Atvasinātie HES: apraksts, darbības princips, kur tos izmanto

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Hidrotehniskās būves enerģijas iegūšanai ir izmantotas kopš seniem laikiem. Mūsdienās veiksmīgi attīstās arī atsevišķs atvasināšanas staciju virziens. Tās ir būves, kam raksturīga īpaša drenāžas infrastruktūra, kas ļauj efektīvāk kontrolēt plūsmas pat sarežģītos ģeogrāfiskos apstākļos. Pamatlīmenī tiem piemērojama hidroelektrostacijas atkodēšana - hidroelektrostacija.

Atvasināšanas sistēmu galvenie komponenti

Šā tipa HES funkcionālo infrastruktūru veido ūdens un elektroenerģijas objekti. Ūdens spiediena daļas pamatu veido ieplūdes, pārplūdes un uzglabāšanas tvertnes. Starp šīm hidrosistēmām ūdens no upju augšdaļas pa mākslīgiem kanāliem tiek pārnests uz rezervuāriem. Kas attiecas uz enerģētikas objektiem kā daļu no novirzīšanas HES, tos biežāk pārstāvspeciālas caurules, kas nodrošina plūsmu plūsmu uz pieņemšanas iekārtām hidrauliskajās ēkās.

Šādu ēku aprīkošana ar mehānismiem, kas rada enerģiju, ir ļoti svarīga enerģijas ražošanā. Jo īpaši tās var būt hidrauliskās turbīnas ar transformatoriem, kā arī mehāniskās iekārtas, kas darbojas kā enerģijas gala patērētājs. Abos gadījumos daļa saražotās elektroenerģijas tiek nosūtīta, lai apkalpotu kopējās infrastruktūras darbību, kurā ietilpst vadības sistēmas ar automatizāciju, sadales iekārtas un avārijas izslēgšanas sistēmas.

Palīgkomponenti novirzīšanas hidroelektrostacijās

Šī stacijas konstruktīvo daļu un konstrukciju grupa ir paredzēta, lai nodrošinātu funkcionālo hidroelektrostaciju darbības pamatnosacījumus. Tie var būt kanalizācijas kanāli, paplātes, tuneļi, administratīvās telpas utt. Pamatu veido tehniskās konstrukcijas, kuru dēļ notiek drenāža no upes. Šādā sistēmā ir paredzētas konstrukcijas atūdeņošanai ar džemperiem un barjeras vadības vārstiem. Piemēram, atsevišķos novirzīšanas HES ir izveidotas zivju aizsardzības un zivju caurbraukšanas būves, pateicoties kurām noteikta izmēra zivis var nokļūt nārsta vietās, kā arī pretējā virzienā. Stacijas būvniecības laikā tiek izmantotas arī pagaidu konstrukcijas, lai nodrošinātu tehniskās iespējas un apstākļus būvniecības, uzstādīšanas un remontdarbu veikšanai.

Stacijas darbības princips

Atšķirībā no klasiskās aizsprostu sistēmas, novirzīšana ietver pilnīgi mākslīga kanāla izveidi ar novirzītu plūsmu. Darba mezgls drenāžas atzara veidā izmet daļu strauta prom no upes gultnes virzienā uz lejteci. Turklāt lejtecē esošais posms ne vienmēr spēj nodrošināt pietiekamu augstuma jaudu dabiskos apstākļos, tāpēc bieži tiek pieslēgti papildu sūkņi - parasti slēgtās sistēmās. Attiecībā uz elektroenerģijas ražošanas mehānikas pieejām novirzīšanas hidroelektrostacijas darbības princips atbilst aizsprosta shēmai. Apejot drenāžas kanālu, plūsma tiek virzīta uz hidroģeneratoriem, kur mehāniskā darba rezultātā rodas strāva. Atkal, mehānisko enerģiju var novirzīt uz galīgo ūdens piegādes objektu - tas jau ir atkarīgs no stacijas mērķa.

Novirzīšanas HES veidi

Ir šādas novirzes hidroelektrostaciju klasifikācijas pazīmes:

• Ar jaudu. Zemas jaudas elektrostacijas ražo enerģiju līdz 30 MW, vidējas - līdz 300 MW un lieljaudas - līdz 1000 MW.
• Ar spiediena spēku. Zema spiediena tie rada galvas spēku līdz 30-50 m, vidējie - līdz 100 m un lieljaudas - no 300 m.
• Pēc dizaina. Parasti izšķir slēgtā tuneļa un atvērtā tipa novirzīšanas hidroelektrostacijas, taču praksē bieži sastopamas kombinētas sistēmas ar daļēju augšējo noslēguma konstrukciju iekļaušanu.
• Džektoru augstums. Individuāls parametrs, kas ir iestatīts projektādokuments, kas balstīts uz HES būvlaukuma pētījumiem. Tomēr pamatos izšķir kanālu, piekrastes un palieņu sistēmas. Pēdējie divi izkārtojumi atšķiras ar to, ka tie nodrošina augstākos aizsprostus, kas paredzēti, lai ierobežotu vai šķērsotu plūsmas nekontrolētas ūdens līmeņa paaugstināšanās gadījumā.

Lietošanas jomas

Šāda veida hidroelektrostacijas var izmantot dažādām rūpniecības un ekonomikas vajadzībām. Konkrēta objekta būvniecības raksturlielumu izvēli nosaka vietējie ģeogrāfiskie un klimatiskie apstākļi, kā arī prasības enerģijas patēriņa avotam. Kur Krievijā izmanto novirzīšanas HES? Tradicionāli tiek izvēlētas vietas ar lielu upes plūsmas slīpumu, pēc tam tiek radīti mākslīgi apstākļi atvasināšanai. Kalnains reljefs un jo īpaši Ziemeļkaukāzs principā netiek uzskatīts par vislabvēlīgāko reģionu enerģētikas objektu izvietošanai, taču tieši šeit ir koncentrētas galvenās jaudas, jo ir labvēlīgi apstākļi dabiskas drenāžas sistēmas izveidei ar spēcīgu spiedienu.. Tāpat apgabalos ar sarežģītu reljefu daļa hidroelektrostaciju infrastruktūrā iekļauto būvju tiek veikta pazemē. Šis risinājums sniedz ne tikai strukturālas, bet arī ekonomiskas priekšrocības. Kolas pussalā un Karēlijā tiek izmantotas atklātas viduskalnu hidroelektrostacijas.

Secinājums

Kā alternatīvās enerģijas avotam novirzes hidroelektrostacijām ir daudz priekšrocību. Tie ir videi draudzīgi un pietiekami jaudīgi ģeneratori, kas spējlaika periodi, lai sasniegtu maksimālo veiktspēju. Problēmas ar šādu HES izmantošanu savukārt ir saistītas ar to strukturālo sarežģītību un augstajām uzturēšanas izmaksām. Turklāt stingrās prasības novirzīšanas hidroelektrostaciju izvietojumam rada arī papildu loģistikas grūtības elektroenerģijas pārvadē lielos attālumos. Neskatoties uz to, šādu hidroelektrostaciju shematiskās diagrammas joprojām tiek uzskatītas par daudzsološām un dažās nozarēs pilnībā attaisno sevi kā lielisku modeli uzticamam lētas enerģijas avotam.