Gotovo svi zamišljajusvrhu hidroelektrana, međutim, samo rijetki pouzdano razumiju princip rada hidroelektrana. Glavni misterij za ljude je kako cijela ova ogromna brana proizvodi električnu energiju bez ikakvog goriva. Razgovarajmo o ovome.
Hidroelektrana je složen kompleks,koji se sastoji od raznih struktura i posebne opreme. Hidroelektrane se grade na rijekama gdje postoji stalan dotok vode za punjenje brane i akumulacije. Takve građevine (brane), nastale tijekom izgradnje hidroelektrane, potrebne su za koncentriranje stalnog protoka vode, koja se uz pomoć posebne opreme za hidroelektranu pretvara u električnu energiju.
Imajte na umu da važnu ulogu u smislu učinkovitostirad hidroelektrane igra se izborom mjesta za gradnju. Potrebna su dva uvjeta: zajamčena neiscrpna opskrba vodom i visok nagib rijeke.
Rad hidroelektrane je prilično jednostavan.Postavljene hidraulične konstrukcije osiguravaju stabilan tlak vode, koji se dovodi do lopatica turbine. Potisak pokreće turbinu, uslijed čega rotira generatore. Potonji proizvode električnu energiju, koja se potom isporučuje potrošaču preko visokonaponskih dalekovoda.
Glavna poteškoća takve strukture jeosiguravanje stalnog tlaka vode, što se postiže izgradnjom brane. Zahvaljujući njemu, veliki volumen vode je koncentriran na jednom mjestu. U nekim slučajevima se koristi prirodni tok vode, a ponekad se zajedno koriste brana i derivacija (prirodni tok).
Sama zgrada sadrži opremu za hidroelektranu,čiji je glavni zadatak pretvaranje mehaničke energije kretanja vode u električnu energiju. Ovaj zadatak je dodijeljen generatoru. Također, dodatna oprema se koristi za kontrolu rada stanice, razvodnih uređaja i transformatorskih stanica.
Na slici ispod prikazan je shematski dijagram hidroelektrane.
Kao što možete vidjeti, protok vode rotira turbinu generatora, koja stvara energiju, dovodi je u transformator za pretvorbu, nakon čega se transportira duž dalekovoda do dobavljača.
Postoje različite hidroelektrane koje se mogu podijeliti prema proizvedenoj snazi:
Snaga hidroelektrane ovisi prvenstveno oprotok vode i učinkovitost samog generatora, koji se na njemu koristi. Ali čak ni najučinkovitija instalacija neće moći proizvesti velike količine električne energije s niskim tlakom vode. Također treba imati na umu da kapacitet hidroelektrane nije konstantan. Zbog prirodnih uzroka, razina vode u brani može se povećati ili smanjiti. Sve to utječe na količinu proizvedene električne energije.
Najsloženiji, najveći i općenito glavni elementsvaka hidroelektrana je brana. Nemoguće je razumjeti što je hidroelektrana bez razumijevanja suštine rada brane. Oni su ogromni mostovi koji drže protok vode. Ovisno o dizajnu, mogu se razlikovati: postoje gravitacijske, lučne i druge strukture, ali njihova je svrha uvijek ista - zadržati veliki volumen vode. Zahvaljujući brani moguće je koncentrirati stabilan i snažan tok vode, usmjeravajući ga na lopatice turbine, koja rotira generator. On pak proizvodi električnu energiju.
Kao što već znamo, temelji se princip rada hidroelektranekorištenjem mehaničke energije padajuće vode, koja se naknadno pretvara u električnu energiju uz pomoć turbine i generatora. Same turbine mogu se ugraditi ili u branu ili blizu nje. U nekim slučajevima koristi se cjevovod kroz koji voda ispod razine brane prolazi pod visokim tlakom.
Postoji nekoliko pokazatelja snage bilo koje hidroelektrane:protok vode i hidrostatska glava. Posljednji pokazatelj određen je visinskom razlikom između početne i završne točke slobodnog pada vode. Prilikom izrade projekta, stanica se temelji na jednom od ovih pokazatelja, temelji se cijela struktura.
Danas poznate proizvodne tehnologijeelektrična energija vam omogućuje visoku učinkovitost pri pretvaranju mehaničke energije u električnu energiju. Ponekad je nekoliko puta veći od termoelektrana. Ovakva visoka učinkovitost postiže se zahvaljujući opremi koja se koristi u hidroelektrani. Pouzdan je i relativno jednostavan za korištenje. Osim toga, zbog nedostatka goriva i oslobađanja velike količine toplinske energije, vijek trajanja takve opreme je prilično dug. Kvarovi su ovdje iznimno rijetki. Vjeruje se da je minimalni vijek trajanja generatorskih agregata i konstrukcija općenito oko 50 godina. Iako, zapravo, i danas prilično uspješno funkcioniraju hidroelektrane, koje su izgrađene tridesetih godina prošlog stoljeća.
Danas na teritoriji Rusijepostoji oko 100 hidroelektrana. Naravno, njihov kapacitet je različit, a većina su to postrojenja instalirane snage do 10 MW. Tu su i stanice poput Pirogovskaya ili Akulovskaya, koje su puštene u rad davne 1937. godine, a njihov kapacitet je samo 0,28 MW.
Najveće su HE Sayano-Shushenskaya i Krasnoyarskaya kapaciteta 6400, odnosno 6000 MW. Slijede stanice:
Unatoč ogromnom broju takvih stanica, one proizvode samo 47.700 MW, što je jednako 20% ukupnog volumena sve energije proizvedene u Rusiji.
Sada razumijete princip rada hidroelektrane,pretvaranje mehaničke energije strujanja vode u električnu energiju. Unatoč prilično jednostavnoj ideji proizvodnje energije, kompleks opreme i novih tehnologija čine takve strukture složenim. Međutim, u usporedbi s nuklearnim elektranama, one su doista primitivne.
