Származékos vízerőművek: leírás, működési elv, ahol használják őket

A hidraulikus szerkezeteket ősidők óta használják energia előállítására. Manapság a levezetési állomások külön iránya is sikeresen fejlődik. Ezek olyan szerkezetek, amelyeket egy speciális vízelvezető infrastruktúra jellemez, amely lehetővé teszi a hatékonyabb áramlásszabályozást még nehéz földrajzi körülmények között is. Alapszinten a vízerőmű – hidrológiai erőmű - dekódolása alkalmazható rájuk .

A derivációs rendszerek fő összetevői

Származékos vízerőmű alkatrészei

Az ilyen típusú vízerőművek funkcionális infrastruktúráját víz-erőművek alkotják. A víznyomásos rész alapja a beömlőnyílások, a kiömlőcsatornák és a tárolótartályok. E Vízművek között a víz a folyók felső szakaszáról mesterséges csatornákon keresztül a tározókba kerül . Ami a származékos vízerőművek részeként működő erőműveket illeti, azokat gyakrabban képviselik speciális vízvezetékek, amelyek biztosítják a hidraulikus mérnöki épületek befogadó berendezéseinek áramlását.

Az energiatermelés szempontjából kulcsfontosságú az ilyen épületek felszerelése olyan mechanizmusokkal, amelyek energiát termelnek. Különösen hidraulikus turbinák lehetnek transzformátorokkal, valamint mechanikus berendezések, amelyek az energia végső fogyasztójaként működnek. Mindkét esetben a termelt villamos energia egy része az általános infrastruktúra karbantartására irányul, amely magában foglalja az automatizálással, kapcsolóberendezésekkel, valamint a vészleállító rendszerekkel ellátott vezérlőrendszereket.

Segédkomponensek származékos vízerőművekben

Derivációs vízerőmű

Az állomás szerkezeti részeinek és szerkezeteinek ez a csoportja a funkcionális hidraulikus egységek alapvető működési feltételeinek biztosítására szolgál. Ezek lehetnek csatornacsatornák, tálcák, alagutak, adminisztratív és háztartási létesítmények stb.d. Az alapot technikai struktúrák alkotják, amelyek miatt a folyóból vízelvezetés következik be. Egy ilyen rendszerben a vízcsökkentésre szolgáló tervek jumperekkel és gátszabályozó szelepekkel vannak ellátva. Például egyes származékos vízerőművekben vannak halvédelmi és halátviteli létesítmények, amelyeknek köszönhetően bizonyos méretű halak átjuthatnak az ívóhelyekre, valamint az ellenkező irányba. Az állomás építése során ideiglenes szerkezeteket is használnak, amelyek technikai képességeket és feltételeket biztosítanak az építési, telepítési és javítási tevékenységek előállításához.

Az állomás működésének elve

A származékos vízerőmű infrastruktúrája

A klasszikus gátrendszerrel ellentétben a levezetés egy teljesen mesterséges csatorna létrehozását foglalja magában, átirányított áramlással. A vízelvezető ág formájában működő csomópont az áramlás egy részét a folyómedertől az alsó folyás irányába dobja. Sőt, az alsó sor nem mindig képes elegendő fejteljesítményt biztosítani természetes körülmények között, ezért a kiegészítő szivattyúkat általában zárt rendszerekben csatlakoztatják. Az energiatermelés mechanikájának megközelítései tekintetében a működés elve a derivációs HPP megfelel a gátrendszernek. A vízelvezető csatorna megkerülésével az áramlás hidrogenerátorokra irányul, ahol a mechanikai munka miatt áram keletkezik. Ismét a mechanikai energia a végső vízszállító létesítményre is irányulhat – ez már az állomás céljától függ.

  • A származékos vízerőművek típusai

    A derivációs vízerőmű szerkezete

    A származékos vízerőművek osztályozásának alábbi jelei vannak:

  • Kapacitás szerint. Az alacsony erőművek akár 30 MW, a közepes méretű-akár 300 MW, a nagy teljesítményű - akár 1000 MW energiát termelnek.
  • A nyomás erejével. Az alacsony nyomású fejerő akár 30-50 m, közepes – akár 100 m, nagy teljesítményű-300 m.
  • Tervezés szerint. Általában vannak derivációs vízerőművek zárt alagút és nyitott típus, , de a gyakorlatban gyakran vannak kombinált rendszerek a felső zárószerkezetek részleges bevonásával.
  • A jumperek magassága. A projektdokumentumban meghatározott egyedi paraméter a vízerőmű építési helyének tanulmányozása alapján. A csatornarendszerek, a part menti és az ártéri rendszerek azonban alapvetően különböznek egymástól. Az utolsó két elrendezés abban különbözik, hogy a legmagasabb jumpereket biztosítják, amelyek a vízszint ellenőrizetlen növekedése esetén az áramlások visszatartására vagy kihagyására szolgálnak.
  • Alkalmazási területek

    Hidroelektromos ilyen típusú erőművek használható az ipar és a gazdaság különböző igényeihez. Az adott objektum építésének jellemzőinek kiválasztását a helyi földrajzi és éghajlati viszonyok, valamint az energiafogyasztás forrására vonatkozó követelmények határozzák meg. Hol vannak az Oroszországban használt derivációs vízerőművek? Hagyományosan olyan helyeket választanak, ahol a folyó áramlásának nagy lejtése van, majd mesterséges feltételeket hoznak létre a származtatáshoz. A hegyvidéki terep és különösen az Észak-Kaukázus elvileg nem tekinthető a legkedvezőbb régiónak az energetikai létesítmények elhelyezésére, de itt a fő kapacitások koncentrálódnak az erős nyomású természetes vízelvezető rendszer létrehozásának kedvező feltételei miatt. A nehéz terepen lévő területeken a vízerőmű infrastruktúrájába tartozó szerkezetek egy részét a föld alatt végzik. Egy ilyen megoldás nemcsak strukturális, hanem gazdasági előnyöket is nyújt. A Kola-félszigeten és Karéliában nyílt középhegységi vízműveket használnak.

    Következtetés

    A derivációs vízerőmű szerkezete

    Alternatív energiaforrásként a származékos vízerőműveknek számos előnye van. Ezek környezetbarát és kellően nagy teljesítményű generátorok, amelyek rövid idő alatt képesek elérni a csúcsteljesítményt. Az ilyen vízerőművek használatának problémái viszont szerkezeti összetettségüknek és a magas költségeknek köszönhetők karbantartás. Ezenkívül a származékos vízerőművek elhelyezkedésének feltételeire vonatkozó szigorú követelmények további logisztikai nehézségeket okoznak a villamos energia nagy távolságra történő továbbításában. Ennek ellenére az ilyen HPP-k vázlatos diagramjai még mindig ígéretesnek tekinthetők, és egyes iparágakban teljes mértékben igazolják magukat mint egy kiváló az olcsó energia megbízható forrásának modellje.

    Cikkek a témában