Šta je hidroelektrana?

Šta je hidroelektrana?

Definicija hidroelektrane

Hidroelektrana se definiše kao objekat koji proizvodi električnu energiju koristeći kinetičku energiju pada vode za okretanje turbine.

U hidroelektranama, kinetička energija nastala zbog gravitacije padajuće vode sa višeg na niži nivo se iskorišćava za okretanje turbine kako bi se proizvela električna energija. Potencijalna energija sačuvana u vodi na gornjem nivou oslobađa se kao kinetička energija kada voda pada na niži nivo. Turbina se okreće kada voda udari u lepele turbine. Da bi se postigla razlika visina vode, hidroelektrane su obično izgrađene u planinskim područjima. Na putu rijeke u planinskim područjima, izgrađena je umjetna prepreka (baraja) kako bi se stvorio potreban pad vode. Sa ove baraje voda se kontrolisanom načinom pusti prema dolje na lepele turbine. Kao rezultat, turbina se okreće zbog sile vode koja deluje na njene lepele, a zato se alternator okreće jer je vazduha turbine spojen sa vazduhom alternatora.

Glavna prednost hidroelektrane jeste što ne treba nikakvo gorivo. Treba samo pad vode, koji je prirodno dostupan nakon izgradnje baraje.

Nema goriva znači nema troškova goriva, nema sagorevanja, nema dimnih gasova i nema zagađenja. To čini hidroelektrane čistim i ekološki prihvatljivim. Takođe su jednostavnije za izgradnju u poređenju s termoelektranama i nuklearnim elektranama.

Izgradnja hidroelektrane može biti skuplja od termoelektrane zbog troškova izgradnje velike baraje. Inženjerski troškovi takođe su visoki. Pored toga, hidroelektrane se ne mogu izgraditi svuda; potrebna su specifična mesta, često daleko od centara opterećenja.

Stoga su potrebne duge transmisione linije da bi se generisana snaga prenosila do centara opterećenja.Tako, troškovi prenosa mogu biti dovoljno visoki.

Unatoč tome, sačuvana voda u baraji može se koristiti za navodnjavanje i druge slične svrhe. Ponekad, stvaranjem takve baraje na putu rijeke, povremeni poplave u dolini rijeke mogu biti značajno kontrolišani.

Potrebni su samo šest glavnih komponenti za izgradnju hidroelektrane. To su baraja, pritisna tunela, tanka za talas, kuća ventila, penstock i napajna stanica.

Baraja je umjetna betonska prepreka izgrađena preko puta rijeke. Područje zahteva iza baraje stvara ogroman vodeni rezervoar. Pritisna tunela prenosi vodu sa baraje do kuće ventila.

U kući ventila postoje dva tipa ventila. Prvi je glavni sluicing ventil, a drugi je automatski izolacioni ventil. Sluicing ventil kontroliše tok vode prema dolini, dok automatski izolacioni ventil zaustavlja tok vode kada se električno opterećenje naglo isključi iz elektrane. Automatski izolacioni ventil je zaštitni ventil koji ne igra direktnu ulogu u kontroli toka vode ka turbine. On radi samo u hitnim situacijama kako bi zaštitio sistem od eksplodiranja.

Penstock je čelikovod koji spaja kuću ventila sa napajnom stanicom. Voda teče kroz penstock od kuće ventila do napajne stanice.U napajnoj stanici se nalaze vodene turbine i alternatori sa pripadajućim transformatorima za podizanje napona i uređajima za prekid struje kako bi se generisala i omogućio prenos električne energije.

Na kraju, doći ćemo do tanke za talas. Tanak za talas je takođe zaštitni dodatak vezan uz hidroelektranu. Nalazi se tačno ispred kuće ventila. Visina tanke mora biti veća od visine vode sačuvane u vodenom rezervoaru iza baraje. Ovo je otvorena tanak za vodu.

Cilj ove tanke je da zaštiti penstock od eksplodiranja kada se turbine naglo odbiju da primaju vodu. Na ulaznoj tački turbin, postoje vrata turbine kontrolisana regulatorima. Regulator otvara ili zatvara vrata turbine u skladu sa fluktuacijama električnog opterećenja. Ako se električno opterećenje naglo isključi iz elektrane, regulator zatvara vrata turbine i voda se blokira u penstock-u. Naglo zaustavljanje vode može dovesti do ozbiljnog eksplodiranja penstock cijevi. Tanak za talas apsorbira ovaj povratni pritisak kroz promenu nivoa vode u tanaku.

Izgradnja hidroelektrane

Izgradnja hidroelektrane uključuje stvaranje baraje, pritisne tunel, kuće ventila, penstock-a, napajne stanice i tanke za talas.

 Prednosti hidroenergije

Ove elektrane su ekonomične i ekološki prihvatljive jer ne trebaju gorivo i ne proizvode zagađenje.

Mane hidroenergije

Visoki troškovi izgradnje i potreba za dugim transmisivnim linijama za prenos struje tamo gde je potrebna mogu biti mane.

Dodatne prednosti baraja

Baraje korištene u hidroelektranama mogu pružati i druge prednosti, poput podrške navodnjavanju i kontrole poplava.