Presentazione di fisica sul tema "centrale idroelettrica". L'energia del fiume. Centrali idroelettriche medie, piccole e micro

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Fertilità
Fertilità
-
Centrale idroelettrica
(HPP)
centrale elettrica,
V
qualità
fonte di energia utilizzata
energia
acqua
fluire.
Di solito vengono costruite centrali idroelettriche
Idroelettrico
stazioni
sono divisi a seconda
potenza generata:
potente: produci da 25
MW e superiori;
medio - fino a 25 MW;
piccole centrali idroelettriche - fino a 5
MW.
Centrale idroelettrica Sayano-Shushenskaya.
Capacità della centrale idroelettrica - 6400 MW
La quota principale di energia idroelettrica generata
proviene l'elettricità (54,2%) in Russia
generatori di idrogeno ad alta potenza (200-640 MW). Da
120 centrali idroelettriche nel mondo con una capacità di 1000 MW o più, russa
- 10, cioè una dodicesima parte.

Le centrali idroelettriche di medie dimensioni sono centrali idroelettriche a dighe con una capacità fino a 25 MW e differiscono da quelle “potenti” solo per la scala (compreso il volume del serbatoio)

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Le centrali idroelettriche medie sono centrali idroelettriche a dighe con una capacità fino a 25 MW e differiscono da
“potente” solo in scala (compreso il volume del serbatoio)
Elenco delle centrali idroelettriche di medie dimensioni in Russia:
Palyozerskaya HPP, Gizeldonskaya HPP,
Mezhslyuzovaya HPP, Tolmachevskaya HPP-3,
Centrale idroelettrica Yushkozerskaya, Centrale idroelettrica Gergebilskaya,
Testa
centrale idroelettrica,
Gunibskaja
centrale idroelettrica,
Sengilevskaya HPP, Svistukhinskaya HPP,
Centrale idroelettrica di Kaitakoski, Centrale idroelettrica di Maikop,
Dzau
centrale idroelettrica,
Chiryurtskaya
GES-2,
Pravdinskaya HPP-3, Verkhoturskaya HPP
Centrale idroelettrica Palyozerskaya. Potenza 25 MW.
Centrale idroelettrica di Verkhoturskaya. Potenza 7 MW

I principali svantaggi delle centrali idroelettriche di dighe

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Grandi bacini artificiali inondano vaste aree di terreno;
La distruzione di una grande diga idroelettrica è quasi inevitabile
provoca catastrofiche inondazioni a valle del fiume;
La siccità prolungata riduce e può addirittura interrompere la produzione
centrale idroelettrica elettrica;
La diga riduce il livello di ossigeno disciolto nell’acqua,
poiché il normale corso del fiume praticamente si ferma;

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I principali svantaggi delle centrali idroelettriche di dighe
Inoltre, l'energia elettrica delle centrali idroelettriche della diga è difficile e
costoso da trasmettere in aree difficili da raggiungere, dove, a loro volta,
Ci sono molti fiumi classificati come piccoli.
In queste aree è necessario utilizzare
opzioni alternative, ad esempio,
centrali idroelettriche senza dighe.

Stato attuale e prospettive

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Stato attuale e prospettive
In Russia, il piccolo idroelettrico comprende anche quelli senza dighe.
centrali idroelettriche (HPP), la cui potenza non supera i 25 MW, e
La potenza di una singola unità idraulica è inferiore a 10 MW. Come
Le centrali idroelettriche, a loro volta, si dividono in:
piccole centrali idroelettriche (potenza da 100 kW a 25 MW)
centrale microidroelettrica (potenza da 1,5 kW a 100 kW)

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Tabella 1. Potenziale del piccolo idroelettrico nella Federazione Russa (miliardi di kWh/anno)
Federale
quartiere
Teorico
potenziale
Tecnico
potenziale
Nordoccidentale
48.6
15.1
Centrale
7.6
2.9
Privolzhsky
35
11,4
Meridionale
50.1
15.5
Urali
42.6
13.2
siberiano
469.7
153
Estremo Oriente
452
146
Totale per la Russia
1105.6
357.1

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Pressione
Flusso libero
trasversale (ghirlanda)
galleggiante
manica
longitudinale (elasticamente chiuso)
Colpo d'ariete
Una tale varietà di progetti di centrali idroelettriche senza dighe
(BPGES) è collegato a uso razionale fiume
deflusso e regime idrologico dell’area.

