thủy điện

Brief introduction

Thủy điện sử dụng năng lượng tiềm năng của sông, hồ và các sông và hồ khác để chuyển đổi năng lượng tiềm năng chứa trong đó thành động năng của tuabin, và sau đó sử dụng tuabin thủy điện làm động lực để thúc đẩy máy phát điện để tạo ra năng lượng điện. Nếu một máy khác (máy phát điện) được kết nối với tua-bin nước, điện có thể được tạo ra khi tua-bin nước quay, và năng lượng cơ học được chuyển đổi thành năng lượng điện. Theo một nghĩa nào đó, thủy điện là quá trình chuyển đổi năng lượng tiềm năng của nước thành năng lượng cơ học và sau đó thành năng lượng điện. Bởi vì điện áp công suất phát ra bởi nhà máy thủy điện thấp, để được truyền đến người dùng ở khoảng cách xa, điện áp phải được tăng thông qua máy biến áp, và sau đó được vận chuyển đến trạm biến áp trong khu vực tập trung người dùng bằng đường dây truyền tải giá đỡ trống, và cuối cùng giảm xuống điện áp phù hợp cho người dùng hộ gia đình và thiết bị điện nhà máy, và truyền đến mỗi nhà máy và nhà bằng đường dây phân phối.

principle

How does thủy điện work? The whole process of animation shows the whole process, and years of doubts are solved

Nguyên tắc cơ bản của thủy điện là sử dụng sự sụt giảm mực nước để tạo ra điện với máy phát tuabin thủy điện, nghĩa là sử dụng năng lượng tiềm năng của nước để chuyển đổi thành năng lượng cơ học của tuabin nước, và sau đó sử dụng năng lượng cơ học để đẩy máy phát điện để có được điện. Các nhà khoa học đã sử dụng các điều kiện tự nhiên của sự sụt giảm mực nước để sử dụng hiệu quả kỹ thuật chất lỏng và vật lý cơ học để đạt được sản xuất điện cao nhất và cung cấp cho mọi người điện rẻ và không ô nhiễm.

while low-level water is distributed throughout the earth by absorbing sunlight, thereby restoring high-level water sources.

Năm 1882, ứng dụng thủy điện đầu tiên được ghi nhận là ở Wisconsin, Hoa Kỳ. Ngày nay, quy mô sản xuất thủy điện dao động từ hàng chục watt được sử dụng ở nông thôn của thế giới thứ ba đến hàng triệu watt để cung cấp điện ở các thành phố lớn.

class

According to the classification of concentrated drops, there are: embankment thủy điện plants, diversion thủy điện plants, hybrid thủy điện plants, tidal thủy điện plants and pumped storage power plants.

According to the degree of runoff regulation, there are: unregulated thủy điện plants and regulated thủy điện plants.

According to the nature of water sources, it is generally called conventional thủy điện stations, that is, using natural rivers, lakes and other water sources to generate electricity.

Theo kích thước của đầu nước được sử dụng bởi nhà máy thủy điện, nó có thể được chia thành đầu cao (hơn 70 mét), đầu trung bình (15-70 mét) và đầu thấp (dưới 15 mét) các nhà máy thủy điện.

Theo công suất lắp đặt của các nhà máy thủy điện, chúng có thể được chia thành các nhà máy thủy điện lớn, trung bình và nhỏ. Nói chung, công suất lắp đặt dưới 5.000kW được gọi là các nhà máy thủy điện nhỏ, những nhà máy có công suất lắp đặt từ 5.000 đến 100.000kW được gọi là các nhà máy thủy điện cỡ trung, và những nhà máy có công suất lắp đặt từ 100.000kW trở lên được gọi là các nhà máy thủy điện lớn hoặc các nhà máy thủy điện khổng lồ.

process

Khi đơn vị cần chạy để tạo ra điện, hãy mở van chính (tương tự như chức năng của vòi nước ở nhà), sau đó mở cánh hướng dẫn (một cổng nước nhỏ thực sự kiểm soát lực đầu ra) để nước tác động lên tuabin. Nếu bạn muốn điều chỉnh đầu ra của bộ máy phát điện, bạn có thể điều chỉnh độ mở của cánh hướng dẫn để tăng hoặc giảm lượng nước để đạt được nó, và nước sau khi phát điện trở lại sông thông qua kênh đuôi để cung cấp nước hạ lưu.

