HPP derivati: descrizione, principio di funzionamento, dove vengono utilizzati

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Le strutture idrotecniche sono state utilizzate fin dall'antichità per generare energia. Al giorno d'oggi, si sta sviluppando con successo anche una direzione separata delle stazioni di derivazione. Si tratta di strutture caratterizzate da una speciale infrastruttura drenante che consente un più efficace controllo dei flussi anche in condizioni geografiche difficili. A livello di base, a loro è applicabile la decodifica della centrale idroelettrica - una centrale idrologica.

Componenti principali dei sistemi derivazionali

L'infrastruttura funzionale degli HPP di questo tipo è formata da impianti idrici ed elettrici. La base della parte in pressione dell'acqua è costituita da prese, sfioratori e serbatoi di accumulo. Tra questi sistemi idroelettrici, l'acqua viene trasferita dalla fascia superiore dei fiumi attraverso canali artificiali ai bacini idrici. Per quanto riguarda gli impianti energetici nell'ambito degli HPP di diversione, sono più spesso rappresentati dacondotti speciali che assicurano il flusso dei flussi alle apparecchiature riceventi negli edifici idraulici.

L'equipaggiamento di tali edifici con meccanismi che generano energia è di fondamentale importanza in termini di produzione di energia. In particolare possono trattarsi di turbine idrauliche con trasformatori, nonché di apparecchiature meccaniche che fungono da consumatore finale di energia. In entrambi i casi, parte dell'energia elettrica generata viene inviata a servizio dell'esercizio dell'infrastruttura comune, che comprende sistemi di controllo con automazione, quadri e sistemi di spegnimento di emergenza.

Componenti ausiliari nelle centrali idroelettriche di derivazione

Questo gruppo di parti strutturali e strutture della stazione è progettato per fornire le condizioni di base per il funzionamento di impianti idroelettrici funzionali. Questi possono essere canali fognari, vassoi, tunnel, strutture amministrative, ecc. La base è costituita da strutture tecniche, grazie alle quali avviene il drenaggio del fiume. In un tale sistema sono previste strutture per la disidratazione con ponticelli e valvole di controllo della barriera. Ad esempio, in alcuni HPP di diversione sono presenti strutture di protezione e passaggio dei pesci, grazie alle quali pesci di una certa taglia possono passare nelle zone di riproduzione, oltre che nella direzione opposta. Durante il periodo di costruzione della stazione, vengono utilizzate anche strutture temporanee per fornire capacità tecniche e condizioni per le attività di costruzione, installazione e riparazione.

Principio di funzionamento della stazione

A differenza del classico sistema a diga, la deviazione prevede la creazione di un canale completamente artificiale con flusso deviato. Il nodo di lavoro a forma di diramazione drenante allontana parte del corso d'acqua dall'alveo verso valle. Inoltre, la sezione a valle non è sempre in grado di fornire una potenza di prevalenza sufficiente in condizioni naturali, pertanto spesso sono collegate pompe aggiuntive - di norma, in sistemi chiusi. Per quanto riguarda gli approcci alla meccanica della produzione di energia, il principio di funzionamento di una centrale idroelettrica di deviazione corrisponde a uno schema a diga. Aggirando il canale di drenaggio, il flusso viene diretto agli idrogeneratori, dove, a causa di lavori meccanici, viene generata corrente. Anche in questo caso, l'energia meccanica può essere mirata all'oggetto finale dell'erogazione dell'acqua - questo dipende già dallo scopo della stazione.

Tipi di HPP di diversione

Ci sono i seguenti segni di classificazione delle centrali idroelettriche di derivazione:

• Con il potere. Le centrali a bassa potenza generano energia fino a 30 MW, medie - fino a 300 MW e ad alta potenza - fino a 1000 MW.
• Per forza di pressione. Quelli a bassa pressione emettono una forza di testa fino a 30-50 m, quelli medi - fino a 100 m e quelli ad alta potenza - da 300 m.
• In base alla progettazione. Di solito si distinguono centrali idroelettriche a tunnel chiuso e di derivazione di tipo aperto, ma in pratica si incontrano spesso sistemi combinati con inclusione parziale di strutture di chiusura superiori.
• Altezza dei ponticelli. Un singolo parametro impostato nel progettodocumento basato sugli studi del cantiere HPP. Tuttavia, i sistemi di canali, costieri e pianure alluvionali sono fondamentalmente distinti. Gli ultimi due layout si differenziano per il fatto di fornire i cofferdam più alti, progettati per contenere o far passare i flussi in caso di innalzamento incontrollato del livello dell'acqua.

Aree di applicazione

Le centrali idroelettriche di questo tipo possono essere utilizzate per varie esigenze dell'industria e dell'economia. La selezione delle caratteristiche per la costruzione di una particolare struttura è determinata dalle condizioni geografiche e climatiche locali, nonché dai requisiti per la fonte di consumo di energia. Dove vengono utilizzati gli HPP di diversione in Russia? Tradizionalmente si scelgono luoghi con un'ampia pendenza del corso del fiume, dopodiché si creano condizioni artificiali per la derivazione. Il terreno montuoso e, in particolare, il Caucaso settentrionale, è considerato in linea di principio non la regione più favorevole per il posizionamento di impianti energetici, ma è qui che si concentrano le principali capacità a causa delle condizioni favorevoli per la creazione di un sistema di drenaggio naturale con forte pressione. Inoltre, in aree con terreno accidentato, parte delle strutture comprese nell'infrastruttura idroelettrica sono realizzate in sotterraneo. Questa soluzione offre vantaggi non solo strutturali, ma anche economici. Nella penisola di Kola e in Carelia vengono utilizzati impianti idroelettrici aperti di media montagna.

Conclusione

Come fonte di energia alternativa, le centrali idroelettriche di diversione presentano molti vantaggi. Questi sono generatori ecologici e sufficientemente potenti in grado diperiodi di tempo per raggiungere le massime prestazioni. I problemi di utilizzo di tali HPP, a loro volta, sono dovuti alla loro complessità strutturale e agli elevati costi di manutenzione. Inoltre, i severi requisiti per l'ubicazione delle centrali idroelettriche di diversione creano ulteriori difficoltà logistiche nella trasmissione di elettricità su lunghe distanze. Nonostante ciò, i diagrammi schematici di tali centrali idroelettriche sono ancora considerati promettenti e in alcuni settori si giustificano pienamente come un modello eccellente per una fonte affidabile di energia a basso costo.