Fast jeder stellt sich vorDer Zweck von Wasserkraftwerken ist jedoch, dass nur wenige das Funktionsprinzip von Wasserkraftwerken zuverlässig verstehen. Das Hauptgeheimnis für die Menschen ist, wie all dieser riesige Damm ohne Kraftstoff elektrische Energie erzeugt. Wir werden darüber reden.
Ein Wasserkraftwerk ist ein komplexer Komplex,bestehend aus verschiedenen Strukturen und Spezialausrüstung. Wasserkraftwerke werden an Flüssen gebaut, in denen ständig Wasser fließt, um den Damm und das Reservoir zu füllen. Solche Strukturen (Dämme), die beim Bau eines Wasserkraftwerks entstehen, sind für die Konzentration eines konstanten Wasserflusses erforderlich, der mit speziellen Geräten für Wasserkraftwerke in elektrische Energie umgewandelt wird.
Beachten Sie, dass eine wichtige Rolle in Bezug auf die EffizienzDie Arbeit des Wasserkraftwerks spielt eine Wahl des Bauplatzes. Zwei Bedingungen sind notwendig: garantierte unerschöpfliche Wasserversorgung und ein hoher Flusswinkel.
Der Betrieb eines Wasserkraftwerks ist recht einfach.Die errichteten Hydraulikstrukturen sorgen für einen stabilen Wasserdruck, der in die Turbinenschaufeln eintritt. Der Druck treibt die Turbine an, wodurch sie die Generatoren dreht. Letztere erzeugen Strom, der dann über Hochspannungsleitungen an den Verbraucher geliefert wird.
Die Hauptschwierigkeit einer solchen Struktur istGewährleistung eines konstanten Wasserdrucks, der durch die Errichtung eines Damms erreicht wird. Dank dessen wird ein großes Wasservolumen an einem Ort konzentriert. In einigen Fällen wird ein natürlicher Wasserfluss verwendet, und manchmal werden ein Damm und eine Ableitung (natürlicher Fluss) zusammen verwendet.
Im Gebäude selbst gibt es Ausrüstung für Wasserkraftwerke,deren Hauptaufgabe es ist, die mechanische Energie der Bewegung von Wasser in elektrische Energie umzuwandeln. Diese Aufgabe ist dem Generator zugeordnet. Ebenfalls verwendet werden zusätzliche Geräte zur Überwachung des Betriebs der Station, Verteilungsvorrichtungen und Transformatorstationen.
Das Bild unten zeigt eine schematische Darstellung eines Wasserkraftwerks.
Wie Sie sehen können, dreht der Wasserstrom die Turbine des Generators, erzeugt Energie und liefert sie zur Umwandlung an den Transformator. Anschließend wird sie über die Stromübertragungsleitung zum Lieferanten transportiert.
Es gibt verschiedene Wasserkraftwerke, die nach der erzeugten Leistung unterteilt werden können:
Die Leistung eines Wasserkraftwerks hängt in erster Linie davon abWasserdurchfluss und der Wirkungsgrad des Generators selbst, der darauf verwendet wird. Aber selbst die effizienteste Installation kann bei niedrigem Wasserdruck keine großen Mengen Strom erzeugen. Es ist auch zu berücksichtigen, dass die Kapazität eines Wasserkraftwerks nicht konstant ist. Aus natürlichen Gründen kann der Wasserstand im Damm steigen oder fallen. All dies wirkt sich auf die erzeugte Elektrizitätsmenge aus.
Das komplexeste, größte und allgemeinste GrundelementJedes Wasserkraftwerk ist ein Damm. Es ist unmöglich zu verstehen, was ein Wasserkraftwerk ist, ohne die Essenz des Damms zu verstehen. Es sind riesige Brücken, die den Wasserfluss halten. Je nach Ausführung können sie unterschiedlich sein: Es gibt Schwerkraft-, Bogen- und andere Strukturen, aber ihr Ziel ist immer dasselbe - ein großes Wasservolumen zurückzuhalten. Dank des Damms ist es möglich, einen stabilen und kraftvollen Wasserfluss zu konzentrieren und ihn zu den Schaufeln der Turbine zu leiten, die den Generator dreht. Er wiederum erzeugt elektrische Energie.
Wie wir bereits wissen, basiert das Funktionsprinzip von Wasserkraftwerken aufunter Verwendung der mechanischen Energie von fallendem Wasser, das anschließend unter Verwendung einer Turbine und eines Generators in elektrische Energie umgewandelt wird. Die Turbinen selbst können entweder im Damm oder in dessen Nähe installiert werden. In einigen Fällen wird eine Rohrleitung verwendet, durch die Wasser unter dem Dammniveau unter hohem Druck fließt.
Es gibt verschiedene Leistungsindikatoren für ein Wasserkraftwerk:Wasserverbrauch und hydrostatischer Druck. Der letzte Indikator wird durch den Höhenunterschied zwischen dem Start- und dem Endpunkt des freien Wasserfalls bestimmt. Bei der Erstellung eines Anlagenprojekts basiert die gesamte Struktur auf einem dieser Indikatoren.
Heute bekannte ProduktionstechnologienMit Elektrizität können Sie einen hohen Wirkungsgrad erzielen, wenn Sie mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln. Manchmal ist es um ein Vielfaches höher als bei Wärmekraftwerken. Ein derart hoher Wirkungsgrad wird durch die im Wasserkraftwerk verwendete Ausrüstung erreicht. Es ist zuverlässig und relativ einfach zu bedienen. Darüber hinaus ist die Lebensdauer solcher Geräte aufgrund des Kraftstoffmangels und der Freisetzung großer Mengen an Wärmeenergie recht groß. Schäden sind hier äußerst selten. Es wird angenommen, dass die Mindestlebensdauer von Generatorsätzen und -strukturen im Allgemeinen etwa 50 Jahre beträgt. Obwohl Wasserkraftwerke, die in den dreißiger Jahren des letzten Jahrhunderts gebaut wurden, auch heute noch recht erfolgreich in Betrieb sind.
Heute in RusslandEs gibt etwa 100 Wasserkraftwerke. Natürlich ist ihre Kapazität unterschiedlich, und die meisten von ihnen sind Stationen mit einer installierten Leistung von bis zu 10 MW. Es gibt auch Stationen wie Pirogovskaya oder Akulovskaya, die bereits 1937 in Betrieb genommen wurden und deren Leistung nur 0,28 MW beträgt.
Die größten sind die Wasserkraftwerke Sayano-Shushenskaya und Krasnojarsk mit einer Leistung von 6400 bzw. 6000 MW. Ihnen folgen Stationen:
Trotz der großen Anzahl solcher Stationen erzeugen sie nur 47.700 MW, was 20% des Gesamtvolumens aller in Russland produzierten Energie entspricht.
Jetzt verstehen Sie das Prinzip der Wasserkraft,Umwandlung der mechanischen Energie eines Wasserstroms in elektrische. Trotz der eher einfachen Idee, Energie zu erzeugen, erschweren eine Reihe von Geräten und neue Technologien solche Strukturen. Im Vergleich zu Kernkraftwerken sind sie jedoch tatsächlich primitiv.