advantage

Water

Năng lượng thủy lực là một nguồn năng lượng sạch không cạn kiệt, không cạn kiệt và có thể tái tạo. Tuy nhiên, để sử dụng năng lượng nước tự nhiên một cách hiệu quả, cần phải xây dựng các tòa nhà thủy lực bằng tay có thể tập trung giọt nước và điều chỉnh dòng chảy, chẳng hạn như đập, đường dẫn chuyển hướng và cống cối. Do đó, đầu tư dự án lớn và thời gian xây dựng dài. Tuy nhiên, thủy điện có hiệu quả cao, chi phí sản xuất điện thấp, khởi động nhanh và điều chỉnh dễ dàng. Do việc sử dụng dòng nước tự nhiên, nó bị ảnh hưởng rất nhiều bởi điều kiện tự nhiên. Thủy điện thường là một phần quan trọng trong việc sử dụng toàn diện tài nguyên nước, và cùng với vận chuyển, nuôi trồng thủy sản, thủy lợi, kiểm soát lũ lụt và du lịch, nó tạo thành một hệ thống sử dụng toàn diện tài nguyên nước.

generate electricity

Thủy điện là một nguồn năng lượng tái tạo có tác động môi trường thấp. Ngoài việc cung cấp điện giá rẻ, nó còn có những lợi thế sau: kiểm soát lũ lụt, nước tưới tiêu, cải thiện điều hướng sông, và cải thiện giao thông vận tải, cung cấp điện và nền kinh tế trong khu vực, đặc biệt là du lịch và nuôi trồng thủy sản. Kế hoạch phát triển toàn diện sông Tennessee ở Hoa Kỳ là dự án bảo tồn nước quy mô lớn đầu tiên, thúc đẩy sự phát triển kinh tế tổng thể.

shortcoming

General overview

1. Due to terrain limitations, it is not possible to build too large capacity. The capacity of the unit is about 300MW.

2. The construction period of the factory is long and the construction cost is high.

3. Because it is located in natural rivers or lakes, it is susceptible to feng shui disasters, affecting other water conservancy undertakings. Power output is susceptible to weather drought and rain.

4. It is not easy to increase capacity after the factory is built.

5. Ecological damage: intensified erosion of water flow below the dam, changes in rivers and their impact on animals and plants, etc.

6. Damming is needed to immigrate, etc., and the investment in infrastructure construction is large.

7. The fertile alluvial soil downstream is reduced by erosion.

Ecological impact

Các đập khổng lồ làm ngập lụt một loạt các khu vực thượng nguồn có thể phá hủy đa dạng sinh học, vùng đất thấp năng suất, rừng thung lũng sông, vùng đất ngập nước và đồng cỏ, và các hồ chứa được xây dựng cho thủy điện có thể gây ra sự phân mảnh môi trường sống ở các khu vực xung quanh và làm trầm trọng thêm xói mòn đất.

Các dự án thủy điện ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sản thượng nguồn và hạ nguồn của khu vực xung quanh. Ví dụ, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các con đập dọc theo bờ biển Đại Tây Dương và Thái Bình Dương của Bắc Mỹ làm giảm quần thể cá hồi cần sinh sản ở thượng nguồn bởi vì các con đập ngăn chặn những con cá này sinh sản ở thượng nguồn trong khu vực sinh sản. Mặc dù thang cá được lắp đặt trong các đập lớn nhất trong môi trường sống của cá hồi, điều này không thể tránh được. Cá hồi non cũng bị thiệt hại vì chúng phải đi qua tuabin trong các nhà máy điện khi chúng di cư xuống biển.Để bảo vệ những con cá này, một số khu vực của Hoa Kỳ vận chuyển cá hồi nhỏ xuống sông bằng du thuyền trong những phần trong năm. Trong các trường hợp đặc biệt, một số đập, chẳng hạn như đập Marmot, đã được dỡ bỏ do tác động của chúng lên cá. Làm thế nào để thiết kế máy phát tuabin gây ra ít thiệt hại cho sinh vật dưới nước là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực. Một số biện pháp giảm thiểu, chẳng hạn như thang cá, đã trở thành một yêu cầu cho việc phê duyệt dự án mới và xem xét các dự án hiện có ở một số quốc gia.

Ví dụ, việc xây dựng các dự án bảo tồn nước quy mô lớn ở lưu vực sông Dương Tử đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến các tuyến đường di cư và khu vực sinh sản của cá mập Trung Quốc, khiến quần thể của nó giảm mạnh và có nguy cơ tuyệt chủng.

