Почти всеки си представяпредназначението на водноелектрическите централи, обаче, само малцина надеждно разбират принципа на работа на водноелектрическите централи. Основната мистерия за хората е как целият този огромен язовир генерира електрическа енергия без никакво гориво. Нека поговорим за това.
Водноелектрическата централа е сложен комплекс,състоящ се от различни конструкции и специално оборудване. Водноелектрически централи се строят на реки, където има постоянен приток на вода за запълване на язовира и водоема. Такива конструкции (язовири), създадени по време на изграждането на водноелектрическа централа, са необходими за концентриране на постоянен поток от вода, който се превръща в електрическа енергия с помощта на специално оборудване за водноелектрическа централа.
Имайте предвид, че важна роля по отношение на ефективносттаработата на водноелектрическата централа се играе от избора на място за строителство. Необходими са две условия: гарантиран неизчерпаем запас от вода и висок наклон на реката.
Работата на водноелектрическата централа е доста проста.Изградените хидравлични конструкции осигуряват стабилно водно налягане, което се подава към лопатките на турбината. Тягата привежда турбината в движение, в резултат на което тя завърта генераторите. Последните генерират електроенергия, която след това се доставя на потребителя чрез високоволтови преносни линии.
Основната трудност на такава структура еосигуряване на постоянно водно налягане, което се постига чрез изграждане на язовир. Благодарение на него на едно място се концентрира голям обем вода. В някои случаи се използва естествен воден поток, а понякога язовир и деривация (естествен поток) се използват заедно.
Самата сграда съдържа оборудването за водноелектрическата централа,основната задача на която е да преобразува механичната енергия на движението на водата в електрическа енергия. Тази задача е възложена на генератора. Също така се използва допълнително оборудване за контрол на работата на станцията, разпределителните устройства и трансформаторните станции.
На снимката по-долу е показана схематична диаграма на водноелектрическа централа.
Както можете да видите, потокът от вода върти турбината на генератора, който генерира енергия, подава я към трансформатора за преобразуване, след което се транспортира по електропровода до доставчика.
Съществуват различни водноелектрически централи, които могат да бъдат разделени според произведената мощност:
Мощността на водноелектрическата централа зависи преди всичко отпотокът на водата и ефективността на самия генератор, който се използва върху него. Но дори и най-ефективната инсталация няма да може да произвежда големи обеми електроенергия с ниско водно налягане. Трябва също да се има предвид, че капацитетът на водноелектрическата централа не е постоянен. Поради естествени причини нивото на водата в язовира може да се увеличи или намали. Всичко това оказва влияние върху количеството произведена електроенергия.
Най-сложният, най-голям и като цяло основен елементвсяка водноелектрическа централа е язовир. Невъзможно е да се разбере какво представлява водноелектрическата централа, без да се разбере същността на работата на язовира. Те са огромни мостове, които задържат потока на водата. В зависимост от дизайна те могат да се различават: има гравитационни, сводести и други структури, но целта им винаги е една и съща - да задържат голям обем вода. Благодарение на язовира е възможно да се концентрира стабилен и мощен поток вода, насочвайки го към лопатките на турбината, която върти генератора. Той от своя страна произвежда електрическа енергия.
Както вече знаем, принципът на работа на водноелектрическата централа се основава наизползвайки механичната енергия на падащата вода, която впоследствие се превръща в електрическа енергия с помощта на турбина и генератор. Самите турбини могат да бъдат монтирани както в язовира, така и в близост до него. В някои случаи се използва тръбопровод, през който водата под нивото на язовира преминава под високо налягане.
Има няколко индикатора за мощността на всяка водноелектрическа централа:воден поток и хидростатична глава. Последният индикатор се определя от разликата във височината между началната и крайната точка на свободното падане на водата. При създаването на проект станцията се основава на един от тези показатели, цялата структура се основава.
Известни днес производствени технологииелектричеството ви позволява да получите висока ефективност при преобразуване на механичната енергия в електрическа енергия. Понякога той е няколко пъти по-висок от този на топлоелектрическите централи. Такава висока ефективност се постига благодарение на оборудването, използвано във водноелектрическата централа. Той е надежден и сравнително лесен за използване. Освен това, поради липсата на гориво и отделянето на голямо количество топлинна енергия, експлоатационният живот на такова оборудване е доста дълъг. Тук повредите са изключително редки. Смята се, че минималният експлоатационен живот на генераторните агрегати и конструкциите като цяло е около 50 години. Въпреки че всъщност и днес водноелектрическите централи, построени през тридесетте години на миналия век, функционират доста успешно.
Днес на територията на Русияима около 100 водноелектрически централи. Разбира се, мощността им е различна, като повечето от тях са централи с инсталирана мощност до 10 MW. Има и станции като Пироговская или Акуловская, които са пуснати в експлоатация през далечната 1937 г., а мощността им е едва 0,28 MW.
Най-големите са Саяно-Шушенската и Красноярската ВЕЦ с мощност съответно 6400 и 6000 MW. Следват ги станциите:
Въпреки огромния брой такива станции, те генерират само 47 700 MW, което се равнява на 20% от общия обем на цялата енергия, произведена в Русия.
Сега разбирате принципа на работа на водноелектрическата централа,преобразуване на механичната енергия на водния поток в електрическа енергия. Въпреки доста простата идея за генериране на енергия, комплексът от оборудване и новите технологии правят такива структури сложни. Въпреки това, в сравнение с атомните електроцентрали, те са наистина примитивни.
