Kuidas hüdroelektrijaam töötab? Isegi lapsed saavad sellest aru! Kas hüdroelektrijaamad on tõesti keskkonnasõbralikud? Mis on hüdroelektrijaama nimi

Näib, et hüdroelektrijaam on ideaalne insenerikonstruktsioon.

Lisaks sellele, et need toodavad elektrit ilma süsinikmonooksiidi eraldamata või radioaktiivseid jäätmeid maha jätmata, on ka palju muid eeliseid.

Hüdroelektrijaamade rajamise tulemusena tekivad veehoidlad, milles saab edukalt kalu kasvatada. Nende kunstlike veehoidlate kallastele on istutatud puid, mis moodustavad parke, kus inimesed saavad lõõgastuda.

Mõnikord tundub, et hüdroelektrijaama loomisega on inimesed lõpuks õppinud kasutama keskkonda oma otstarbel ilma seda hävitamata.

Valitsused üle maailma rahastavad aktiivselt uute hüdroelektrijaamade ehitamist, näidates sellega oma pühendumust keskkonnaarengule.

Kuid kas need elektrijaamad kasutavad "planeedi taastuvaid ressursse", nagu neid tavaliselt nimetatakse? Looduses veeringe ju ei peatu ja jõed täituvad jätkuvalt veega.

On mõningaid aspekte, mida riigijuhtidele ei meeldi avalikustada. Nimelt kuidas mõjutavad loodust tohutud elektrijaamade tööks rajatud plaatinamaardlad. Selleks, et hüdroelektrijaam hakkaks elektrit tootma, on ju vaja koguda vesi tehisreservuaaridesse ja see siis välja lastaseda läbi hüdroturbiinide.

Kas need plaatinad on tõesti loodusele nii kahjutud?

Näiteks Brasiilias oli Xingu ainulaadne troopiline mets väljasuremise äärel pärast seda, kui kohalikule jõele hakati ehitama plaatinaelektrijaama.


2014. aasta aprillis toimus Malaisias energianädal, mille käigus arutati Barneo saarel asuva Barami jõe tammide rajamise projekti. Patinate ehitus peaks toimuma “taastuvenergia koridori” programmi raames. Hüdroelektrijaamast saadav elekter läheb nii enda tarbeks kui ka ekspordiks.

Paljud osalejad olid sellise algatuse suhtes skeptilised, viidates, et ehitamine toob kaasa globaalsed muutused ökosüsteemis. Mõnede teadlaste arvates ei ole siinkohal mõiste "taastuvad ressursid" kasutatav, kuna nii ulatuslikud sekkumised loodusesse võivad viia mõne liigi väljasuremiseni.loomad ja taimed.

Kriitikute arvates ei tohiks selliste suurte jõgede sängi nagu Baram ja Xingu puutuda, siis on parem ehitada hüdroelektrijaamu väiksematele jõgedele, siis pole tagajärjed nii suuredhävitav. Nendest hüdroelektrijaamadest saadavat elektrit tuleks kasutada ümbritsevate piirkondade toiteks, mitte eksportida.

Inimesed on juba ammu õppinud kasutama veeenergiat veskite, tööpinkide ja saeveskite tiivikute pööramiseks. Kuid järk-järgult vähenes hüdroenergia osakaal inimeste kasutatavas energia koguhulgast. Selle põhjuseks on piiratud võime veeenergiat pikkade vahemaade tagant üle kanda. Vee jõul töötava elektriturbiini tulekuga on hüdroenergial uued väljavaated.

 Hüdroelektrijaam on mitmesuguste ehitiste ja seadmete kompleks, mille kasutamine võimaldab muuta veeenergiat elektrienergiaks. Hüdraulilised konstruktsioonid tagavad vajaliku veevoolu kontsentratsiooni ja edasised protsessid viiakse läbi vastavate seadmete abil.

Hüdroelektrijaamad rajatakse jõgedele tammide ja veehoidlate rajamisega. Asukoha valikul on suur tähtsus jaama efektiivsuse seisukohalt. Vaja on kahte tegurit: tagatud veevarustus aastaringselt ja jõe võimalikult suur kalle. Hüdroelektrijaamad jagunevad tammiks (vajalik jõetase tagatakse läbi paisu rajamise) ja ümbersuunamiseks (vesi juhitakse jõesängist suure tasemete vahega kohta).

Jaamakonstruktsioonide asukoht võib samuti erineda. Näiteks võib jaamahoone olla osa veesurvestruktuurist (nn. jõejooksujaamad) või asuda tammi taga (tammipoolsed jaamad).

