Классические ГЭС с дамбами и плотинами знакомы нам достаточно давно. Однако сегодня энергия воды нашла куда более разнообразное применение. В частности, можно отдельное внимание уделить приливным гидроэлектростанциям. Разные страны разрабатывают специальные проекты, которые будут реализованы на их территории.
Для энергетических установок подходит и морская, и речная вода. Современные проекты речных ГЭС отличаются принципиально отличными подходами к процессам получения, сохранения или преобразования энергии. Так все чаще возникают кумулятивные электростанции с пъезопреобразователями. Два основных отдела общей системы станции – преобразователь и энергетический узел.
Вода по специальному водотоку поступает в преобразователь, при этом в потоке отсутствуют воздушные полости и пузыри. Давление в трубе меняется с помощью задвижек, а кумулятивный пьезопреобразователь многократно его увеличивает. Энергетический центр воспринимает это давление, и с помощью пьезоэлементов вырабатывают энергию. Данный узел устанавливается на речном берегу, а труба расположена вдоль речного потока по дну русла. При этом важна естественная скорость потока воды.
Плотинный вариант кумулятивной ГЭС
Если река не обладает высоким потенциалом, и скорость естественного потока достаточно низкая, приходится возводить поперек русла плотину. В таком случае к классической комбинации кумулятивного преобразователя и энергетического узла прибавляется плотинная труба, подводящая воду. Устройство труб водотока, их общая длина и конструкция преобразователя максимально увеличивают речной потенциал и силу давления воды. При этом преобразование энергии происходит в гидротурбине.
В отдельную группу можно выделить русловые гидроэлектростанции, которые включают силовые опоры вертикального типа. В систему входят электрогенераторы и гидродвигатель – лопастной ротор в форме цилиндра с лопастями и придонной перемычкой. Это центр энергетического узла.
Основа работы такого устройства – кинетическая энергия. На силовых опорах подвижно закреплен ротор, который, вращаясь под воздействием течения, позволяет вырабатывать энергию. Особенности конструкции лопастей позволяют увеличивать эффективность. На осях ротора также крепятся электрогенератор, редуктор, силовой кабель и противовесы.