लहर बिजली संयंत्र। तरंग ऊर्जा: शक्ति का उछाल

एक छोटी सी प्रस्तावना

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की खोज का मुख्य विचार उस ग्रह के संसाधनों का उपयोग करना है जो प्रकृति प्रदान करती है। उनका संचालन, बदले में, पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव नहीं डालता है। इसलिए, इस समय पहले से ही तरंग बिजली संयंत्र, सौर, पवन, भूतापीय और इतने पर हैं।

लहर बिजली संयंत्र- जलीय वातावरण में स्थित और तरंग ऊर्जा का उपयोग करने वाली वस्तु। यह इस प्रकार है कि इस तरह के नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत किसी भी क्षेत्र में नहीं बनाए जा रहे हैं। फिलहाल दुनिया में उनमें से इतने सारे नहीं हैं: पुर्तगाल में, स्कॉटलैंड में, फ्रांस में, दक्षिण कोरिया में और इसी तरह।

तरंग पनबिजली संयंत्रों के लाभ

• विश्व के महासागरों की अशांति ऊर्जा का एक नवीकरणीय स्रोत है।
• बिजली में तरंग ऊर्जा का रूपांतरण कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ), कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) और नाइट्रोजन और सल्फर ऑक्साइड, धूल प्रदूषक और अन्य खतरनाक कचरे की रिहाई के साथ नहीं है, मिट्टी को प्रदूषित नहीं करता है।
• वेव हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट की स्थापना और संचालन अपेक्षाकृत सस्ता है, जब तक कि तूफान का सामना करने के लिए डिज़ाइन किए गए ऐसे संयंत्र का विकास तकनीकी रूप से अधिक जटिल नहीं हो जाता है।
• बड़े तरंग पनबिजली संयंत्र भारी मात्रा में बिजली का उत्पादन कर सकते हैं।
• उचित रूप से डिज़ाइन किए गए तरंग पनबिजली संयंत्रों का समुद्री वनस्पतियों और जीवों पर हानिकारक प्रभाव नहीं पड़ता है।

तरंग पनबिजली संयंत्रों के नुकसान

• जब समुद्र की सतह शांत (शांत) या लगभग शांत होती है, तो तरंग जलविद्युत शक्ति उपयोगी ऊर्जा का उत्पादन नहीं कर सकती है।
• तरंग पनबिजली संयंत्रों के निर्माण के लिए स्थलों का चयन सावधानी से किया जाना चाहिए ताकि उनसे होने वाले शोर के प्रभाव को कम किया जा सके। साथ ही, उन्हें ठीक उन क्षेत्रों में स्थित होना चाहिए जहां हवा की लहरों में बिजली पैदा करने की पर्याप्त क्षमता होती है।
• "शताब्दी का तूफान" (सौ साल का तूफान) - तूफान संकेतक (निरंतर हवा की गति, लहर की ऊंचाई, आदि) का एक सेट, जो हर सौ साल में एक बार किसी क्षेत्र में होता है, एक लहर पनबिजली स्टेशन को नष्ट कर सकता है, और इसके अत्यधिक तकनीकी जटिलता ताकि वह इस तरह के तूफान का सामना कर सके, इस तथ्य को जन्म देगा कि इसके निर्माण की लागत का भुगतान नहीं किया जाएगा।
• कुछ मामलों में, वेव हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट नेविगेशन के लिए खतरा हो सकते हैं यदि वे नक्शे पर चिह्नित नहीं हैं। वेव हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट का निर्माण करते समय, बोया या अन्य सिग्नल संकेतक स्थापित करना आवश्यक हो सकता है।

उल्लेखनीय कमियों के बावजूद, वास्तव में, यह दिशा बहुत आशाजनक है। विशेषज्ञ वेव हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट्स के डिजाइन को बेहतर बनाने की कोशिश कर रहे हैं, जिससे वे और भी सुरक्षित और अधिक कार्यात्मक हो सकें। यह लेख प्रस्तावित वेव हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के संभावित डिजाइनों में से एक का वर्णन करेगा बोरिस व्लादिमीरोविच सिल्वेस्ट्रोव ([ईमेल संरक्षित]) विवरण साइट http://dom-en.ru/ से लिया गया है।

समुद्री लहर जलविद्युत संयंत्र की परियोजना सिल्वेस्ट्रोवा बी.वी.