Hüdroelektrijaama mõiste

Hüdroelektrijaam (HP) on elektrijaam, mis kasutab energiaallikana veevoolu energiat. Hüdroelektrijaamu ehitatakse tavaliselt jõgedele, ehitades tammid ja veehoidlad.

Hüdroelektrijaama tõhusaks elektritootmiseks on vaja kahte peamist tegurit: veevarustuse tagamine aastaringselt ja võimalik, et jõe suured nõlvad on hüdraulilise ehituse jaoks soodsad.

Tehnoloogiad

Hüdroelektrijaamade töö põhineb langeva vee kineetilise energia kasutamisel. Selle energia muundamiseks kasutatakse turbiini ja generaatorit. Esiteks toodavad need seadmed mehaanilist energiat ja seejärel elektrit. Turbiine ja generaatoreid saab paigaldada otse tammi sisse või selle lähedusse. Mõnel juhul kasutatakse torujuhet, mille kaudu juhitakse survevett allapoole tammi taset või hüdroelektrijaama veevõtusõlme.

Hüdroelektrijaamade võimsuse näitajad on kaks muutujat: veevool, mida mõõdetakse kuupmeetrites ja hüdrostaatiline kõrgus. Viimane näitaja on kõrguste erinevus veelanguse algus- ja lõpp-punkti vahel. Tehase projekteerimine võib põhineda ühel või mõlemal neist näitajatest.

Kaasaegsed hüdroelektrienergia tootmise tehnoloogiad võimaldavad saavutada üsna kõrge efektiivsuse. Mõnikord on see kaks korda kõrgem kui tavalistel soojuselektrijaamadel. Selle efektiivsuse tagavad paljuski hüdroelektrijaamade seadmete omadused. See on väga usaldusväärne ja lihtne kasutada.

Lisaks on kõigil kasutatavatel seadmetel veel üks oluline eelis. Sellel on pikk kasutusiga, mis on tingitud soojuse puudumisest tootmisprotsessis. Ja tõepoolest, seadmeid pole vaja sageli vahetada, on rikkeid äärmiselt harva. Elektrijaamade minimaalne kasutusiga on umbes viiskümmend aastat. Ja endise Nõukogude Liidu avarustel töötavad edukalt eelmise sajandi kahe- või kolmekümnendatel aastatel ehitatud jaamad. Hüdroelektrijaamu juhitakse tsentraalse sõlmpunkti kaudu ja seetõttu on enamikul juhtudel töötajate arv väike.

Peaaegu kõigil on ettekujutus hüdroelektrijaamade otstarbest, kuid ainult vähesed mõistavad hüdroelektrijaamade tööpõhimõtet usaldusväärselt. Inimeste jaoks on peamine mõistatus, kuidas kogu see tohutu tamm toodab elektrienergiat ilma kütuseta. Räägime sellest.

Mis on hüdroelektrijaam?

Hüdroelektrijaam on kompleksne kompleks, mis koosneb erinevatest ehitistest ja eriseadmetest. Hüdroelektrijaamad on ehitatud jõgedele, kus toimub pidev veevool, et täita tammid ja veehoidlad. Sellised hüdroelektrijaama ehitamisel loodud ehitised (tammid) on vajalikud pideva veevoolu kontsentreerimiseks, mis hüdroelektrijaamade spetsiaalsete seadmete abil muudetakse elektrienergiaks.

Tuleb märkida, et ehituse asukoha valik mängib hüdroelektrijaama efektiivsuse seisukohalt olulist rolli. Peavad olema kaks tingimust: garanteeritud ammendamatu veevarustus ja kõrge nurk

Hüdroelektrijaama tööpõhimõte

Hüdroelektrijaama töö on üsna lihtne. Ehitatud hüdrokonstruktsioonid tagavad stabiilse veesurve, mis voolab turbiini labadele. Rõhk juhib turbiini, pannes selle generaatorid pöörlema. Viimased toodavad elektrit, mis seejärel kõrgepingeliinide kaudu tarbijani jõuab.

Sellise konstruktsiooni peamiseks raskuseks on pideva veesurve tagamine, mis saavutatakse tammi ehitamisega. Tänu sellele koondub suur hulk vett ühte kohta. Mõnel juhul kasutatakse looduslikku veevoolu ning mõnikord kasutatakse koos tammi ja ümbersuunamist (looduslikku voolu).

