Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
МАЛА ГІДРОЕНЕРГЕТИКА. РОЗРАХУНОК ПОТЕНЦІАЛУ ВОДОТОКУ Варіант 6
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний технічний університет України Київський політехнічний інститут
Інститут:
Не вказано
Факультет:
ЗІ
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Звіт до лабораторної роботи
Предмет:
Фізика
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ
“КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ
імені ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО”
ЗВІТ
з лабораторної роботи №6
з навчальної дисципліни “Основи фізики традиційних та альтернативних джерел енергії”
Тема:
МАЛА ГІДРОЕНЕРГЕТИКА. РОЗРАХУНОК ПОТЕНЦІАЛУ ВОДОТОКУ Варіант 6
Мета роботи: ознайомлення із сучасними аспектами малої гідроенергетики та вивчення методики визначення гідроенергетичного потенціалу водотоку.
Основні завдання роботи:
визначення гідроенергетичного потенціалу ділянки водотоку, що є найбільш енергоефективною, та побудова кадастрових графіків гідроресурсів.
Теоретичні відомості:
Використання відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) є одним із пріоритетних напрямів розвитку світової енергетики. В останні роки в Україні частка ВДЕ в електроенергетиці сягає близько 7 – 9 % від загального обсягу споживання.
Гідроенергетика – це галузь відновлюваної енергетики, в якій, за допомогою гідроелектричних станцій (ГЕС) та гідроакумулювальних електричних станцій (ГАЕС), використовується енергія рухомої води (водоймищ) для потреб електрогенерації. Гідроенергетика поділяється на велику і малу, а ГЕС в ній набули більшого поширення.
У відповідності до існуючої класифікації до малих ГЕС відносять гідроелектростанції потужністю від 1 до 10 МВт, до міні ГЕС — від 200 до 1000 кВт, до мікро ГЕС — не більше 200 кВт [1].
Джерелами енергії для малої гідроенергетики є:
- невеликі річки, струмки,
- природні перепади висот на озерних водоскидах і зрошувальних каналах іригаційних систем,
- технологічні водотоки (промислові та каналізаційні скиди),
- перепади висот питних трубопроводів, систем водопідготовки та інших трубопроводів, що призначені для перекачування різних видів рідких продуктів.
Потенційні можливості малої гідроенергетики України на період до 2035 року оцінені в Енергетичній стратегії від 2017 року на рівні 1140 МВт потужності з річним обсягом виробництва електроенергії 3,34 млрд. кВт·год/рік. В Україні експлуатується близько 140 малих ГЕС загальною потужністю близько 118 МВт [2].
Розподіл енергетичного потенціалу (загальний, технічний та економічний доцільний) малих річок загалом по Україні та її областям наведено на рис. 1.
/
Рис. 1. Річний гідроенергетичний потенціал малих річок в областях України
ГЕС, схема якої наведена на рис. 2, складається з комплексу гідротехнічних споруд, що забезпечують необхідні параметри потоку води та енергетичного обладнання, що перетворює її кінетичну енергію руху в електричну.
Всі види ГЕС можна розділити на 2 групи:
- з використанням потенційної енергії напору;
- з використанням кінетичної енергії напору.
Найбільшого поширення набули станції першої групи.
Для створення напору на малих ГЕС можуть бути використані наступні схеми:
- греблева, в якій напір створюється греблею;
- дериваційна, коли напір створюється за допомогою деривації (відведення, відхилення), що виконується у вигляді каналу, тунелю або трубопроводу;
- комбінована, коли напір створюється водночас греблею і деривацією.
/
Рис. 2. Принципова схема ГЕС:
1 – водосховище (верхній б’єф); 2 – напірний водовід; 3 – гідротурбіна; 4 – електрогенератор; 5 – вихідний патрубок; 6 – нижній б’єф.
Греблева схема передбачає створення підпору рівня водотоку шляхом спорудження греблі. Водосховище, що утворюється при цьому, може бути використано в якості регулювальної ємності. Це дозволяє періодично накопичувати запаси води та ефективніше використовувати енергію водотоку. При цьому вода надходить до водоприймача і далі, пройшовши через напірний водовід, обертає гідротурбіну, ротор якої передає крутний момент валу електрогенератора. Вихідна електрична напруга підвищується трансформаторами для її передавання на розподільні підстанції та далі споживачам.
У дериваційній схемі вода з річкового русла відводиться дериваційним каналом (безнапірна деривація), тунелем або напірним трубопроводом (напірна деривація) до станційного вузла. Завдяки природному зниженню рельєфу місцевості утворюється перепад рівнів поміж верхнім і нижнім б’єфами. Ця різниця рівнів є характеризує гідростатичний напір для ГЕС.
Після використання в гідроагрегатах вода відводиться до річки або до наступної дериваційної ГЕС (каскадне розташування). Чим більший ухил річки і довша деривація, тим більший напір може бути отриманий. Напірна деривація застосовується при значних коливаннях рівня води в місці її забору або відведення. При малих коливаннях рівня (в межах 1 – 3 м) може застосовуватися як напірна, так і безнапірна деривація. Дериваційні малі ГЕС споруджують на гірських річках і передгірних ділянках, де наявні значні ухили. За допомогою деривації можуть бути отримані напори до 1000 метрів і більше.
У практиці зустрічаються змішані схеми малих ГЕС:
- гребле-дериваційні, в яких напір створюється як греблею, так і деривацією, а також змішані дериваційні, в яких є напірні та безнапірні водоводи.
Основним енергетичним обладнанням малих ГЕС є гідротурбіни і електрогенератори. Гідравлічна турбіна перетворює кінетичну енергію руху водного потоку в механічну роботу обертання її робочого колеса. Водяні турбіни малої та середньої потужностей поділяються на турбіни з віссю, що розташована вздовж потоку, і на турбіни з віссю, що перпендикулярна потоку.
Хід виконання роботи:
Вихідні дані
№
створів
Відмітки рівнів
води ↓РВ, м
Відстань від
джерела L, км
Площа поверхні басейну
F, тис. км2
1
2155
25
5,5
2
1450
45
11
3
1000
77
16
4
670
108
24
5
468
127
26
6
128
174
41
№ створу
↓РВ, м
L, км
F, тис. км2
Lді, км
Hді, м
Qі, м3/c
Qді, м3/c
Hфді, м
Qфді, м3/c
Nді, кВт
Nві, кВт
Nді/Lді, кВт/км
1
2155
25
5,5
27,5
0
20
705
41,25
662,7
38,775
252,08
12,6
2
1450
45
11
55
252,08
32
450
67,5
423
63,45
263,29
8,23
3
1000
77
16
80
515,37
31
330
100
310,2
94
286,05
9,23
4
670
108
24
120
801,42
19
202
125
189,88
117,5
218,87
11,52
5
468
127
26
130
1020,29
47
340
167,5
319,6
157,45
493,65
10,5
6
128
174
41
205
1513,94
Визначення гідроенергетичного потенціалу водотоку
/
Висновок:
В результаті виконання лабораторної роботи було проведено детальний аналіз гідроенергетичного потенціалу водотоку, визначивши ключові параметри та показники для кожної ділянки річки. Розрахунки дозволили визначити найбільш перспективні ділянки для встановлення малих гідроелектростанцій, що сприяє раціональному використанню гідроресурсів та підвищенню енергоефективності. Ці результати можуть бути використані для подальшого планування розвитку малої гідроенергетики в регіонах із відповідними природними умовами.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора