محطات الطاقة الهيدروليكية. كيف تعمل محطة طاقة كهرومائية قوية
محطة الطاقة الكهرومائية عبارة عن مجمع من الهياكل والمعدات الهيدروليكية المعقدة. والغرض منه هو تحويل طاقة تدفق المياه إلى طاقة كهربائية. الطاقة الكهرومائية هي أحد ما يسمى بمصادر الطاقة المتجددة ، أي أنها عمليا لا تنضب.
أهم هيكل هيدروليكي هو السد. يحتفظ بالمياه في الخزان ، ويخلق ضغط الماء الضروري. التوربين الهيدروليكي هو المحرك الرئيسي في محطة الطاقة الكهرومائية. بمساعدتها ، يتم تحويل طاقة الماء المتحرك تحت الضغط إلى طاقة ميكانيكية للدوران ، والتي يتم تحويلها (بفضل مولد كهربائي) إلى طاقة كهربائية. التوربينات الهيدروليكية ، المهدرجة ، أجهزة المراقبة والتحكم الأوتوماتيكية - توجد لوحات المفاتيح في قاعة التوربينات بمحطة الطاقة. يمكن وضع محولات الصعود داخل المبنى وفي المناطق المفتوحة. غالبًا ما يتم تثبيت المفاتيح في الهواء الطلق بجوار مبنى محطة الطاقة.
في الاتحاد السوفياتي ، الذي يمتلك موارد كبيرة من الطاقة الكهرومائية (11112٪ من العالم) ، تم إطلاق بناء واسع النطاق لمحطات الطاقة الكهرومائية. حسب القدرة المركبة للطاقة الكهرومائية. فقط في 30 عامًا بعد الحرب ، بدءًا من عام 1950 ، تم تقسيم المحطات إلى محطات صغيرة - حتى عام 1980 ، وتوليد الكهرباء بنسبة تصل إلى 5 ميجاوات ، ومتوسطة - من 5 إلى 25 وكبيرة - زادت محطات الطاقة الكهرومائية أكثر من 10 مرات . أكثر من 25 ميغاواط. يوجد في بلدنا 20 محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية ، تتجاوز قدرة كل منها 500 ميجاوات. أكبرها هي Krasnoyarsk (6000 MW) و Sayano-Shushenskaya (6400 MW) HPPs.
لا يمكن التفكير في إنشاء محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية بدون حل شامل للعديد من المشاكل. من الضروري تلبية احتياجات ليس فقط الطاقة ، ولكن أيضًا النقل المائي وإمدادات المياه والري ومصايد الأسماك. أفضل ما في الأمر أن هذه المهام يتم الرد عليها من خلال مبدأ الشلال ، عندما لا يتم بناء محطة واحدة ، ولكن عدد من محطات الطاقة الكهرومائية على النهر ، الواقعة على طول النهر. هذا يجعل من الممكن إنشاء العديد من الخزانات الموجودة بالتتابع على مستويات مختلفة على النهر ، مما يعني أن الاستخدام الكامل لتدفق النهر وموارد طاقته ومناورة قدرة محطات الطاقة الكهرومائية الفردية. تم بناء سلاسل من محطات الطاقة الكهرومائية على العديد من الأنهار. بالإضافة إلى Volzhsky ، تم بناء الشلالات على Kama و Dnieper و Chirchik و Hrazdan و Irtysh و Rioni و Svir. أقوى سلسلة جبال أنجارا ينيسي مع أكبر محطات الطاقة الكهرومائية في العالم - براتسك وكراسنويارسك وسايانو شوشينسكايا وبوغوتشانسك بسعة إجمالية تبلغ حوالي 17 جيجاوات وإنتاج سنوي يبلغ 76 مليار كيلووات ساعة من الكهرباء.
هناك عدة أنواع من محطات توليد الطاقة التي تستخدم طاقة تدفق المياه. بالإضافة إلى محطات الطاقة الكهرومائية ، يتم أيضًا بناء محطات طاقة التخزين بالضخ (PSPP) ومحطات طاقة المد والجزر (TPP). للوهلة الأولى ، لا تكاد تلاحظ الفرق بين محطة توليد الطاقة الكهرومائية التقليدية ومحطة تخزين الطاقة المائية. نفس المبنى الذي توجد فيه معدات الطاقة الرئيسية ، نفس خطوط الكهرباء. لا يوجد فرق جوهري في طريقة توليد الكهرباء. ما هي ميزات PSPP؟
على عكس محطة الطاقة الكهرومائية ، تتطلب محطة التخزين التي يتم ضخها خزانين (وليس خزانًا واحدًا) بسعة عدة عشرات الملايين من الأمتار المكعبة. يجب أن يكون مستوى أحدهما أعلى من الآخر بعدة عشرات من الأمتار. كلا الخزانين متصلان عن طريق خطوط الأنابيب. مبنى PSP قيد الإنشاء على الخزان السفلي. في ذلك ، يتم وضع ما يسمى بالوحدات الهيدروليكية العكسية - التوربينات الهيدروليكية والمولدات الكهربائية على نفس العمود. يمكن أن تعمل كمولدات للطاقة وكمضخات مياه كهربائية. عندما ينخفض استهلاك الطاقة ، على سبيل المثال في الليل ، تعمل التوربينات الهيدروليكية كمضخات ، حيث تضخ المياه من الخزان السفلي إلى الخزان العلوي. في هذه الحالة ، تعمل المولدات كمحركات كهربائية تستقبل الطاقة الكهربائية من محطات الطاقة الحرارية والنووية. عندما يزداد استهلاك الكهرباء ، تتحول محطة الطاقة الكهرومائية إلى الدوران العكسي. الماء المتساقط من الخزان العلوي إلى الخزان السفلي يدور التوربينات الهيدروليكية ، المولدات تولد الطاقة الكهربائية. وهكذا فإن محطة توليد الكهرباء التي يتم ضخها ليلاً ، كما كانت ، تجمع الكهرباء المتولدة من محطات توليد أخرى ، وتعيدها خلال النهار. لذلك ، عادةً ما يعمل PSPP ، كما يقول مهندسو الطاقة ، لتغطية "قمم" الحمل ، أي أنه يوفر الطاقة عند الحاجة إليها بشكل خاص. أكثر من 160 محطة طاقة تخزين تعمل بالضخ تعمل في جميع أنحاء العالم. في بلدنا ، تم بناء أول محطة لتوليد الطاقة بالضخ بالقرب من كييف. رأسها منخفض 73 مترًا فقط وبسعة إجمالية 225 ميجاوات.
تم تشغيل محطة طاقة تخزين أكبر بالضخ في منطقة موسكو بسعة 1.2 جيجاوات ورأس 100 متر.
عادة ما يتم بناء محطات تخزين الطاقة التي يتم ضخها على الأنهار. ولكن ، كما اتضح ، يمكن بناء محطات الطاقة هذه على شواطئ البحار والمحيطات. هناك فقط حصلوا على اسم مختلف - محطات توليد الطاقة من المد والجزر (TPS).
