Odvodené VE: popis, princíp činnosti, kde sa používajú

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Hydrotechnické konštrukcie sa na výrobu energie používali už od staroveku. V súčasnosti sa úspešne rozvíja aj samostatný smer derivačných staníc. Ide o stavby vyznačujúce sa špeciálnou drenážnou infraštruktúrou, ktorá umožňuje efektívnejšiu reguláciu prietoku aj v zložitých geografických podmienkach. Na základnej úrovni je na ne aplikovateľné dekódovanie vodnej elektrárne - hydrologickej elektrárne.

Hlavné komponenty derivačných systémov

Funkčnú infraštruktúru VE tohto typu tvoria vodné a energetické zariadenia. Základ vodotlakovej časti tvoria vtoky, prepady a akumulačné nádrže. Medzi týmito hydrosystémami sa voda prenáša z horného pásma riek cez umelé kanály do nádrží. Čo sa týka energetických zariadení v rámci odklonových VE, sú častejšie zastúpené ošpeciálne potrubia, ktoré zabezpečujú tok tokov do prijímacieho zariadenia v hydraulických budovách.

Vybavenie takýchto budov mechanizmami na výrobu energie má kľúčový význam z hľadiska výroby energie. Môže ísť najmä o hydraulické turbíny s transformátormi, ako aj o mechanické zariadenia, ktoré pôsobia ako konečný spotrebiteľ energie. V oboch prípadoch sa časť vyrobenej elektriny posiela do prevádzky spoločnej infraštruktúry, ktorá zahŕňa riadiace systémy s automatizáciou, rozvádzače a systémy núdzového vypnutia.

Pomocné komponenty v diverzných vodných elektrárňach

Táto skupina konštrukčných častí a konštrukcií stanice je navrhnutá tak, aby poskytovala základné podmienky pre prevádzku funkčných vodných elektrární. Môžu to byť kanalizačné kanály, podnosy, tunely, administratívne zariadenia atď. Základ tvoria technické konštrukcie, vďaka ktorým dochádza k odvodňovaniu z rieky. V takomto systéme sú poskytnuté štruktúry na odvodnenie s prepojkami a bariérovými regulačnými ventilmi. Napríklad v niektorých odklonových VN sú ryboochranné a rybochodové konštrukcie, vďaka ktorým môžu ryby určitej veľkosti prechádzať na neresiská, ako aj v opačnom smere. Počas výstavby stanice sa využívajú aj dočasné stavby na zabezpečenie technických možností a podmienok pre výstavbu, inštaláciu a opravy.

Princíp činnosti stanice

Na rozdiel od klasického priehradového systému, odklon zahŕňa vytvorenie úplne umelého kanála s odkloneným tokom. Pracovný uzol v podobe drenážnej vetvy odvrhne časť toku od koryta smerom dolu. Okrem toho dolná časť nie je vždy schopná poskytnúť dostatočný výkon v prirodzených podmienkach, preto sú často pripojené ďalšie čerpadlá - spravidla v uzavretých systémoch. Pokiaľ ide o prístupy k mechanike výroby energie, princíp činnosti odklonovej vodnej elektrárne zodpovedá schéme priehrady. Obtokom drenážneho kanála je tok nasmerovaný do hydrogenerátorov, kde v dôsledku mechanickej práce vzniká prúd. Mechanická energia môže byť opäť zameraná na konečný objekt dodávky vody – to už závisí od účelu stanice.

Typy zneužívania HPP

Klasifikácia diverzných vodných elektrární má nasledujúce znaky:

• Napájanie. Nízke elektrárne vyrábajú energiu do 30 MW, stredné - do 300 MW a vysokovýkonné - do 1000 MW.
• Sila tlaku. Nízkotlakové vydávajú silu hlavy do 30-50 m, stredné - do 100 m a vysokovýkonné - od 300 m.
• Podľa návrhu. Zvyčajne sa rozlišujú uzavreté tunelové a odvodné vodné elektrárne otvoreného typu, ale v praxi sa často stretávame s kombinovanými systémami s čiastočným zahrnutím horných uzáverových konštrukcií.
• Výška mostíkov. Individuálny parameter, ktorý sa nastavuje v projektedokument na základe štúdií staveniska HPP. Zásadne sa však rozlišujú kanály, pobrežné a záplavové systémy. Posledné dve rozloženia sa líšia tým, že poskytujú najvyššie koferdamy, ktoré sú navrhnuté tak, aby zadržali alebo prešli prietoky v prípade nekontrolovaného vzostupu hladiny vody.

Oblasti použitia

Vodné elektrárne tohto typu možno využiť pre rôzne potreby priemyslu a ekonomiky. Výber charakteristík pre výstavbu konkrétneho zariadenia je daný miestnymi geografickými a klimatickými podmienkami, ako aj požiadavkami na zdroj spotreby energie. Kde sa v Rusku používajú diverzné vodné elektrárne? Tradične sa vyberajú miesta s veľkým sklonom toku rieky, po ktorých sa vytvárajú umelé podmienky na odvodňovanie. Hornatý terén a najmä severný Kaukaz sa v zásade nepovažuje za najpriaznivejší región na umiestnenie energetických zariadení, ale práve tu sa sústreďujú hlavné kapacity v dôsledku priaznivých podmienok na vytvorenie prirodzeného drenážneho systému so silným tlakom.. V oblastiach s ťažkým terénom sa časť stavieb zahrnutých do infraštruktúry hydroelektrární realizuje pod zemou. Toto riešenie poskytuje nielen štrukturálne, ale aj ekonomické výhody. Na polostrove Kola a v Karélii sa používajú otvorené stredohorské vodné elektrárne.

Záver

Ako zdroj alternatívnej energie majú diverzné vodné elektrárne mnoho výhod. Ide o ekologické a dostatočne výkonné generátory schopnéčasových období na dosiahnutie maximálneho výkonu. Problémy používania takýchto vodných elektrární sú zase spôsobené ich štrukturálnou zložitosťou a vysokými nákladmi na údržbu. Okrem toho, prísne požiadavky na umiestnenie diverzných vodných elektrární vytvárajú aj ďalšie logistické ťažkosti pri prenose elektriny na veľké vzdialenosti. Napriek tomu sú schematické diagramy takýchto vodných elektrární stále považované za sľubné a v niektorých odvetviach sa plne ospravedlňujú ako vynikajúci model spoľahlivého zdroja lacnej energie.