Hoone ise sisaldab hüdroelektrijaamade seadmeid, mille põhiülesanne on vee liikumise mehaanilise energia muundamine elektrienergiaks. See ülesanne on määratud generaatorile. Lisaseadmeid kasutatakse ka jaama, jaotusseadmete ja trafojaamade töö juhtimiseks.

Alloleval pildil on kujutatud hüdroelektrijaama skemaatiline diagramm.

Nagu näete, pöörab veevool generaatori turbiini, mis toodab energiat, varustab selle muundamiseks trafoga, misjärel transporditakse see mööda elektriliine tarnijale.

Võimsus

Hüdroelektrijaamu on erinevaid, mida saab toodetava võimsuse järgi jagada:

1. Väga võimas – põlvkonnaga üle 25 MW.
2. Keskmine - väljundvõimsusega kuni 25 MW.
3. Väike - väljundvõimsusega kuni 5 MW.

Tehnoloogiad

Nagu me juba teame, põhineb hüdroelektrijaamade tööpõhimõte langeva vee mehaanilise energia kasutamisel, mis hiljem muudetakse turbiini ja generaatori abil elektrienergiaks. Turbiinid ise saab paigaldada kas tammi sisse või selle lähedusse. Mõnel juhul kasutatakse torujuhet, mille kaudu läbib kõrge rõhu all paisu tasandist allapoole jääv vesi.

Iga hüdroelektrijaama võimsuse näitajaid on mitu: veevool ja hüdrostaatiline rõhk. Viimase näitaja määrab vee vabalangemise algus- ja lõpp-punkti kõrguste vahe. Jaamaprojekti koostamisel lähtutakse kogu projekteerimisel ühest neist näitajatest.

Tänapäeval tuntud elektrienergia tootmise tehnoloogiad võimaldavad saavutada kõrge efektiivsuse mehaanilise energia muundamisel elektrienergiaks. Mõnikord on see mitu korda kõrgem soojuselektrijaamade sarnastest näitajatest. Selline kõrge kasutegur saavutatakse tänu hüdroelektrijaamas kasutatavatele seadmetele. See on usaldusväärne ja suhteliselt lihtne kasutada. Lisaks on kütuse puudumise ja suure hulga soojusenergia vabanemise tõttu selliste seadmete kasutusiga üsna pikk. Rikked on siin äärmiselt haruldased. Arvatakse, et generaatorikomplektide ja konstruktsioonide minimaalne kasutusiga üldiselt on umbes 50 aastat. Kuigi tegelikult toimivad ka tänapäeval üsna edukalt eelmise sajandi kolmekümnendatel ehitatud hüdroelektrijaamad.

Venemaa hüdroelektrijaamad

Täna töötab Venemaal umbes 100 hüdroelektrijaama. Loomulikult on nende võimsus varieeruv ja enamasti on need jaamad, mille installeeritud võimsus on kuni 10 MW. Samuti on sellised jaamad nagu Pirogovskaja või Akulovskaja, mis pandi tööle juba 1937. aastal ja nende võimsus on vaid 0,28 MW.

Suurimad on Sayano-Shushenskaya ja Krasnojarski hüdroelektrijaamad, mille võimsus on vastavalt 6400 ja 6000 MW. Neile järgnevad jaamad:

1. Bratskaja (4500 MW).
2. Ust-Ilimski hüdroelektrijaam (3840).
3. Bochuganskaya (2997 MW).
4. Volžskaja (2660 MW).
5. Žigulevskaja (2450 MW).

Vaatamata selliste jaamade tohutule arvule toodavad need vaid 47 700 MW, mis on 20% kogu Venemaal toodetud energia kogumahust.

Lõpuks

Nüüd saate aru hüdroelektrijaamade tööpõhimõttest, mis muudavad mehaanilise vee elektriveeks. Vaatamata energia tootmise üsna lihtsale ideele muudab seadmete ja uute tehnoloogiate kompleks sellised struktuurid keerukaks. Kuid võrreldes nendega on nad tõesti primitiivsed.

Zeya hüdroelektrijaam - üks suurimaid Venemaalja võimsalt teine ​​Kaug-Idas. See asub Amuuri piirkonnas Zeya linna lähedal ja mängib Kaug-Ida energiasüsteemis erilist rolli.

Amuuri piirkonnas asuv Zeya hüdroelektrijaam avas 35 aastat tagasi Kaug-Ida suure hüdroenergia ajaloo. See on ehitatud karmis kliimas, originaalse disainiga ja ainulaadse tehnilise lahendusega.