يرتفع مستوى المحيط وينخفض مرتين في اليوم في نفس الوقت. إن قوى الجاذبية للقمر والشمس هي التي تجذب كتل الماء. بعيدًا عن الساحل ، لا تتجاوز تقلبات منسوب المياه مترًا واحدًا ، ولكن بالقرب من الساحل يمكن أن تصل إلى 13 مترًا ، كما هو الحال ، على سبيل المثال ، في خليج Penzhinskaya على بحر Okhotsk.
إذا تم سد خليج أو مصب نهر بسد ، فعندئذ في لحظة الارتفاع الأكبر للمياه في مثل هذا الخزان الاصطناعي ، يمكن إغلاق مئات الملايين من الأمتار المكعبة من المياه. عندما يحدث المد والجزر في البحر ، يتم إنشاء فرق بين مستويات المياه في الخزان وفي البحر ، وهو ما يكفي لتدوير التوربينات الهيدروليكية المثبتة في مباني TPP. إذا كان هناك خزان واحد فقط ، يمكن أن يولد TPP طاقة كهربائية بشكل مستمر لمدة 4-5 ساعات مع الانقطاعات ، على التوالي ، لمدة 1-2 ساعة ، أربع مرات في اليوم (هذا هو عدد المرات التي يتغير فيها مستوى الماء في الخزان أثناء الارتفاع و المد والجزر).
للتخلص من التوليد غير المتكافئ للطاقة ، يتم تقسيم خزان المحطة بواسطة سد إلى 2-3 خزانات أصغر. في أحدهما ، يتم الحفاظ على مستوى المد والجزر المنخفض ، والآخر - مستوى المد العالي ، والثالث بمثابة احتياطي.
يتم تثبيت الوحدات الكهرومائية في TPP ، والتي تكون قادرة على العمل بكفاءة عالية في وضع المولد (لإنتاج الكهرباء) وفي وضع الضخ (ضخ المياه من خزان بمستوى مياه منخفض إلى خزان بمستوى عالٍ). في وضع الضخ ، تعمل PES عندما تظهر الكهرباء الزائدة في نظام الطاقة. في هذه الحالة ، تضخ الوحدات المياه أو تضخها من خزان إلى آخر.
في عام 1968 ، على ساحل بحر بارنتس في كيسلايا جوبا ، تم بناء أول TPP صناعي تجريبي في بلدنا. في بناء المحطة يوجد وحدتان هيدروليكيتان بسعة 400 كيلوواط.
مكنت عشر سنوات من الخبرة في تشغيل أول TPP من البدء في صياغة Mezenskaya TPP على البحر الأبيض و Penzhinskaya و Tugurskaya على بحر Okhotsk.
إن استخدام القوى الهائلة لمد وتدفق المحيطات ، حتى أمواج المحيط نفسها ، يمثل مشكلة مثيرة للاهتمام. لقد بدأوا للتو في حلها. هناك الكثير لنتعلمه ، ويبتكره ، ويصممه.
يعد بناء عمالقة الطاقة الضخمة - سواء كانت محطة طاقة مائية أو محطة طاقة تخزين بالضخ أو TPP - اختبارًا للبناة في كل مرة. هنا يتم الجمع بين عمل العمال من أعلى المؤهلات والتخصصات المختلفة - من سادة الأعمال الخرسانية إلى المجمعين - المتسلقين.
- السابق: HYDROELEVATOR
- التالي: SHIELD
في روسيا ، تم بناء محطات الطاقة المائية على الأنهار منذ زمن بعيد. من السجلات القديمة الباقية ، من المعروف أن الشعب الروسي بالفعل في القرن الثالث عشر. منشآت تعمل بالطاقة المائية شيدت بمهارة لأحجار الرحى الدوارة.
في القرنين الرابع عشر والخامس عشر. كانت طواحين المياه منتشرة على نطاق واسع بالفعل. تم ذكرها في المستندات المكتوبة بخط اليد في ذلك الوقت. بدأ استخدام الطاقة الطبيعية للأنهار على نطاق أوسع في القرنين السادس عشر والسابع عشر. بالقرب من موسكو على النهر. نجلينايا في عام 1519 كان لديها بالفعل ثلاث مطاحن للمياه وسحق واحد لتنظيف الحبوب بقذائف الهاون. لكن كل هذه التركيبات ذات الدواليب المائية كانت منخفضة الطاقة.
في عام 1524 ، كما يقول Pskov Chronicle ، تجرأ Novgorodians ، بقيادة سيد "ماكر معين" Nerezhi Pskovitin ، على إنشاء سد ومحطة طاقة هيدروليكية قوية في فولخوف العميقة والعميقة. تم بناء محطة الطاقة الكهرومائية هذه لأول مرة في العالم على نهر كبير ، وعملت بنجاح لبعض الوقت.
وبعد 400 عام ، على نفس ارتفاع المياه في فولكوف ، أقام السوفييت محطة طاقة كهرومائية قوية من الخرسانة وأصبحوا. منذ كانون الأول (ديسمبر) 1926 ، كانت تزود المصانع والمدن والقرى بالطاقة دون توقف. كانت هذه بداية بناء منشآت كهرومائية قوية على أنهار بلادنا.
الأنهار بطبيعتها متنوعة للغاية. على سبيل المثال ، ينشأ Terek المضطرب والرعد في الأنهار الجليدية شبه السحابية في Kazbek. لا يبدو على الإطلاق مثل نهر الفولغا الواسع ، بسلاسة ، وبتأرجح يحمل مياهه في الضفاف المنخفضة.
من الواضح أنه ليس من الضروري الحصول على الطاقة من جبل تيريك ومن نهر الفولغا بنفس الطريقة. يجب أن تكون محطات الطاقة الكهرومائية على هذين النهرين مختلفة تمامًا في التصميم. لذلك ، في الجداول الجبلية شديدة الانحدار والسريعة ، يتم تحويل المياه عن طريق قناة تحويل (انظر المقال ""). يتم وضع الأنابيب أسفل المنحدر من نهاية القناة. من خلالهم ، يتدفق الماء تحت الضغط إلى مبنى محطة الطاقة. يقع في أعماق الوادي على ضفاف النهر. إذا كانت الصخور على منحدرات المضيق شديدة الانحدار ولا يمكن الوصول إليها ، يتم تحويل المياه عن طريق نفق تحويل تحت الأرض. على الأنهار العميقة التي تتدفق بهدوء فوق السهول اللطيفة ، ينتج الضغط عن السد. تسمى التركيبات الكهرومائية من هذا النوع على الأنهار الجبلية التركيبات الاشتقاقية ، وتسمى التركيبات العادية على الأنهار المسطحة بالسدود.