Environmental impact

Environmental Impacts of Hydropower GenerationEnvironmental Impacts of Hydropower GenerationEnvironmental Impacts of Hydropower Generation

1.Địa lý: Các hồ chứa khổng lồ có thể gây ra hoạt động bề mặt và thậm chí gây ra động đất. Ngoài ra, nó cũng sẽ gây ra những thay đổi thủy văn trong lưu vực, chẳng hạn như giảm mực nước hạ nguồn hoặc giảm trầm tích từ thượng nguồn. Sau khi hoàn thành hồ chứa, do sự bay hơi lớn, khí hậu mát mẻ và ổn định, và lượng mưa được giảm.

2. Các khía cạnh sinh học: Đối với động vật trên cạn, sau khi hoàn thành hồ chứa, một số lượng lớn động vật và thực vật hoang dã có thể bị ngập chìm và bị giết chết, hoặc thậm chí tuyệt chủng hoàn toàn.Đối với động vật thủy sản, sau khi hoàn thành hồ chứa, do sự thay đổi môi trường sinh thái thượng nguồn, cá sẽ bị ảnh hưởng, dẫn đến sự tuyệt chủng hoặc giảm quần thể.

Đồng thời, do sự mở rộng của khu vực nước thượng nguồn, môi trường sống của một số sinh vật (như ốc) đã tăng lên, tạo điều kiện cho sự lây lan của một số bệnh khu vực như bệnh schistosomiasis.

3. Tính chất vật lý và hóa học: Nước chảy vào và ra khỏi hồ chứa thay đổi về các tính chất vật lý và hóa học như màu sắc và mùi, và mật độ, nhiệt độ và thậm chí độ hòa tan của mỗi lớp nước trong hồ chứa là khác nhau. Nhiệt độ nước của nước sâu thấp, và chất hữu cơ ở đáy hồ chứa trầm tích không thể bị oxy hóa hoàn toàn trong sự phân hủy kỵ khí, và hàm lượng carbon dioxide của cơ thể nước tăng đáng kể.

phân loại

According to the nature of water sources, they can be divided into: conventional thủy điện stations, that is, using natural rivers, lakes and other water sources to generate electricity.

Các trạm điện bơm lưu trữ sử dụng điện dư thừa ở đáy của tải lưới điện để bơm nước từ hồ chứa thấp hơn đến nơi cao để lưu trữ, giải phóng nước để tạo ra điện khi tải của lưới điện ở đỉnh cao và thu thập nước đuôi trong hồ chứa thấp hơn.

According to the means of developing water heads of thủy điện stations, it can be divided into:

There are three basic types: dam thủy điện station, diversion thủy điện station and hybrid thủy điện station.

According to the size of the water head used by the thủy điện station, it can be divided into:

High head (above 70 meters), medium head (15-70 meters) and low head (less than 15 meters) thủy điện station.

According to the size of the installed capacity of thủy điện stations, it can be divided into:

Các nhà máy thủy điện lớn, vừa và nhỏ. Nói chung, các nhà máy thủy điện nhỏ có công suất lắp đặt dưới 5000 kW, các nhà máy thủy điện cỡ trung có công suất từ 5000 đến 100.000 kW trở lên và các nhà máy thủy điện lớn có công suất từ 100.000 kW trở lên là các nhà máy thủy điện lớn hoặc mega.

evolution

Năm 1878, nước Pháp xây dựng nhà máy thủy điện đầu tiên trên thế giới. Nhà máy thủy điện đầu tiên ở châu Mỹ được xây dựng trên sông Fox ở Appleton, Wisconsin, Hoa Kỳ, bao gồm hai máy phát DC được điều khiển bởi một bánh xe nước, với công suất lắp đặt 25kW, và được tạo ra vào ngày 30 tháng 9 năm 1882. Nhà máy thủy điện thương mại đầu tiên ở châu Âu là nhà máy thủy điện Tevoli ở Ý, được xây dựng năm 1885 với công suất lắp đặt 65kW. Kể từ những năm 90 của thế kỷ 19, thủy điện đã được đánh giá cao ở nhiều quốc gia ở Bắc Mỹ và châu Âu, và một số nhà máy thủy điện từ hàng chục đến hàng ngàn kilowatt đã được xây dựng sử dụng địa hình tuyệt vời như các con sông hỗn loạn, nước rơi, và thác nước ở các khu vực miền núi. Năm 1895, một nhà máy thủy điện tuabin lớn 3750kW được xây dựng tại thác Niagara trên Hoa Kỳ. Biên giới Canada. Sau khi bước vào thế kỷ 20, do sự phát triển của công nghệ truyền tải đường dài, các nguồn thủy lực ở các khu vực hẻo lánh đã dần được phát triển và sử dụng, và điện được cung cấp cho các thành phố và các trung tâm điện. Kể từ những năm 30, tốc độ và quy mô xây dựng thủy điện đã phát triển nhanh hơn và lớn hơn, và do sự tiến bộ của khoa học và công nghệ như xây dựng đập, máy móc, và điện, đã có thể xây dựng các loại và quy mô khác nhau của các dự án thủy điện trong điều kiện tự nhiên rất phức tạp. Tài nguyên thủy điện có thể khai thác của thế giới là khoảng 2.261 tỷ kW, được phân phối không đồng đều và mức độ khai thác khác nhau từ quốc gia này sang quốc gia khác.

Trung Quốc là quốc gia có nguồn thủy điện giàu nhất thế giới, với công suất phát triển khoảng 378 triệu kW. Trạm thủy điện đầu tiên ở Trung Quốc đại lục là Trạm thủy điện Shilongba (xem bản đồ màu) được xây dựng trên sông Mantis ở tỉnh Vân Nam, được xây dựng vào tháng 7 năm 1910 và tạo ra điện vào năm 1912, với công suất lắp đặt 480kW vào thời điểm đó, và sau đó được xây dựng lại và mở rộng theo giai đoạn, cuối cùng đạt 6000kW. Trước khi thành lập Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa vào năm 1949, đã có 42 nhà máy thủy điện được xây dựng và xây dựng một phần trên khắp đất nước, với tổng công suất lắp đặt 360.000 kW, và sản xuất điện hàng năm là 1,2 tỷ kW · h (không bao gồm Đài Loan). Sau năm 1950, xây dựng thủy điện đã phát triển rất nhiều, với một trạm thủy điện duy nhất với công suất lắp đặt trên 250.000 kW lớn, từ 25.000 đến 250.000 kW trung bình và dưới 25.000 kW nhỏ.Đập lớn nhất trong số đó là đập Tam Hẻm trên sông Dương Tử. Một số lượng lớn các nhà máy thủy điện cỡ trung đã được xây dựng trên một số con sông, một số trong số đó cũng được kết nối thành chuỗi như thác nước. Ngoài ra, một số lượng lớn các trạm thủy điện nhỏ đã được xây dựng trên một số con sông và mương nhỏ và vừa.Đến cuối năm 1987, công suất lắp đặt của thủy điện ở Trung Quốc là 30,19 triệu kW (không bao gồm các nhà máy thủy điện nhỏ dưới 500kW), và tổng công suất lắp đặt của các nhà máy thủy điện nhỏ là 11,1 triệu kW (bao gồm các nhà máy thủy điện nhỏ dưới 500kW, xem thủy điện nhỏ). Vào ngày 25 tháng 8 năm 2010, dự án đầu tư duy nhất lớn nhất ở tỉnh Vân Nam, Trạm thủy điện Huaneng Xiaowan Đơn vị 4 (công suất lắp đặt 700.000 kilowatt), đã chính thức đưa vào hoạt động để sản xuất điện, trở thành một đơn vị mang tính bước ngoặt với công suất lắp đặt hơn 200 triệu kilowatt ở Trung Quốc, và tổng công suất thủy điện lắp đặt của đất nước chúng ta đã nhảy lên vị trí đầu tiên trên thế giới.

Trung Quốc là một trong những quốc gia có nguồn nước phong phú nhất trên thế giới, với công suất lắp đặt có thể phát triển 542 triệu kilowatt tài nguyên thủy điện và công suất lắp đặt phát triển kinh tế 402 triệu kilowatt, và tiềm năng phát triển vẫn rất lớn.

prospect

Ở một số nước có tài nguyên thủy lực phong phú nhưng phát triển thấp (bao gồm cả Trung Quốc), việc phát triển thủy điện sẽ được ưu tiên theo điều kiện địa phương trong tương lai.Ở các quốc gia và khu vực có mức độ khai thác tài nguyên thủy điện cao hoặc tài nguyên thủy lực kém, việc mở rộng và chuyển đổi các nhà máy thủy điện hiện có là điều bắt buộc, và số lượng các nhà máy điện bơm lưu trữ được xây dựng kết hợp với việc xây dựng các nhà máy điện hạt nhân sẽ tăng lên. Ngoài việc tập trung vào việc xây dựng các nhà máy thủy điện xương sống quy mô lớn ở Trung Quốc, các nhà máy thủy điện vừa và nhỏ sẽ nhận được sự chú ý hơn do thời gian xây dựng ngắn, hiệu quả nhanh và tác động thấp đến môi trường. Với việc cải cách hệ thống giá điện, lợi ích kinh tế của thủy điện có thể được phản ánh và đánh giá thích hợp hơn, điều này có lợi cho việc hấp thụ đầu tư và đẩy nhanh xây dựng thủy điện. Trong công tác sơ bộ của xây dựng thủy điện, các công nghệ khảo sát mới như cảm biến từ xa, đo từ xa, thăm dò địa vật lý, máy tính và thiết kế hỗ trợ máy tính sẽ được phát triển và phổ biến. Lũ lụt, trầm tích, di cư hồ chứa, bảo vệ môi trường và các vấn đề khác sẽ được xử lý thích hợp hơn; tự động hóa và vận chuyển các trạm thủy điện cũng sẽ được cải thiện và thúc đẩy hơn nữa; Sự phát triển của đường dài, siêu cao áp, vật liệu siêu dẫn và các công nghệ truyền tải khác sẽ giúp đẩy nhanh sự phát triển tài nguyên thủy điện phong phú ở miền tây Trung Quốc và truyền điện đến các khu vực ven biển phía đông.

Với việc thực hiện chính sách quốc gia về "bảo tồn năng lượng và giảm phát thải", việc giảm phát thải thay thế năng lượng đã trở thành sự lựa chọn thực tế của Trung Quốc, thủy điện đã trở thành sự lựa chọn đầu tiên cho năng lượng tái tạo, và các doanh nghiệp thủy điện có lợi thế về chi phí ở giai đoạn này sẽ bước vào làn đường phát triển nhanh chóng. Do đó, các công ty thủy điện xuất sắc trong nước ngày càng chú ý đến nghiên cứu thị trường công nghiệp, đặc biệt là nghiên cứu chuyên sâu về môi trường phát triển ngành công nghiệp và người mua công nghiệp. Do đó, một số lượng lớn các công ty thủy điện trong nước xuất sắc đã tăng lên nhanh chóng và dần trở thành các nhà lãnh đạo trong ngành thủy điện của Trung Quốc!

Quạt tuabin thủy điện lớn nhất thế giới trước đây đã được xử lý tại khu vực đập Tam Hẻm và được nạp và vận chuyển đến nhà máy thủy điện Xiangjiaba sông Cẩm Sa. Cho đến nay, khu vực đập Tam Hẻm có khả năng xử lý rotor đơn vị thủy điện lớn nhất thế giới.

Nhà máy thủy điện Xiangjiaba, nằm ở hạ lưu của sông Cẩm Sa, là nhà máy điện lớn thứ tư trên thế giới, với công suất đơn vị 812.000 kilowatt, vượt qua Tam Hẻm núi để trở thành đơn vị thủy điện lớn nhất thế giới. Người chạy bắt đầu ngày hôm qua, với đường kính tối đa 10,5 mét, chiều cao 4,7 mét và trọng lượng 406 tấn, là thành phần cốt lõi của Đơn vị 3 của Nhà máy điện Xiangjiaba, và kích thước, trọng lượng, nội dung kỹ thuật và khó khăn sản xuất của nó là lớn nhất trên thế giới hiện nay.

Năm 2012, sản lượng thủy điện toàn cầu tăng 4,3%, cao hơn mức trung bình lịch sử, và tất cả sự tăng trưởng ròng đến từ Trung Quốc, chiếm 100% sự tăng trưởng ròng hàng năm của thủy điện toàn cầu, thiết lập kỷ lục về mức tăng trưởng hàng năm lớn nhất ở một quốc gia duy nhất trong bảng dữ liệu. Theo thống kê trong nước, năm 2012, công suất lắp đặt mới của thủy điện tại Trung Quốc là 15,51 triệu kilowatt.Đến cuối năm 2012, công suất lắp đặt của thủy điện đạt 248,9 triệu kilowatt.(bao gồm lưu trữ bơm 20,31 triệu kilowatt), chiếm 21,7% công suất điện lắp đặt của đất nước, và công suất sản xuất thủy điện là 864,1 tỷ kWh, tăng 29,3% so với năm ngoái, chiếm 17,4% sản xuất điện quốc gia, Tăng 3,2 điểm phần trăm so với năm trước, và trong năm 2012, giờ sử dụng trung bình của thiết bị phát điện thủy điện từ 6.000 kilowatt trở lên là 3.555 giờ, tăng 536 giờ so với năm trước.

