> Общ индекс 1 Въведение 2 2 История на водноелектрическата енергия 4 3 Основи на водноелектрическата енергия 6 а) Определение на водноелектрическата енергия 6 б) Предимства и недостатъци на водноелектрическата енергия 6 в) Видове турбини или хидравлични колела 7 4 Водноелектрически централи 10 а) Определение за водноелектрическа централа 10 б) Преобразуване на потенциална енергия в електрическа енергия 10 в) Експлоатация на водноелектрическа централа 11 г) Видове резервоари 12 д) Водни канали 14 е) Машинно отделение 15 g) Трансформатори 15 h) Мощност и енергия, получени в а водноелектрическа централа 15 5 типове водноелектрически централи 17 а) мини електроцентрали 17 б) водноелектрически централи 18 6 испанският хидравличен потенциал 19 7 въздействие на хидроелектрическата енергия върху околната среда 21 8 Анализ на мини ВЕЦ 23 9 Енергиите в Бъдещето 27 1

енергия

Геотермална енергия: Това е енергията, която идва от вътрешността на Земята. За извличане на топлина от земята се използва някаква течност, обикновено вода, която след като се извлече гореща и нейната топлинна енергия се трансформира в друг вид енергия. Използваните съоръжения обикновено оказват визуално въздействие, засягайки в малък мащаб фауната и флората на околната среда. Енергия на приливите и отливите: Тази енергия се получава в райони, където настъпват големи приливи и отливи, изгражда се язовир и този язовир има една или повече дупки, където са поставени турбините. Това не оказва голямо въздействие върху околната среда. Твърди градски отпадъци: Това е най-замърсяващият възобновяеми енергийни източници, тъй като за получаване на тази енергия отпадъците трябва да бъдат изгорени. Ако това са растителни отпадъци, ефектите са същите като тези на биомасата, но ако се третират други отпадъци като пластмаси, каучук, текстил, въздействието върху околната среда обикновено е доста голямо. За да се намали това въздействие, тези материали се въвеждат в специални фурни при високи температури (над 900 ° C) и изпаренията се филтрират адекватно. Както видяхме, въздействието върху околната среда, произведено от алтернативни енергии, е минимално, освен в случая на твърди градски отпадъци. Възобновяеми енергии 3

Хоризонтални хидравлични колела: Те обикновено имат ефективност от 20%, има няколко вида: За високоскоростни токове За бавни водни течения Френсисова турбина: Това е турбина за реакция с вътрешен поток, която комбинира концепции както за радиален, така и за аксиален поток. Турбините на Френсис са хидравлични турбини, които могат да бъдат проектирани за широк диапазон на напор и дебит, като са способни да работят в диапазони на кота от десет метра до няколкостотин метра. Това, заедно с високата си ефективност, направи този тип турбина най-широко използваната в света, главно за производство на електрическа енергия чрез водноелектрически централи. Турбина Old Francis Turbine Pelton: Това е един от най-ефективните видове хидравлични турбини. Работата му е както следва, инжекторът директно изстрелва струята вода срещу поредицата остриета с форма на лъжица, монтирани около ръба на колелото. Всяко гребло обръща потока на водата, намалявайки нейната енергия. Полученият импулс завърта турбината. Остриетата са монтирани по двойки, за да поддържат силите на колелото балансирани. Турбината на Пелтън е вид импулсна турбина и е най-много

ефикасен в приложения, където има голяма водна междина. Турбина на Пелтън Каплан: Турбините на Каплан са турбини с реакция на аксиален поток с работно колело, което работи подобно на витлото на кораба. Те се използват при скокове с малка височина. Широките лопатки или лопатки на турбината се задвижват от вода под високо налягане, отделяна от затвор. Турбина Каплан от стара електроцентрала 9

