15000 Jelek
Kar további szakmai oktatás
Szivattyús tároló vízerőművek villamos energiát termel, hogy a kínálat magas csúcsot igényeknek mozgó víz között tározók különböző magasságokban. Időnként az alacsony elektromos kereslet, a fölös termelési kapacitás való szivattyúzásához használnak vizet a magasabb tartályba. Ha van nagyobb kereslet, a víz visszakerül az alsó tartályt egy turbina. Szivattyús tároló rendszerek jelenleg az egyedüli kereskedelmileg fontos eszköze nagyméretű rács energiatároló és javítja a napi terhelési tényező a generációs rendszer. A vízerőművek nélkül tartályűrtartalom nevezzük run-of-the-folyó növényekkel. A árapály erőmű él a napi emelkedése és süllyedése következtében vizet árapály; ilyen források nagyon kiszámítható, és ha a körülmények lehetővé teszik építési tározók is lehet feladás képes generálni az áram alatt nagy kereslet időszakokban.
Kevésbé gyakori típusú vízerőművek használja víz mozgási energia vagy undammed forrásokból, például alulcsapott waterwheels.
Egy egyszerű képlet közelítő villamosenergia-termelés egy vízerőmű: P = hrgk, ahol P jelentése teljesítményt kilowattban, h magassága méterben, r jelentése áramlási sebesség a köbméter másodpercenként, g jelentése a nehézségi gyorsulás 9,8 m / s2, és k a hatásfoka 0-tól 1 hatékonyság gyakran magasabb nagyobb és modernebb turbinák.
Éves villamosenergia-termelés függ a rendelkezésre álló vízellátás. Egyes berendezések a víz áramlási sebessége változhat faktorral 10: 1 alatt egy év alatt.
Ipari vízerőművek
Bár sok vízerőmű-projektek kínálat nyilvános villamosenergia-hálózatok, néhány létre, hogy szolgálja konkrét ipari vállalatok. Dedikált vízerőmű projektek gyakran épül, hogy a jelentős mennyiségű villamos energia szükséges alumínium elektrolit növények. A skót felföldön vannak példák a Kinlochleven és Lochaber, kialakítani a korai években a 20. században. A Grand Coulee Dam, hosszú a világ legnagyobb, kapcsolni, hogy támogassa Alcoa alumínium Bellingham, Washington Amerika a második világháború repülőgépek, majd hagytuk, hogy az öntözés és a hatalom a polgárok (az alumínium mellett teljesítmény) a háború után. Suriname, a Brokopondo víztározó épült, hogy a villamos energiát a Alcoa alumínium ipar. Új-Zéland Manapouri Erőmű kialakítva, hogy elektromos áramot az alumínium kohóban Tiwai Point.
Kisüzemi hidro-elektromos berendezések
Kis vízerőművek különösen népszerű Kínában, amely több mint 50% -át a világ kis vízerőmű kapacitását.
Kis hydro egység a tartomány 1 MW és 30 MW már gyakran a különböző gyártók segítségével szabványosított „víz bekötésének” csomagok egyetlen vállalkozó biztosítja az összes nagyobb mechanikai és elektromos berendezések (turbina, generátor, vezérlés, kapcsoló), kiválasztja több típustervek, hogy illeszkedjen a helyén. Micro hydro projektek használják a legkülönfélébb berendezések; A kisebb méretű ipari centrifugálszivattyú lehet használni, mint turbinák, a viszonylag alacsony beszerzési költségek, mint a célra épített turbinák.
A fő előnye a vízenergia az megszüntetése az üzemanyag ára. A működési költségeit a vízerőmű közel immunis költségek emelkedése a fosszilis üzemanyagok, például az olaj, a földgáz és a szén, és behozatal van szükség.
A vízerőművek is általában hosszabb élettartammal, mint tüzelésű generációs, néhány növény már üzemel épültek 50-100 évvel ezelőtt. Működési munkaerőköltség is általában alacsony, mivel a növények az automatizált és kevés a személyzet a helyszínen a normál működés során.