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Classificazione delle centrali idroelettriche senza dighe
Pressione (galleggiante)
turbina a pressione
confusore (h fino a 3 m)
generatore, che
produce elettricità
Breve descrizione:
attuale fiumi 0,3 m/s;
h fiume 1,5 m;
mobilità;
6 12 m;
5 10 kWh;

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Classificazione delle centrali idroelettriche senza dighe
Pressione (tubo flessibile)
Breve descrizione:
flusso sufficiente
con portata volumetrica 50 l/s
e un dislivello di 5 m;
decine di kWh;
mobilità;

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Classificazione delle centrali idroelettriche senza dighe
Trasversale (ghirlanda)
rotore alare
Breve descrizione:
ʋportata>1 m/s;
ora>50 cm;
P=0,15DLʋ3k
dove P – potenza, kW
D – diametro dell'elica, m
L – lunghezza attiva della ghirlanda, m
ʋ – velocità del flusso, m/s
k – numero di ghirlande
1 ghirlanda fornisce fino a 5 – 15 kWh.
Schema di installazione
1. Cuscinetto;
2. Supporto;
3. Cavo metallico;
4. Ruota idraulica (turbina);
5. Generatore elettrico;
6. Livello del corso superiore del fiume;
7. Letto del fiume.

Minicentrale idroelettrica N.I. Leneva.

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Minicentrale idroelettrica N.I. Leneva.
Il design è basato su due file
lame piatte e rettangolari,
ciascuno è diviso da un asse in disuguali
parti tra loro, la maggior parte
Quale
sta
Indietro
direzione del flusso d'acqua.

Centrale microidroelettrica a gravità (idromassaggio).

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Gravitazionale (idromassaggio)
centrale micro-idroelettrica.
Parte dell'acqua del torrente viene deviata
trincea di cemento costruita lungo
costa. Il canale finisce
calcestruzzo
cilindro,
giù
chi
completato
laurea
foro con scanalatura di uscita. Acqua
il cilindro entra tangenzialmente e,
obbedire
forza
gravità,
tende verso il basso, torcendosi
spirale - al centro c'è
la turbina lo fa girare
idromassaggio

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Classificazione delle centrali idroelettriche senza dighe
Colpo d'ariete
Schema di installazione
1. Piccola diga;
2. Tubo di alimentazione;
3. Valvola di scarico;
4. Valvola d'impatto;
5. Valvola dell'aria;
6. Valvola di ritegno;
7. Conduttura in pressione;
8. Serbatoio a pressione;
9. Conduttura dell'acqua della turbina;
10. Tubo di scarico;
11. Generatore;

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Vantaggi delle centrali idroelettriche senza dighe
la produzione di energia elettrica proviene da fonti rinnovabili
una fonte più stabile della luce solare e del vento;
vicinanza al consumatore finale, perdite di energia
i costi di trasporto sono minimi o
assente;
basso costo dell'elettricità, tenendo conto dei costi zero
per il carburante originale;
completa assenza eventuali emissioni in atmosfera,
impatto minimo sui bacini idrici;
raggiungimento della piena capacità per le piccole centrali idroelettriche
richiede meno tempo dei generatori
prodotti petroliferi.

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Svantaggi delle centrali idroelettriche senza dighe
I letti dei piccoli fiumi e ruscelli spesso si prosciugano in estate e
congelare in inverno;
Il rendimento di una minicentrale idroelettrica è legato alla pressione dell'acqua e alla sua
quantità. Per fornire elettricità alla tua casa
pieno, potrebbe essere necessario creare una diga
più in alto lungo il letto del bacino - ma questa è una violazione
legislazione;
costruzione di un vero e proprio, anche piccolo
centrale idroelettrica in grado di fornire regolarmente
casetta di campagna con energia elettrica tutto l'anno,
non costa poco.

