nehir tipi elektrik santrali
Bir nehir tipi elektrik santrali , ilgili savak üzerindeki girişin ve santralin altındaki çıkışın düzenli çalışma sırasında her zaman aynı olduğu bir hidroelektrik santralidir , yani, dalgalanmalar durumunda daha ekonomik kullanım için su depolanmaz. tüketim ve giriş. Diğer isimler nehir tipi santral veya nehir santralidir .
Öykü
1767'de İngiliz inşaat mühendisi John Smeaton ilk dökme demir su çarkını yaptı. 1853'te Niagara Şelalesi'nde küçük ölçekte elektrik enerjisi üretildi ve 1895'in sonunda , alternatif akım üretimi için dünyanın ilk büyük kamu elektrik santrali olan Edward Dean Adams elektrik santrali faaliyete geçti. 1880'de İngiliz sanayici William George Armstrong'un sahip olduğu ilk özel küçük hidroelektrik santrali , Cragside adlı kır evinde elektrik aydınlatması için faaliyete geçti . 1886'da, alternatif akım üreten ve İsviçre'de kamu elektrifikasyonunun başlangıcı olarak kabul edilen Thorenberg elektrik santrali İsviçre'de inşa edildi .
Avusturya'da, mucit Friedrich Wilhelm Schindler altında, daha sonra Vorarlberg enerji santrallerinin geliştirildiği 1884 gibi erken bir tarihte küçük bir hidroelektrik santrali inşa edildi .
Uluslararası Elektroteknik Sergi 19 Ekim 1891 16 Mayıs'tan gerçekleşti, birincisi için atılım oldu üç fazlı iletim , nehir üreten santral içinde bulunduğu Lauffen am Neckar .
Elektricitäts-Werke Reichenhall Almanya'nın ilk çalıştırma-nehir santrali ve oldu devreye içinde Bad Reichenhall 15 Mayıs 1890 tarihinde . Aynı zamanda Almanya'daki ilk alternatif akım santrali ( "kamu aydınlatması için" ) ve Bavyera'daki ilk elektrik santraliydi. 1912'de Saalach elektrik santrali için baraj duvarının inşası şehirdeki çok sayıda değirmen akışının kurumasına neden olduğunda, eski santral daha sonra terk edildi ve yıkıldı. Bunun yerine, şehre Saalach elektrik santralinden elektrik de sağlandı. Bu, Saalach santralinde bugüne kadar hem 16.7 Hz'lik cer akımının hem de 50 Hz'lik şebeke akımının üretildiğini açıklıyor.
Bavyera'nın Schöngeising'deki ikinci en eski nehir tipi elektrik santrali 1892'den beri faaliyette. Oskar von Miller'ın planlarına göre iki yıllık bir inşaat süresi boyunca inşa edildi. Satışa sunulan Amper üzerinde bir değirmenin bulunduğu yere inşa edilmiştir . Yakındaki Fürstenfeldbruck kasabasındaki sokak aydınlatması , başlangıçta iki Knop türbininden elektrikle sağlandı. 1911/22/27'den üç Francis türbini ve iki jeneratörü (1922/27) ile Stadtwerke Fürstenfeldbruck'un elektrik santrali 120 yılı aşkın bir süredir bölgeye enerji sağlıyor. Ortalama yıllık çalışma kapasitesi 2000 MWh'dir. Tarihi Amperkraftwerk koruma altındaki bir binadır ve rehberli bir turun parçası olarak ziyaret edilebilir.
Stallegg nehir santrali bulunan Wutach Gorge Göschweiler altında ve ulaşılabilir Schluchtensteig . 1895 yılında faaliyete geçmiştir. O zamandan beri yıkılmış olan Rheinfelden elektrik santralinden bile önce, Almanya'daki en eski üçüncü nehir santralidir ve koruma altındaki bir binadır .
