Hoe kiest u de beste waterkrachtgeneratoren?

Waterkracht is wereldwijd de meest gebruikte hernieuwbare energiebron voor elektriciteit. Waterkrachtcentrales zijn overal verkrijgbaar, met de grootste die worden gebruikt voor waterkrachtcentrales, gelegen bij reservoirs en dammen, tot de kleinste die worden gebruikt voor huishoudelijke en landelijke toepassingen. Dit artikel biedt enige begeleiding bij het selecteren van de meest geschikte waterkrachtgeneratoren voor uw vereisten.

Inhoudsopgave
Wereldwijde marktprognoses voor waterkrachtcentrales
Een introductie tot waterkrachtcentrales
Soorten waterkrachtturbines
Een blik op het assortiment beschikbare waterkrachtgeneratoren
Laatste gedachten

Wereldwijde marktprognoses voor waterkrachtcentrales

De wereldwijde markt voor waterkrachtcentrales groeit goed met een samengestelde jaarlijkse groeivoet (CAGR) van 6.8% over de periode van 10 jaar van 2022 tot 2032. In 2022 was de marktwaarde US $ 137.6 miljard, groeiend tot US $ 264.41 miljard door 2032.

Het marktaandeel wordt geleid door de grote waterkrachtcentrale vaste systemen op 63%Over kleinere draagbare systemen met 37%, hoewel er wordt voorspeld dat kleinere systemen sneller zullen groeien CAGR van 7.8%.

Azië-Pacific leidt het huidige gebruik en de verwachte marktgroei, met China als grootste producent van grote dam-gebaseerde hydro-elektrische energie. Kleinere systemen vinden wereldwijd groei vanwege de toegenomen interesse in hernieuwbare energiebronnen. Kleinere systemen zijn lichtgewicht en eenvoudig te installeren op locaties zoals boerderijen en kleine landbouwbedrijven om andere bronnen van energieopwekking aan te vullen.

Een introductie tot waterkrachtcentrales

Beschavingen gebruiken de kracht van water al meer dan 2000 jaar. In het moderne tijdperk wordt meer dan 70% van de elektriciteit in de wereld opgewekt door waterkracht, waardoor het met gemak de meest gebruikte bron van hernieuwbare energie ter wereld is.

Hydro-elektrische generatoren gebruiken de kracht van stromend water om elektriciteit op te wekken. Ze doen dit door water door de ventilatorbladen van een turbine te laten stromen. De bladen werken als een propeller om een ​​metalen as te laten draaien, die vervolgens een motor aandrijft. De motor genereert elektrische energie. De grootte van de turbine en de stroming van het water bepalen de hoeveelheid elektriciteit die wordt opgewekt.

Waterstroom wordt bereikt via een aantal directe stroommethoden:

• Water wordt vrijgegeven uit een gevangen bron zoals een reservoir, of uit de natuurlijke stroming van een waterval of stromende rivier. Op deze manier is de zwaartekracht de belangrijkste kracht die het water door de turbine drijft.
• Water wordt omgeleid van een andere bron, om door de turbine te stromen. Dit wordt vaak gecreëerd door een groter waterlichaam, zoals een rivier, in steeds kleinere kanalen en pijpen te leiden. Dit proces kan hoge druk genereren om door de turbinebladen te duwen.
• Water wordt omhoog gepompt naar een opgeslagen faciliteit, zoals een reservoir, dat dat water vervolgens vrijgeeft om door zwaartekracht naar beneden te stromen in de turbine. Deze methode vereist energie om het water omhoog te duwen, dus is het meest efficiënt wanneer hernieuwbare energiebronnen worden gebruikt om die energie te creëren.

Het bovenstaande diagram van Chengdu Forster Technologie Bedrijf toont een voorbeeld van een waterkrachtcentrale die bij een reservoir is geplaatst en gebruikmaakt van zwaartekrachtwaterstroming door de turbine van de centrale.

Door water uit natuurlijke bronnen te gebruiken, is de hydro-elektrische generator een hernieuwbare energiebron, maar het principe is eigenlijk hetzelfde voor de opwekking van fossiele brandstoffen. Kolencentrales gebruiken kolen om water te verwarmen, om stoom te creëren, die vervolgens door de turbine wordt geperst.

De Drieklovendam, die de Jangtsekiang-rivier in China overspant, is de grootste waterkrachtcentrale ter wereld, met 32 ​​turbines van 700 Megawatt (Mw) en nog eens twee generatoren van 50 Mw die de elektriciteitscentrale zelf van stroom voorzien.

Hydro-elektrische generatoren met een capaciteit van minder dan 5 kilowatt worden vaak gebruikt op boerderijen, in kleine landbouwbedrijven en in kleine industrieën, en in off-grid of hybride energietoepassingen. Voor generatoren van 5 kilowatt en hoger kan de toepassing bestaan ​​uit het van stroom voorzien van kleine gemeenschappen, plattelandsindustrieën en grotere landbouwbehoeften.

Soorten waterkrachtturbines

Waterkrachtturbines genereren hun vermogen uit de combinatie van druk en stroming van het water. De druk, of kracht van het water, wordt bepaald door de hoogte van de waterbron, de 'kop' genoemd. De stroming van het water is zowel het volume als de snelheid van het water

Er zijn verschillende soorten turbines, geschikt voor verschillende soorten opvoerhoogte en waterstroom. De twee belangrijkste soorten zijn reactie en impuls.

