Cose che dovresti sapere prima della pianificazione degli impianti idroelettrici

Byway scenico del fiume della piuma. Impianto idroelettrico - questo utilizza diverse porte per chiudere il fiume, formando una diga. (Foto di Matthew High su Flickr)

Ubicazione (posizione)

Le centrali idroelettriche si trovano in aree geografichearee in cui faranno un uso economico delle fonti di energia idraulica. L'energia idraulica è disponibile ovunque ci sia un flusso di liquido e di testa. La testa rappresenta l'energia potenziale ed è la distanza verticale attraverso la quale il fluido cade nel processo di conversione dell'energia.

La maggior parte dei siti utilizza la testa sviluppata da acqua dolce; tuttavia, sono stati utilizzati altri liquidi come acqua salata e acque reflue trattate.

Una parte significativa del costo del progetto può essere richiesta per mitigare gli effetti ambientali sul pesce e la fauna selvatica e la localizzazione delle infrastrutture e della popolazione dalle pianure alluvionali.

Schemi idroelettrici

Ci sono tre tipi principali di impianti idroelettrici, classificati secondo il metodo di controllo del flusso idraulico nel sito:

1. Piante run-of-the-river, avendo una piccola quantità di stoccaggio dell'acqua e quindi poco controllo del flusso attraverso la pianta.
2. Impianti di stoccaggio, avendo la capacità di immagazzinare acqua e quindi controllare il flusso attraverso la pianta su base giornaliera o stagionale.
3. Impianti di stoccaggio pompati, in cui la direzione di rotazione delle turbine viene invertita durante le ore non di picco, pompando acqua da un serbatoio inferiore a un serbatoio superiore, quindi "immagazzinare energia"Per la successiva produzione di energia elettrica nelle ore di punta.

Selezione della capacità dell'impianto, energia e altre caratteristiche di progettazione

La capacità di generazione di un impianto idroelettrico è una funzione della prevalenza e della portata dell'acqua scaricata attraverso le turbine idrauliche, come mostrato nella seguente equazione:

P = 9,8 η Q H

dove:

P = potenza (kilowatt)
η= efficienza dell'impianto
Q = portata di scarico (metro³/S)
H = testa (metro)

Storico giornaliero, stagionale, massimo (alluvione) e minimo (siccità) Le condizioni di flusso sono attentamente studiate nelle fasi di pianificazione di un nuovo sviluppo.

Capacità, energia e caratteristiche fisiche dell'impiantocome la diga e le strutture di sfioratore sono ottimizzate attraverso studi economici complessi che prendono in considerazione i dati idrologici, il funzionamento del giacimento pianificato, le caratteristiche di prestazione degli impianti, i costi di costruzione, il valore della capacità e dell'energia e i tassi di sconto.

I costi della sottostazione, della trasmissione,le telecomunicazioni e le strutture di controllo remoto sono anche considerazioni importanti nell'analisi economica. Se l'impianto ha capacità di stoccaggio, i benefici sociali derivanti dal controllo delle piene possono essere inclusi nell'analisi economica.

Un'altra importante considerazione progettuale è ilselezione del numero e delle dimensioni delle unità di generazione installate per ottenere la capacità e l'energia dell'impianto desiderate, tenendo conto dei costi unitari installati, della disponibilità dell'unità e dell'efficienza a varie uscite di potenza dell'unità (American Society of Mechanical Engineers Hydro Power Technical Committee, 1996).

Gruppo generatore di turbina di centrali idroelettriche (VIDEO)

Risorsa: Power Engineering Handbook di L. L. Grigsby (Compra questo libro su Amazon)