Izvedene HE: opis, princip rada, gdje se koriste

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Hidrotehničke konstrukcije se koriste od davnina za proizvodnju energije. Danas se uspješno razvija i poseban pravac derivacijskih stanica. To su strukture koje karakteriše posebna drenažna infrastruktura koja omogućava efikasniju kontrolu protoka čak iu teškim geografskim uslovima. Na osnovnom nivou na njih je primjenjivo dekodiranje hidroelektrane - hidrološke elektrane.

Glavne komponente derivacionih sistema

Funkcionalnu infrastrukturu HE ovog tipa čine vodno-energetski objekti. Osnovu vodotlačnog dijela čine usisnici, prelivi i rezervoari za skladištenje. Između ovih hidrosistema voda se prenosi iz gornjeg toka rijeka kroz vještačke kanale do rezervoara. Što se tiče energetskih objekata u sklopu diverzionih HE, češće ih predstavljajuspecijalni vodovi koji obezbeđuju protok tokova do prijemne opreme u hidrauličkim zgradama.

Opremanje ovakvih zgrada mehanizmima koji generišu energiju je od ključnog značaja u smislu proizvodnje energije. Konkretno, to mogu biti hidraulične turbine sa transformatorima, kao i mehanička oprema koja djeluje kao krajnji potrošač energije. U oba slučaja, dio proizvedene električne energije šalje se za servisiranje rada zajedničke infrastrukture, koja uključuje upravljačke sisteme sa automatizacijom, razvodne uređaje i sisteme za hitno isključenje.

Pomoćne komponente u diverzionim hidroelektranama

Ova grupa konstruktivnih dijelova i konstrukcija stanice je dizajnirana da obezbijedi osnovne uslove za rad funkcionalnih hidroelektrana. To mogu biti kanalizacioni kanali, tacni, tuneli, administrativni objekti itd. Osnovu čine tehnički objekti, zbog kojih dolazi do odvodnje rijeke. U takvom sistemu predviđene su konstrukcije za odvodnjavanje sa skakačima i ventilima za kontrolu barijera. Na primjer, u nekim preusmjeravajućim HE postoje ribozaštitne i riboprolazne konstrukcije, zahvaljujući kojima riba određene veličine može proći do mrijestilišta, kao i u suprotnom smjeru. U periodu izgradnje stanice koriste se i privremeni objekti za obezbjeđivanje tehničkih mogućnosti i uslova za izvođenje radova na izgradnji, montaži i popravci.

Princip rada stanice

Za razliku od klasičnog sistema brana, skretanje uključuje stvaranje potpuno vještačkog kanala sa preusmjerenim tokom. Radni čvor u vidu drenažnog ogranka odbacuje dio toka od korita prema nizvodno. Štaviše, nizvodni dio nije uvijek u stanju osigurati dovoljnu snagu glave u prirodnim uvjetima, stoga se često priključuju dodatne pumpe - po pravilu, u zatvorenim sistemima. Što se tiče pristupa mehanici proizvodnje električne energije, princip rada preusmjerne hidroelektrane odgovara shemi brane. Zaobilazeći drenažni kanal, tok se usmjerava na hidrogeneratore, gdje se mehaničkim radom stvara struja. Opet, mehanička energija se može usmjeriti na krajnji objekt isporuke vode - to već ovisi o namjeni stanice.

Vrste odvodnih HE

Postoje sljedeći znakovi klasifikacije diverzibilnih hidroelektrana:

• Po snazi. Niske elektrane proizvode energiju do 30 MW, srednje - do 300 MW, a velike snage - do 1000 MW.
• Silom pritiska. Oni niskog pritiska daju snagu glave do 30-50 m, srednje - do 100 m, a velike snage - od 300 m.
• Po dizajnu. Obično se razlikuju zatvorene tunelske i diverzione hidroelektrane otvorenog tipa, ali se u praksi često susreću kombinovani sistemi sa delimičnim uključivanjem gornjih zatvarajućih konstrukcija.
• Visina džempera. Pojedinačni parametar koji je postavljen u projektudokument na osnovu studija gradilišta HE. Međutim, kanalski, obalni i poplavni sistemi se suštinski razlikuju. Posljednja dva izgleda razlikuju se po tome što pružaju najviše koferdame, dizajnirane da zadrže ili propuštaju protoke u slučaju nekontrolisanog porasta nivoa vode.

Područja primjene

Hidroelektrane ovog tipa mogu se koristiti za različite potrebe industrije i privrede. Izbor karakteristika za izgradnju određenog objekta određen je lokalnim geografskim i klimatskim uslovima, kao i zahtjevima za izvorom potrošnje energije. Gdje se koriste diverzione HE u Rusiji? Tradicionalno se biraju mjesta sa velikim nagibom riječnog toka, nakon čega se stvaraju vještački uslovi za derivaciju. Planinski teren, a posebno Sjeverni Kavkaz, u principu se ne smatra najpovoljnijim regionom za smještaj energetskih objekata, ali su upravo ovdje koncentrisani glavni kapaciteti zbog povoljnih uslova za stvaranje prirodnog drenažnog sistema sa jakim pritiskom.. Takođe, u područjima sa teškim terenom, dio objekata koji su uključeni u hidroelektransku infrastrukturu izvodi se podzemno. Ovo rješenje pruža ne samo strukturne, već i ekonomske prednosti. Na poluostrvu Kola iu Kareliji koriste se otvoreni srednjoplaninski hidroelektrani.

Zaključak

Kao izvor alternativne energije, diverzione hidroelektrane imaju mnoge prednosti. Ovo su ekološki prihvatljivi i dovoljno snažni generatorivremenske periode za postizanje vrhunskog učinka. Problemi korištenja ovakvih HE su pak posljedica njihove strukturalne složenosti i visokih troškova održavanja. Osim toga, strogi zahtjevi za lokaciju diverzionih hidroelektrana stvaraju i dodatne logističke poteškoće u prijenosu električne energije na velike udaljenosti. Uprkos tome, šematski dijagrami takvih hidroelektrana i dalje se smatraju obećavajućim iu nekim industrijama se u potpunosti opravdavaju kao odličan model za pouzdan izvor jeftine energije.