Năm 2012, tiêu thụ thủy điện của Trung Quốc đạt 194,8 triệu tấn dầu tương đương, tăng 22,8 so với năm trước (2011) là 158,2 triệu tấn dầu tương đương; Năm 2012, tiêu thụ thủy điện của Trung Quốc là 194,8 triệu tấn dầu tương đương, chiếm 23,4% tiêu thụ thủy điện toàn cầu là 831,1 triệu tấn dầu tương đương, làm cho nó là nhà sản xuất / tiêu thụ thủy điện lớn nhất thế giới và nhà sản xuất / tiêu thụ thủy điện lớn thứ hai. 206 trong số tiêu thụ (94,5 triệu tấn dầu tương đương).

technology

Nghiên cứu về khoa học và công nghệ xây dựng kỹ thuật, sản xuất và vận hành chuyển đổi năng lượng nước thành điện. Năng lượng nước được sử dụng bởi thủy điện chủ yếu là năng lượng tiềm năng được lưu trữ trong các cơ thể nước.Để chuyển đổi nước thành điện, cần phải xây dựng các loại trạm thủy điện khác nhau.Đây là một biện pháp kỹ thuật bao gồm một loạt các tòa nhà và thiết bị. Tòa nhà chủ yếu được sử dụng để tập trung dòng chảy nước tự nhiên, tạo thành đầu nước và sử dụng hồ chứa để thu thập và điều chỉnh dòng chảy của dòng nước tự nhiên. Thiết bị cơ bản là một bộ máy phát tuabin thủy lực. Khi dòng nước đi vào tua-bin thông qua tòa nhà chuyển hướng trạm thủy điện, tua-bin được điều khiển bởi dòng nước để quay, do đó năng lượng nước được chuyển đổi thành năng lượng cơ học. Tuabin nước điều khiển máy phát điện để tạo ra điện, và năng lượng cơ học được chuyển đổi thành điện năng, sau đó được gửi đến người dùng thông qua trạm biến áp và thiết bị truyền tải và phân phối. Năng lượng nước là một nguồn năng lượng tái tạo trong tự nhiên, được tái tạo liên tục với chu kỳ thủy văn. Năng lượng nước và nhiên liệu hóa thạch đều là nguồn năng lượng chính, được gọi là nguồn năng lượng thứ cấp khi chuyển đổi thành năng lượng điện. Xây dựng thủy điện là một công trình xây dựng điện hoàn thành phát triển năng lượng sơ cấp và sản xuất năng lượng thứ cấp cùng một lúc, mà không tiêu thụ nhiên liệu trong quá trình vận hành, và phí quản lý vận hành và chi phí phát điện thấp hơn nhiều so với các nhà máy điện than. Thủy điện không trải qua những thay đổi hóa học trong quá trình chuyển đổi năng lượng nước thành điện, không thải ra các chất độc hại và ít tác động đến môi trường, vì vậy thủy điện là một nguồn năng lượng sạch.

Research content

Review

Phần lớn các nhà máy thủy điện được xây dựng trên thế giới là các nhà máy thủy điện thông thường được xây dựng bằng cách sử dụng dòng chảy tự nhiên và tốc độ dòng chảy của các con sông. Loại nhà máy thủy điện này được chia thành hai loại: loại dòng chảy và loại lưu trữ nước theo chế độ sử dụng và khả năng điều chỉnh dòng nước tự nhiên. Theo phương pháp phát triển, nó có thể được chia thành trạm thủy điện loại đập, trạm thủy điện chuyển hướng và trạm thủy điện lai chuyển hướng đập. Nhà máy điện bơm là một nhà máy thủy điện đã phát triển nhanh chóng từ những năm 60 của thế kỷ 20. Tuy nhiên, các nhà máy điện thủy triều vẫn chưa được phát triển và sử dụng trên quy mô lớn do chi phí cao. Các hình thức khác của thủy điện, chẳng hạn như sử dụng năng lượng sóng để tạo ra điện, vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu thử nghiệm. (See Nhà máy thủy điện)

Để thực hiện các loại phát triển thủy điện khác nhau, cần phải sử dụng kiến thức về thủy văn, địa chất, các tòa nhà thủy lực, máy móc thủy lực, lắp đặt điện, khảo sát bảo tồn nước, lập kế hoạch bảo tồn nước, xây dựng kỹ thuật bảo tồn nước, quản lý bảo tồn nước, kinh tế bảo tồn nước và hoạt động lưới điện để nghiên cứu các khía cạnh sau.