Diapositiva 1

Diapositiva 2

Centrale idroelettrica (HPP) Circa il 23% dell'elettricità mondiale è generata da centrali idroelettriche. Convertono l'energia cinetica dell'acqua che cade nell'energia meccanica della rotazione della turbina e la turbina fa ruotare un generatore di corrente della macchina elettrica. Per una produzione efficiente di elettricità nelle centrali idroelettriche sono necessari due fattori principali: un approvvigionamento idrico garantito tutto l’anno e possibilmente grandi pendii fluviali.

Diapositiva 3

Tipi di centrali idroelettriche Centrali idroelettriche (HPP) Centrali idroelettriche con dighe Centrali idroelettriche ad acqua fluente Centrali idroelettriche lungo le dighe Centrali idroelettriche a derivazione Centrali elettriche con pompaggio Centrali mareomotrici Centrali idroelettriche e sulle correnti marine

Diapositiva 4

Schema della centrale idroelettrica

Diapositiva 5

Il principio di funzionamento di una centrale idroelettrica La diga crea un ristagno d'acqua nel bacino, fornendo una fornitura costante di energia. L'acqua scorre attraverso una presa d'acqua, il cui livello determina la portata. Il flusso dell'acqua, facendo ruotare la turbina, fa ruotare il generatore elettrico. Le linee elettriche ad alta tensione trasmettono l'elettricità alle sottostazioni di distribuzione.

Diapositiva 6

Le più grandi centrali idroelettriche in Russia Nome Capacità, GW Produzione media annua, miliardi di kWh Geografia Sayano-Shushenskaya HPP 6,40 23,50 rub. Yenisei, Centrale idroelettrica Sayanogorsk Krasnoyarsk 6.00 20.40 rub. Yenisei, centrale idroelettrica di Divnogorsk Bratsk 4,50 22,60 rub. Angara, Bratsk Ust-Ilimskaya HPP 4,32 21,70 rub. Angara, Ust-Ilimsk Boguchanskaya HPP 3,00 17,60 rub. Angara, Kodinsk

Diapositiva 7

Diapositiva 8

Centrali di pompaggio (PSPP) Le centrali di pompaggio vengono utilizzate per livellare l'eterogeneità giornaliera del programma di carico elettrico. Durante le ore di basso carico, una centrale elettrica ad accumulo di pompaggio, consumando elettricità, pompa l'acqua da un serbatoio inferiore a un serbatoio superiore e durante le ore di carico maggiore nel sistema energetico, utilizza l'acqua immagazzinata per generare energia di picco. Zagorskaja PSPP

Diapositiva 9

Centrale elettrica dalle maree (TPP) Le centrali elettriche dalle maree utilizzano l'energia delle maree. Le centrali mareomotrici vengono costruite sulle rive dei mari, dove le forze gravitazionali della Luna e del Sole modificano il livello dell'acqua due volte al giorno. Le fluttuazioni del livello dell'acqua vicino alla riva possono raggiungere i 13 metri. Centrale mareomotrice La Rance, Francia Centrali mareomotrici in video

Diapositiva 10

Il Kislogubskaya TPP è un TPP sperimentale situato nella baia di Kislaya nel Mare di Barents, vicino al villaggio di Ura-Guba, nella regione di Murmansk. La prima e unica centrale mareomotrice in Russia. È registrato presso lo stato come monumento della scienza e della tecnologia.

Diapositiva 11

Centrale idroelettrica ad acqua fluente (RusGES) La centrale idroelettrica ad acqua fluente (RusGES) si riferisce a centrali idroelettriche prive di dighe che si trovano su fiumi pianeggianti con acque alte, in strette valli compresse, su fiumi di montagna , così come nelle correnti veloci dei mari e degli oceani.