İsviçre'de 1895'te zaten 88 enerji santrali vardı. 1895 planlı bir su ve elektrik işleri olan Girard türbinleri , Wutach'ın bir yan kanalıyla güçlendirildi, Ocak 1896'da Wunderklingen'de faaliyetteydi. 1971 yılında modern bir fabrika ile değiştirildi.
işlevsellik
Nehir suyu, suyun potansiyel enerjisini mekanik dönme hareketine dönüştüren bir su türbininden geçirilir . Bu döner hareket bir jeneratörü çalıştırır . Düşen suyun yüksekliğini arttırmak için nehir suyu bent sistemi ile barajlanır . Ortaya çıkan durgun sudaki su seviyesi, çalışma sırasında sabit tutulur. Arasındaki yükseklik farkı olarak düşme yüksekliği, üst ve alt su, ve geliştirilmiş su miktarı, tespit kurulu gücü ve çalışma kapasitesi santral. Su türbininin çıkışındaki bir difüzör , belirli bir yükseklik farkı için verimliliği arttırır, ancak vakum oluşumundan dolayı kavitasyon nedeniyle türbin hasarı riskini de arttırır . Jeneratörü çalıştırmak için genellikle Kaplan ve Francis türbinleri kullanılır . Türbinden gelen tork, doğrudan veya bir dişli kutusu aracılığıyla bir jeneratörün miline iletilir. Jeneratör mekanik enerjiyi elektrik akımına dönüştürür.
Diğer bileşenler, elektrik santralinin boyutuna ve türüne bağlıdır.
Türler
Düşme yüksekliği genellikle düşük olduğundan, genellikle performanslarını büyük akış hızları ile sağlayan düşük basınçlı enerji santralleri meselesidir . Ancak dağlarda nehir tipi santraller olarak işletilen orta ve yüksek basınçlı santraller de bulunmaktadır. Bir nehir tipi elektrik santrali belirleme kriteri, önemli miktarda suyu uzun süreler boyunca depolama kapasitesinin olmamasıdır, bu nedenle genellikle sürekli çalışırlar. Yüksek basınçlı bir çalıştırma-nehir bir örneği, santral olup arasında Amsteg santral SBB .
Blok yapımında elektrik santrali
Blok inşaat, nehir tipi enerji santrallerinde en yaygın inşaat türüdür. Türbinler ve jeneratörler , nehir kıyısında düzenlenmiş bir makine evinde birleştirilir . Savak, makine dairesinin uzantısında bulunur. Tasarım, motor bölmesine bankadan kolayca erişilebilmesi avantajına sahiptir. Gelen kıvrımlı nehirlerin genellikle dışarıdan düzenlendiği zaman nehir virajlı daha az olduğu için yatak yükü var.
Dalgalanma işlemi
Eşik işletimli nehir tipi santrallerde su birkaç saat depolama alanında toplanır ve belirli saatlerde sadece türbin vasıtasıyla tahliye edilir. Bu, türbinin optimum verimlilikle çalıştırılabileceği anlamına gelir. Bu aynı zamanda size öncelikle ihtiyaç duyulduğunda elektrik üretme seçeneği de sunar. Dalgalanma işlemi, baraj aşamasında su altının kurumasına izin verdiğinden ve bu nedenle önemli ekolojik sorunlara neden olabileceğinden, bugün sadece Almanya'da aşağıda bir dengeleme havuzu ile onaylanabilmektedir.
Derivasyon santralleri
Derivasyon sistemi olması durumunda , bent sistemi tarafından engellenen su, doğrudan savak sisteminin yanında bulunmayan bir kanal veya tünel vasıtasıyla santral binasına yönlendirilir. Yönlendirme genellikle daha fazla kafa kazanmak için nehrin akışını önemli ölçüde kısaltır. Örneğin, Imst yakınlarındaki Inn enerji santralinde , Landeck yakınlarındaki Inn döngüsü 12,3 km uzunluğunda bir basınç tüneli ile kesiliyor ve 143,5 m'lik bir düşme yüksekliği elde ediliyor .
İçme suyu santrali
Gaming in Gaming ( Aşağı Avusturya ) su boru hattı elektrik santrali bir uzmanlık alanıdır.İkinci Viyana yüksek kaynak suyu boru hattının suyu , Lunz am See ve Gaming arasında 220 m'lik bir eğimi aşar.Su , 600 m'lik bir boru yoluyla elektrik üretmek için kullanılır. uzun boru hattının ardından Viyana yoluna devam ediyor .
Bu tip, genellikle içme suyu sisteminde kullanılan bir genleşme türbini olarak da bilinir . Yükseltilmiş tank ile dağıtım sistemi arasındaki boru hattı sistemindeki basınç farkı burada kullanılır. Basınç düşürücülerin kullanımından vazgeçilebilir ve suyu yükseltilmiş tanka pompalamak için gereken enerjinin bir kısmı geri kazanılabilir.