Tározók által létrehozott vízi rendszerek gyakran adnak lehetőséget a vízi sportok, és vált turisztikai látványosságok magukat. Többcélú gátak telepített öntözési támogatás a mezőgazdaság viszonylag állandó vízellátás. A nagy vízerőművek gátak szabályozhatja áradások, amelyek egyébként hatással élők után a projekt.
Vízerőmű projektek károsak lehetnek a környező vízi ökoszisztémák felfelé és lefelé a telephely. Például, vizsgálatok kimutatták, hogy a gátak mentén az Atlanti és
^ Érintett áramlási hiány
Változások az összeg folyó áramlás korrelál az összeg által termelt energia egy gát. Mivel a globális felmelegedés, a kötet a gleccserek csökkent, így az Észak-Cascade gleccserek, amelyek elvesztették harmadik térfogatuk 1950 óta, így a vízhozam, hogy csökkent, mint 34%. Az eredmény csökkent vízhozam lehet hálózati hiányok területeken erősen függ vízerőmű.
Összehasonlítás más módszerek energiatermelés
Vízenergia kiküszöböli a füstgáz-kibocsátás a fosszilis tüzelőanyagok elégetése, beleértve szennyező anyagok, mint például a kén-dioxid, nitrogén-oxid, szén-monoxid, a por, és a higanyt a szén. Vízenergia elkerüli a veszélyeket a szénbányászat és a közvetett egészségügyi hatásai szén kibocsátást. Összehasonlítva a nukleáris energia, vízenergia nem termel nukleáris hulladék, nincs egyetlen összefüggő veszélyeket uránbányászat, sem a nukleáris szivárgás. Ellentétben az urán, a vízi is megújuló energiaforrás.
Összehasonlítva a szélerőművek, a vízi erőművek kiszámíthatóbb terhelési tényező. Ha a projekt egy tartályból, akkor lehet szállítani energiát termelni, ha szükséges. A vízerőművek könnyen szabályozható követni változásait energiaigényét.
A legtöbb vízerőmű által létrehozott potenciális energia duzzasztott víz hajtja a vizet turbina és a generátor. Ebben az esetben, a kinyert energiát a víz térfogatától függ, és a magassága közötti különbség a forrás és nyelő. Ez a magasság különbség az úgynevezett fejét. Az összeg a potenciális energia, a víz arányos a nyomással. Ahhoz, hogy egy nagyon nagy nyomású vizet vízturbinához üzembe lehet helyezni egy nagy cső Cím átjárót.
A szivattyús tározós erőművek termelnek villamos energiát a terhelési csúcsok által mozgó víz a tartályok között különböző magasságú. Az alacsony fogyasztás, a felesleges energiát használják a szivattyú vizet, hogy egy magasabb tartályba. Ha van egy maximális fogyasztás víz vissza az alsó tartályt egy turbina. Szivattyús tároló rendszer jelenleg ellátó egyetlen fontos kereskedelmi nagyméretű elektromos hálózatra, miközben a napi terhelés előállító rendszer. A vízerőművek nélkül vízmegtartó képességét nevezzük run-of-the-folyó vízenergia. Árapály-energia használja a napi felemelkedését és bukását a vizet, mert az árapály; Ilyen források - nagyon kiszámítható, és ha a körülmények lehetővé teszik az építési víztározók, akkor is lehet használni, hogy létrehoz hatalom maximum fogyasztás.
Kevésbé gyakori típusú vízerőművek használja a kinetikus energia a víz vagy nezapruzhennye forrásokból, például malomkerék.
Van egy egyszerű képlet, hogy meghatározzák a mennyiségű villamos termelt hidroelektromos: P = hrgk, ahol P - teljesítményt kilowattban, h - méterben, R - a víz áramlását köbméter másodpercenként, g - a nehézségi gyorsulás 9,8 m / s 2 és k - a hatékonyság, ami változik 0 és 1 között hatékonysága gyakran magasabb a nagyobb és modernebb turbinák.