Diapositiva 12

Centrali idroelettriche di deviazione. Tali centrali elettriche sono costruite in luoghi dove la pendenza del fiume è alta. L'acqua viene rimossa dal letto del fiume attraverso appositi sistemi di drenaggio. L'acqua viene fornita direttamente all'edificio della centrale idroelettrica.

Studenti del 9° anno Alexandra Semenova e Daria Sedova

Complesso di centrali idroelettriche strutture idrauliche e attrezzature, l'energia del flusso d'acqua viene convertita in elettricità. Vengono presi in considerazione il significato fisico del funzionamento delle centrali idroelettriche, la classificazione, le tipologie, i vantaggi e gli svantaggi delle centrali idroelettriche.

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Anteprima:

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Didascalie delle diapositive:

MOU Sinkovskaya Scuola Secondaria N. 1 IMPIANTO IDROELETTRICO Completato dagli studenti del grado 9 “b” SEMYONOVA ALEXANDRA SEDOVA DARIA

Una centrale idroelettrica (HPP) è un complesso di strutture e apparecchiature idrauliche attraverso le quali l'energia del flusso d'acqua viene convertita in elettricità. Il significato fisico del funzionamento di una centrale idroelettrica è semplice: energia potenziale dell'acqua Le dighe in terra e cemento creano la pressione necessaria per la massima concentrazione dell'energia potenziale. Energia cinetica dell'acqua Quando un flusso liquido cade da un'altezza, la sua energia potenziale si trasforma in energia cinetica sufficiente a far ruotare una turbina idraulica. Energia meccanica di rotazione della turbina Successivamente, la turbina idraulica fa ruotare il generatore di corrente.

La differenza nei livelli delle piscine superiore e inferiore (pressione) presso la diga (Sayano-Shushenskaya HPP) Turbina idroelettrica dell'Uglich HPP (RusHydro Museum, Uglich) Sala delle turbine (Rybinsk HPP)

CLASSIFICAZIONE DELLE CENTRALI IDROELETTRICHE In base alla loro potenza, le centrali idroelettriche sono: potenti - producono da 25 MW e oltre (86 in Russia); medio - fino a 25 MW (in Russia 23); piccole centrali idroelettriche - fino a 5 MW (più di 100 in Russia) Centrale idroelettrica Sayano-Shushenskaya, r. Yenisei, Sayanogorsk Volzhskaya HPP, r. Volga, Volgograd Boguchanskaya HPP, r. Angara, Boguchany Gizeldonskaya HPP, r. Gizeldon, Ossezia Svistukhinskaya HPP, territorio di Stavropol Yushkozerskaya HPP, Carelia

2. Secondo la pressione massima, le centrali idroelettriche sono: Alta pressione - pressione superiore a 60 metri; Media pressione - pressione fino a 25 metri; Bassa pressione - pressione da 3 a 25 metri. Centrale idroelettrica di Krasnoyarsk, r. Yenisei (93 m) Centrale idroelettrica Zeya, r. ZEYA (78,5 m) Vilyuiskaya HPP, r. Vilyui (55 m) Centrale idroelettrica di Irkutsk, r. Angara (26 m) Centrale idroelettrica di Uglich, r. Volga (13,6 m) Centrale idroelettrica di Rybinsk, r. Volga (13 m)