Spillway "tee":

Hüdroelektrijaama hoonesse on paigaldatud 6 hüdroagregaati, mille koguvõimsus on 1330 MW, aasta keskmine toodang 4910 miljonit kilovatt tundi. Kaug-Idas on Zeya hüdroelektrijaama võimsuselt viimasel ajal edestanud vaid Bureiskaja hüdroelektrijaam, millest samuti peagi juttu tuleb.

Zeya hüdroelektrijaamal on mitmeid unikaalseid omadusi. Hüdroelektri tamm on ligi 116 meetri kõrgune. Jaama tipphetk on selle turbiinid. Zeya hüdroelektrijaam on esimene Venemaal diagonaalsete hüdroturbiinidega. Sellised turbiinid on struktuurilt keerukamad, kuid võivad tõhusalt töötada veerõhu suurte kõikumiste korral.

Veel üks naljakas joon on see, et Zeya hüdroelektrijaama territooriumil elab terve gopheri koloonia:

Need on oravate sugukonna väikesed närilised. Nad on tuntud oma harjumuse poolest ohus püsti tõusta ja iseloomulikke vilistavaid hääli teha. (Foto Bob Cuthill):

Väravad on seadmed, mis võimaldavad teil reguleerida veevoolu läbi tammi:

Vaade tammi harjalt:

Harjal asuva kraana järgi saate hinnata tammi tekitatud veetaseme erinevust:

Mootoriruum:

Hüdrogeneraatori võll:

Ja nii me leiame end sellestspiraalkamber, algusesse - koht, kus vesi liigub turbiini poole ja keerutab seda. Siin generaatori töötamise ajal toimuva protsessi ulatust on raske isegi ette kujutada.

Zeya hüdroelektrijaama veetorustik:

Siin on rootor näha. Inimestel on keelatud generaatori töötamise ajal sees viibida, kuid väga hea tahtmise korral saab seda teha lühiajaliselt.Selle kolossi pöörlemiskiirus on 136,4 pööret minutis:

Kõige huvitavam on aga paisu sisemus. Tänu sellele, et tamm on massiivne, on selle sees palju tühja ruumi. Alumised korrused on üsna niisked, on kerge udu ja lõhnab nagu metroohoone:

Korrused”, mida on koguni 6!

2007. aastal võimsa üleujutuse tõttu hävinud vanalt muldkehast pärit kett:

Sisselülitatud piduliku valgustusega Zeyskaya HEJ:

Zeya skulptuur, mis paigaldati siia 1981. aastal. Nooled sümboliseerivad energiat, mille annab inimese poolt vallutatud kapriisne mägijõgi Zeya:

Trafod:

Vaated minu kodumaisele Amuuri piirkonnale tammi ümber:

See oli lühike ekskursioon Zeya hüdroelektrijaama.

Bureyskaya HEJ on Kaug-Ida suurim hüdroelektrijaam ja üks kaasaegsemaid elektrijaamu Venemaal. Õpime teda paremini tundma.

Bureya hüdroelektrijaam asub Amuuri piirkonnas Bureya jõe ääres, mis Evenki keeles tähendab "suur jõgi". Jõgi saab alguse mägedest 1700 m kõrgusel Aisopi ja Dusse-Alini mäeharjade liitumiskohast.

140 meetri kõrgune betoonist gravitatsioonitamm on meie riigi kõrgeim omataoline tamm:

2010 MW installeeritud võimsusega on Bureiskaja HEJ üks kümnest suurimast hüdroelektrijaamast Venemaal. Hüdroelektrijaama ülevool on projekteeritud nii, et veevoolud põrkuvad üksteisega ja kustutavad vastastikku oma energia:

Vaade tammi harjalt:

Veetorustikud:

140 meetrit:

Kraana tammi harjal:

Vaade hüdroelektrijaamale vasakult kaldalt:

Rannikukindlustuste ehitamine:

Toas: ilus ja avar saal:

Mootoriruum:

Ühe sellise hüdroagregaadi võimsus on 335 MW. See on palju. Näiteks kõigi jõud Hüdroelektrijaam on 455 MW:

Spiraalkamber:

Pult:

Üks huvitavamaid ja ilusamaid kohti suurimal - see on KRUE 500. See tähistab "täielik gaasiisolatsiooniga jaotusseade 500 kV jaoks". Võhiku jaoks ei ütle see palju:

Huvitav on see, et SF6 gaasi sissehingamisel muutub teie hääl madalaks ja muutub mürinaks (heeliumi vastupidine mõju):

Tunnelid tammi sees: