Derivační HPP: popis, princip činnosti, kde se používají

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Hydrotechnické konstrukce se k výrobě energie používaly již od starověku. V dnešní době se úspěšně rozvíjí i samostatný směr derivačních stanic. Jedná se o stavby vyznačující se speciální drenážní infrastrukturou, která umožňuje efektivnější řízení průtoku i v obtížných geografických podmínkách. Na základní úrovni je pro ně použitelné dekódování vodní elektrárny - hydrologické elektrárny.

Hlavní součásti derivačních systémů

Funkční infrastrukturu VE tohoto typu tvoří vodní a energetická zařízení. Základ vodotlaké části tvoří vtoky, přelivy a akumulační nádrže. Mezi těmito hydrosystémy je voda převáděna z horního pásma řek umělými kanály do nádrží. Pokud jde o energetická zařízení v rámci odklonných VE, jsou častěji zastoupenaspeciální potrubí, která zajišťují tok toků do přijímacího zařízení v hydraulických budovách.

Vybavení takových budov mechanismy, které generují energii, má z hlediska výroby energie klíčový význam. Zejména se může jednat o hydraulické turbíny s transformátory, ale i o mechanické zařízení, které funguje jako konečný spotřebitel energie. V obou případech je část vyrobené elektřiny posílána do provozu společné infrastruktury, která zahrnuje řídicí systémy s automatizací, rozvaděče a systémy nouzového vypnutí.

Pomocné komponenty v diverzních vodních elektrárnách

Tato skupina konstrukčních částí a konstrukcí stanice je navržena tak, aby poskytovala základní podmínky pro provoz funkčních hydroelektráren. Mohou to být kanalizační kanály, podnosy, tunely, administrativní zařízení atd. Základ tvoří technické stavby, díky kterým dochází k odvodňování z řeky. V takovém systému jsou poskytnuty struktury pro odvodnění s propojkami a uzavíracími regulačními ventily. Například na některých odkloněných VE jsou ryboochranné a rybí přechody, díky nimž mohou ryby určité velikosti procházet na místa tření i opačným směrem. Po dobu výstavby stanice jsou rovněž využívány dočasné stavby k zajištění technických možností a podmínek pro stavební, instalační a opravárenské činnosti.

Princip činnosti stanice

Na rozdíl od klasického přehradního systému zahrnuje odklon vytvoření zcela umělého kanálu s odkloněným tokem. Pracovní uzel v podobě drenážní větve odhazuje část toku od koryta směrem po proudu. Kromě toho není navazující sekce vždy schopna zajistit dostatečný dopravní výkon v přirozených podmínkách, proto jsou často připojena další čerpadla - zpravidla v uzavřených systémech. S ohledem na přístupy k mechanice výroby elektrické energie princip činnosti diverzní vodní elektrárny odpovídá schématu přehrady. Obtékáním drenážního kanálu je tok směrován do hydrogenerátorů, kde vlivem mechanické práce vzniká proud. Mechanická energie může být opět zaměřena na konečný objekt dodávky vody - to již závisí na účelu stanice.

Typy zneužívání HPP

Klasifikace diverzních vodních elektráren má následující znaky:

• Síla. Nízkoenergetické elektrárny generují energii do 30 MW, střední - do 300 MW a vysoce výkonné - do 1000 MW.
• Sílou tlaku. Nízkotlaké vydávají sílu hlavy až 30-50 m, střední - až 100 m a vysokovýkonné - od 300 m.
• Podle návrhu. Obvykle se rozlišují uzavřené tunelové a otevřené diverzní vodní elektrárny, ale v praxi se často setkáváme s kombinovanými systémy s částečným zahrnutím horních uzavíracích konstrukcí.
• Výška propojek. Individuální parametr, který se nastavuje v projektudokument na základě studií staveniště HPP. Zásadně se však rozlišují kanály, pobřežní a záplavové systémy. Poslední dvě rozvržení se liší v tom, že poskytují nejvyšší koferdamy navržené tak, aby zadržely nebo minuly toky v případě nekontrolovaného vzestupu hladiny vody.

Oblasti použití

Vodní elektrárny tohoto typu lze využít pro různé potřeby průmyslu a ekonomiky. Výběr charakteristik pro výstavbu konkrétního zařízení je dán místními geografickými a klimatickými podmínkami a také požadavky na zdroj spotřeby energie. Kde se v Rusku používají diverzní VE? Tradičně jsou vybírána místa s velkým sklonem toku řeky, po kterých jsou vytvořeny umělé podmínky pro derivaci. Hornatý terén a zejména severní Kavkaz není v zásadě považován za nejpříznivější region pro umístění energetických zařízení, ale právě zde jsou soustředěny hlavní kapacity díky příznivým podmínkám pro vytvoření přirozeného odvodňovacího systému se silným tlakem. Také v oblastech s obtížným terénem je část staveb zařazených do hydroelektrické infrastruktury vedena pod zemí. Toto řešení přináší nejen strukturální, ale i ekonomické výhody. Na poloostrově Kola a v Karélii se používají otevřená středohorská hydroelektrárna.

Závěr

Jako zdroj alternativní energie mají diverzní vodní elektrárny mnoho výhod. Jedná se o ekologické a dostatečně výkonné generátory schopnéčasová období k dosažení špičkového výkonu. Problémy používání takových vodních elektráren jsou zase způsobeny jejich strukturální složitostí a vysokými náklady na údržbu. Kromě toho přísné požadavky na umístění diverzních vodních elektráren také vytvářejí další logistické potíže při přenosu elektřiny na velké vzdálenosti. Navzdory tomu jsou schematická schémata takových vodních elektráren stále považována za slibná a v některých odvětvích se plně ospravedlňují jako vynikající model spolehlivého zdroje levné energie.