3. A seconda del principio di utilizzo risorse naturali e la conseguente concentrazione di acqua, le centrali idroelettriche sono: diga e corso d'acqua. La pressione dell'acqua al loro interno viene creata installando una diga che blocca completamente il fiume o aumenta il livello dell'acqua al livello richiesto. Tali dighe sono costruite sulla maggior parte dei fiumi di pianura. (Ad esempio, Ivankovskaya HPP, Uglichskaya HPP); vicino alla diga. In questo caso il fiume è completamente bloccato da una diga e dietro la diga, nella sua parte inferiore, si trova l'edificio stesso della centrale idroelettrica. L'acqua, in questo caso, viene fornita alle turbine attraverso appositi tunnel a pressione, e non direttamente, come nelle centrali idroelettriche ad acqua fluente. (Ad esempio, la centrale idroelettrica di Bratsk); derivazionale. Su fiumi con una grande pendenza. L'acqua viene drenata dal letto del fiume attraverso appositi sistemi di drenaggio che hanno una pendenza inferiore rispetto al letto del fiume. (Ad esempio, Irkutsk HPP, Ust-Ilimsk HPP); stoccaggio pompato. In grado di accumulare l'elettricità generata e di metterla in uso nei momenti di picco di carico.

Centrali elettriche a moto ondoso. Per produrre elettricità vengono utilizzate due caratteristiche principali delle onde: l'energia cinetica e l'energia di rotolamento. Le centrali maremotrici sfruttano l’energia delle maree. Le centrali mareomotrici vengono costruite sulle rive dei mari, dove le forze gravitazionali della Luna e del Sole modificano il livello dell'acqua due volte al giorno. Le fluttuazioni del livello dell'acqua vicino alla costa possono raggiungere i 13 metri (ad esempio, Kislogubskaya TPP, Mare di Barents). Un gruppo speciale di centrali idroelettriche comprende centrali elettriche che utilizzano l'energia dei mari e degli oceani, vale a dire:

Vantaggi delle centrali idroelettriche rispetto ad altre centrali che utilizzano fonti tradizionali * Svantaggi delle centrali idroelettriche 1. Utilizzo di energia rinnovabile 1. Inondazione di terreni arabili 2. Elettricità molto economica 2. Pericolo nelle zone montuose (sismicità) 3. Il funzionamento non è accompagnato dalle emissioni nocive nell'atmosfera 3. Cambiamenti nella composizione della flora e della fauna nella zona alluvionale, migrazione degli animali. 4. Uscita veloce alla modalità operativa di erogazione della potenza dopo l'accensione della stazione Pro e contro dell'energia idroelettrica * - includono le fonti tradizionali energia termica combustibile per combustione ed energia nucleare

Attualmente in Russia la maggior parte dei grandi fiumi sono regolamentati. Così, ad esempio, R. Il Volga è una cascata di bacini idrici e le sue caratteristiche dipendono dalle strutture di regolamentazione (acquedotto). L’energia idroelettrica, essendo un settore promettente, sta guadagnando slancio. Ad esempio, nell'aprile 2012 è iniziato il riempimento del bacino idrico della centrale idroelettrica Boguchanskaya sul fiume Angara, la più lunga in costruzione e la più giovane in Russia.

GRAZIE PER L'ATTENZIONE!

Diapositiva 2

• La centrale idroelettrica (HPP) è una centrale elettrica che utilizza l'energia del flusso d'acqua come fonte di energia. Le centrali idroelettriche vengono solitamente costruite sui fiumi costruendo dighe e bacini artificiali

Diapositiva 3

Scopi e obiettivi

• Scopri quali sono le più grandi centrali idroelettriche, le loro caratteristiche, i principi di funzionamento, l'ubicazione, quali incidenti e inconvenienti si verificano nelle centrali idroelettriche.

Diapositiva 4

• Per la produzione efficiente di elettricità in una centrale idroelettrica sono necessari due fattori principali: un approvvigionamento idrico garantito tutto l’anno e possibilmente grandi pendenze del terreno simili a canyon sono favorevoli alla costruzione idraulica;

Diapositiva 5

Caratteristiche della centrale idroelettrica:

• Il costo dell'elettricità nelle centrali idroelettriche russe è più di due volte inferiore a quello delle centrali termoelettriche.
• I generatori idroelettrici possono essere accesi e spenti abbastanza rapidamente a seconda del consumo di energia
• Fonte di energia rinnovabile
• Impatto significativamente inferiore sull'ambiente atmosferico rispetto ad altri tipi di centrali elettriche
• La costruzione di centrali idroelettriche richiede solitamente più investimenti di capitale
• Le centrali idroelettriche efficienti sono spesso più distanti dai consumatori
• I serbatoi occupano spesso vaste aree
• Le dighe spesso modificano la natura della pesca perché bloccano il passaggio dei pesci migratori verso le zone di deposizione delle uova, ma spesso favoriscono un aumento degli stock ittici nel bacino stesso e l’implementazione della piscicoltura.