كيف يتم ترتيب محطة كهرومائية قوية لسد ، مماثلة ، على سبيل المثال ، لأكبر محطة كهرومائية Volzhskaya؟
الهياكل الرئيسية لمحطة الطاقة الكهرومائية على النهر العادي هي السد وبناء محطة الطاقة الكهرومائية. مستوى المياه أمام السد أعلى من مستوى مجرى النهر. هذا الاختلاف في ارتفاعات المستويات يسمى رأس المحطة الكهرومائية. يمكن للمياه التي تتدفق باستمرار من مستوى أعلى إلى مستوى أدنى القيام بالكثير من العمل المفيد.
قسم محطة الطاقة الكهرومائية (HPP): 1 - شبكة قمامة. 2 - رافعة لرفع وخفض المصراع ؛ 3 - السد. 4 - بناء محطة الطاقة الكهرومائية. 5 - رفع السفن. 6-مولد كهربائي 7 - التوربينات الهيدروليكية 8 - أنبوب الشفط ؛ 9 - محول 10 - إمدادات المياه. 11 - جسم السد. 12- صالات المراقبة.
يتكون خزان عادة أمام السد الكهرومائي. في الربيع ، يتم تجديده بالماء الذائب ويحتفظ به حتى بداية فصل الشتاء. وفي الجفاف الشتوي أو الصيفي ، يضيف الخزان المياه كل يوم إلى التدفق الطبيعي النادر للنهر في هذه الأوقات من العام. هذا يحافظ على قدرة محطة الطاقة ، والتي يجب أن تكون موحدة إلى حد ما طوال العام.
عادةً ما يشتمل هيكل الوحدة الهيدروليكية 4 على نهر عادي على سدود خرسانية وسدود ترابية. السد الخرساني ضروري لتصريف مياه الفيضانات الزائدة من خلاله. وعادة ما يتم بناء ما تبقى من السد من التراب والرمل.
يضم بناء محطة الطاقة الكهرومائية الآلات الرئيسية - التوربينات والمولدات التي تولد الطاقة الكهربائية. يسمى التوربينات المائية والمولد الكهربائي المتصل بها وحدة الآلة لمحطة الطاقة الكهرومائية.
التوربينات المائية ، أو التوربينات المائية ، هي المحرك الرئيسي لمحطة الطاقة الكهرومائية. في محطات الطاقة الكهرومائية ذات ضغط الماء المنخفض ، الذي لا يزيد عن 50-70 مترًا ، يتم استخدام التوربينات الهيدروليكية ذات الشفرات الدوارة. تبدو دولابهم وكأنها مروحة باخرة. هذه التوربينات أكثر ربحية من غيرها لأنها أسرع. وهذا يقلل من وزن وتكلفة كل من التوربينات المائية نفسها والمولد الكهربائي الذي يدور (لمزيد من التفاصيل انظر المقال ""). أمام إمداد التوربينات بالمياه ، يتم ترتيب شبكة معدنية متكررة. وهي تحتفظ بأغصان الأشجار وقطع الخث ورقائق الخشب والأشياء الأخرى التي سقطت في النهر. ثم يدخل الماء الأنبوب الذي له شكل حلزوني ويشبه قوقعة الحلزون الضخم. تدور عجلة التوربين في مركزها. يسمى هذا الأنبوب بالحجرة الحلزونية ويستخدم لتزويد التوربينات بالمياه مباشرة.
الجزء الأول من توربين كابلان (العد على طول مسار تدفق المياه) هو ريشة التوجيه. وتتكون من شفرات تدور حول محاورها ويمكن تبسيطها بسهولة بواسطة الماء. تقع حول المحيط الخارجي للتوربين. من خلال قلب ريش الريشة التوجيهية ، من الممكن تقليل أو زيادة مدخل المياه إلى التوربين ، لتغيير قوتها. هذا يحافظ على سرعة ثابتة للتوربين عند أي حمل.
من ريشة التوجيه ، يتدفق الماء إلى المكره. في الواقع ، يستخدم طاقة تدفق المياه. يتكون المكره من جلبة مثبتة على عمود ، يتم توصيل شفرات معدنية منحنية بسلاسة بها. يمكنهم الدوران حول محاورهم في امتثال كامل للتغييرات في موضع دوارات التوجيه. تتكون التوربينات من هذا التصميم من 4 إلى 8 ريش ، اعتمادًا على ارتفاع ضغط الماء الذي تعمل به. يعتمد قطر المكره للتوربين الهيدروليكي على قوته وضغط الماء ويمكن أن يصل إلى 9 أو أكثر.
من المكره ، يتدفق الماء إلى أنبوب الشفط. هذا هو الجزء الثالث المهم من الوحدة الهيدروليكية. من خلاله ، تتدفق مياه الصرف من التوربينات إلى النهر أسفل السد. يخلق أنبوب الشفط ضغطًا مائيًا منخفضًا تحت المكره ، مما يزيد بشكل كبير من قوة التوربين. باستخدام مثل هذا الأنبوب ، يمكن وضع التوربين فوق مستوى الماء السفلي.
يتحول التوربينات المائية إلى عمل مفيد أكثر - حوالي 0.9 - من إجمالي طاقة تدفق المياه. لذلك ، من المعتاد القول أن كفاءة التوربينات المائية عالية جدًا - حوالي 90٪. الكفاءة المفيدة للتوربينات الهيدروليكية ذات الشفرات الدوارة عالية ليس فقط عند التحميل الكامل ، ولكن أيضًا عند التحميل الجزئي.
التوربينات مجهزة بمنظمات آلية. أنها تعمل بالزيت المعدني السائل تحت ضغط عال. يقوم المنظم نفسه ، دون تدخل بشري ، بفتح وإغلاق ريشة التوجيه ، كما يقوم أيضًا بإدارة شفرات المكره ، أي يزيد أو يقلل من قوة التوربين.
يدفع التوربينات الخاصة بمحطة الطاقة دوران آلة كهربائية - مولد هيدروجين. يختلف المولد الكهربائي الذي يتم تدويره بواسطة التوربينات المائية بشكل كبير في التصميم والحجم الكبير عن المولدات المثبتة في محطات الطاقة البخارية. عادة ما يقع رمحها عموديًا. أحد أجزاء المهدرج هو سرير ثابت - الجزء الثابت. وهي عبارة عن أسطوانة ، مجوفة من الداخل ، مصنوعة من حزم مضغوطة من صفائح فولاذية رقيقة. في الجزء الداخلي من الجزء الثابت ، في الأخاديد أو الأخاديد الخاصة ، يتم تعزيز الملف الكهربائي من الموصلات النحاسية المعزولة جيدًا.
داخل الجزء الثابت ، تدور أسطوانة مثبتة على عمود - دوار. يتم تثبيت أقطاب المغناطيس الكهربائي القوي عليه. أنت تعلم أنه إذا قمت بلف قضيب حديدي بسلك معزول ومرت خلاله تيارًا كهربائيًا ثابتًا ، فإن القضيب يصبح مغناطيسًا كهربائيًا. هذه هي الطريقة التي يتم بها مغناطيس أقطاب الدوار.
