Të mirat dhe të këqijat e energjisë së lumit. Cilat janë avantazhet dhe disavantazhet e termocentraleve hidraulike në krahasim me termocentralet? "Pro" dhe "kundër" mjedisore të hidrocentraleve

Termocentralet janë një pjesë thelbësore e jetës së çdo personi, pasi ato e shndërrojnë energjinë në energji elektrike. Një stacion është një kompleks i tërë aktivitetesh, nënsistemesh artificiale dhe natyrore që shërbejnë për konvertimin dhe shpërndarjen e të gjitha llojeve të burimeve të energjisë. I gjithë procesi mund të ndahet në disa faza:

1. Procesi i nxjerrjes dhe përpunimit të burimit primar të energjisë.
2. Dorëzimi në termocentral.
3. Procesi i shndërrimit të energjisë primare në energji dytësore.
4. Shpërndarja e sekondave (elektrike ose ndërmjet konsumatorëve.

Industria e energjisë elektrike përfshin prodhimin e energjisë në stacion dhe shpërndarjen e saj të mëvonshme përmes linjave të energjisë. Elementë të tillë kritikë të këtij zinxhiri si termocentralet ndryshojnë në llojin e burimeve parësore që janë të disponueshme në një rajon të caktuar.

Le të shqyrtojmë më në detaje disa lloje të proceseve të transformimit, si dhe avantazhet dhe disavantazhet e secilit prej tyre.

Ato i përkasin grupit të energjisë tradicionale dhe zënë një pjesë të konsiderueshme të prodhimit të energjisë elektrike në botë (afërsisht 40%). Përparësitë dhe disavantazhet e TEC-eve janë paraqitur në tabelën e mëposhtme:

Përdorni si burim kryesor të energjisë për shembull, rezervuarët dhe lumenjtë. Përparësitë dhe disavantazhet e HEC-eve janë gjithashtu të përmbledhura në tabelë.

Termocentralet bërthamore (NPP) - një grup instalimesh dhe aktivitetesh të destinuara për të cilat lëshohet si rezultat i ndarjes së bërthamave atomike, në termike, dhe më pas në elementin më të rëndësishëm të këtij sistemi është gjithashtu një kompleks i pajisjeve të lidhura. Tabela e mëposhtme tregon avantazhet dhe disavantazhet e termocentraleve bërthamore.

Një fazë po aq e rëndësishme është transportimi i burimeve të karburantit në termocentral. Ky proces mund të kryhet në disa mënyra, secila me avantazhet dhe disavantazhet e veta. Konsideroni mënyrat kryesore të transportit:

• Transporti ujor. Dorëzimi kryhet me ndihmën e cisternave dhe bunkerëve.
• Transport automobilistik. Transporti kryhet në tanke. Aftësia për të transportuar vetëm lëndë djegëse të lëngshme ose të gazta përcakton avantazhet dhe disavantazhet ekzistuese të transportit rrugor.
• Transporti hekurudhor. Dorëzimi në tanke dhe vagonë ​​të hapur në distanca të gjata.
• I pezulluar dhe i përdorur rrallë dhe vetëm për distanca shumë të shkurtra.

Tradicionalisht, hidrocentralet (HEC-et) janë një burim i energjisë elektrike të lirë. Në to, potenciali energjetik i masave të mëdha të ujit shndërrohet në energji elektrike.

Çfarë janë hidrocentralet dhe si funksionojnë ato

Më shpesh për ta ndërtohen në lumenj digave, falë të cilave formohen rezervuarë të mëdhenj të një burimi ujor. Në të njëjtën kohë, lumi në të cilin supozohet të ndërtohet termocentrali duhet të jetë i rrjedhshëm në mënyrë që të sigurojë me siguri ujë për turbinat e gjeneratorëve elektrikë gjatë gjithë vitit. Përveç kësaj, duhet të ketë pjerrësinë më të madhe të mundshme. Opsioni ideal për ndërtimin e hidrocentraleve janë kanionet e formuara nga shtretërit e lumenjve.