जापानी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में हम सभी को चिंतित करने वाली घटनाओं के संबंध में, यह स्पष्ट हो गया है कि एक शांतिपूर्ण परमाणु भी कई समस्याएं ला सकता है। सब कुछ पूर्वाभास करना बस असंभव है। परिणाम ज्ञात है। और साथ ही, ऊर्जा क्षमता के निर्माण से इंकार करना असंभव है। इसलिए मैं आपको पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा प्राप्त करने के तरीकों में से एक से परिचित कराना चाहता हूं। इस पद्धति का उपयोग करते हुए, किसी भी नई तकनीक में महारत हासिल करने की आवश्यकता नहीं है। इस पद्धति में जो कुछ भी एकत्र किया जाता है वह पहले से ही विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया जाता है, साथ ही मरम्मत, स्थापना और बिक्री के बाद की सेवा के लिए प्रौद्योगिकियां भी। इस मामले में प्राप्त की जा सकने वाली शक्ति इतनी बड़ी है कि यह पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों को पार कर सकती है। लेकिन उत्पन्न बिजली की लागत परंपरागत से कम हो सकती है।

विशेषताएं ऑफशोर वेव हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट (एमवीएचई):

• 1m की लहर वाले जलविद्युत संयंत्र की शक्ति 3600 MW . है
• एक पंप खंड का प्रदर्शन 9.085 m³ / s . है
• सभी पंपिंग अनुभागों का कुल प्रदर्शन 654.12 वर्ग मीटर / वर्ग मीटर है
• अधिकतम दबाव 326.4 मीटर है।
• टर्बाइन ब्लेड पर काम कर रहे पानी का दबाव 28.64 एटीएम है।
• पनबिजली इकाइयों की कुल संख्या 12,300 मेगावाट प्रत्येक है
• स्टेशन का पेबैक 3-4 साल है।
• खंड के संचालन को सुनिश्चित करने वाली अधिकतम तरंग ऊंचाई 12 मीटर है।

साभार, बाकू से मैकेनिकल इंजीनियर, सिल्वेस्ट्रोव बोरिस व्लादिमीरोविच।

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की आवश्यकता पर

आधुनिक दुनिया की कल्पना करना मुश्किल है बिना मशीनों और तंत्रों के, बिना गर्म आवास के, बिना कई चीजों के जो प्रगति मानव जाति को देती है। परंतु तकनीकी प्रगतिआधुनिक समाज में सबसे तीव्र समस्या को जन्म दिया है - पृथ्वी पर जलवायु परिवर्तन की समस्या, और इसके परिणामस्वरूप, भविष्य में, कई जीवित जीवों की मृत्यु, पूरे निवास स्थान में परिवर्तन, सभी जीवित चीजें।

पिछली दो शताब्दियों में, हाइड्रोकार्बन ईंधन के उपयोग में कई गुना वृद्धि हुई है। यदि पहले जलाऊ लकड़ी, कोयला, पीट, तेल को मुख्य रूप से गर्म करने के लिए जलाया जाता था, तो आज हाइड्रोकार्बन का शेर का हिस्सा औद्योगिक प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाता है, और सड़क परिवहन के विकास और जहाज निर्माण, विमान निर्माण और रेलवे परिवहन में आंतरिक दहन इंजन के उपयोग ने बनाया है। तरल हाइड्रोकार्बन ईंधन की भारी मांग। इसके अलावा, बॉयलर हाउस और थर्मल पावर प्लांट भी विभिन्न प्रकार के हाइड्रोकार्बन ईंधन पर काम करते हैं।

इस ईंधन को जलाने से हम अरबों क्यूबिक मीटर कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य हानिकारक गैसों को वायुमंडल में उत्सर्जित करते हैं, धीरे-धीरे वातावरण में गैस का प्रतिशत बदलते हैं, जलवायु बदलते हैं, पृथ्वी के पारिस्थितिकी तंत्र में परिवर्तन करते हैं। एक सहस्राब्दी, एक सदी, और शायद कई दशक बीत जाएंगे, और यह प्रक्रिया विनाशकारी हो जाएगी।