يتم تشغيل المولد الإضافي الصغير - المثير - من عمود المولد الهيدروجين. يولد تيارًا كهربائيًا ثابتًا لإثارة المغناطيسية في أقطاب الدوار. تتحرك أقطاب المغناطيس الكهربائي بسرعة حول لفات لف الجزء الثابت. يتم توليد تيار كهربائي متردد في الملف. عندما يمر التيار الكهربائي عبر الملفات ، تتولد الحرارة وتصبح ساخنة. لذلك ، يتم تمرير هواء التبريد بشكل مستمر عبر المولد.
يتم التحكم في تشغيل وحدات التركيب الكهرومائي من خلال لوحة تحكم خاصة. يتم تثبيت أجهزة التحكم والعديد من الأجهزة على اللوحات - لوحات وحدة التحكم. يقيسون قوة التيار الكهربائي وجهده والكميات المهمة الأخرى. تعكس لوحة التحكم ، مثل المرآة ، الحياة الكاملة لمحطة الطاقة الكهرومائية. من هنا ، يتم الإشراف والتحكم في جميع آلاتها وأجهزتها. لوحة التحكم مثل دماغ المحطة الكهرومائية ، مركز "نظامها العصبي" ، تستقبل الإشارات وترسل أوامر دقيقة إلى جميع الوحدات.
أصبحت التركيبات الكهرومائية مؤتمتة أكثر فأكثر. بعض المحطات تعمل بدون ناس وأبواب قاعة التوربينات مغلقة.
إن جهد التيار الكهربائي الناتج عن المهدرج ، مقارنة بجهد خط الطاقة ، منخفض - من 6 إلى 16 ألف فولت. من المستحيل نقل التيار بمثل هذا الجهد لمسافات طويلة. للقيام بذلك ، من الضروري زيادة الجهد ، على سبيل المثال ، حتى 200 ألف فولت ، وبمسافات نقل طويلة بشكل خاص - حتى 500 وحتى 800 ألف فولت. يتم زيادة الجهد باستخدام محول.
عادة ما يتم وضعها في منطقة مفتوحة بالقرب من المولد. جميع الأجزاء ثابتة في المحول. يتكون من قلب ثقيل مصنوع من صفائح فولاذية رفيعة مضغوطة بإحكام ومثبتة بمسامير. يوجد في القلب ملفان من الموصلات النحاسية مغطاة بالعزل. من خلال ملف واحد ، مع عدد قليل من لفات الأسلاك السميكة ، يمر التيار المتردد للمولد ، والجهد المنخفض ، الناتج عن المولد. تحت تأثير هذا التيار ، يكون قلب الحديد ممغنطًا ويثير تيارًا كهربائيًا متناوبًا عالي الجهد في الملف الثاني ، مع عدد كبير من لفات سلك رفيع.
حجم الجهد العالي الذي تم الحصول عليه أكبر بعدة مرات من الجهد الأساسي المنخفض ، حيث أن عدد لفات الملف الرفيع أكبر من عدد لفات الملف السميك.
حتى لا يتمكن تيار الجهد العالي في الملف الثاني من اختراق عزله وبالتالي إنشاء دائرة كهربائية قصيرة (وأيضًا للتبريد الجيد) ، يتم وضع قلب المحول بأكمله ، جنبًا إلى جنب مع اللفات ، في خزان حديدي. الخزان مليء بالزيت المعدني السائل ، وهو غير موصل. يتم تحرير نهايات اللفات من الخزان إلى الخارج من خلال البطانات الخزفية. غالبًا ما تكون المحولات ثلاثية الطور: تحتوي على ثلاث لفات أولية وثلاثية ثانوية. ثلاثة أطراف من لف رفيع مع عدد كبير من المنعطفات متصلة بثلاثة أسلاك لخط كهربائي يؤدي إلى المستهلكين في المناطق النائية.
في الأماكن التي يتم فيها استهلاك الكهرباء ، يجب تحويل التيار المتردد عالي الجهد مرة أخرى إلى تيار منخفض الجهد ، والذي يعمل على إضاءة المصابيح الكهربائية والمحركات الكهربائية وما إلى ذلك. يتم إجراء هذا التحويل العكسي للطاقة الكهربائية أيضًا بواسطة المحولات. أجهزتهم مشابهة لتلك الموصوفة أعلاه.
تسمى هذه المحولات محولات التنحي.
بهذه الطريقة ، تنتقل الطاقة الرخيصة لمحطة فولغا الكهرومائية إلى منطقة موسكو على مسافة طويلة جدًا - 900 كم بجهد 400 ألف فولت.
تستخدم محطات الطاقة الكهرومائية أو محطات الطاقة الكهرومائية الطاقة الكامنة لمياه النهر وهي اليوم وسيلة شائعة لتوليد الكهرباء من مصادر متجددة.
توفر محطات الطاقة الكهرومائية أكثر من 16٪ من الكهرباء في العالم (99٪ في النرويج ، 58٪ في كندا ، 55٪ في سويسرا ، 45٪ في السويد ، 7٪ في الولايات المتحدة ، 6٪ في أستراليا) من أكثر من 1060 جيجاوات من القدرة المركبة. يقع نصف هذه السعة في خمسة بلدان: الصين (212 جيجاوات) ، البرازيل (82.2 جيجاواط) ، الولايات المتحدة الأمريكية (79 جيجاواط) ، كندا (76.4 جيجاواط) وروسيا (46 جيجاواط). بصرف النظر عن هذه البلدان الأربعة ذات الوفرة النسبية (النرويج وكندا وسويسرا والسويد) ، عادةً ما يتم استخدام الطاقة الكهرومائية عند ذروة الحمل لأنه يمكن بسهولة إغلاق محطة الطاقة الكهرومائية وبدء تشغيلها. وهذا يعني أيضًا أنه مكمل مثالي لنظام الشبكة ويتم استخدامه بشكل أكثر فاعلية في الدنمارك.
تستخدم محطات الطاقة الكهرومائية طاقة المياه المتساقطة لتوليد الكهرباء. يحول التوربين القوة الحركية لهبوط الماء إلى قوة ميكانيكية. يقوم المولد بعد ذلك بتحويل الطاقة الميكانيكية من التوربين إلى كهرباء.
الطاقة المائية في العالم
تستخدم الطاقة الكهرومائية مساحات كبيرة وليست الخيار الرئيسي للمستقبل في البلدان المتقدمة لأن معظم المواقع الكبيرة في هذه البلدان التي لديها إمكانية لتنمية الطاقة الكهرومائية إما مستغلة بالفعل أو غير متوفرة لأسباب أخرى ، مثل الاعتبارات البيئية. من المتوقع أن تنمو الطاقة الكهرومائية بشكل رئيسي في الصين وأمريكا اللاتينية حتى عام 2030. قامت الصين بتكليف محطات طاقة كهرومائية بقيمة 26 مليار دولار في السنوات الأخيرة ، تنتج 22.5 جيجاوات. لعبت الطاقة الكهرومائية دورًا في الصين ، حيث تسببت في نزوح أكثر من 1.2 مليون شخص من مواقع السدود.