Reactie turbines hebben hun turbinebladen volledig in de waterstroom geplaatst en worden gedraaid terwijl het water over de bladen stroomt, waarbij alle bladen in contact zijn met de waterstroom. De soorten turbinebladen die worden gebruikt, zijn onder andere propeller (zoals bij een bootpropeller), Kaplan (verstelbare bladen), kinetisch (direct vanuit de stroming) en Francisturbine (zoals de bladen van een straalmotor). Het type turbineblad wordt gekozen op basis van de opvoerhoogte en de stroming van het water, waarbij elk zijn eigen voordelen heeft. De meeste reactieturbines worden gebruikt voor lagere opvoerhoogte en hogere stroming, hoewel Kaplan-turbines ook geschikt zijn voor hoge opvoerhoogte.

Impuls turbines genereren hun kracht uit de waterstroom, om het wiel (runner) te laten bewegen. Bij Pelton impulsturbines is slechts een deel van de runner in contact met de waterstroom (stel je een waterrad in een molen voor). Terwijl de stroming de runner laat draaien, komt elk nieuw blad in de stroming en gaat de beweging door. Pelton turbines werken goed bij hoge opvoerhoogte en lage stroming. Cross flow turbines laten de stroming over een breder deel van het turbinewiel stromen, waarbij de stroming bij in- en uitstroom wordt opgevangen. Deze werken goed bij zeer hoge stroming en lage opvoerhoogte water.

Een blik op het assortiment beschikbare waterkrachtgeneratoren

De grote waterkrachtcentrales over de hele wereld zijn meestal op grote rivieren en reservoirs geplaatst, met overeenkomstig grote, speciaal gebouwde, waterkrachtgeneratoren die 500 megawatt en meer kunnen leveren. Voor kleinere toepassingen, zoals elektriciteitsopwekking op het platteland, off-grid landbouw- en industriële systemen, grote generatoren zijn online te bestellen.

In dit hoofdstuk wordt een selectie uit het brede aanbod van waterkrachtgeneratoren besproken die kant-en-klaar te verkrijgen zijn. Ook worden enkele mogelijke toepassingen genoemd.

Grote generatoren

Wanneer de opwekkingscapaciteit 1 Megawatt (1000 Kilowatt) overschrijdt, overschrijdt de hoeveelheid geproduceerde energie de typische behoeften van een kleine boerderij of woning, dus is hun gebruik geschikter voor industriële toepassingen en voor de stroomvoorziening van plattelandsgemeenschappen op of buiten het net. Zulke grote waterkrachtgeneratoren zouden dicht bij of op een nabijgelegen waterbron worden geplaatst, zoals een rivier, meer of klein reservoir. Water kan rechtstreeks door zwaartekracht worden geleverd, maar wordt waarschijnlijker opgepompt of omgeleid vanuit een nabijgelegen bron.

Kleinere generatoren

Onder de 1 Megawatt capaciteit, kleinere hydro-elektrische generatoren die tussen de 5 en 500 Kilowatt en meer kunnen produceren, zijn zeer geschikt voor kleine boerderijen en grote off-grid woningen. Ze worden waarschijnlijk geplaatst bij kleine rivieren en grote stromen waar de waterstroom consistent is om de elektriciteitsopwekking betrouwbaar te houden.

Micro-hydro-elektrische generatoren

Onder de 5 kilowatt capaciteit zijn micro hydro-elektrische generatoren erg klein, draagbaar en eenvoudig te installeren voor off-grid huizen en dorpen, kleine landelijke boerderijen en huisnijverheid. Ze kunnen worden geïnstalleerd bij beken, met eenvoudig om te leiden stroming via meegeleverde leidingen.

Educatieve modellen

Er zijn een aantal demonstratiemodellen van hydro-elektrische generatoren online beschikbaar. Deze zijn ontworpen voor gebruik in wetenschapsklassen om wetenschapsstudenten te leren hoe hydro-elektriciteit werkt.

Laatste gedachten

Hydro-elektrische generatoren maken gebruik van een constante waterstroom om elektriciteit op te wekken. Ze kunnen variëren in omvang van multi-generator elektriciteitscentrales die meer dan 20,000 megawatt kunnen produceren tot kleine thuiskits die niet meer dan één kilowatt kunnen produceren. Grote generatoren voorzien in de behoeften van landen die gebruik kunnen maken van grootschalige stroomopwekking. Kleinere generatoren worden steeds populairder voor off-grid stroombehoeften, kleine plattelandsstroomopwekking en voor degenen die dol zijn op hernieuwbare energie.

Bij het kiezen van de juiste hydro-elektrische generator zal de koper al duidelijk zijn over de waarschijnlijke toepassing, of het nu gaat om een ​​reservoir of een groot waterlichaam, of om een ​​kleine landelijke stroom. De locatie en het beoogde vermogen zijn de belangrijkste overwegingen, met een secundaire beslissing over het type turbine dat het beste past bij de waterdruk (hoogte) en de stroming.

Potentiële kopers kunnen de ruime keuze bekijken die beschikbaar is op de Chovm.com online showroom.