मानव जाति आज पहले से ही हाइड्रोकार्बन ईंधन के विकल्प के रूप में ऊर्जा के अन्य स्रोतों की तलाश करने के लिए बाध्य है। बेशक, परमाणु ऊर्जा है, जलविद्युत है, लेकिन इस प्रकार की ऊर्जा के भी अपने नकारात्मक पक्ष हैं और इसका समाधान नहीं हो सकता इस समस्या. जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों का निर्माण बांधों के निर्माण और विशाल क्षेत्रों की बाढ़ का तात्पर्य है, और बदले में पृथ्वी के पारिस्थितिकी तंत्र का उल्लंघन करता है, और परमाणु ऊर्जा से अपशिष्ट आज की सबसे गंभीर समस्या है। इसके अलावा, परमाणु ऊर्जा खंड में दुर्घटनाओं ने हमें परमाणु ऊर्जा के बढ़ते खतरे के बारे में सोचने पर मजबूर कर दिया।

एमवीजीई परियोजना के उद्देश्य

सौर, भूतापीय, पवन जैसे ऊर्जा के प्रकार हैं, लेकिन कुल ऊर्जा संतुलन में इस प्रकार की ऊर्जा का हिस्सा उनकी उच्च लागत के कारण बहुत मामूली है। हमें ऊर्जा के एक नए, पर्यावरण के अनुकूल स्रोत की आवश्यकता है। ऊर्जा का ऐसा ही एक स्रोत हाइड्रोजन हो सकता है। जलने पर, हाइड्रोजन पर्याप्त मात्रा में ऊर्जा छोड़ता है और एक उत्कृष्ट ईंधन है। सड़क परिवहन, और वास्तव में सभी आंतरिक दहन इंजन, हाइड्रोजन पर चल सकते हैं, केवल जल वाष्प को वायुमंडल में निकास के रूप में उत्सर्जित करते हैं। बॉयलर रूम में आवास को गर्म करने के लिए हाइड्रोजन का भी उपयोग किया जा सकता है।

हाइड्रोजन एक आदर्श पर्यावरण के अनुकूल ईंधन है। पानी का इलेक्ट्रोलिसिस उससे हाइड्रोजन और ऑक्सीजन प्राप्त करने की प्रक्रिया है, और भविष्य में जितनी मात्रा में इन गैसों की परिणामी मात्रा को जलाने के लिए आवश्यक है। लेकिन आज, पानी के अपघटन द्वारा हाइड्रोजन का उत्पादन महंगा है और इसके लिए बहुत अधिक बिजली की आवश्यकता होती है, जो बदले में, फिर से, ज्यादातर मामलों में, हाइड्रोकार्बन जलाने से प्राप्त होती है। इस समस्या को हल करने के लिए बहुत सस्ती पर्यावरण के अनुकूल बिजली की जरूरत है। अपतटीय जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण के लिए प्रस्तावित परियोजना, जो हाइड्रोकार्बन नहीं जलाती है, लेकिन समुद्री तरंगों की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है, का उद्देश्य ऊपर वर्णित समस्या को हल करना है।

समुद्र की लहरों की ऊर्जा असीमित है, और आज कार्य को इस ऊर्जा के सबसे कुशल चयन और परिवर्तन के रूप में देखा जाता है। इसे उपयोगी बनाएं और मानवता की सेवा में लगाएं। इस व्याख्यात्मक नोट में ठीक यही चर्चा की जाएगी, जहां समुद्री तरंगों से बिजली लेने की विधि पर विचार किया जाएगा, प्रति उपकरण बिजली की गणना की जाएगी, चयनित स्थापना की कुल शक्ति की गणना की जाएगी, तुलनात्मक विश्लेषणसमान क्षमता के बिजली संयंत्रों के निर्माण का भुगतान।

अपतटीय पनबिजली संयंत्र के लिए स्थान चुनना

मौजूदा तेल प्लेटफार्मों के समान, अपतटीय प्लेटफार्मों पर शक्तिशाली विद्युत अपतटीय स्टेशन बनाए जा सकते हैं। वे किनारे पर बने हैं, और फिर ऊंचे समुद्रों पर चढ़े हुए हैं। तेल उत्पादन में ऐसी प्रौद्योगिकियां पहले से ही अच्छी तरह से विकसित हैं और कोई कठिनाई नहीं पेश करती हैं।