Avusturya Federal Ormanları 68 kW çıkışı ile yeni bir içme suyu enerji santralini faaliyet göstermekteyiz Hallstatt 2018 yılından bu yana yapısal olarak küçük hidroelektrik santrali (CHP) Hallstatt (4.7 MW çıkış) entegre edilmiş.
2020 yılında İsviçre'nin Valais eyaletine bağlı Ernen kentinde yılda 900 MWh elektrik enerjisi sağlaması beklenen içme suyu santrali devreye alındı. Yeni içme suyu rezervuarı ile birlikte inşaat maliyeti 3 milyon SFr ve 2019'da federal hükümetle bir tarife garantisi ödenmesi konusunda anlaşmaya varıldı.
Körfez santrali
Özel bir blok yapı şekli olan sözde defne santrali çok sık bulunur. Bu durumda santral, nehrin doğal seyri üzerinde yapay bir koyda yer almaktadır. Bir nehir kıvrımının dışında enkaz içermeyen düzenleme de mantıklı olabilir. Bu tip inşaatın avantajı nehir kesitinin daralmaması ve meydana gelebilecek herhangi bir selin güvenle tahliye edilebilmesidir.
su tekerleği
Su çarkları , nehir tipi enerji santrallerinin en eski şeklidir. Düşük düşülerde ve az miktarda su ile türbinlerinkine benzer verimlere sahip oldukları için günümüzde hala kullanılmaktadırlar. Su çarkları herhangi bir düzenleme olmaksızın, bir baraj olmadan ve hatta güçlü bir şekilde dalgalanan su hacimlerinde bile verimlilikte önemli bir bozulma olmaksızın çalışabilir. Bu nedenle, belirli koşullar altında türbinlerden daha yüksek bir yıllık çıktıya sahip olabilirler.
Su girdabı enerji santrali
Küçük bir hidroelektrik santralinin en küçük şekli şu anda su girdaplı elektrik santralidir . Bu tipte su, akan bir su kütlesinden kısa bir beton rampa yardımıyla dallanır ve bir drenaj ile dairesel bir beton havzaya beslenir. Ortaya çıkan su girdabı, ortaya çıkan tork yoluyla elektrik üreten özel olarak şekillendirilmiş bir girdap rotorunu çalıştırır.
Dalgalanma işletimi olmayan nehir tipi elektrik santrali
Akış santrali
Bir akış santral bir savak sistemi gerektirmeyen bir hidroelektrik santrali. Elektrik üretmek için yalnızca akan bir sıvının hareketinde bulunan hidrokinetik enerjiyi kullanır. Bu tip bir elektrik santralinin enine inşaatının olmaması nedeniyle, manzara çok az veya hiç bozulmamıştır.
Akışlı elektrik santralinin özel biçimleri, güç şamandırası ve gemi değirmenidir .
hidroelektrik vida
Hidroelektrik vidaları az miktarda su ve küçük yükseklik farklılıkları ile çalışır, ancak dik yokuşlarda da kullanılır. Su miktarı büyük ölçüde değişebilir.
Şaft santrali
Ayrıca şaft santralleri çok düşük düşü için uygundur. Basit teknolojisi, gelişmekte olan ülkelerdeki merkezi olmayan sistemler için uygun olmasını sağlar. Bir DALIŞ türbin kullanılmıştır . Münih Teknik Üniversitesi edilir kendi araştırma tesisi bina bu tür optimize Obernach .
ekonomi
Elektrik üretimi
Nehir tipi enerji santralleri günün her saati elektrik üretir ve bu nedenle temel yükü karşılamak için kullanılır . Yüksek su ve düşük su performansı azaltabilir. Sel durumunda çoğu santralde türbin kapasitesi aşılır, fazla su kullanılmayan sualtına ulaşır ve orada yükselen su seviyesi düşme yüksekliğini azaltır. Su azaldığında akış azalır. Türbinlerin çoğunlukla iyi kullanılması (> %50) ve aynı zamanda düşük işletme maliyetleri nedeniyle, nehir tipi enerji santralleri ucuz elektrik üretir. Almanya'da 4430 saatte 18,6 TWh elektrik üreten 4215 MW (%6) kurulu güce sahip nehir tipi santraller ve depolama santralleri mevcuttur .
