Hidroelektrik, dünya çapında en yaygın kullanılan yenilenebilir enerji kaynağıdır. Hidroelektrik jeneratörler Hidroelektrik santraller için kullanılan, rezervuarlarda ve barajlarda kullanılan en büyüğünden evsel ve kırsal uygulamalar için kullanılan en küçüğüne kadar geniş çapta mevcuttur. Bu makale, gereksinimlerinize en uygun hidroelektrik jeneratörlerin seçilmesi konusunda bazı rehberlik sunmaktadır.
İçindekiler
Hidroelektrik jeneratörler için küresel pazar tahminleri
Hidroelektrik jeneratörlere giriş
Hidroelektrik türbin çeşitleri
Mevcut hidroelektrik jeneratör çeşitlerine bir bakış
Nihai düşünceler
Hidroelektrik jeneratörler için küresel pazar tahminleri
Hidroelektrik jeneratörlere yönelik küresel pazar, yıllık bileşik büyüme oranıyla iyi bir şekilde büyüyor (CAGR) %6.8 10'den 2022'ye kadar olan 2032 yıllık dönemde. 2022'de piyasa değeri 137.6 milyar ABD doları, büyüyor 264.41 milyar ABD doları 2032 tarafından.
Pazar payı liderliğini sürdürüyor %63 oranında büyük hidroelektrik santral sabit sistemleriÜzerinde %37 ile daha küçük taşınabilir sistemlerHer ne kadar daha küçük sistemlerin daha hızlı büyüyeceği öngörülse de % 7.8 CAGR.
Asya Pasifik mevcut kullanım ve öngörülen pazar büyümesine öncülük ederken, Çin büyük baraj bazlı hidroelektrik enerjinin en büyük üreticisidir. Yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilginin artması nedeniyle daha küçük sistemler dünya çapında büyüme buluyor. Daha küçük sistemler hafiftir ve diğer enerji üretimi kaynaklarını desteklemek için çiftlikler ve küçük çiftlikler gibi yerlere kurulumu kolaydır.
Hidroelektrik jeneratörlere giriş
Medeniyetler 2000 yılı aşkın süredir suyun gücünden yararlanıyor. Modern çağda, dünya elektriğinin %70'inden fazlası hidroelektrik tarafından üretiliyor ve bu da onu dünya çapında en yaygın kullanılan yenilenebilir enerji kaynağı haline getiriyor.
Hidroelektrik jeneratörler elektrik üretmek için akan suyun kuvvetini kullanır. Bunu bir türbinin fan kanatlarından su geçirerek yaparlar. Bıçaklar, metal bir şaftı döndüren bir pervane gibi hareket eder ve bu da daha sonra bir motoru döndürür. Motor elektrik enerjisi üretir. Türbinin büyüklüğü ve suyun akışı, üretilen elektrik miktarını belirler.
Su akışı birkaç doğrudan akış yöntemiyle sağlanır:
- Su, bir rezervuar gibi kapalı bir kaynaktan veya bir şelalenin veya akan bir nehrin doğal akışından salınır. Bu şekilde, suyu türbin boyunca hareket ettiren ana kuvvet yerçekimidir.
- Su, türbinden akmak üzere başka bir kaynaktan yönlendirilir. Bu genellikle nehir gibi daha büyük bir su kütlesinin giderek daha küçük kanallara ve borulara yönlendirilmesiyle oluşturulur. Bu işlem, türbin kanatlarını itmek için yüksek basınçlar üretebilir.
- Su, rezervuar gibi depolanan bir tesise yukarı doğru pompalanır ve daha sonra bu suyun yerçekimi yoluyla aşağıya doğru türbine akmasını sağlar. Bu yöntem, suyu yukarı doğru itmek için güç gerektirir; bu nedenle, bu gücü oluşturmak için yenilenebilir enerji kaynakları kullanıldığında en verimli yöntemdir.
Yukarıdaki diyagramdan Chengdu Forster Teknoloji Şirketi enerji santrali türbini boyunca yerçekimi suyu akışını kullanan, bir rezervuara yerleştirilmiş bir hidroelektrik santralinin örneğini göstermektedir.
Doğal kaynaklardan su kullanılması hidroelektrik jeneratörü yenilenebilir bir enerji haline getirir, ancak prensip aslında fosil yakıtlı enerji üretimi için de aynıdır. Kömürle çalışan elektrik santralleri, suyu ısıtmak, buhar oluşturmak ve daha sonra türbine zorlanan buharı oluşturmak için kömür kullanır.
Çin'deki Yangtze Nehri boyunca uzanan Three Gorges Barajı, 32 x 700 Megawatt (Mw) türbinleri ve santralin kendisine güç sağlayan iki adet 50 Mw'lık jeneratörüyle dünyanın en büyük hidroelektrik santralidir.
Kapasitesi 5 Kilowatt'ın altında olan hidroelektrik jeneratörler, çiftliklerde, küçük holdinglerde ve küçük sanayilerde ve şebekeden bağımsız veya hibrit güç kullanımlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. 5 Kilowatt ve üzeri jeneratörler için uygulama, küçük topluluklara, kırsal endüstrilere ve daha büyük tarımsal ihtiyaçlara enerji sağlanmasını içerebilir.
Hidroelektrik türbin çeşitleri
Hidroelektrik türbinler, gücünü suyun basıncı ve akışının birleşiminden üretir. Suyun basıncı veya kuvveti, su kaynağının 'yükseklik' adı verilen yüksekliğinden belirlenir. Suyun akışı suyun hem hacmi hem de hızıdır
Farklı yük ve su akışı türlerine uygun farklı türde türbinler vardır. Ana iki tür reaksiyon ve dürtüdür.