planning

Sản xuất thủy điện là một phần không thể thiếu của hệ thống phát triển, quản lý và sử dụng toàn diện tài nguyên nước. Vì vậy, khi lập kế hoạch các dự án thủy điện, cần phải xem xét toàn diện nhu cầu phát điện, kiểm soát lũ lụt, thủy lợi, hàng hải, gỗ trôi, cung cấp nước, nuôi trồng thủy sản, du lịch và các khía cạnh khác từ việc sử dụng đầy đủ nguồn nước và quy hoạch toàn diện các con sông, và lập kế hoạch tổng thể để đáp ứng đầy đủ yêu cầu của tất cả các bên liên quan càng nhiều càng tốt để đạt được lợi ích kinh tế quốc gia lớn nhất. Tài nguyên thủy lực là một trong những nguồn năng lượng, và khi lập kế hoạch điện, chúng cũng nên được lên kế hoạch theo điều kiện năng lượng.Ở các khu vực có tài nguyên thủy lực phong phú, nên ưu tiên phát triển thủy điện và tận dụng đầy đủ năng lượng tái tạo để tiết kiệm than, dầu và các tài nguyên có giá trị khác. Sản xuất thủy điện và sản xuất nhiệt điện là hai chế độ sản xuất điện chính ngày nay, và trong hệ thống điện với cả hai phương pháp, các đặc điểm tương ứng của chúng nên được chơi đầy đủ để có được lợi ích kinh tế tốt nhất của hệ thống. Nói chung, việc sản xuất nhiệt điện nên chịu một phần ổn định của tải hệ thống điện (hoặc một phần tải cơ sở), để nó có thể hoạt động trong điều kiện làm việc hiệu quả càng nhiều càng tốt, có thể tiết kiệm tiêu thụ nhiên liệu của hệ thống và có lợi cho hoạt động an toàn và kinh tế. Do tính linh hoạt của khởi động và tắt máy, sản xuất thủy điện phù hợp để chịu đựng những thay đổi tải của hệ thống điện, bao gồm tải trọng cao điểm và dự phòng tai nạn. Thủy điện cũng phù hợp cho các hệ thống điện cho các nhiệm vụ như điều chỉnh tần số và điều chế pha.

building

Các tòa nhà của nhà máy thủy điện bao gồm: các tòa nhà giữ nước cần thiết cho sự hình thành của hồ chứa, chẳng hạn như đập, cống, vv; Các tòa nhà thoát nước thải nước dư thừa, chẳng hạn như đường tràn, đập tràn, lỗ thoát nước, v.v.;đầu vào nước để phát điện; các tòa nhà chuyển hướng nước của các trạm thủy điện từ đầu vào nước đến tuabin; Các tòa nhà nước phẳng (xem phòng điều chỉnh áp suất, hồ bơi phía trước), nhà máy trạm thủy điện, nước thải, trạm chuyển đổi tăng cường của trạm thủy điện, vv được thiết lập để ổn định dòng chảy và thay đổi áp suất của các tòa nhà chuyển hướng nước. Hiệu suất, điều kiện áp dụng, hình thức kết cấu và cấu trúc, thiết kế, tính toán và công nghệ xây dựng của các tòa nhà này cần được nghiên cứu cẩn thận.

equipment

Tuabin nước và máy phát điện tuabin thủy lực là thiết bị cơ bản.Để đảm bảo hoạt động an toàn và kinh tế, nhà máy cũng được trang bị các thiết bị cơ khí và điện tương ứng, chẳng hạn như bộ điều khiển tuabin thủy lực, thiết bị thủy lực, thiết bị kích thích, công tắc điện áp thấp, hệ thống vận hành và bảo vệ tự động, vv Trong trạm chuyển đổi step-up của nhà máy thủy điện, máy biến áp step-up, thiết bị chuyển đổi phân phối cao áp, máy biến áp, máy chống sét, vv chủ yếu được thiết lập để nhận và phân phối năng lượng điện. Công suất cuối cùng được cung cấp cho người dùng thông qua các đường dây truyền tải và trạm biến áp. Các thiết bị này được yêu cầu phải an toàn, đáng tin cậy, kinh tế và hiệu quả. Vì lý do này, việc thiết kế, xây dựng và lắp đặt phải được nghiên cứu cẩn thận.