Nakliye
Su yolunun savak sistemi tarafından kesilmesine rağmen nehrin seyrüsefer kabiliyetini korumak için kilitler yapılması gerekmektedir . Depolama alanı genellikle savak üzerinde nakliyeyi kolaylaştırır veya ilk etapta su derinliğini artırarak mümkün olur. Elektrik santrallerini karşılık gelen barajlarla birleştirerek , daha büyük gemiler için su yolları yapılabilir.
ekoloji
Nehir tipi enerji santralleri yenilenebilir enerjiden elektrik üretir . Bununla birlikte, genellikle, ekolojide kalıcı değişikliklere yol açabilecek inşaat ve işletme yoluyla çevreye büyük müdahaleler vardır. Özellikle yılan balıkları , son derece hızlı dönen türbinlerden muzdariptir. Tipik sonuçlar arasında, diğer şeylerin yanı sıra, doğal nehir dinamiklerinin kaybı, çakıl taşınmasında bir azalma, ekolojik açıdan önemli taşkınların başarısızlığı ve bunun sonucunda bitişik taşkın yataklarına besin girdisinde bir azalma yer alır.
Ayrıca bakınız
Büyük nehir tipi enerji santralleri:
Edebiyat
- Toni Schmidberger: Almanya'daki ilk AC elektrik santrali , Bad Reichenhall 1984
İnternet linkleri
- Bir derivasyon santralinin işlevi , Landesverband Bayerischer Wasserkraftwerke eG
- Almanya'daki nehir tipi enerji santralleri , energiewelten.de
- Nehir akışı elektrik santrali elektriği çevrimiçi
- Hidroelektrik çevreye karşı mı? , Sueddeutsche.de
- Hidroelektrik nano ile balık ölümü (3sat)
Bireysel kanıt
- ↑ Michael Krause: Nikla Tesla 20. yüzyılı nasıl icat etti . John Wiley & Sons, 2010, ISBN 978-3-527-50431-2, s. 168-169.
- ↑ Hidroelektrik tarihi nedir? (Artık mevcut çevrimiçi.) IEA Hidroelektrik, arşivlenmiş orijinal üzerinde 27 Haziran 2014 ; 24 Ağustos 2014 tarihinde erişildi .
- ^ Luzern'de Zipernowski ve Deri'den indüktörlü aydınlatma sistemi. İçinde: Polytechnisches Journal . 266, 1887, sayfa 589-590.
- ^ Toni Schmidberger: Almanya'daki ilk alternatif akım santrali , 1984, s. 9–33
- ↑ Roland Cadario, Das Wasser und Elektrizitätswerk von Hallau WEH içinde : Geschichte von Hallau, Gemeinde Hallau (ed.), S. 216 ff.
- ^ Jürgen Giesecke, Emil Mosonyi, Stephan Heimerl: Hidroelektrik santralleri: planlama, inşaat ve işletme . Springer Science & Business Media, 2009, ISBN 978-3-540-88988-5 , s. 109 ( google.ch [6 Ağustos 2021'de erişildi]).
- ↑ Untertauern: Taurach salzburg24.at adresinde yeni elektrik santrali açılıyor, 15 Temmuz 2019, erişim 1 Şubat 2020.
- ↑ Hallstatt küçük hidroelektrik santrali bundesforste.at, 1 Şubat 2020'de erişildi.
- ↑ http://www.energieregiongoms.ch
- ↑ Walliser Bote, 3 Eylül 2020
-
↑ Herkes için temiz elektrik: Bir vizyoner, küçük hidroelektrik santralleri geliştirir , nano (3sat) 12 Mayıs 2010'dan itibaren Hidrolik Mühendisliği ve Su Yönetimi Araştırma Enstitüsü ( sayfa artık mevcut değildir , web arşivlerinde arama yapın ), Su ve Çevre Enstitüsü, TU Münih dalış türbini de
- ↑ Arşivlenmiş kopyalamak ( Memento'yu içinde 1 Haziran 2016 tarihinde itibaren Internet Archive )
- ↑ https://www.energie-lexikon.info/laufwasserkraftwerk.html