Science >> Wetenschap >  >> Energie

Hoe energie verloren door hydro -elektrisch?

Hydro -elektrische stroomopwekking is niet 100% efficiënt. Energie gaat verloren door verschillende processen, waardoor minder elektriciteit wordt geproduceerd dan het theoretische potentieel. Hier zijn de belangrijkste gebieden waar energie verloren gaat:

1. Waterstroom en wrijving:

* Wrijving in pijpen en turbines: Water dat door pijpen en turbines beweegt, ervaart wrijving, genereert warmte en vermindert de beschikbare energie voor stroomopwekking.

* hoofdverlies: Naarmate water door het systeem stroomt, verliest het druk als gevolg van wrijving, wat resulteert in een afname van het hoofd (de verticale afstand water daalt). Deze verminderde kop vertaalt zich in minder potentiële energie.

* Niet-ideale stroom: Water stroomt niet altijd perfect recht en efficiënt door het systeem. Turbulentie en wervelingen creëren verliezen.

2. Turbine -efficiëntie:

* Mechanische efficiëntie: Geen turbine is perfect efficiënt in het omzetten van de kinetische energie van water naar mechanische energie. Sommige energie gaat verloren door mechanische wrijving en inefficiënties in de turbine.

* Hydraulische efficiëntie: De vorm en het ontwerp van de turbine beïnvloeden hoe goed het de energie van het water vangt. Verliezen treden op als het water niet optimaal wordt gericht tegen de turbinebladen.

3. Generatorefficiëntie:

* Elektrische efficiëntie: Generatoren zetten mechanische energie om in elektrische energie, maar dit proces is niet 100% efficiënt. Er gaat wat energie verloren als warmte in de generator.

4. Verzendverliezen:

* Weerstand in draden: Elektriciteit die door transmissielijnen stroomt, ervaart weerstand, waardoor enige energie verloren gaat als warmte. Langere afstanden verhogen deze verliezen.

5. Andere factoren:

* Verdamping: Sommige water verdampt uit het reservoir voordat het kan worden gebruikt voor stroomopwekking.

* lekkage: Water kan uit het systeem lekken door scheuren of andere onvolkomenheden, waardoor het beschikbare volume voor stroomopwekking wordt verminderd.

* sedimentatie: Na verloop van tijd kan het sediment zich in het reservoir verzamelen, waardoor het capaciteit wordt verminderd en de waterstroom beïnvloedt.

Algemene efficiëntie:

De algehele efficiëntie van een waterkrachtcentrale kan variëren, afhankelijk van zijn ontwerp, leeftijd en bedrijfsomstandigheden. Typische efficiëntie varieert van 70% tot 90% , wat betekent dat slechts 70-90% van de potentiële energie van het water wordt omgezet in elektriciteit.

Minimalisatie van energieverlies:

Hydro -elektrische plantenontwerpers en operators streven er voortdurend naar energieverliezen te minimaliseren via verschillende methoden:

* Turbine -ontwerp optimaliseren: Geavanceerde turbine -ontwerpen en materialen helpen de hydraulische en mechanische efficiëntie te verbeteren.

* Pijpen en apparatuur onderhouden: Regelmatig onderhoud en reparaties helpen de wrijving en lekkage te verminderen.

* Vermindering van de transmissieafstanden: Het plaatsen van energiecentrales dichter bij consumenten minimaliseert de transmissieverliezen.

* Gebruik van slimme rastertechnologieën: Slimme roosters helpen de stroomstroom efficiënter te beheren, waardoor verliezen worden geminimaliseerd.