Sebagai sumber tenaga boleh diperbaharui terbesar, tenaga hidroelektrik menyumbang 22 peratus elektrik dunia dan menghasilkan lebih banyak tenaga daripada sumber boleh diperbaharui lain seperti sistem tenaga suria , angin, sumber panas bumi.
Mereka adalah loji penjana kuasa kedua terbesar setelah loji pembakaran bahan bakar. Loji hidroelektrik dibina untuk menghasilkan tenaga elektrik untuk beban asas atau puncak dan dalam beberapa kes, ia membawa kedua beban.
Loji janakuasa ini menyediakan tenaga elektrik yang boleh dipercayai kerana pelbagai ciri seperti kemampuan pengesanan beban, bekalan beban puncak, operasi lebih cepat dari awal, dll.
Kerja loji janakuasa hidroelektrik
Tenaga air dihasilkan dari air yang mengalir dari sungai atau beberapa bangunan buatan manusia di mana air tersedia atau disimpan. Loji hidro merangkumi takungan dengan empangan, penstock, turbin, penjana , dan talian penghantaran.
Empangan dibina berhampiran tasik atau sungai besar untuk menyimpan air di takungan. Empangan menahan air dan meningkatkan tekanan air di aras bawah. Ia dibina pada ketinggian yang lebih tinggi untuk meningkatkan kadar aliran.
kerja loji janakuasa hidroelektrik
Air dari takungan dibawa melalui penstock yang merupakan terowong besar untuk membawa air. Di tanaman ini, air jatuh digunakan untuk memutar batang motor.
Apabila air disuap dari takungan melalui terowong pada bilah turbin, turbin mula berputar ke arah daya air. Oleh kerana turbin ini digabungkan dengan poros alternator, tenaga elektrik dihasilkan oleh alternator.
Di sini tenaga kinetik air yang mengalir ditukarkan kepada elektrik yang selanjutnya dihantar ke pencawang melalui saluran penghantaran seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.
Jumlah elektrik bergantung kepada dua faktor iaitu
1. Kepala air
2. Kadar aliran air pembuangan air
Kepala air menunjukkan jarak antara permukaan air dan permukaan turbin dan ia bergantung pada air yang ada di takungan dan ukuran takungan. Sekiranya kepala lebih banyak, air dari ketinggian yang lebih besar jatuh dengan lebih kuat, menyebabkan peningkatan putaran turbin.
Ini menghasilkan lebih banyak hasil dalam lebih banyak penjanaan kuasa. Begitu juga, jika kadar pembuangan air lebih banyak, daya tinggi dihasilkan kerana jumlah air yang jatuh lebih banyak dan kadar air bergantung pada kapasiti sungai seperti air besar atau lebih banyak air yang mengalir di sungai-sungai yang lebih besar.
Bahagian / Komponen loji janakuasa hidroelektrik
Pembinaan loji tenaga hidroelektrik memerlukan kos awal yang tinggi untuk membina empangan, takungan, dan rumah janakuasa. Tetapi apabila ia dimulakan, memerlukan kos penyelenggaraan yang lebih rendah berbanding dengan kilang yang menggunakan bahan bakar.
Beberapa bahagian atau komponen utama loji hidro dijelaskan di bawah.
Empangan :
Empangan
Ini adalah struktur yang dibina di sungai untuk menghentikan aliran air dan menyimpan air di takungan. Empangan mengumpulkan dan menyimpan air pada musim hujan dan membolehkan pengoperasian kilang secara berterusan walaupun pada musim musim panas. Ini menaikkan kepala air sehingga ketinggian air jatuh meningkat.
Pintu masuk atau kawalan :
Ini digunakan untuk melepaskan atau menghentikan air dari empangan. Air dari takungan dilepaskan melalui pintu masuk ke unit turbin. Air berpotensi serta tenaga kinetik semasa mengalir melalui pintu kawalan.
Penstock :
Penstock
Ini membantu meningkatkan halaju air pada kadar yang lebih tinggi untuk menggerakkan turbin. Ini adalah paip panjang yang membawa air dari takungan ke rumah turbin.
Turbin air:
turbin air
Potensi dan tenaga kinetik air dari takungan yang diberi makan pada turbin hidro diubah menjadi gerakan putaran. Apabila air menyerang bilah turbin, ia mula berputar ke arah daya jaring air.
Jenis turbin yang berlainan merangkumi turbin roda Kaplan, Francis, dan Pelton. Turbin Francis adalah turbin yang paling biasa digunakan di pelbagai loji hidro. Jenis turbin bergantung pada kepala atau kuantiti air dan kapasiti penjanaan tenaga elektrik.
