Πώς χάνεται η ενέργεια από το υδροηλεκτρικό;
1. Ροή νερού και τριβή:
* τριβή σε σωλήνες και στροβίλους: Το νερό που κινείται μέσω σωλήνων και στροβίλων βιώνει τριβή, δημιουργώντας θερμότητα και μείωση της διαθέσιμης ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
* Απώλεια κεφαλής: Καθώς το νερό ρέει μέσω του συστήματος, χάνει την πίεση λόγω τριβής, με αποτέλεσμα τη μείωση της κεφαλής (η κατακόρυφη απόσταση νερού πέφτει). Αυτό το μειωμένο κεφάλι μεταφράζεται σε λιγότερη πιθανή ενέργεια.
* Μη ιδανική ροή: Το νερό δεν ρέει πάντα απόλυτα ευθεία και αποτελεσματικά μέσω του συστήματος. Η αναταραχή και οι δόντι δημιουργούν απώλειες.
2. Απόδοση του στροβίλου:
* Μηχανική απόδοση: Κανένας στρόβιλος δεν είναι απόλυτα αποτελεσματικός στη μετατροπή της κινητικής ενέργειας του νερού στη μηχανική ενέργεια. Κάποια ενέργεια χάνεται λόγω μηχανικής τριβής και αναποτελεσματικότητας μέσα στον στρόβιλο.
* υδραυλική απόδοση: Το σχήμα και ο σχεδιασμός του στροβίλου επηρεάζουν πόσο καλά συλλαμβάνει την ενέργεια του νερού. Οι απώλειες εμφανίζονται εάν το νερό δεν κατευθύνεται βέλτιστα κατά των λεπίδων του στροβίλου.
3. Απόδοση γεννήτριας:
* Ηλεκτρική απόδοση: Οι γεννήτριες μετατρέπουν τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια, αλλά αυτή η διαδικασία δεν είναι 100% αποτελεσματική. Κάποια ενέργεια χάνεται ως θερμότητα μέσα στη γεννήτρια.
4. Απώλειες μετάδοσης:
* Αντίσταση στα καλώδια: Η ηλεκτρική ενέργεια που ρέει μέσω γραμμών μεταφοράς βιώνει αντίσταση, προκαλώντας κάποια ενέργεια να χαθεί ως θερμότητα. Οι μεγαλύτερες αποστάσεις αυξάνουν αυτές τις απώλειες.
5. Άλλοι παράγοντες:
* εξάτμιση: Ορισμένα νερά εξατμίζονται από τη δεξαμενή πριν μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
* Διαρροή: Το νερό μπορεί να διαρρεύσει από το σύστημα μέσω ρωγμών ή άλλων ατελειών, μειώνοντας τον διαθέσιμο όγκο για την παραγωγή ενέργειας.
* καθίζηση: Με την πάροδο του χρόνου, τα ιζήματα μπορούν να συσσωρευτούν στη δεξαμενή, να μειώσουν την ικανότητά του και να επηρεάσουν τη ροή του νερού.
Συνολική απόδοση:
Η συνολική αποτελεσματικότητα ενός υδροηλεκτρικού σταθμού μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τις συνθήκες σχεδιασμού, ηλικίας και λειτουργίας. Η τυπική αποτελεσματικότητα κυμαίνεται από 70% έως 90% , που σημαίνει ότι μόνο το 70-90% της πιθανής ενέργειας του νερού μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια.
ελαχιστοποίηση της απώλειας ενέργειας:
Οι υδροηλεκτρικοί σχεδιαστές και οι χειριστές προσπαθούν συνεχώς να ελαχιστοποιούν τις απώλειες ενέργειας μέσω διαφόρων μεθόδων:
* Βελτιστοποίηση σχεδιασμού στροβίλου: Τα προχωρημένα σχέδια και τα υλικά των στροβίλων συμβάλλουν στη βελτίωση της υδραυλικής και μηχανικής απόδοσης.
* Διατήρηση σωλήνων και εξοπλισμού: Η τακτική συντήρηση και οι επισκευές συμβάλλουν στη μείωση της τριβής και της διαρροής.
* Μείωση των αποστάσεων μετάδοσης: Η τοποθέτηση σταθμών ηλεκτροπαραγωγής πιο κοντά στους καταναλωτές ελαχιστοποιεί τις απώλειες μετάδοσης.
* Χρησιμοποιώντας τεχνολογίες έξυπνων πλέγματος: Τα έξυπνα πλέγματα βοηθούν στη διαχείριση της ροής ισχύος πιο αποτελεσματικά, ελαχιστοποιώντας τις απώλειες.