الميزة الرئيسية للأنظمة الهيدروليكية هي قدرتها على التعامل مع أحمال الذروة الموسمية (وكذلك اليومية). من الناحية العملية ، يكون استخدام الطاقة المائية المخزنة معقدًا في بعض الأحيان بسبب متطلبات الري ، والتي يمكن أن تحدث في الطور المضاد مع أحمال الذروة.
عادة ما يكون إطلاق الأنظمة الهيدروليكية في الأنهار أرخص بكثير من السدود وله تطبيقات أوسع. تمثل محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة التي تقل طاقتها عن 10 ميغاواط حوالي 10٪ من الإمكانات العالمية ويعمل معظمها من النهر.
هناك ثلاثة أنواع من محطات الطاقة الكهرومائية: محطات الطاقة الكهرومائية ، ومحطات الضخ ، ومحطات تخزين الطاقة بالضخ.
مبدأ تشغيل محطة الطاقة الكهرومائية
مبدأ تشغيل محطة الطاقة الكهرومائية هو عندما يتم تحويل الطاقة المائية إلى طاقة ميكانيكية من خلال التوربينات الهيدروليكية. يقوم المولد بتحويل هذه الطاقة الميكانيكية من الماء إلى كهرباء.
يعتمد المولد على مبادئ فاراداي: عندما يتحرك المغناطيس بعد موصل ، يتم توليد الكهرباء. في المولد ، يتم إنشاء مغناطيس كهربائي عن طريق تشغيل تيار مباشر. يقومون بإنشاء حقول قطب ويتم تثبيتها حول محيط الدوار. يتم توصيل الجزء المتحرك بعمود يقوم بتدوير التوربينات بسرعة ثابتة. عندما يدور الجزء المتحرك ، فإنه يتسبب في تغيير القطب في الموصل المركب في الجزء الثابت. وهذا بدوره ، وفقًا لقانون فاراداي ، يولد الكهرباء في محطات المولد.
تكوين محطة الطاقة الكهرومائية
تتراوح محطات الطاقة الكهرومائية في الحجم من "محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة" التي تزود العديد من المنازل بالطاقة إلى السدود العملاقة التي توفر الكهرباء لملايين الأشخاص.
تحتوي معظم محطات الطاقة الكهرومائية التقليدية على أربعة مكونات رئيسية:
بلغ استخدام الطاقة الكهرومائية ذروته في منتصف القرن العشرين ، لكن فكرة استخدام H2O لتوليد الكهرباء تعود إلى آلاف السنين. منذ أكثر من 2000 عام ، استخدم الإغريق عجلة مائية لطحن القمح وتحويله إلى دقيق. هذه العجلات القديمة تشبه التوربينات اليوم ، والتي من خلالها تتدفق المياه.
محطات الطاقة الكهرومائية هي أكبر مصدر للطاقة المتجددة في العالم.
محطة الطاقة الكهرومائية (HPP)- مجموعة من الهياكل والمعدات يتم من خلالها تحويل طاقة تدفق المياه إلى طاقة كهربائية. عادة ما يتم بناء محطات الطاقة الكهرومائية على الأنهار ذات السدود والخزانات. من أجل الإنتاج الفعال للكهرباء في محطات الطاقة الكهرومائية ، هناك حاجة إلى عاملين رئيسيين: توافر المياه المضمون على مدار السنة وربما منحدرات الأنهار الكبيرة. يفضل البناء الكهرومائي من قبل أنواع الإغاثة التي تشبه الوادي.
يشمل هيكل مجمع الطاقة الكهرومائية على نهر مسطح: سد ، مبنى محطة توليد الطاقة ، مجاري الصرف ، ممرات الشحن (السدود) ، هياكل ممرات الأسماك ، إلخ.
مبدأ التشغيل. مبدأ تشغيل محطة الطاقة الكهرومائية بسيط للغاية (الشكل E.1). توفر سلسلة الهياكل الهيدروليكية ضغط الماء الضروري ، وتحول معدات الطاقة طاقة الماء المتحرك تحت الضغط إلى طاقة ميكانيكية لحركة التوربينات ، والتي تحرك المولدات التي تولد الكهرباء.
الشكل هـ -1 - مخطط لمحطة لتوليد الطاقة الكهرومائية
يتم تحديد قوة محطة الطاقة الكهرومائية من خلال معدل التدفق وضغط الماء. في محطات الطاقة الكهرومائية ، كقاعدة عامة ، يتشكل ضغط الماء من خلال بناء سد أو عن طريق الاشتقاق - التدفق الطبيعي للمياه. في بعض الحالات ، للحصول على ضغط الماء المطلوب ، يتم استخدام كل من السد والاشتقاق معًا. تسمى مساحة المياه أمام السد بالمياه الرأسية وتحت السد تسمى مياه الذيل. الاختلاف في مستويات المنبع (UHB) والمصب (UHL) يحدد الرأس H. يشكل خزان المياه في المنبع خزانًا تتراكم فيه المياه ، والتي تُستخدم عند الحاجة لتوليد الكهرباء.
تقع جميع معدات الطاقة مباشرة في مبنى محطة الطاقة الكهرومائية. اعتمادًا على الغرض ، يكون لها تقسيم خاص بها. توجد في غرفة الماكينة وحدات هيدروليكية تقوم بتحويل طاقة تيار الماء مباشرة إلى طاقة كهربائية. هناك أيضًا جميع أنواع المعدات الإضافية وأجهزة التحكم والمراقبة لتشغيل محطة الطاقة الكهرومائية ومحطة المحولات والمفاتيح الكهربائية وغير ذلك الكثير.
تصنيف محطات الطاقة الكهرومائية ... يتم تقسيم المحطات الكهرومائية حسب:
1) الطاقة المولدة:
قوي - يولد من 25 ميغاواط وما فوق ؛
متوسطة - تصل إلى 25 ميغاواط ؛
محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة - حتى 5 ميجاوات.
2) أقصى استخدام لضغط الماء:
ضغط مرتفع - أكثر من 60 م ؛
ضغط متوسط - من 25 م ؛
ضغط منخفض - من 3 إلى 25 م.
3) مبدأ استخدام الموارد الطبيعية، وبالتالي ، تركيز الماء الناتج:
محطات توليد الطاقة الكهرومائية الجارية في النهر والسدود. هذه هي الأنواع الأكثر شيوعًا لمحطات الطاقة الكهرومائية. يتم إنشاء ضغط المياه فيها عن طريق تركيب سد يسد النهر تمامًا ، أو يرفع منسوب المياه فيه إلى المستوى المطلوب. في الوقت نفسه ، فإن بعض الفيضانات في وادي النهر أمر لا مفر منه. تُبنى محطات الطاقة الكهرومائية هذه على أنهار سهل عالي المياه ، وكذلك على الأنهار الجبلية ، في الأماكن التي يكون فيها قاع النهر أضيق وأكثر انضغاطًا.