Éves villamosenergia-termelés függ az összeg a bejövő víz. Egyes rendszerekben, a víz áramlási sebessége változhat 10-es faktorral: 1 az év folyamán.
Bár sok vízerőművek ellátó közcélú villamos hálózathoz, néhány létre, hogy szolgálja az egyes iparágakban. Specialized vízerőművek építik, hogy megbízható villamosenergia-ellátás szükséges alumínium elektrolit növények. A skót hegyek vannak példák a Kinlochleven és Lochaber, létre a 20. század elején. A Grand Coulee Dam a leghosszabb a világon, közben a második világháború ellátó Alcoa
alluminium Bellingham, Washington, hogy termelt az amerikai repülőgép, miután a háború, melynek segítségével végezzük az öntözés és az energiaellátás a polgárok (amellett, hogy az alumínium terhelés). Suriname, Brokopondo víztározó épült, hogy a villamos az Alcoa alumínium. Új-Zéland Manapouri Erőmű kialakítva, hogy a villamos energia a kemence öntött alumínium Tiwai Point.
Bár nagy vízerőmű generáló legtöbb a világ vízenergia, bizonyos helyzetekben van szükség egy kis vízerőmű. Az ilyen állomások működő Észak-Amerikában és a kimenetre akár 10 vagy 30 megawatt. Egy kis vízerőmű is csatlakozik a hálózathoz, és elektromos árammal izolált fogyasztókat. Kis vízerőművek általában nem igényelnek hosszú távú gazdasági, mérnöki és környezetvédelemmel kapcsolatos vizsgálatok nagy projektek, és gyakran lehet építeni gyorsabban. Kis vízerőművek lehet használni együtt a projekt árvízvédelmi, öntözési vagy más célra, további bevételt a beruházási költség. Azokon a helyeken, ahol a korábban használt víz kerekek malmok és egyéb célokra, gyakran lehet rekonstruálni a villamos energia előállítására, elkerülve ezzel új negatív hatást gyakorol a környezetre. Kis vízerőmű tovább lehet osztani mini vízerőmű készülékek körülbelül 1 MW legnagyobb és mikro hydro. eszköz 100 kW akár több kW.
Kis vízerőmű különösen népszerű Kínában, amely több mint 50% -a az összes kis vízerőművek a világon.
Kis vízerőmű tartományban 1 MW és 30 MW gyakran kapható számos gyártó standard berendezés alkalmazásával; Egy vállalkozó nyújthat az összes fő mechanikai és elektromos berendezések (turbina, generátor, kezelőszervek kapcsoló berendezések) vannak kiválasztva számos szabványos elrendezések alkalmasak a helyét. Micro-HPP használják széles berendezések; kis iparágak, ipari centrifugális szivattyú lehet használni, mint a turbina viszonylag olcsó képest speciálisan tervezett turbinák.
A fő előnye az, hogy nincs vízenergia üzemanyagköltség. Hydro működik költsége szinte nem befolyásolja a költségek növekedése a fosszilis tüzelőanyagok, mint az olaj, a földgáz és a szén, és nem igényel semmilyen import.
Vízerőművek is hosszabb az élettartama, mint generátorok üzemanyagot éget, néhány állomás jelenleg működő épültek 50-100 évvel ezelőtt. Az adag jellemzően költsége alacsony, hiszen az automatizált állomások és a kis számú üzemeltető személyzet normál működés közben.
Azokon a helyeken, ahol a gát használják számos célra vízerőmű lehet kialakítani egy viszonylag olcsó, feltéve, hogy a bevétel a költségek visszatérítésének gát működését. Úgy becsülik, hogy a villamos energia értékesítése a Három-szoros gát fedezi az építési költségek után 5-8 év.
Tározók által létrehozott vízerőművek gyakran kedvező feltételeket teremt a vízi sportok és vonzza a turistákat. Többcélú gátak használják öntözésre, így a mezőgazdaság viszonylag állandó vízellátás. Nagy víz gátak szabályozhatja árvizek, amelyek hatással lehetnek élők után.