अपतटीय जलविद्युत संयंत्र के निर्माण के लिए साइट चुनते समय, समुद्री लहरों के औसत वार्षिक आयाम पर सांख्यिकीय डेटा होना अच्छा होगा। यह ज्ञात है कि समुद्र की लहरें समुद्र तट के पास अपनी ऊर्जा काफी खो देती हैं। और इसलिए, ऐसे प्लेटफार्मों को 60-80 मीटर की गहराई पर, या उथले गहराई पर स्थापित करने की सलाह दी जाती है, लेकिन तेजी से नीचे की स्थलाकृति के करीब। उत्पन्न बिजली के परिवहन की सुविधा के लिए उन्हें समुद्र तट के करीब स्थापित करने की सलाह दी जाती है, हालांकि कुछ मामलों में इस ऊर्जा का उपयोग सीधे समुद्र में भी किया जा सकता है, जहां तक ​​​​संभव हो हानिकारक उद्योगों को उन जगहों से हटा दें जहां लोग कॉम्पैक्ट रूप से रहते हैं। ऊर्जा-गहन उद्योगों को सीधे समुद्र में, साथ ही अपतटीय नींव पर बनाना संभव है।

एमवीजी और पारंपरिक जल विद्युत के बीच अंतर

विद्युत उत्पादन मानक उपकरण, पारंपरिक हाइड्रो जनरेटर और जलविद्युत में उपयोग किए जाने वाले हाइड्रो टर्बाइन पर आधारित है। नवीनता यह है कि शक्तिशाली पारस्परिक हाइड्रोलिक पंप तरंग ऊर्जा को पानी की संभावित ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, और फिर इसे हाइड्रोलिक टर्बाइनों के ब्लेड में नाली के माध्यम से वितरित करते हैं। ये हाइड्रोलिक पंप दो व्यास निर्देशित बलों, गुरुत्वाकर्षण और जल निकासी बल के संचालन के सिद्धांत का उपयोग करते हैं, जो इस हाइड्रोलिक पंप के पोंटून भाग के विस्थापन से निर्धारित होता है। और ये बल जितने अधिक होंगे, बिजली संयंत्र उतना ही शक्तिशाली होगा। समुद्री लहरों के शिखरों और गर्तों पर आरोपित ये बल शक्तिशाली पिस्टन पंपों में काम करते हैं।

इस हाइड्रोलिक पंप के डिजाइन के बाद से, मंच की ताकत और कठोरता के कारण और इसके साथ कठोरता से जुड़े हुए, जो बदले में निश्चित पिस्टन का आधार हैं, सैकड़ों टन के विस्थापन के साथ पोंटून के उपयोग की अनुमति देता है, ए हाइड्रोलिक पंप अनुभाग का महत्वपूर्ण प्रदर्शन प्राप्त किया जा सकता है। और इन दोनों बलों की समानता के कारण, पंप के इस खंड के दोनों दिशाओं में एक समान संचालन को प्राप्त करना संभव है, जब तरंग शिखा तक उठना और इससे उतरना।

पारंपरिक जलविद्युत से अंतर यह है कि बांध बनाने, पानी जमा करने, बाढ़ क्षेत्रों और इस तरह पृथ्वी के पारिस्थितिकी तंत्र को बदलने और बाधित करने की कोई आवश्यकता नहीं है। जिस प्लेटफॉर्म पर अपतटीय जलविद्युत संयंत्र स्थित है, वह बहुत छोटे क्षेत्र में स्थित है। असीमित मात्रा में पानी जलीय वातावरण से लिया जाता है, हाइड्रो टर्बाइनों में पंप किया जाता है और फिर से समुद्र में छोड़ दिया जाता है।