4. Водноелектрически централи а) Определение за водноелектрическа централа Хидроелектрическата централа е тази, която се използва за генериране на електрическа енергия, като се възползва от потенциалната енергия на водата, съхранявана в язовир, разположен на по-високо ниво от централата. Всички растения трансформират потенциалната енергия на водата, натрупана в резервоар, в електрическа енергия чрез алтернатор. Grand Coulee, една от най-големите водноелектрически централи в света b) Преобразуване на потенциална енергия в електрическа енергия Подробният процес на преобразуване на енергия е следният: Потенциалната енергия, която водата е съхранила в резервоар на определена височина, е в кинетична енергия, докато преминава през тръбите, докато достигне турбината, където кинетичната енергия се трансформира в ротационна кинетична енергия, която чрез алтернатор се трансформира в електрическа енергия. 10

г) Видове резервоари Резервоарите или язовирите са прегради, които пресичат коритото на река от брега до брега, като по този начин блокират преминаването на вода. Изградени са изкуствени язовири за съхранение на вода, регулиране на речния поток за предотвратяване на преливания и наводнения и генериране на електричество. Разграничаваме три основни типа: Гравитационен язовир: Те са бетонни конструкции с триъгълно сечение; основата е широка и се стеснява към върха; лицето, обърнато към резервоара, е практически вертикално. Гледките отгоре са прави или плавно извити. Стабилността на тези язовири се крие в собственото им тегло. Това е най-трайният тип конструкция и този, който изисква най-малко поддръжка. Височината му обикновено е ограничена от съпротивлението на терена. Поради теглото си гравитационни язовири с височина над 20 м са изградени върху скали. Язовир Шаста, гравитационен 12 язовир

Язовир Боведа: Налягането на водата, която го поддържа, го пренася в склоновете на планината. Той е изпъкнал по такъв начин, че колкото повече водата изтласква, толкова повече страните на язовира я забиват в планината. Чрез изграждането му по този начин се намалява размерът на язовира и следователно е по-евтино да се изгради, но е трудно да се намерят обекти, където да могат да се построят. Язовир на трезора Язовир на крепостта: Язовирите на крепостта имат стена, която поддържа водата, и редица контрафорси или стълбове с триъгълна форма, които поддържат стената и предават натоварването на водата към основата. Тези язовири изискват от 35 до 50% от бетона, който би се нуждаел от гравитационен язовир с подобен размер. Има няколко вида контраконкретни язовири: най-често срещаните са еднородни дъски и множество сводове. 13

Язовир на езерото Тахо, язовирна стена д) Водни тръби Има два основни типа водопроводи: Порти: Мисията им е да евакуират водата в резервоара, без да преминават през машинното отделение (турбини). Те се използват, когато е необходимо да се изпуска вода от резервоара от съображения за безопасност (прекомерни валежи). Провеждащи тръби на портите: Те транспортират водата от резервоара до турбините, има две основни части: oo Прием на вода, който е поставен на 1/3 от височината на язовира, така че калта, камъните и други материали, които влачат водата остава отложена на дъното и не отива към турбините. Те също така имат решетка, която предотвратява навлизането на клони, канали, Балансов комин в тръбата, която е малък резервоар, свързан с проводимите тръби, в които има натрупана вода, за да се избегнат вариации на налягането на водата, когато потокът на изхода е регулиран. Тръби от завода Eume 14

е) Машинно отделение В машинното отделение откриваме: Турбини: Както обяснихме по-рано, турбините са елементи, чиято функция е да трансформират кинетичната енергия на водата в механична енергия на въртене. Алтернатор: Това е устройството, което преобразува кинетичната енергия на въртене в електрическа енергия. В турбините на Pelton генераторът обикновено е прикрепен към вала на турбината, тъй като скоростта на въртене може да се регулира чрез поставяне на повече или по-малко струи. Турбините на Kaplan са склонни да се въртят много бързо, поради което е необходимо да се постави редуктор на скоростта между турбината и алтернатора. Ж) Трансформатори Трансформаторите са отговорни за повишаване на изходното напрежение на алтернаторите (което обикновено е около 20 000 V) до 400 000, което обикновено е напрежението, използвано за пренасяне на ток между отдалечени точки. Ако централната е свързана с националната мрежа (което е логично), тя трябва да бъде синхронизирана с цялата мрежа, така че нейният принос да се добави към този на другите. Централен трансформатор Eume 15