محطات توليد الطاقة الكهرومائية للسد. تم بناؤها تحت ضغط مياه أعلى. في هذه الحالة ، يتم إغلاق النهر تمامًا بواسطة السد ، ويقع بناء محطة الطاقة الكهرومائية نفسها خلف السد ، في الجزء السفلي منه. في هذه الحالة ، يتم توفير المياه للتوربينات من خلال أنفاق ضغط خاصة ، وليس بشكل مباشر ، كما هو الحال في محطات الطاقة الكهرومائية الجارية في النهر.
مشتقات محطات الطاقة الكهرومائية. يتم بناء محطات الطاقة هذه في تلك الأماكن التي يكون فيها منحدر النهر كبيرًا. يتم إنشاء التركيز المطلوب للمياه في هذا النوع من محطات الطاقة الكهرومائية من خلال الاشتقاق. يتم تصريف المياه من قاع النهر من خلال أنظمة الصرف الخاصة. هذه الأخيرة مستقيمة ، ومنحدرها أقل بكثير من متوسط منحدر النهر. نتيجة لذلك ، يتم توفير المياه مباشرة لمبنى محطة الطاقة الكهرومائية. يمكن أن تكون محطات الطاقة الكهرومائية المشتقة من أنواع مختلفة - التدفق الحر أو الاشتقاق مدفوعًا بالضغط. في حالة اشتقاق الضغط ، يتم وضع قناة المياه بمنحدر طولي كبير. في حالة أخرى ، في بداية الاشتقاق ، يتم إنشاء سد أعلى على النهر ، ويتم إنشاء خزان - يسمى هذا المخطط أيضًا بالاشتقاق المختلط ، حيث يتم استخدام كلتا الطريقتين لإنشاء تركيز المياه المطلوب.
محطات توليد الطاقة بالضخ والتخزين. محطات طاقة التخزين التي يتم ضخها قادرة على تجميع الكهرباء المولدة وتشغيلها في أوقات ذروة الأحمال. مبدأ تشغيل محطات توليد الطاقة هذه هو كما يلي: خلال فترات معينة (ليس الحمل الذروة) ، تعمل محطات توليد الطاقة التي يتم ضخها كمضخات من مصادر طاقة خارجية وتضخ المياه إلى أحواض علوية مجهزة بشكل خاص. عند الحاجة ، يدخل الماء منهم في خط أنابيب الضغط ويدفع التوربينات.
عنفة. اعتمادًا على ضغط الماء ، يتم استخدام أنواع مختلفة من التوربينات في محطات الطاقة الكهرومائية. للضغط العالي - توربينات دلو وشعاعي محوري مع غرف لولبية معدنية. في محطات الطاقة الكهرومائية ذات الضغط المتوسط ، يتم تركيب التوربينات ذات الشفرات الدوارة والمحورية الشعاعية ، عند الضغط المنخفض - توربينات الشفرة الدوارة في غرف الخرسانة المسلحة. مبدأ تشغيل جميع أنواع التوربينات متشابه - يدخل الماء تحت الضغط (ضغط الماء) إلى ريش التوربينات التي تبدأ بالدوران. وهكذا يتم نقل الطاقة الميكانيكية إلى مولد الهيدروجين ، الذي يولد الكهرباء. تختلف التوربينات في بعض الخصائص التقنية ، وكذلك الغرف - الصلب أو الخرسانة المسلحة ، وهي مصممة لضغط المياه المختلف.
تتناسب الطاقة التي طورتها الوحدة الهيدروليكية مع الرأس H وتدفق المياه Q:
يمكن تركيب التوربينات والمولدات مباشرة في السد أو بالقرب منه. في بعض الحالات ، يتم استخدام خط أنابيب يتم من خلاله توفير المياه تحت الضغط تحت مستوى السد أو إلى وحدة سحب المياه لمحطة الطاقة الكهرومائية.
سد ... السد هو هيكل هيدروليكي يسد مجرى مائيًا أو خزانًا لرفع منسوب المياه. يعمل أيضًا على تركيز الضغط في موقع الهيكل وإنشاء خزان.
قد تختلف السدود حسب التصميم وتنقسم إلى جاذبية ، مقوسة ، إلخ. تبدو سدود الجاذبية مثل الحواجز الحجرية أو الخرسانية. هياكل من هذا النوع تمنع تدفق الماء بوزنها. يقوم المقوسون بواجباتهم بسبب تصميمهم الخاص. يعتمد الأداء الناجح للسدود على ثلاثة معايير: مقاومة العناصر الرأسية للهيكل ، والكتلة وخصائص هيكل القوس ، الذي يرتكز على الدعامات الساحلية. عند بناء السد ، من الضروري مراعاة تأثير بعض العوامل الخارجية. هذه هي ما يسمى بقوى القص ، والتي يرجع ظهورها إلى تأثير الماء والرياح وتأثيرات الأمواج وتغيرات درجة الحرارة. إهمال العوامل المذكورة أعلاه من قبل البناة يمكن أن يؤدي إلى تدمير السد. لذلك ، يتم إجراء حسابات معينة لمنع التأثير السلبي لقوى القص.
المخلفات ... مصادر توليد النفايات هي مباني وهياكل محطة الطاقة الكهرومائية ، وأنشطة الأقسام الفرعية للمحطة ، وكذلك الأنشطة ذات الصلة التي تهدف إلى ضمان الأنشطة الاقتصادية الأخرى. على أراضي المحطات ، كقاعدة عامة ، هناك شركات تابعة تقوم بأعمال الإصلاح والمساعدة.
النفايات الرئيسية (فئات الخطر 4-5) هي النفايات (الحمأة) المتولدة أثناء المعالجة الميكانيكية والبيولوجية لمياه الصرف الصحي ، والمنسوجات ، والبناء وغيرها من النفايات ، والنفايات غير المماثلة للورق والكرتون ، والزجاج ، والخرسانة الإسفلتية أو خليط الخرسانة الإسفلتية ، والخرسانة المسلحة ، و كسر طوب البناء ومنتجات الخرسانة المسلحة ونشارة الخشب ونشارة الخشب والقمامة من شبكات الحماية لمحطات الطاقة ، وما إلى ذلك. الطريقة الرئيسية للتعامل مع نفايات هذه الفئات هي نقلها إلى منظمات أخرى للتخلص منها.
يتم نقل نفايات فئتي الخطر الأول والثاني (مصابيح الزئبق والأنابيب المحتوية على الزئبق الفلوري التي انتهت صلاحيتها واستبدلت بأخرى موفرة للطاقة) للتخلص منها إلى المنظمات المتخصصة.
محطة توليد الطاقة الكهرمائية
محطة الطاقة الكهرومائية (HPP)- محطة طاقة تستخدم طاقة تدفق المياه كمصدر للطاقة. عادة ما يتم بناء محطات الطاقة الكهرومائية على الأنهار ذات السدود والخزانات.
من أجل الإنتاج الفعال للكهرباء في محطات الطاقة الكهرومائية ، هناك حاجة إلى عاملين رئيسيين: توافر المياه المضمون على مدار السنة وربما المنحدرات الكبيرة للنهر ، وأنواع الإغاثة الشبيهة بالوادي تفضل البناء الهيدروليكي.