Diga e krijuar për të akomoduar stacionin dhe strukturat e tjera hidraulike sigurojnë presionin e nevojshëm të rrjedhës së ujit që rrotullon fletët e turbinave hidraulike dhe rotorët e gjeneratorëve elektrikë. Përveç përdorimit të presionit të ujit për prodhimin e energjisë elektrike, mund të përdoret rryma natyrore e rrjedhës së ujit, e quajtur derivimi. Ndonjëherë të dy versionet e energjisë së ujit përdoren njëkohësisht.

Pajisjet e prodhimit të energjisë që kërkohen nga termocentrali instalohen direkt në hidrocentral. Aty janë instaluar njësi në salla të veçanta që drejtpërdrejt e shndërrojnë forcën e rrjedhës së ujit në energjinë mekanike të turbinave dhe më pas në energji elektrike.

Përveç kësaj, hidrocentrali duhet të jetë i pajisur me pajisje të tjera të ndryshme, me ndihmën e të cilave organizohet kontrolli i funksionimit të stacionit dhe menaxhimi i tij. Funksionimi normal i stacionit është i pamundur pa pajisje që shpërndajnë dhe transformojnë energjinë elektrike dhe shumë sisteme të tjera.

Si jane ata

Sipas fuqisë së prodhuar, HEC-et zakonisht ndahen në kategori. Kjo është për shkak të rrjedhës së ujit dhe forcës së presionit të tij, si dhe efikasitetit të gjeneratorëve dhe turbinave të ujit të instaluar në stacion. Impiantet që prodhojnë 25 MW ose më shumë konsiderohen të fuqishme. Ato me fuqi të mesme përfshijnë ato që prodhojnë më pak se 25 MW. Performanca e stacioneve me energji të ulët nuk i kalon 5 MW.

HEC-et janë me presion të lartë, kur uji vjen nga lartësia më shumë se 60 m, me presion të mesëm nga 25 m i lartë dhe me presion të ulët, ku lartësia e ujit mund të jetë nga tre deri në 25 metra. Turbinat e tyre janë të vendosura në dhoma prej betoni të armuar ose çeliku. Ato mund të kenë dizajne dhe parametra teknikë të ndryshëm që lidhen me treguesit e presionit të ujit të punës.

Në stacionet me presion të lartë, funksionojnë turbinat radiale-aksiale dhe me kovë. Ato janë instaluar në dhoma të veçanta spirale të bëra prej metali. Turbinat radiale-aksiale dhe me teh rrotullues përdoren kryesisht në stacione ku presioni mesatar i kokës. Hidrocentralet me presion të ulët janë të pajisur kryesisht me turbina me tehe rrotulluese.

Në varësi të skemës së shfrytëzimit të burimeve ujore, HEC-et ndahen në:

1. Kanali.
2. Diga.
3. Derivat.
4. Hidroakumulues.

Në variantin e parë, lumi bllokohet tërësisht nga një digë. Niveli i ujit në të rritet në lartësinë e projektimit. Prej tij, uji shkarkohet drejtpërdrejt në turbinat hidraulike. Një stacion i tillë është i përshtatshëm aty ku shtrati i lumit ngushtohet dhe në lumenj që rrjedhin nëpër male.

Në skemën e digës ka edhe një digë, por godina prodhuese e HEC-it ndodhet në pjesën e poshtme të saj. Këtu presioni i ujit është më i fortë se në versionin e kanalit. Kjo kërkon ndërtimin e tuneleve të posaçme me presion për furnizimin e tij me turbinat.

Në impiantet e tipit të devijimit, uji rrjedh drejtpërdrejt përmes ndërtesës së termocentralit, ku janë instaluar turbinat.

HEC-et me magazinim me pompë lejojnë akumulimin e hidrocentraleve për përdorim gjatë periudhave të ngarkesave maksimale. Në modalitetin jo stresues, për shembull, gjatë natës, turbinat e tij ujore funksionojnë si pompa, duke pompuar ujin në rezervuarin e sipërm. Kur shfaqen ngarkesat maksimale, uji prej tij drejtohet në një tubacion që e furnizon atë me tehet e turbinës.

