas hidrocentrale koje su izgrađene tridesetih godina prošlog stoljeća uspješno funkcionirale.

Hidroelektrane u Rusiji

Do danas je na području Rusije oko 100 hidroelektrana. Naravno, njihova snaga je drugačija, a većina je stanica s instaliranim kapacitetom do 10 MW. Postoje i stanice poput Pirogovskaya ili Akulovskaya, koje su puštene u pogon 1937. godine, a kapacitet je samo 0,28 MW.

Najveći su Sayano-Shushenskaya i HE Krasnoyarsk s kapacitetom od 6400 i 6000 MW. Slijedi postaja:

1. Bratsk (4500 MW).
2. HE Ust-Ilimskaya (3840).
3. Bochuganskaya (2997 MW).
4. Volzhskaya (2660 MW).
5. Zhigulevskaya (2450 MW).

Unatoč ogromnom broju takvih postaja, oni proizvode samo 47.700 MW, što je 20% ukupnog volumena sve proizvedene energije u Rusiji.

U zaključku

Sada razumijete načelo rada HE, pretvarajući mehaničku energiju protoka vode u električnu energiju. Unatoč prilično jednostavnoj ideji dobivanja energije, kompleks opreme i novih tehnologija čine takve strukture teškim. Međutim, u usporedbi s nuklearne elektrane oni su stvarno primitivni.