з) Мощност и енергия, получена от водноелектрическа централа Теоретичната мощност на водноелектрическата централа зависи основно от два параметъра: височината на водопада и потока, който влияе на турбините. Има математическа формула за изчисляване на мощността на централата: P = dgh QP = мощност (W) d = плътност на течността h = височина на водопада Q = воден поток Енергията, от друга страна, е продукт на мощността по време: E = P t = dgh Q t E = енергия (J) P = мощност t = време d = плътност на течността h = височина на водопада Q = воден поток Според мощността, предоставена от растенията, Можем да ги класифицираме в мини електроцентрали (те произвеждат по-малко от 10 MW) и големи електроцентрали или водноелектрически централи. По-нататък ще обясним тези видове обмени по-подробно. 16.

б) Хидроелектрически централи Хидроелектрическите централи са тези, които произвеждат мощности над 10 MW. Те са разположени в речни басейни с големи потоци. Различаваме два вида растения: Чисти помпени инсталации. Тези растения имат два резервоара. По време на часовете на максимално потребление на електроенергия те работят като всяка електроцентрала, тоест водата, съхранявана в резервоара, преминава през тръбите, докато стигне до турбините, карайки ги да се въртят и да генерират електричество. Когато енергийните нужди са ниски, излишната електрическа енергия от мрежата се използва за изпомпване на вода от долния резервоар към горния. За да се получи водата от горния резервоар, тя трябва да се изпомпва предварително, тъй като през нея не преминава река. Смесени помпени станции. Те могат да произвеждат електричество, със или без предварително изпомпване, тъй като горният резервоар се захранва директно от река. Водата се изпомпва до горния резервоар само в случай, че в мрежата има излишък от електрическа енергия и горният резервоар има малко налична вода. 18.

значително, което не означава, че развитието на целия този енергиен потенциал е икономически удобно. Очевидно, в резултат на интензивната активност в хидроелектрическата политика през последните години, най-добрите обекти от техническа и икономическа гледна точка вече са използвани. Все още инсталиращият се потенциал показва като цяло голямо разпръскване на малки растения, което изглежда не особено внушаващо. По отношение на помпените станции, в Испания те се използват от 1929 г., както под формата на чисто изпомпване (два резервоара без външно водоснабдяване), така и смесени помпени станции (с речни входове). В обобщение, водноелектрическите ресурси, които все още са неизползвани, макар и значителни, не могат сами да решат енергийното снабдяване на Испания, но те могат да допринесат за намаляване на вноса на горива и особено да осигурят необходимата мощност, за да осигурят покритие на промените в търсенето. двайсет

д) Свързване към електрическата мрежа Основният трансформатор, разположен в трансформационния център, има мощност 1300 kva и коефициент на трансформация 660 V/66 kv. Той е свързан към въздушната линия 66 kv в първата опора на самата нея. Линията, дълга около 100 м, свързва централата от портика на преобразувания парк с линията Логроньо-Ангуяно, собственост на lberdrola. Растителни трансформатори f) Система за контрол и защита Инсталацията е оборудвана със система за контрол и защита, която позволява нейното функциониране напълно автоматично и дистанционно управлявано от централна станция за дистанционно управление. ж) Сграда на централата Сградата на завода е с правоъгълен план на пода и в нея се помещават турбинно-генераторната група, генериращите клетки, контролно-защитният панел, регулиращото оборудване, панелът за спомагателни услуги, друго оборудване, необходимо за правилната работа на инсталацията. 25

з) Начин на работа на централата Заводът е в състояние да се възползва от потоците, които се прехвърлят към реката в съответствие с политиката на експлоатация, определена от Хидрографската конфедерация Ебро. случай на спиране Задължителната автоматизация на централата е планирана за кух реактивен клапан, който да гарантира екологичния поток на реката. 26