الخصائص
مبدأ التشغيل
مبدأ تشغيل محطة الطاقة الكهرومائية بسيط للغاية. توفر سلسلة الهياكل الهيدروليكية الضغط اللازم للماء الذي يدخل ريش التوربين الهيدروليكي ، والذي يحرك المولدات التي تولد الكهرباء.
أكبر محطات توليد الطاقة الكهرومائية في العالم
| اسم | سلطة، غيغاواط |
المعدل السنوي الناتج ، مليار كيلوواط ساعة |
صاحب | جغرافية |
|---|---|---|---|---|
| ثلاثة الخوانق | 22,40 | 100,00 | تم العثور على R. اليانغتسى ، ساندوبينج ، الصين | |
| إيتايبو | 14,00 | 100,00 | إيتايبو ثنائي الجنسية | تم العثور على R. بارانا ، فوز دو إيغواسو ، البرازيل / باراغواي |
| جوري | 10,30 | 40,00 | تم العثور على R. كاروني ، فنزويلا | |
| شلالات تشرشل | 5,43 | 35,00 | نيوفاوندلاند ولابرادور هيدرو | تم العثور على R. تشرشل ، كندا |
| توكورى | 8,30 | 21,00 | Eletrobrás | تم العثور على R. توكانتينز ، البرازيل |
محطات الطاقة الكهرومائية في روسيا
اعتبارًا من عام 2009 ، تمتلك روسيا 15 محطة للطاقة الكهرومائية تزيد طاقتها عن 1000 ميجاوات (قيد التشغيل أو قيد الإنشاء أو قيد الإنشاء) ، وأكثر من مائة محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية ذات قدرة أقل.
أكبر محطات الطاقة الكهرومائية في روسيا
| اسم | سلطة، غيغاواط |
المعدل السنوي الناتج ، مليار كيلوواط ساعة |
صاحب | جغرافية |
|---|---|---|---|---|
| Sayano-Shushenskaya HPP | 2,56 (6,40) | 23,50 | JSC روس هايدرو | تم العثور على R. ينيسي ، سايانوغورسك |
| محطة الطاقة الكهرومائية كراسنويارسك | 6,00 | 20,40 | JSC "Krasnoyarskaya HPP" | تم العثور على R. ينيسي ، ديفنوغورسك |
| محطة براتسك للطاقة الكهرومائية | 4,52 | 22,60 | Irkutskenergo OJSC ، RFBR | تم العثور على R. أنجارا ، براتسك |
| Ust-Ilimskaya HPP | 3,84 | 21,70 | Irkutskenergo OJSC ، RFBR | تم العثور على R. أنجارا ، أوست إليمسك |
| Boguchanskaya HPP | 3,00 | 17,60 | JSC Boguchanskaya HPP، JSC RusHydro | تم العثور على R. أنجارا ، كودينسك |
| Volzhskaya HPP | 2,58 | 12,30 | JSC روس هايدرو | تم العثور على R. فولجا ، فولجسكي |
| Zhigulevskaya HPP | 2,32 | 10,50 | JSC روس هايدرو | تم العثور على R. فولغا ، زيغوليفسك |
| بوريسكايا HPP | 2,01 | 7,10 | JSC روس هايدرو | تم العثور على R. بريا ، نقاط البيع. تالكان |
| تشيبوكساري HPP | 1,40 (0,8) | 3,31 (2,2) | JSC روس هايدرو | تم العثور على R. فولغا ، نوفوتشيبوكسارسك |
| محطة ساراتوف للطاقة الكهرومائية | 1,36 | 5,7 | JSC روس هايدرو | تم العثور على R. فولغا ، بالاكوفو |
| محطة زيا لتوليد الطاقة الكهرومائية | 1,33 | 4,91 | JSC روس هايدرو | تم العثور على R. زيا ، ضياء |
| محطة نيجنيكامسك لتوليد الطاقة الكهرومائية | 1,25 (0,45) | 2,67 (1,8) | JSC "Generating Company"، JSC "Tatenergo" | تم العثور على R. كاما ، نابريجني تشيلني |
| زاغورسكايا PSP | 1,20 | 1,95 | JSC روس هايدرو | تم العثور على R. كونيا ، نقاط البيع. بوجورودسكي |
| محطة فوتكينسك لتوليد الطاقة الكهرومائية | 1,02 | 2,60 | JSC روس هايدرو | تم العثور على R. كاما ، تشايكوفسكي |
| Chirkeyskaya HPP | 1,00 | 2,47 | JSC روس هايدرو | تم العثور على R. سولاك ، ص.دبكي |
ملحوظات:
محطات الطاقة الكهرومائية الأخرى في روسيا
عصور ما قبل التاريخ لتطور الهندسة الهيدروليكية في روسيا
في الحقبة السوفيتية ، تركز تطوير صناعة الطاقة على الدور الخاص لخطة اقتصادية وطنية واحدة لكهربة البلاد - GOELRO ، والتي تمت الموافقة عليها في 22 ديسمبر 1920. تم إعلان هذا اليوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية كعطلة مهنية - يوم مهندس الطاقة. كان فصل الطاقة الكهرومائية في الخطة يسمى "الكهرباء والطاقة المائية". وأشار إلى أن محطات الطاقة الكهرومائية يمكن أن تكون مربحة اقتصاديًا ، خاصة في حالة الاستخدام المتكامل: لتوليد الكهرباء أو تحسين ظروف الملاحة أو استصلاح الأراضي. كان من المفترض أنه في غضون 10-15 عامًا في البلاد ، من الممكن بناء محطة للطاقة الكهرومائية بسعة إجمالية تبلغ 21254 ألف حصان (حوالي 15 مليون كيلوواط) ، بما في ذلك في الجزء الأوروبي من روسيا - بسعة 7394 ، في تركستان - 3020 ، في سيبيريا - 10840 ألف حصان على مدى السنوات العشر القادمة ، تم التخطيط لبناء محطة طاقة كهرومائية بسعة 950 ألف كيلوواط ، ولكن تم التخطيط لاحقًا لبناء عشر محطات لتوليد الطاقة الكهرومائية بقدرة تشغيل إجمالية للمراحل الأولى تبلغ 535 ألف كيلوواط.
على الرغم من أنه قبل ذلك بعام ، في عام 1919 ، أقر مجلس العمل والدفاع ببناء محطتي فولخوف وسفير لتوليد الطاقة الكهرومائية كأشياء ذات أهمية دفاعية. في نفس العام ، بدأت الاستعدادات لبناء Volkhovskaya HPP ، أول محطات الطاقة الكهرومائية التي تم بناؤها وفقًا لخطة GOELRO.