Reaksiyon türbinleri Türbin kanatları tamamen su akışı içinde konumlandırılmış ve tüm kanatlar su akışıyla temas halinde olacak şekilde su kanatların üzerinden akarken döndürülür. Kullanılan türbin kanadı türleri arasında pervane (tekne pervanesinde olduğu gibi), Kaplan (ayarlanabilir kanatlar), kinetik (doğrudan akıştan) ve Francis türbini (jet motorunun bıçakları gibi). Türbin kanat tipi, suyun yüksekliğine ve akışına göre seçilir ve her birinin kendine göre avantajları vardır. Çoğu reaksiyon türbini daha düşük düşü ve daha yüksek akış için kullanılır, ancak Kaplan türbinleri aynı zamanda yüksek düşü için de uygundur.
Darbe türbinleri Tekerleği (koşucuyu) hareket ettirmek için güçlerini su akışından üretirler. Pelton impuls türbinlerinde çarkın yalnızca bir kısmı su akışıyla temas halindedir (bir değirmendeki su çarkını hayal edin). Akış koşucuyu döndürdükçe her yeni kanat akışa girer ve hareket devam eder. Pelton türbinleri yüksek düşü ve düşük akış için iyi çalışır. Çapraz akışlı türbinler, akışın türbin çarkının daha geniş bir kısmından geçmesine izin vererek giriş ve çıkıştaki akışı yakalar. Bunlar çok yüksek akış ve düşük su seviyesi için iyi çalışır.
Mevcut hidroelektrik jeneratör çeşitlerine bir bakış
Dünyanın dört bir yanındaki büyük hidroelektrik santraller genellikle büyük nehirler ve rezervuarlar üzerine kuruludur ve buna karşılık gelen büyük, özel olarak inşa edilmiş, 500 megavat ve üzeri güce sahip hidroelektrik jeneratörleri vardır. Kırsal enerji üretimi, şebekeden bağımsız tarım ve endüstriyel sistemler gibi daha küçük uygulamalar için, büyük jeneratörler çevrimiçi sipariş için mevcuttur.
Bu bölüm, 'hazır' olarak temin edilebilecek çok çeşitli hidroelektrik jeneratörlerden bir seçkiyi incelemekte ve dikkate alınması gereken bazı uygulamaları önermektedir.
Büyük boyutlu jeneratörler
Üretim kapasitesinin 1 Megawatt'ı (1000 Kilowatt) aştığı durumlarda, üretilen enerji miktarı küçük bir çiftliğin veya evin tipik ihtiyaçlarını aşar, dolayısıyla bunların kullanımı endüstriyel uygulamalar ve kırsal topluluk için şebeke içi veya şebeke dışı güç kaynağı için daha uygundur. Bu tür büyük hidroelektrik jeneratörleri nehir, göl veya küçük rezervuar gibi yakındaki bir su kaynağının yakınına veya üzerine yerleştirilecektir. Su doğrudan yer çekimiyle sağlanabilir, ancak daha çok yakındaki bir kaynaktan pompalanır veya yeniden yönlendirilir.
Daha küçük boyutlu jeneratörler
1 Megawatt kapasitesinin altında, 5 ila 500 Kilowatt ve daha fazlasını üretebilen daha küçük hidroelektrik jeneratörler, küçük çiftlikler ve büyük şebekeden bağımsız konutlar için çok uygundur. Enerji üretimini güvenilir tutmak için su akışının tutarlı olduğu küçük nehirler ve büyük akarsuların kenarına kurulmaları muhtemeldir.
Mikro Hidroelektrik jeneratörler
5 Kilowatt'ın altındaki kapasiteye sahip mikro hidroelektrik jeneratörler, şebekeden bağımsız evler ve köyler, küçük kırsal çiftlikler ve yazlık endüstriler için çok küçük, taşınabilir ve kurulumu kolaydır. Akışın, tedarik edilen borular aracılığıyla kolayca yönlendirilmesiyle akışlara monte edilebilirler.
Eğitim modelleri
Hidroelektrik jeneratörlerin çevrimiçi olarak bulunabilen çok sayıda gösteri modeli vardır. Bunlar, fen öğrencilerine hidroelektriğin nasıl çalıştığı konusunda eğitim vermek amacıyla fen derslerinde kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
Nihai düşünceler
Hidroelektrik jeneratörler elektrik üretmek için sabit su akışından yararlanır. Ölçekleri, 20,000 Megawatt'ın üzerinde üretebilen çoklu jeneratörlü enerji santrallerinden, bir Kilowatt'tan fazlasını üretemeyen küçük ev kitlerine kadar değişebilir. Büyük jeneratörler, büyük ölçekli elektrik üretiminden yararlanabilen ülkelerin ihtiyaçlarına hizmet etmektedir. Daha küçük jeneratörler, şebekeden bağımsız güç ihtiyaçları, küçük kırsal enerji üretimi ve yenilenebilir enerjiye meraklı olanlar için giderek daha popüler hale geliyor.
Doğru hidroelektrik jeneratörü seçerken, alıcı, rezervuar mı, büyük su kütlesi temelli mi yoksa küçük bir kırsal dere kenarına mı kurulmuş olası uygulama konusunda zaten net olacaktır. Yerleştirme ve amaçlanan güç ana hususlardır; su basıncına (basıncı yüksekliği) ve akışına en uygun türbin tipine ilişkin ikincil bir karar da verilir.
Potansiyel alıcılar, mevcut geniş seçeneklere göz atabilirler. Chovm.com çevrimiçi sergi salonu.