Quản lý hoạt động Ngoài các điều kiện riêng của nó như thông số đường thủy và đặc tính hồ chứa, hoạt động của nhà máy thủy điện có liên quan chặt chẽ đến việc điều phối lưới điện, và hồ chứa nhà máy thủy điện nên được giữ ở mức nước cao càng nhiều càng tốt, giảm nước thải, và tối đa hóa sản xuất điện của nhà máy thủy điện hoặc giảm thiểu tiêu thụ nhiên liệu của hệ thống điện để đạt được lợi ích kinh tế cao nhất của mạng lưới điện.Đối với các trạm thủy điện và hồ chứa có nhiệm vụ kiểm soát lũ lụt hoặc sử dụng nước khác, lịch trình kiểm soát lũ lụt và cung cấp nước nên được thực hiện đúng thời gian, kiểm soát lũ lụt và công suất hồ chứa nên được sắp xếp hợp lý, và các yêu cầu cơ bản của các bộ phận liên quan nên được đáp ứng toàn diện, và chế độ vận hành tối ưu của hồ chứa nên được thiết lập. Khi có một nhóm các hồ chứa trong lưới điện, lợi ích bù đắp lẫn nhau của nhóm hồ chứa nên được xem xét đầy đủ. (See Lịch trình vận hành nhà máy thủy điện)

Benefit evaluation

Thu nhập tài chính thu được từ việc sản xuất thủy điện cung cấp điện cho lưới điện và người dùng là lợi ích kinh tế trực tiếp của nó, nhưng cũng có lợi ích gián tiếp và xã hội của thu nhập phi tài chính. Một số nước ở châu Âu và Hoa Kỳ thực hiện nhiều hệ thống giá điện, chẳng hạn như tính giá điện vào các thời điểm khác nhau trong ngày và các mùa khác nhau trong năm, giá điện khác nhau để cung cấp điện khẩn cấp trong trường hợp xảy ra tai nạn và tính giá điện theo công suất kilowatt. Trong một thời gian dài, Trung Quốc đã thực hiện một mức giá điện duy nhất dựa trên điện, nhưng thủy điện cũng có thể thực hiện việc cạo đỉnh, điều chỉnh tần số, điều chế pha và dự phòng tai nạn (quay) của lưới điện ngoài việc tạo ra điện, mang lại lợi ích kinh tế cho hoạt động của toàn bộ lưới điện. Ngoài việc cung cấp nước để phát điện, các trạm thủy điện và hồ chứa cũng phát huy đầy đủ các lợi ích sử dụng toàn diện. Do đó, khi thực hiện xây dựng thủy điện, cần phải xem xét tình hình tổng thể của nền kinh tế quốc gia, làm rõ lợi ích kinh tế và tiến hành đánh giá kinh tế quốc gia.

peculiarity

(1)năng lượng tái tạo. Vì dòng nước liên tục tuần hoàn theo một chu kỳ thủy văn nhất định, nên nó không bị gián đoạn, vì vậy nguồn thủy lực là một nguồn năng lượng tái tạo. Do đó, nguồn cung cấp năng lượng của thủy điện chỉ là sự khác biệt giữa những năm ẩm ướt và khô, và sẽ không có vấn đề cạn kiệt năng lượng. Tuy nhiên, trong những năm đặc biệt khô hạn, nguồn cung cấp năng lượng bình thường của các nhà máy thủy điện có thể bị gián đoạn do nguồn cung cấp năng lượng không đủ, làm giảm đáng kể sản lượng.

thủy điện

(2)Chi phí sản xuất điện thấp. Thủy điện chỉ đơn giản sử dụng năng lượng được mang bởi dòng nước mà không tiêu thụ các nguồn điện khác. Hơn nữa, nước được sử dụng bởi nhà máy điện trước vẫn có thể được sử dụng bởi nhà máy điện cấp tiếp theo. Ngoài ra, bởi vì thiết bị của các nhà máy thủy điện tương đối đơn giản, chi phí bảo trì và bảo trì của chúng thấp hơn nhiều so với các nhà máy nhiệt điện có cùng công suất. Bao gồm tiêu thụ nhiên liệu, chi phí vận hành hàng năm của các nhà máy nhiệt điện là khoảng 10 đến 15 lần so với các nhà máy thủy điện cùng công suất. Do đó, thủy điện ít tốn kém hơn và có thể cung cấp điện giá rẻ.

(3)hiệu quả và linh hoạt. Bộ máy phát tuabin thủy điện của thiết bị điện chính của máy phát thủy điện không chỉ hiệu quả cao mà còn linh hoạt trong việc khởi động và vận hành. Nó có thể nhanh chóng được đưa vào hoạt động từ trạng thái đứng yên trong vài phút; Hoàn thành nhiệm vụ tăng hoặc giảm tải chỉ trong vài giây, thích ứng với nhu cầu thay đổi tải điện và không gây mất năng lượng. Do đó, việc sử dụng thủy điện để thực hiện các nhiệm vụ cạo cao điểm, điều chỉnh tần số, dự phòng tải và dự phòng tai nạn của hệ thống điện có thể cải thiện lợi ích kinh tế của toàn bộ hệ thống.