Koji su osnovni komponenti i funkcije hidroelektrane

1. Osnovni komponenti i funkcije hidroelektrane

Brana (barrir za rijeku)

Funkcija: Brana je ključna komponenta hidroelektrane. Njegova glavna funkcija je blokirati rijeku i stvoriti jezero. Povećanjem razine vode, skladisti veliku količinu vode, time povećavajući potencijalnu energiju vode. Brana može kontrolirati količinu vode iznad nje i regulirati razinu vode i protok iz jezera prema potrebama proizvodnje struje, kao i kompleksnim potrebama upotrebe vode i odvoda poplava u dolini.

Uzlaz i sustav odvoda

Funkcija: Uzlaz nalazi se blizu dnabrane u jezeru. Njegova uloga je uvoditi vodu iz jezera u sustav proizvodnje struje. Uzlaz obično ima vrata i mreže za smeće. Vrata mogu kontrolirati prijem vode, a mreže za smeće mogu sprječiti da plivajući predmeti u vodi (poput grana, smeća itd.) unesu se u sustav odvoda kako bi se spriječila oštećenja opreme poput turbine. Sustav odvoda uključuje tlak tunel, cevi pod pritiskom itd. Prebacuje vodu s uzlaza na turbinu, te tijekom toga procesa iskorištava pad vode kako bi joj dao dovoljno pritisak i brzinu. Na primjer, u nekim manjim hidroelektranama u visokoplaninskim dolinama, voda se vodi iz jezera do elektrane smještene u dolini putem dugih tunela pod pritiskom.

Turbina

Funkcija: Turbina je ključna oprema koja pretvara energiju toka vode u mehaničku energiju. Kada voda s određenim pritiskom i brzinom udari u rotor turbine, rotor počne rotirati. Ovisno o vrsti turbine (poput Francisove turbine, Kaplanove turbine, cjevaste turbine itd.), struktura rotora i način djelovanja vode na njega su različiti, ali osnovni princip je uporaba kinetičke i potencijalne energije vode za pokretanje rotora. Na primjer, Francisova turbina je pogodna za hidroelektrane srednjeg do visokog padova. Njen rotor može učinkovito pretvoriti energiju vode u mehaničku energiju pod dejstvom toka vode, pokrećući generator za proizvodnju struje.

Generator

Funkcija: Generator je direktno povezan s turbinom, a njegova funkcija je pretvaranje mehaničke energije proizvedene turbine u električnu energiju. Radni princip generatora temelji se na zakonu elektromagnetske indukcije. Kada turbina pokrene rotor generatora da rotira u magnetskom polju, u navojnicama statora će se inducirati elektromotorna sila, stvarajući strujni tok. Na primjer, u velikim hidroelektranama, pojedinačna snaga generatora može doseći nekoliko stotina tisuća kilowatta, učinkovito pretvarajući mehaničku energiju turbine u visokonaponsku, velikokapacitetnu električnu energiju za daljnju distribuciju struje.

Izlazni kanal i otvor

Funkcija: Izlazni kanal je kanal kroz koji voda ispuštena iz turbine teče. Vodi vodu do dolinskog kanala rijeke. Otvor je točka spoja između izlaznog kanala i dolinskog kanala rijeke. Kroz otvor, voda se ispušta natrag u rijeku. Tijekom ovog procesa, nužno je osigurati da odliv ne uzrokuje nepovoljne učinke poput erodiranja dolinskog kanala, a također treba uzeti u obzir zahtjeve ekološkog okruženja kako bi se održao ekološki protok rijeke. Na primjer, neke hidroelektrane imaju postavljene uređaje za rasipanje energije, poput zastojnih bazena, na otvoru kako bi usporile brzinu vode i spriječile oštećenje dna i obala dolinskog kanala.

Hidroelektrana Itaipu (Brazil i Paragvaj)

Hidroelektrana Itaipu nalazi se na rijeci Paraná i jest velika hidroelektrana koju su zajedno izgradili Brazil i Paragvaj. Brana je betonska prazna gravitacijska brana visine 196 metara s ukupnom kapacitetom skladištenja od 290 milijardi kubnih metara. Hidroelektrana Itaipu ima 18 hidroenergetskih jedinica s pojedinačnom snage od 700.000 kilowatta, a ukupna instalirana snaga iznosi 1.260.000 kilowatta. Ona pruža veliku količinu struje Brazilu i Paragvaju, igrajući važnu ulogu u energetskom opskrbivanju Južne Amerike, te istovremeno promiču lokalni ekonomski razvoj i infrastrukturnu izgradnju.

Hidroelektrana Asvan (Egipat)

Hidroelektrana Asvan izgrađena je na rijeci Nil i jest važna energetska infrastruktura Egipata. Brana je glineasta jezgrasta zemljana brana visine 111 metara s kapacitetom skladištenja od 1.689 milijardi kubnih metara. Hidroelektrana Asvan ima instaliranu snagu od 2.100.000 kilowatta. Njeno izgradnja ima dalekosjećne implikacije za egipatsko snabdijevanje strujom, poljoprivredu i odvod poplava. Kontrolom količine vode u rijeci Nil, hidroelektrana Asvan osigurava poljoprivredu vodom za oranje i pruža stabilnu struju za egipatsku industriju i živote stanovnika.