Izvedene HE: opis, princip rada, gdje se koriste

2025 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-24 13:17

Hidrotehničke konstrukcije se od davnina koriste za proizvodnju energije. Danas se uspješno razvija i zaseban smjer derivacijskih stanica. Riječ je o građevinama koje karakterizira posebna odvodna infrastruktura koja omogućuje učinkovitiju kontrolu protoka čak i u teškim zemljopisnim uvjetima. Na osnovnoj razini na njih je primjenjivo dekodiranje hidroelektrane - hidrološke elektrane.

Glavne komponente derivacijskih sustava

Funkcionalnu infrastrukturu HE ovog tipa čine vodno-energetski objekti. Osnovu vodotlačnog dijela čine zahvati, preljevi i spremnici. Između ovih hidrosustava voda se iz gornjeg toka rijeka umjetnim kanalima prenosi u akumulacije. Što se tiče energetskih objekata u sklopu diverzionih HE, češće su zastupljeniposebni vodovi koji osiguravaju protok tokova do prijemne opreme u hidrauličkim zgradama.

Opremanje ovakvih zgrada mehanizmima koji generiraju energiju od ključne je važnosti u smislu proizvodnje energije. Konkretno, to mogu biti hidraulične turbine s transformatorima, kao i mehanička oprema koja djeluje kao krajnji potrošač energije. U oba slučaja, dio proizvedene električne energije šalje se za servisiranje rada zajedničke infrastrukture, koja uključuje upravljačke sustave s automatizacijom, razvodne uređaje i sustave isključivanja u nuždi.

Pomoćne komponente u diverzionim hidroelektranama

Ova grupa konstruktivnih dijelova i konstrukcija stanice osmišljena je za pružanje osnovnih uvjeta za rad funkcionalnih hidroelektrana. To mogu biti kanalizacijski kanali, ladice, tuneli, administrativni objekti itd. Osnovu čine tehničke konstrukcije, zbog kojih dolazi do odvodnje iz rijeke. U takvom sustavu predviđene su strukture za odvodnjavanje s skakačima i ventilima za upravljanje barijerom. Primjerice, u nekim preusmjeravajućim HE postoje ribozaštitne i riboprolazne konstrukcije, zahvaljujući kojima riba određene veličine može proći do mrijestilišta, ali iu suprotnom smjeru. U razdoblju izgradnje kolodvora koriste se i privremeni objekti za osiguravanje tehničkih mogućnosti i uvjeta za poslove izgradnje, montaže i popravka.

Princip rada stanice

Za razliku od klasičnog sustava brana, preusmjeravanje uključuje stvaranje potpuno umjetnog kanala sa preusmjerenim protokom. Radni čvor u obliku drenažnog ogranka odbacuje dio toka od korita prema nizvodno. Štoviše, nizvodni dio nije uvijek u stanju osigurati dovoljnu snagu glave u prirodnim uvjetima, stoga se često spajaju dodatne crpke - u pravilu u zatvorenim sustavima. S obzirom na pristupe mehanici proizvodnje električne energije, princip rada preusmjerne hidroelektrane odgovara shemi brane. Zaobilazeći odvodni kanal, tok se usmjerava na hidrogeneratore, gdje se zbog mehaničkog rada stvara struja. Opet, mehanička energija može biti usmjerena na konačni objekt isporuke vode - to već ovisi o namjeni stanice.

Vrste odvodnih HE

Sljedeći su znakovi klasifikacije preusmjernih hidroelektrana:

• Snagom. Niske elektrane proizvode energiju do 30 MW, srednje - do 300 MW, a velike snage - do 1000 MW.
• Silom pritiska. Niskotlačne daju snagu glave do 30-50 m, srednje - do 100 m, a velike snage - od 300 m.
• Po dizajnu. Obično se razlikuju zatvorene tunelske i preusmjerne hidroelektrane otvorenog tipa, no u praksi se često susreću kombinirani sustavi s djelomičnim uključivanjem gornjih zatvarajućih konstrukcija.
• Visina džempera. Pojedinačni parametar koji je postavljen u projektudokument na temelju studija gradilišta HE. Međutim, kanalski, obalni i poplavni sustavi bitno se razlikuju. Posljednja dva izgleda razlikuju se po tome što pružaju najviše pregrade, dizajnirane da zadrže ili propuštaju protoke u slučaju nekontroliranog porasta razine vode.

Područja primjene

Hidroelektrane ovog tipa mogu se koristiti za razne potrebe industrije i gospodarstva. Odabir karakteristika za izgradnju pojedinog objekta određen je lokalnim zemljopisnim i klimatskim uvjetima, kao i zahtjevima za izvorom potrošnje energije. Gdje se preusmjerne HE koriste u Rusiji? Tradicionalno se biraju mjesta s velikim nagibom riječnog toka, nakon čega se stvaraju umjetni uvjeti za derivaciju. Planinski teren, a posebno Sjeverni Kavkaz, u načelu se ne smatra najpovoljnijom regijom za postavljanje energetskih objekata, ali su upravo ovdje koncentrirani glavni kapaciteti zbog povoljnih uvjeta za stvaranje prirodnog sustava odvodnje s jakim pritiskom.. Također, u područjima s teškim terenom dio građevina uključenih u hidroelektransku infrastrukturu izvodi se podzemno. Ovo rješenje pruža ne samo strukturne, već i ekonomske prednosti. Na poluotoku Kola i u Kareliji koriste se otvoreni srednjoplaninski hidroelektrani.

Zaključak

Kao izvor alternativne energije, preusmjerne hidroelektrane imaju mnoge prednosti. To su ekološki prihvatljivi i dovoljno snažni generatori sposobnivremenska razdoblja za postizanje vrhunske izvedbe. Problemi korištenja takvih HE su pak posljedica njihove strukturalne složenosti i visokih troškova održavanja. Osim toga, strogi zahtjevi za smještaj preusmjernih hidroelektrana stvaraju i dodatne logističke poteškoće u prijenosu električne energije na velike udaljenosti. Unatoč tome, shematski dijagrami takvih hidroelektrana i dalje se smatraju obećavajućim iu nekim se industrijama u potpunosti opravdavaju kao izvrstan model za pouzdan izvor jeftine energije.