पर्यावरण पर पारिस्थितिक प्रभाव न्यूनतम है। इस तकनीकी प्रक्रिया में शामिल क्षेत्र न्यूनतम हैं। संभावित आपात स्थितियों के परिणाम जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों में संभावित दुर्घटनाओं के साथ नगण्य और पूरी तरह से अतुलनीय हैं, और परिणामी शक्ति बहुत अधिक है। सौर ऊर्जा के एक प्रकार के व्युत्पन्न के रूप में यह ऊर्जा शाश्वत है। जबकि सूरज चमकेगा, वायुमंडलीय प्रक्रियाएं होंगी, हवाएं चलेंगी और समुद्र की लहर को तितर-बितर कर देंगी। इसलिए इस ऊर्जा का उपयोग इतना लुभावना है।

एक पारंपरिक जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र की शक्ति सीधे जलग्रहण क्षेत्र और दबाव पर निर्भर करती है, और इसलिए सीमित है, जबकि एक अपतटीय बिजली संयंत्र लगभग किसी भी क्षमता का बनाया जा सकता है, क्योंकि समुद्र के खुले स्थान सीमित नहीं हैं, एक की शक्ति अपतटीय जलविद्युत संयंत्र केवल इसके पैमाने पर निर्भर करता है।

MWGE पद्धति के नुकसान और इसे दूर करने के उपाय

समुद्र और महासागर पृथ्वी की सतह का दो तिहाई हिस्सा बनाते हैं। दुनिया के अधिकांश देश समुद्री शक्तियाँ हैं, और इसलिए बिजली पैदा करने का यह पर्यावरण के अनुकूल तरीका उनके लिए बहुत प्रासंगिक हो सकता है, और दुनिया भर में हाइड्रोकार्बन के उपयोग को काफी कम कर सकता है। अन्य बातों के अलावा, इनमें से कई देशों के पास अपना हाइड्रोकार्बन ईंधन नहीं है, और समुद्र तक पहुंच होने के कारण, प्रस्तावित अपतटीय बिजली संयंत्रों के निर्माण में रुचि होगी। इस विधि से उत्पन्न बिजली की पर्यावरण मित्रता भी आज की तीव्र मांगों के आलोक में महत्वपूर्ण और आकर्षक है।

बिजली पैदा करने की प्रस्तावित विधि में केवल एक महत्वपूर्ण कमी है - यह लहरों की पूर्ण अनुपस्थिति की अवधि है, दूसरे शब्दों में, समुद्र में पूर्ण शांति। लेकिन यह इतनी लगातार और इतनी लंबी अवधि की घटना नहीं है, और अगर पवन ऊर्जा संयंत्रों का निर्माण आज हवाओं की परिवर्तनशील प्रकृति के बावजूद किया जा रहा है, और इसे काफी आशाजनक दिशा माना जाता है, तो अपतटीय जलविद्युत संयंत्रों का निर्माण अतुलनीय के कारण उचित होगा ज़्यादा शक्तिऔर सस्ती बिजली। और भविष्य में, वैश्विक ऊर्जा प्रणाली, जो दुनिया भर में फैली हुई है, इस कमी को दूर करेगी, क्योंकि ग्रह के सभी कोनों में बस एक साथ शांति नहीं है, और उत्पन्न और संचित हाइड्रोजन एक थर्मल स्टेशन पर बिजली उत्पन्न करने की अनुमति देगा। इस अवधि के दौरान।

एक समुद्र के एनालॉग्स, वेव हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन

समुद्री तरंगों की ऊर्जा को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करने का प्रयास लंबे समय से किया जा रहा है। वेव कन्वर्टर्स के कई विकास हैं, जिनमें से कुछ को कुछ हद तक लागू किया गया है। अधिकांश उल्लेखनीय परियोजनाएं- फ्लोट हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन, कॉकरेल राफ्ट, साल्टर का झूलता हुआ "बतख", पानी का स्तंभ, मसुदा का स्पंदित जल स्तंभ।

इस प्रस्ताव के सबसे करीब ब्रिटिश एल्विन स्मिथ का आविष्कार है, जिसका विचार किसी भी तटीय पर्वत पर पानी पंप करने के लिए पंपों के उपयोग पर आधारित है और जैसा कि यह जमा होता है, इसका उपयोग करते हुए, जैसा कि पारंपरिक जलविद्युत शक्ति में होता है पौधे। ऐसा लग रहा था कि विचार समान है, लेकिन इस प्रस्ताव के विपरीत, पंपों का एक अलग डिज़ाइन है और एक फ्लोट संस्करण है, दूसरे शब्दों में, वे नीचे या चेन या केबल के लिए तय किए गए समुद्री बॉय हैं।