Përparësitë e hidrocentraleve

Ndërtimi dhe funksionimi i hidrocentraleve shoqërohet me diskutime për të mirat dhe të këqijat e tyre.

Faktori pozitiv i prodhimit të tillë të energjisë elektrike është rinovimin e burimeve natyrore të përdorura. Si rezultat, kostoja e energjisë elektrike e marrë në këtë mënyrë është dukshëm më e ulët se në llojet e tjera të termocentraleve, për shembull, në hidrocentralet ruse është sa gjysma e atyre termike.

Hidrostacionet janë fleksibël në menaxhim. Me ndihmën e turbinave të tyre, ju mund të rregulloni fuqinë e stacionit nga minimumi në maksimum. Në të njëjtën kohë, ndryshe nga stacionet termike dhe disa stacione të tjera, ata janë në gjendje të fitojnë shpejt fuqinë e funksionimit nga performanca minimale.

Funksionimi i HEC-it nuk shoqërohet me ndotje të dëmshme të ajrit. Faktorët pozitivë përfshijnë ndikimin e rezervuarëve të tyre në formimin e treguesve klimatikë më të moderuar në rajonin përkatës.

Ndërtimi i digave dhe edukimi përmirësojnë lundrimin, ndikojnë në rritjen e rezervave të peshkut në to dhe promovojnë kultivimin e peshkut.

Të këqijat e tyre

Kritikët e HES me të drejtë theksojnë problemet, në radhë të parë mjedisore, të cilat shkaktohen nga pamja e tyre. Para së gjithash, bëhet fjalë për përmbytjen e sipërfaqeve të mëdha të tokës bujqësore, përfshirë tokat pjellore. Toka e mbetur e fushës së përmbytjes humbet lagështinë. Shumë lloje të vegjetacionit po zhduken. Si rezultat, lëndët ushqyese më pak të vlefshme hyjnë në dete dhe oqeane.

Rrjedhat e kufizuara ose të ndalura të ujit në diga detyrojnë sistemet unike ekologjike në shtretërit e lumenjve dhe fushat e përmbytjeve të ndryshojnë. Si rezultat, lumenjtë bëhen të cekët dhe të ndotur, numri i peshqve zvogëlohet dhe disa lloje të tyre zhduken. Digat ndonjëherë parandalojnë pjelljen e peshqve migratorë, duke detyruar peshkimin vendas të përshtatet me kushtet e reja. Disa jovertebrorë dhe kafshë të tjera ujore zhduken me shfaqjen e njëkohshme të një numri të madh mishkash. Shumë zogj shtegtarë po humbasin vendet e tyre të zakonshme të foleve.

Në projektimin e stacioneve dhe ndërtimin e tyre, përparësi kanë vetëm zonat me rezerva të mëdha ujore. Ata shpesh janë shumë më larg nga konsumatorët sesa termocentralet. Megjithatë, faktorë të tjerë nuk merren gjithmonë parasysh. Hidrocentralet në lumenj malorë, të cilët ndonjëherë ndërtohen në zona me rrezik të lartë sizmik, paraqesin një rrezik potencial.

Shpenzimet kapitale janë dukshëm më të larta në krahasim me ndërtimin e termocentraleve. Gjatë ndërtimit të digave nevojiten shpenzime të mëdha për ndërtimin e bravave për transferimin e anijeve në nivelin e dëshiruar të ujit.