A környezeti károk
Vízenergia változik a környezet után. Víz kilépő a turbina jellemzően tartalmaz egy nagyon kis mennyiségű csapadék, az eredmény lehet mosni alján és a bankok a folyó. Mivel a turbina kapuk gyakran nyitott szórványosan figyelhető meg a napi ingadozások a sebességet a folyó áramlását. Például, a Grand Canyon, a napi ciklusos áramlás változása által okozott Glen Canyon Dam, erodálódó sandbanks. Oldott oxigén a vízben hatással lehet az eredeti állapotot. Attól függően, hogy a hely, a víz felől a turbina általában melegebb, mint korábban, ez hatással lehet a vízi lakók, sőt veszélyeztetik őket, és megakadályozza a természetes jég. Néhány vízerőmű csatornákat használnak, hogy irányítsák a folyó sekély vízben, ezáltal növelve a különbséget. Bizonyos esetekben a teljes folyó lehet irányítani másik stroncium, maga mögött hagyva egy kiszáradt folyómeder. Például Tekapo és Pukaki River.
A pusztítás nagy gátak, míg a jelenség ritka, de potenciálisan veszélyes - a megsemmisítés Banqiao Dam Dél-Kínában halála fölött 171.000 ember és a megjelenése több millió hajléktalanná. Gátak lehet bombázzák a háború alatt, szabotázs vagy terrortámadás. A kis- és mikro gát kevésbé érzékeny az ilyen veszély
* Influence hiánya áramlás
Értékének változása a folyó megváltoztatja az összes energia által termelt gát. Mivel a globális felmelegedés, csökkenti a hangerőt a gleccserek, mint például a North Cascades gleccserek, amelyek elvesztették a eredeti térfogatának harmadára 1950 óta, az eredmény csökkenése volt az áramlás által 34%. Az eredmény az volt a csökkenés a teljesítmény hiány a régióban erősen függ vízerőmű.
Összehasonlítás más energiatermelési
Vízenergia kiküszöböli gáz-halmazállapotú szennyező a fosszilis tüzelőanyagok, amelyek közé tartoznak olyan anyagok, mint a kén-dioxid, nitrogén-oxid, szén-dioxid, a por és a higany a szén. Vízenergia megszünteti a kapcsolódó kockázatot a szénbányászat és a közvetett hatást gyakorolnak a szén-dioxid-kibocsátások egészségre. Összehasonlítva a nukleáris energia, vízenergia nincs tisztában a radioaktív hulladékok nem kapcsolódik a veszélyes uránbányászat és a nukleáris szivárgás. Ellentétben az urán, a vízi szintén megújuló energiaforrás.
Összehasonlítva a levegő gazdaságok GES egy kiszámíthatóbb hajtóereje. Ha a tározó épül, lehetséges, hogy energiát, amikor arra szükség van. HPS könnyen beállítható, miután a szükséges teljesítmény változik.
Ezzel szemben a turbinák, hogy éget fosszilis tüzelőanyagok, építési vízerőmű hosszú időt igényel, hogy vizsgálja meg a helyet, hidrológiai vizsgálatok és értékelése a környezetre gyakorolt hatás. Hidrológiai adatok nagy vízi helyének meghatározása és működési mód, akár 50 év vagy több. Ellentétben állomások működő üzemanyag, mint a szén vagy a nukleáris üzemanyag, több helyen, ahol lehet tervezni HPP korlátozott; helyeken a leginkább költség-hatékony, ők már használják. Új helyszínek vízerőművek eltávolítjuk lakott területeken, és szükség hosszú elektromos vezetékek. Előállítása hidroelektromosságra függ a csapadék mennyiségét a vízgyűjtő, és jelentősen csökkenthető a évben az alacsony csapadék, vagy olvadó hó. A hosszú távú energia termelése lehet befolyásolni az éghajlat megváltozása. Kezdeti nyereséget vízenergiával lehetne használni az építési kiegészítő térfogat, amely biztosítja a megfelelő mennyiségű alatt a teljesítmény alacsony vízszint.