چه چیزی یک نیروگاه هیدروالکتریک است

چیست نیروگاه برق آبی؟

تعریف نیروگاه برق آبی

نیروگاه برق آبی به عنوان یک ایستگاه تولید برق که با استفاده از انرژی جنبشی آب متحرک توربین را می‌چرخاند، تعریف می‌شود.

در نیروگاه برق آبی، انرژی جنبشی که به دلیل گرانش در آب می‌افتد و از سطح بالاتر به پایین‌تر حرکت می‌کند، برای چرخاندن توربین به منظور تولید برق استفاده می‌شود. انرژی پتانسیل ذخیره شده در آب در سطح بالاتر، هنگامی که آب به سطح پایین‌تر می‌افتد به عنوان انرژی جنبشی آزاد می‌شود. این توربین زمانی چرخ می‌کند که آب می‌افتد و بر روی پره‌های توربین ضربه می‌زند. برای دستیابی به اختلاف سرآب، نیروگاه‌های برق آبی معمولاً در مناطق کوهستانی ساخته می‌شوند. در مسیر رودخانه در مناطق کوهستانی، سد مصنوعی برای ایجاد سرآب لازم ساخته می‌شود. از این سد آب به طور کنترل شده به سمت پره‌های توربین می‌افتد. بنابراین، توربین به دلیل نیروی آب که به پره‌های آن وارد می‌شود چرخ می‌کند و در نتیجه ژنراتور نیز چرخ می‌کند چرا که محور توربین با محور ژنراتور متصل است.

مزیت اصلی یک نیروگاه برق آبی این است که نیاز به سوخت ندارد. تنها نیاز به سرآب دارد که یک بار پس از ساخت سد به طور طبیعی در دسترس است.

عدم نیاز به سوخت به معنای عدم هزینه سوخت، عدم سوختن، عدم گازهای دودکش و عدم آلودگی است. این موضوع نیروگاه‌های برق آبی را تمیز و دوستانه محیط زیست می‌کند. همچنین، آنها نسبت به نیروگاه‌های حرارتی و هسته‌ای ساده‌تر هستند.

ساخت یک نیروگاه برق آبی می‌تواند گران‌تر از یک نیروگاه حرارتی باشد به دلیل هزینه ساخت یک سد بزرگ. هزینه‌های مهندسی نیز بالا هستند. علاوه بر این، نیروگاه‌های برق آبی نمی‌توانند هرجا ساخته شوند؛ آنها نیاز به مکان‌های خاص دارند که اغلب دور از مراکز بار هستند.

بنابراین، خطوط انتقال بلندی برای انتقال برق تولید شده به مراکز بار نیاز است.بنابراین هزینه انتقال ممکن است کافی بالا باشد.

با این حال، آب ذخیره شده در سد می‌تواند برای آبیاری و مقاصد مشابه دیگر استفاده شود. گاهی اوقات با ساخت چنین سدی در مسیر رودخانه، سیل‌های فصلی در پایین‌دست رودخانه به طور قابل توجهی کنترل می‌شوند.

فقط شش مؤلفه اصلی برای ساخت یک نیروگاه برق آبی نیاز است. این‌ها شامل سد، تونل فشار، مخزن سرنشین، خانه شیر، پن‌استاک و ایستگاه قدرت هستند.

سد یک مانع بتنی مصنوعی است که در مسیر رودخانه ساخته می‌شود. منطقه جمع‌آوری پشت سد یک مخزن آب بزرگ ایجاد می‌کندتونل فشار آب را از سد به خانه شیر منتقل می‌کند.

در خانه شیر، دو نوع شیر وجود دارد. اولی شیر اصلی و دومی شیر جداکننده خودکار است. شیرهای اصلی جریان آب به پایین‌دست را کنترل می‌کنند و شیرهای جداکننده خودکار جریان آب را وقتی بار الکتریکی ناگهان از نیروگاه خارج می‌شود متوقف می‌کنند. شیر جداکننده خودکار یک شیر محافظ است که هیچ نقش مستقیمی در کنترل جریان آب به توربین ندارد. فقط در مواقع اضطراری برای محافظت از سیستم از انفجار عمل می‌کند.

پن‌استاک یک لوله فولادی است که خانه شیر را به ایستگاه قدرت متصل می‌کند. آب از خانه شیر از طریق پن‌استاک به ایستگاه قدرت می‌ریزد.در ایستگاه قدرت توربین‌های آبی و ژنراتورها با سیستم‌های تبدیل‌کننده ولتاژ و سیستم‌های تجهیزات کلیدی برای تولید و سپس تسهیل انتقال برق وجود دارد.

در نهایت، به مخزن سرنشین می‌رسیم. مخزن سرنشین نیز یک ا Zubehör schützender Natur ist, der mit dem Wasserkraftwerk verbunden ist. Er befindet sich direkt vor dem Ventilhaus. Die Höhe des Tanks muss größer als der Druckkopf des im Stausee hinter dem Damm gespeicherten Wassers sein. Dies ist ein offener Wasserbehälter. Der Zweck dieses Tanks besteht darin, den Penstock vor einem Ausbruch zu schützen, wenn plötzlich die Turbine kein Wasser mehr annimmt. Am Eingang der Turbinen gibt es Turbinenschieber, die durch Regler gesteuert werden. Der Regler öffnet oder schließt die Turbinenschieber je nach Schwankung des elektrischen Lasts. Wenn die elektrische Last plötzlich vom Werk abgenommen wird, schließt der Regler die Turbinenschieber und das Wasser wird im Penstock blockiert. Das plötzliche Anhalten des Wassers kann zu einem ernsthaften Ausbruch der Penstock-Pipeline führen. Der Schwelltank absorbiert diesen Rückdruck, indem er das Wasserniveau in diesem Tank schwanken lässt. Bau eines Wasserkraftwerks Der Bau eines Wasserkraftwerks umfasst den Bau eines Dammes, eines Drucktunnels, eines Ventilhauses, eines Penstocks, einer Kraftwerkszentrale und eines Schwelltanks.

 Vorteile der Wasserkraft

Diese Anlagen sind kostengünstig und umweltfreundlich, da sie keinen Treibstoff benötigen und keine Verschmutzung verursachen.

Nachteile der Wasserkraft

Die hohen Baukosten und die Notwendigkeit langer Transmissionsleitungen, um Elektrizität dorthin zu bringen, wo sie gebraucht wird, können Nachteile sein.

Zusätzliche Vorteile von Talsperren

Talsperren, die in Wasserkraftwerken verwendet werden, können auch Vorteile wie Bewässerungsunterstützung und Hochwasserschutz bieten.