Një nga avantazhet kryesore të hidrocentraleve të vogla është siguria mjedisore. Gjatë ndërtimit të tyre dhe funksionimit të mëvonshëm, nuk ka efekte të dëmshme në vetitë dhe cilësinë e ujit. Rezervuarët mund të përdoren si për aktivitete peshkimi, ashtu edhe si burime furnizimi me ujë për popullsinë. Megjithatë, përveç kësaj, hidrocentralet mikro dhe të vegjël kanë shumë përparësi. Stacionet moderne janë të thjeshta në dizajn dhe plotësisht të automatizuar, d.m.th. nuk kërkojnë praninë e një personi gjatë operimit. Rryma elektrike e gjeneruar prej tyre plotëson kërkesat e GOST për sa i përket frekuencës dhe tensionit, dhe stacionet mund të funksionojnë si në mënyrë të pavarur, d.m.th. jashtë rrjetit elektrik të sistemit elektroenergjetik të rajonit ose rajonit, dhe si pjesë e këtij rrjeti elektrik. Dhe jeta e plotë e shërbimit të stacionit është të paktën 40 vjet (të paktën 5 vjet para riparimit). Epo, dhe më e rëndësishmja, objektet energjetike në shkallë të vogël nuk kërkojnë organizimin e rezervuarëve të mëdhenj me përmbytjen përkatëse të territorit dhe dëme materiale kolosale.

Gjatë ndërtimit dhe funksionimit të HEC-eve ruhet peizazhi natyror, praktikisht nuk ka ngarkesë në ekosistem. Përparësitë e hidrocentraleve të vogla - në krahasim me termocentralet me lëndë djegëse fosile - mund të përfshijnë gjithashtu: koston e ulët të energjisë elektrike dhe kostot e funksionimit, zëvendësimin relativisht të lirë të pajisjeve, jetëgjatësinë më të gjatë të shërbimit të HEC-eve (40-50 vjet), përdorimin e integruar të burimeve ujore (energjinë elektrike). , furnizimi me ujë, bonifikimi i tokës, mbrojtja e ujit, peshkimi).

Shumë nga HEC-et e vegjël nuk ofrojnë gjithmonë prodhim të garantuar të energjisë, duke qenë termocentrale sezonale. Në dimër, prodhimi i tyre i energjisë bie ndjeshëm, mbulimi i borës dhe fenomenet e akullit (akulli dhe llumi), si dhe uji i ulët i verës dhe tharja e lumenjve, në përgjithësi mund të pezullojnë punën e tyre. Natyra sezonale e HEC-eve të vegjël kërkon burime të tepërta energjie; një numër i madh i tyre mund të çojë në një humbje të besueshmërisë së furnizimit me energji. Prandaj, në shumë zona, kapaciteti i HEC-eve të vegjël konsiderohet jo si ai kryesor, por si rezervë.

Rezervuarët e hidrocentraleve të vegjël, veçanërisht zonat malore dhe kodrinore, janë prekur shumë nga problemi i lymit të tyre dhe problemi i lidhur me rritjen e nivelit të ujit, përmbytjet dhe përmbytjet, uljen e potencialit hidroenergjetik të lumenjve dhe prodhimin e energjisë elektrike. Dihet, për shembull, se rezervuari i HEC-it Zemonechalskaya në lumin Kura u mbulua me 60% brenda 5 viteve.

Për peshkimin, digat e hidrocentraleve të vegjël janë më pak të rrezikshme se ato të mesme dhe të mëdha, të cilat bllokojnë rrugët e migrimit të peshqve migrues dhe gjysmë anadromë dhe bllokojnë vendet e vezëve. Megjithëse, në përgjithësi, krijimi i objekteve hidroenergjetike nuk eliminon plotësisht dëmtimin e stokut të peshkut në lumenjtë kryesorë, pasi pellgu i lumit është një sistem i vetëm ekologjik dhe shkeljet e lidhjeve të tij individuale ndikojnë në mënyrë të pashmangshme në sistemin në tërësi.

Jam i sigurt se nëse një personi mesatar i bëhet një pyetje në lidhje me ndryshimet midis termocentraleve hidraulike dhe termocentrale, ai do të përgjigjet: njëri punon në hidraulikë, tjetri në karburant. Por unë mendoj se përgjigja është më e ndërlikuar ...

Llojet e termocentraleve

Sot, ekzistojnë tre lloje kryesore të termocentraleve: hidraulike, termike dhe bërthamore.