Penjana:
Ini juga dipanggil alternator di mana poros rotor digabungkan dengan poros turbin. Oleh itu semasa turbin berputar, ia menyebabkan putar penjana batang. Putaran ini menghasilkan tenaga elektrik yang seterusnya dihantar ke pencawang melalui saluran penghantaran.
Jenis tanaman hidro
Loji tenaga hidroelektrik dikelaskan kepada tiga jenis asas mengikut cara mereka beroperasi. Ini kaedah menjana adalah loji penyimpanan sungai, penyimpanan, dan pam dan dijelaskan secara ringkas di bawah.
Loji hidro Run-of-River
Ia juga disebut jenis tanaman pengalihan. Di sini, sebahagian air dialihkan ke kanal dari sungai. Jenis tanaman ini mungkin tidak memerlukan empangan untuk penyimpanan air. Reka bentuk dan penampilan tanaman ini berbeza dengan loji hidroelektrik konvensional. Ini digunakan untuk membekalkan kekuatan untuk memuatkan dasar.
Larian loji hidro sungai
Tumbuhan ini menggunakan kolam air kecil yang disebut Forebay untuk memenuhi muatan segera untuk jangka waktu yang lebih sedikit. Forebay mengatur aliran air ke unit turbin sehingga daya bersih yang dihasilkan juga bervariasi. Ini mengurangkan keperluan untuk membina takungan besar untuk naik atau naiknya air sehingga biaya awal dikurangkan jika dibandingkan dengan kilang penyimpanan.
Loji hidro simpanan
Ini adalah jenis loji hidro yang paling biasa yang memerlukan empangan untuk menyimpan air di takungan. Dam memudahkan peningkatan kepala serta halaju air.
Penstock membawa air dari empangan ke unit turbin sehingga kuasa yang dihasilkan bergantung pada bekalan air dari takungan. Ini digunakan sebagai pangkalan dan juga kilang beban puncak. Tenaga bersih yang dihasilkan lebih banyak daripada aliran sungai.
Loji simpanan yang dipam
Dalam hal ini, susunan pam-turbin dan penstock yang dapat ditukar menukar air antara kepala (takungan atas) dan takungan ekor. Dalam hal listrik rendah, air permintaan dipompa ke kolam ekor ke kolam kepala oleh mesin hidraulik. Ini dilakukan dengan menggunakan tenaga yang dihasilkan dari pembangkit berbahan bakar bahan bakar.
Loji Penyimpanan Pam
Pada waktu puncak atau banyak, air dilepaskan kembali dari kolam kepala ke kolam ekor melalui penstock. Kecekapan tenaga tanaman ini berbeza dari 70 hingga 80%. Oleh kerana daya pembekalan beban puncak dengan kos rendah, pendapatan meningkat.
Kelebihan loji kuasa hidroelektrik
• Kos operasi rendah : Setelah empangan dibina, elektrik dihasilkan pada kadar tetap kerana tidak memerlukan bahan bakar.
• Tiada pencemaran: Loji tenaga hidroelektrik tidak menghasilkan sisa berbahaya atau gas rumah hijau sehingga pencemaran atmosfera kurang dibandingkan dengan loji haba dan nuklear.
• Kekuatan ekonomi : kuasa dihasilkan dengan tenaga boleh diperbaharui, jadi tidak memerlukan kos bahan bakar semasa menjana. Ini menjadikan kos elektrik rendah berbanding kenaikan harga bahan bakar fosil.
• Penyimpanan air: Pembinaan loji ini juga memudahkan air untuk tujuan pengairan dan mengurangkan banjir, kemarau dengan menyimpan air. Ini sangat berguna kerana mengatasi pembaziran air yang tidak perlu.
Saya harap anda mempunyai pemahaman yang jelas mengenai pengetahuan asas mengenai tenaga hidroelektrik dan cara kerjanya. Selanjutnya, sebarang pertanyaan mengenai projek elektrik dan elektronik, sila tulis cadangan dan komen anda mengenai artikel ini di bahagian komen di bawah. Dan jawab soalan ini jika anda berminat - Berdasarkan kapasiti bagaimana loji hidro dikelaskan?
Kredit Foto:
Empangan di Sungai oleh wikimedia
Penstock oleh wikimedia
Pembinaan turbin air oleh salji salji
Tanaman larian-oleh-oleh wikimedia
Loji simpanan pam oleh PPN