Diapositiva 6

Principio di funzionamento

• Il principio di funzionamento di una centrale idroelettrica è abbastanza semplice. Una catena di strutture idrauliche fornisce la pressione necessaria all'acqua che scorre alle pale di una turbina idraulica, che aziona i generatori che producono elettricità.

Diapositiva 7

• La pressione dell'acqua necessaria si forma attraverso la costruzione di una diga e, come risultato della concentrazione del fiume in un determinato luogo o della deviazione, il flusso naturale dell'acqua. In alcuni casi, per ottenere la pressione dell'acqua richiesta, vengono utilizzati insieme sia una diga che una deviazione.
• Tutte le apparecchiature elettriche si trovano direttamente nell'edificio della centrale idroelettrica stessa. A seconda dello scopo, ha una propria divisione specifica. Nella sala macchine sono presenti centraline idrauliche che convertono direttamente l'energia del flusso d'acqua in energia elettrica. Inoltre sono disponibili tutti i tipi di apparecchiature aggiuntive, dispositivi di controllo e monitoraggio per il funzionamento di centrali idroelettriche, una stazione di trasformazione, quadri elettrici e molto altro ancora.

Diapositiva 8

Le centrali idroelettriche si dividono in base alla potenza generata:

• potente: produce da 25 MW a 250 MW e oltre;
• medio - fino a 25 MW;
• piccole centrali idroelettriche - fino a 5 MW.
• La potenza di una centrale idroelettrica dipende direttamente dalla pressione dell'acqua, nonché dall'efficienza del generatore utilizzato. A causa del fatto che, secondo le leggi naturali, il livello dell'acqua cambia costantemente, a seconda della stagione, nonché per una serie di altri motivi, è consuetudine considerare la potenza ciclica come espressione della potenza di una centrale idroelettrica . Ad esempio, esistono cicli di funzionamento annuali, mensili, settimanali o giornalieri di una centrale idroelettrica.

Diapositiva 9

Le centrali idroelettriche si dividono anche in base allo sfruttamento massimo della pressione dell'acqua:

• alta pressione - più di 60 m;
• media pressione - da 25 m;
• bassa pressione - da 3 a 25 m.

Diapositiva 10

Centrali idroelettriche in Russia con una capacità di oltre 1000 MW

Diapositiva 11

Contesto dello sviluppo dell'ingegneria idraulica in Russia

• La prima fase della costruzione della centrale idroelettrica:
• quartiere
• Nome
• energia

Diapositiva 12

Incidenti e inconvenienti nelle centrali idroelettriche

• 9 ottobre 1963: uno dei più grandi incidenti idraulici alla diga del Vajont, nel nord Italia.
• 12 settembre 2007 - nella centrale idroelettrica di Novosibirsk si è verificato un grande incendio in uno dei trasformatori a causa di un cortocircuito e, di conseguenza, il bitume e l'involucro del trasformatore hanno preso fuoco.
• 3 agosto 2009 - incendio su un trasformatore di tensione di un quadro aperto da 200 kV Bureyskaya HPP..
• 16 agosto 2009 - incendio nella centrale telefonica miniautomatica della centrale idroelettrica di Bratsk, guasto delle apparecchiature di comunicazione e telemetria della centrale idroelettrica (la centrale idroelettrica di Bratsk è una delle tre più grandi centrali idroelettriche della Russia ).
• 17 agosto 2009 - un grave incidente alla centrale idroelettrica Sayano-Shushenskaya (la centrale idroelettrica Sayano-Shushenskaya è la centrale elettrica più potente della Russia).