Efikasiteti i centraleve bërthamore është më i larti në raport me koston e prodhimit të energjisë elektrike. Me përdorimin e duhur dhe të arsyeshëm, energjia bërthamore do të mbajë një pozitë udhëheqëse në të ardhmen e afërt.

Ka ende termocentrale me erë apo diellore, por produktiviteti i tyre sot është i papërfillshëm dhe është në gjendje t'i sigurojë një personi energji elektrike vetëm në nivel familjar.

Përparësitë e termocentraleve hidraulike

Ndër avantazhet e termocentraleve hidraulike ndaj termocentraleve, mund të dallohen këto:

• kosto më e ulët e energjisë elektrike;
• më pak dëm për mjedisin;
• burim i rinovueshëm i konvertimit të energjisë.

Prodhimi i energjisë elektrike duke përdorur rrjedhën e ujit kërkon më pak financa sesa prodhimi i energjisë elektrike nga djegia e karburantit: nuk ka nevojë të kryhet minierë e kushtueshme dhe të ndërtohet logjistika për transportin e tyre.

Një termocentral hidraulik shkakton më pak dëme në mjedis gjatë funksionimit. Nuk ka shkarkime në atmosferë dhe hidrosferë të nënprodukteve dhe substancave të dëmshme nga prodhimi i energjisë elektrike - gazra, mbetje toksike të ngurta dhe të ngjashme.

Për shkak të ciklit natyror të ujit, burimi i prodhimit të energjisë elektrike (uji) mund të përdoret në mënyrë të përsëritur, në ndryshim nga djegia e karburantit një herë.

Disavantazhet e termocentraleve hidraulike

Termocentralet hidraulike gjithashtu kanë disavantazhe:

• efikasitet i ulët në krahasim me karburantin;
• kostoja e ndërtimit të një gjatësi të konsiderueshme të linjave të transmetimit;
• ndodhen në një vend të caktuar në brigjet e lumenjve të mëdhenj, në një distancë nga qendrat industriale, gjë që vështirëson punën e riparimit të njësive dhe dërgimin e pajisjeve të mëdha në to.

Këto janë veçoritë e prodhimit të këtyre dy llojeve të termocentraleve.

Një hidrocentral është një termocentral që përdor energjinë e ujit të shkarkuar si burim energjie. Më shpesh ato ngrihen në rezervuarë ekzistues, duke ndërtuar diga artificiale dhe rezervuarë për të ruajtur vëllimin e kërkuar të ujit.

Për prodhimin efektiv të energjisë elektrike në këtë lloj stacioni, duhet të plotësohen dy kërkesa kryesore: furnizimi me ujë i pandërprerë gjatë gjithë vitit dhe prania e shpateve të mprehta të lumenjve.

Teknologji për prodhimin e energjisë elektrike hidrocentraletështë një transformim i energjisë mekanike të ujit, për shkak të pranisë së niveleve të ndryshme të lartësive nëpërmjet përdorimit të motorëve dhe gjeneratorëve.

Sot, ekzistojnë llojet e mëposhtme të hidrocentraleve, të cilat ndryshojnë nga njëri-tjetri në mënyrën e furnizimit me ujë - stacionet e digave, të devijimit dhe të depozitimit të pompave.

Hidrocentralet e digave janë lloji më i popullarizuar dhe më i fuqishëm i stacioneve. Një rezervuar krijohet duke ngritur ndarje artificiale për të mbajtur rrjedhën e lumit. Zbritja e ujit ndodh për dy arsye - kur ka nevojë për energji elektrike dhe për të formuar nivelin e kërkuar në rezervuar.

Lloji i devijimit është i ndryshëm në atë që nuk përdor të gjithë rrjedhën e lumit, por me ndihmën e tubave dhe një sistemi kullimi merret vëllimi i kërkuar i ujit, i cili më pas dërgohet në turbinë.