ومع ذلك ، حتى قبل بدء بناء Volkhovskaya HPP ، كانت لروسيا خبرة غنية إلى حد ما في البناء المائي الصناعي ، وخاصة من قبل الشركات الخاصة والامتيازات. المعلومات حول محطات الطاقة الكهرومائية هذه التي بنيت في روسيا في العقد الأخير من القرن التاسع عشر والعشرون عامًا الأولى من القرن العشرين مبعثرة ومتناقضة وتتطلب بحثًا تاريخيًا خاصًا.
يُعتقد أن أول محطة للطاقة الكهرومائية في روسيا كانت محطة الطاقة الكهرومائية Berezovskaya (Zyryanovskaya) ، التي بنيت في Rudny Altai على نهر Berezovka (أحد روافد نهر Bukhtarma) في عام 1892. كان عبارة عن أربع توربينات بسعة إجمالية تبلغ 200 كيلو وات وكان يهدف إلى توفير الكهرباء لتصريف المناجم من منجم زيريانوفسكي.
تدعي Nygrinskaya HPP ، التي ظهرت في مقاطعة إيركوتسك على نهر Nygri (أحد روافد نهر Vachi) في عام 1896 ، دور الأول. تتكون معدات محطة الطاقة من توربينين بعمود أفقي مشترك يدور ثلاثة دينامو بقوة 100 كيلو وات لكل منهما. تم تحويل الجهد الأساسي بواسطة أربعة محولات تيار ثلاثية الطور تصل إلى 10 كيلو فولت وتم نقلها عبر خطين عالي الجهد إلى المناجم المجاورة. كانت هذه أول خطوط نقل عالية الجهد في روسيا. تم وضع خط واحد (طوله 9 كيلومترات) عبر الفجوات إلى منجم Negadanny ، والآخر (14 كم) أعلى وادي Nygri إلى مصب نبع Sukhoi Log ، حيث كان منجم Ivanovsky يعمل في تلك السنوات. في المناجم ، تم تحويل الجهد إلى 220 فولت. بفضل الكهرباء من Nygrinskaya HPP ، تم تركيب المصاعد الكهربائية في المناجم. بالإضافة إلى ذلك ، تم تزويد سكة حديد المناجم بالكهرباء ، مما أدى إلى تصدير نفايات الصخور ، والتي أصبحت أول سكة حديد مكهربة في روسيا.
مزايا
- استخدام الطاقة المتجددة.
- كهرباء رخيصة جدا.
- لا يقترن العمل بانبعاثات ضارة في الغلاف الجوي.
- الوصول السريع (بالنسبة إلى CHP / TPP) إلى وضع خرج طاقة التشغيل بعد تشغيل المحطة.
عيوب
- غمر الأراضي الصالحة للزراعة
- يتم البناء فقط في حالة وجود احتياطيات كبيرة من الطاقة المائية
- على الأنهار الجبلية خطيرة بسبب الزلازل العالية في المناطق
- يؤدي انخفاض معدل إطلاق المياه وعدم تنظيمه من الخزانات لمدة 10-15 يومًا (حتى غيابها) إلى إعادة هيكلة النظم البيئية الفريدة لسهول الفيضانات على طول قاع النهر بالكامل ، ونتيجة لذلك ، تلوث الأنهار ، والحد من سلاسل الغذاء ، وانخفاض العدد من الأسماك ، والقضاء على الحيوانات المائية اللافقارية ، وزيادة عدوانية مكونات البراغيش (البراغيش) بسبب سوء التغذية في مراحل اليرقات ، واختفاء مواقع التعشيش للعديد من أنواع الطيور المهاجرة ، وعدم كفاية الرطوبة في تربة السهول الفيضية ، والتعاقب النباتي السلبي (نضوب الكتلة النباتية) ، وانخفاض في تدفق المغذيات إلى المحيطات.
الحوادث والحوادث الكبرى
ملاحظاتتصحيح
أنظر أيضا
| محطة توليد الطاقة الكهرمائيةفي ويكاموس | |
| محطة توليد الطاقة الكهرمائيةفي ويكيميديا كومنز |
الروابط
- خريطة لأكبر محطات الطاقة الكهرومائية في روسيا (GIF ، بيانات من 2003)
| الصناعات | |
|---|---|
| هندسة الطاقة | الذرية (NPP) | الرياح (WPP) | الطاقة الكهرومائية (HPP) | حراري (TPP) | الطاقة الحرارية الجوفية | الهيدروجين | طاقة شمسية | الموجة | المد والجزر (TES) |
| الوقود | غاز | زيت | الخث | الفحم | مصفاة | معالجة الغاز |
| علم المعادن الحديدية | استخراج خامات خام | استخراج المواد الخام اللافلزية | انتاج معادن حديدية | إنتاج الأنابيب | انتاج سبائك حديدية كهربائية | فحم الكوك المنتج الثانوي | المعالجة الثانوية للمعادن الحديدية | إنتاج الأجهزة |
| علم المعادن غير الحديدية | الإنتاج: الألومنيوم | الألومينا | أملاح الفلوريد | نيكل | النحاس | يؤدي | الزنك | قصدير | كوبالت | سورما | التنغستن | الموليبدينوم | الزئبق | التيتانيوم | المغنيسيوم | معادن ثانوية غير حديدية | معادن نادرة | صناعة سبائك صلبة من معادن مقاومة للصهر والحرارة | تعدين وإثراء خامات المعادن النادرة |
| الهندسة الميكانيكية و تشغيل المعادن |
ثقيل | سكة حديد | بناء السفن | اصلاح السفن | الطيران | اصلاح الطائرات | صاروخ | جرار | السيارات | بناء أداة آلية | الكيميائية | الزراعية | الكهروتقنية | الأجهزة | بالضبط | تشغيل المعادن |
| المواد الكيميائية | كيماويات عمال المناجم | الكيمياء الأساسية | صبغ | صناعة الكيماويات المنزلية | انتاج الصودا | انتاج السماد | تصنيع خيوط وألياف كيميائية | إنتاج الراتنج الصناعي |
| كيماويات صيدلانية | |
| البتروكيماويات | الاطارات | مطاط - أسبستوس |
| تكرير البترول | |
| غابة (مجمعات) |
غابة | النجارة (المنشرة ، الخشب ، الأثاث) | اللب والورق | الكيماويات الخشبية |
| مواد بناء | اسمنت | الهياكل الخرسانية المسلحة والخرسانة المسلحة | مواد الجدار | مواد بناء غير معدنية |
| زجاج | |
| خزف خزف | |
| سهل | المنسوجات | خياطة | المدبغة | فرو | حذاء |
| الغزل والنسيج | قطن | صوفي | الكتان | الحرير | الأقمشة الاصطناعية والاصطناعية | قنب الجوت |
| طعام | سكر | مخبز | الزيت والدهون | الزبدة والجبن | أسماك | ألبان | اللحوم | حلويات | الكحول | معكرونة | تخمير ومشروبات غازية | صناعة النبيذ | مطحنة دقيق | تعليب | تبغ | ملح | فواكه و خضروات |
| طاقة الهيكل حسب المنتج والصناعة |
|||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| كهرباء: كهرباء |
| ||||||||||||||||||||||||||
