Kaj je hidroelektrarna?

Kaj je hidroelektrarna?

Definicija hidroelektrarne

Hidroelektrarna se definira kot objekt, ki proizvaja električno energijo z uporabo kinetične energije padajoče vode za vrtenje turbine.

V hidroelektrarni se uporabi kinetična energija, ki se razvije zaradi gravitacije pri padanju vode od višjega na nižji nivo, za vrtenje turbine in proizvodnjo elektrike. Potencialna energija, shranjena v vodi na višjem nivoju, se sprosti kot kinetična energija, ko voda pada na nižji nivo. Turbina se vrti, ko voda, ki pada, udeleži lepele turbine. Za dosego razlike v vodnem stolu so hidroelektrarne običajno zgradene v hribovnih območjih. V poti reke v hribovnih območjih se izgradi umetni prepor, da se ustvari potrebna vodna glava. Voda se spušča proti dolzini reke skozi ta prepor na kontroliran način do lepel turbine. Tako se turbina vrti zaradi sile vode, ki deluje na njene lepele, in zato se alternator vrti, ker je vrat turbine povezan s vratom alternatorja.

Glavna prednost hidroelektrarne je, da ne potrebuje goriva. Potrebuje samo vodno glavo, ki je naravno na voljo, ko je prepor zgrajen.

Brez goriva pomeni brez stroškov goriva, brez zgorevanja, brez dimnih plinov in brez onesnaževanja. To hidroelektrarne čini čistimi in prijaznimi okolju. Prav tako so enostavnejše za gradnjo glede na termalne in jedrske elektrarne.

Gradnja hidroelektrarne lahko postane draga kot termalna elektrarna zaradi stroškov gradnje velikega prepora. Stroški inženiringa so tudi visoki. Poleg tega hidroelektrarne ne morejo biti zgradene kjer koli; potrebujejo specifična mesta, pogosto oddaljena od območij porabe.

Zato so potrebne dolge prenosne linije za prenos generirane energije do območij porabe. Tako so stroški prenosa lahko zelo visoki.

Pomembno je omeniti, da lahko shranjena voda v preporu uporabljena tudi za navadno in druga podobna namena. Občasne poplave v dolzini reke lahko z zgraditvijo takega prepora v poti reke značilno zmanjšajo.

Za gradnjo hidroelektrarne so potrebni samo šest osnovnih komponent. Ti so prepor, tlakova štolnica, valovna cisterna, ventilska hiša, penstock in močna hiša.

Prepor je umetna betonska ovira, zgrajena preko poti reke. Zaledje za preporom ustvari velik vodni zalog.Tlakova štolnica prenese vodo od prepota do ventilske hiše.

V ventilski hiši je na voljo dva tipa ventilov. Prvi je glavni sluicing ventil, drugi pa avtomatski izolacijski ventil. Sluicing ventilji nadzorajo pretok vode proti dolzini, medtem ko avtomatski izolacijski ventilji ustavijo pretok vode, kadar je električna obremenjenost nenadoma odstranjena iz elektrarne. Avtomatski izolacijski ventil je zaščitni ventil, ki neposredno ne igra vloge v nadzoru pretoka vode do turbine. Deluje le v uragnjavah za zaščito sistema pred eksplozijo.

Penstock je jeklena cev, ki povezuje ventilske hiše z močno hišo. Voda teče skozi penstock od ventilske hiše do močne hiše.V močni hiši so vodne turbine in alternatorji z pripadajočimi transformatorji za povečanje napetosti in sistemi za preklop, ki omogočajo proizvodnjo in prenos elektrike.

Nazadnje pride do valovne cisterne. Valovna cisterna je tudi zaščitna oprema, povezana z hidroelektrarno. Nastavlja se ravno pred ventilske hiše. Višina cisterne mora biti večja od vodne glave, shranjene v vodnem zalogu za preporom. Gre za odprto vodno cisterno.

Namen te cisterne je zaščita penstocka pred eksplozijo, kadar turbine nenadoma prestanejo sprejem vode. Na vhodu v turbine so turbine vrata, ki jih nadzorajo guvernerji. Guverner odpre ali zapre vrata turbine glede na fluktuacije električne obremenjenosti. Če je električna obremenjenost nenadoma odstranjena iz elektrarne, guverner zapre vrata turbine in voda je blokirana v penstocku. Nenadno ustavitev pretoka vode lahko povzroči resno eksplozijo cevi penstocka. Valovna cisterna absorbuje to nazaj gibanje s premikanjem ravni vode v cisterni.

Gradnja hidroelektrarne

Gradnja hidroelektrarne vključuje izgradnjo prepota, tlakovih štolnic, ventilske hiše, penstocka, močne hiše in valovne cisterne.

 Prednosti hidroelektrarne

Te elektrarne so gospodarske in prijazne okolju, ker ne potrebujejo goriva in ne proizvajajo onesnaževanja.

Nedostatki hidroelektrarne

Visoki stroški gradnje in potreba po dolgih prenosnih linijah za dostavo elektrike tam, kjer je potrebna, lahko predstavljata pomanjkljivosti.

Dodatne prednosti preplov

Prepovi, uporabljeni v hidroelektrarnah, lahko prinašajo tudi dodatne prednosti, kot so podpora za navadno in nadzor poplav.