Stacionet e hidromagazinimit janë instalime që ruajnë energjinë elektrike dhe e kthejnë atë në sistem nëse është e nevojshme, që përdoren për të barazuar heterogjenitetin ditor të orarit të ngarkesës elektrike.

Përdoren gjithashtu stacione detare, të cilat funksionojnë përmes energjisë së baticave dhe valëve.

Përparësitë e një hidrocentrali

Fleksibiliteti. Hidrocentrali njihet si një burim fleksibël i energjisë elektrike sepse një hidrocentral mund të përshtatet lehtësisht dhe shpejt me ndryshimin e nevojave për energji, duke rritur ose ngadalësuar prodhimin e energjisë elektrike. Turbina ekzistuese funksionon në vetëm pak minuta.

Kostot e ulëta të energjisë elektrike. Avantazhi kryesor i një hidrocentrali është mungesa e kostove të karburantit dhe pavarësia e plotë nga lëndët djegëse fosile. Të gjitha stacionet e tilla kanë një jetëgjatësi të madhe, edhe sot ka hidrocentrale që janë ndërtuar rreth 100 vjet më parë dhe përveç kësaj nuk kërkojnë shumë punonjës për t'i mirëmbajtur.

Përdoret për qëllime industriale. Një hidrocentral përdoret si për t'i shërbyer popullatës ashtu edhe për të siguruar energji elektrike për impiante të caktuara.

Gjurmë minimale e karbonit. Vetë hidrocentralet nuk janë në gjendje të prodhojnë dioksid karboni, i cili më së shpeshti mund të formohet vetëm gjatë punimeve të ndërtimit të stacionit. Shkencëtari gjerman Paul Scherrer, pasi kreu kërkime, doli në përfundimin se hidrocentralet zënë vendin e parë për sa i përket prodhimit minimal të dioksidit të karbonit, e ndjekur nga era, energjia bërthamore dhe energjia diellore.

Përfitimet e krijimit të një rezervuari. Rezervuarët e ndërtuar janë shpesh një mundësi e shkëlqyeshme për sportet ujore, dhe disa madje konsiderohen si atraksione turistike. Gjithashtu, uji prej tyre është i përsosur për ujitje ose për mbarështimin e llojeve të ndryshme të peshkut në të. Plus, digat artificiale ndihmojnë në parandalimin e përmbytjeve.

Disavantazhet e hidrocentraleve

Dëmtimi i mjedisit dhe humbja e tokës. Rezervuarët e mëdhenj që nevojiten për funksionimin e hidrocentraleve janë shkaku i përmbytjeve të sipërfaqeve kolosale të tokës që ndodhen në rrjedhën e sipërme të digës, çka do të thotë se po shkatërrohen pyjet, fushat, kënetat dhe banorët e tyre.

Silting. Rrjedha e ujit sjell me vete grimca dhe mbetje të ndryshme që dëmtojnë si digën ashtu edhe termocentralin. Depozita të tilla mund të zvogëlojnë madhësinë e rezervuarit dhe të dëmtojnë aftësinë për të parandaluar përmbytjet. Dhe gjithashtu zvogëloni prodhimin e energjisë elektrike.

Emetimet e metanit. Hidrocentralet e vendosura në rajonet tropikale, për shkak të sasisë së madhe të materialeve bimore të kalbura, prodhojnë vëllime të mëdha metani. Prandaj, përpara se të ndërtohet një hidrocentral dhe një digë, është e nevojshme të pastrohet territori nga pyjet në zonën ku është formuar një rezervuar artificial.

Risistemimi. Shumë studiues e konsiderojnë nevojën për të zhvendosur popullsinë që jeton në zonën e rezervuarit të ardhshëm në disavantazhet e rëndësishme të ndërtimit të hidrocentraleve. Në fillim të shekullit të 21-të, Komisioni Botëror i Digave publikoi statistikat e tij, të dhënat e të cilave tregonin se për shkak të ndërtimit të digave, pothuajse 80 milionë njerëz në mbarë botën duhej të largoheshin nga vendbanimet e tyre.