इस प्रस्ताव के संबंध में, इस प्रस्ताव में कई महत्वपूर्ण कमियां हैं। उतार और प्रवाह, साथ ही लहरों की ऊंचाई, पंपों के लिए ठीक से काम करना बहुत मुश्किल बना देती है और श्रृंखला या केबल की लंबाई को समायोजित करने के लिए एक जटिल तंत्र की आवश्यकता होती है। लंगर वाले बॉय की स्थापना उनके अपरिहार्य बहाव की ओर ले जाती है, जबकि उन्हें विशेष कंक्रीट ब्लॉकों में ठीक करने से नाटकीय रूप से इस डिजाइन की लागत बढ़ जाती है, इसके लिए अनुचित रूप से महंगे पानी के नीचे और अपतटीय क्रेन काम की आवश्यकता होती है, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि कोई भी केबल और चेन सैकड़ों के भार का सामना नहीं कर सकते हैं। टन, इस तरह प्रस्तावित संस्करण में संभव है।

माना एनालॉग्स के वजनदार नकारात्मक गुणों में से एक यह है कि किसी भी लचीले कनेक्शन का उपयोग करके पंपों को एक सामान्य नाली में जोड़ना बहुत मुश्किल है। ऐसी कोई विश्वसनीय, सस्ती, लचीली सामग्री नहीं है जो दबाव और ज्यामितीय आयामों में महत्वपूर्ण परिवर्तन दोनों के संदर्भ में दीर्घकालिक चर भार का सामना कर सके। ऐसे पंपों का संचालन, सेवा रखरखाव, साथ ही मरम्मत, यदि संभव हो तो, बहुत मुश्किल है और आर्थिक रूप से उचित नहीं है। सामान्य तौर पर, ऊपर सूचीबद्ध सभी संस्थापन, साथ ही साथ उनकी विभिन्न विविधताएं, इस परियोजना में प्रस्तावित डिजाइन की तुलना में अतुलनीय रूप से कमजोर हैं।

काम में प्रस्तावित मंच तुरंत एनालॉग के सभी कठिन मुद्दों को हल करता है। लेकिन सबसे बुनियादी और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि प्रस्तावित समाधान, परिणामस्वरूप, भारी शक्ति देगा। प्लेटफ़ॉर्म का कठोर डिज़ाइन, इसका भारी वजन दसियों और यहां तक ​​​​कि सैकड़ों टन के विस्थापन के साथ फ्लोट चैंबर्स का उपयोग करना संभव बनाता है, जिसे कोई भी चेन और केबल सामना नहीं कर सकता है, और माना एनालॉग्स के लिए पानी के नीचे सैकड़ों टन सपोर्ट ब्लॉक स्थापित करता है। एक अनुचित रूप से महंगा समाधान है।

इस परियोजना में, विशिष्ट ज्यामितीय और तकनीकी मापदंडों के साथ एक अपतटीय जलविद्युत संयंत्र पर विचार किया जाएगा, हालांकि सिद्धांत रूप में लगभग कोई भी प्रारंभिक डेटा सेट किया जा सकता है। पर सामान्य शब्दों मेंइसके निर्माण, संचालन, मरम्मत और रखरखाव के मुद्दों पर विचार किया जाता है, अनुमानित आर्थिक गणना की जाती है, इसके अस्तित्व की पुष्टि होती है, और निश्चित रूप से, इसका निर्माण।

अपतटीय जलविद्युत संयंत्र, जिसकी योजना चित्र 1 में दिखाई गई है, एक बहु-स्तरीय संरचना है।

चित्र एक। एक अपतटीय तरंग पनबिजली संयंत्र की योजना

यह डिज़ाइन एक अपतटीय समर्थन आधार 1 पर आधारित है, हालांकि ऐसे विकल्प भी हैं जब हाइड्रोलिक टर्बाइन और हाइड्रो जनरेटर एक अलग आधार पर स्थित हो सकते हैं, जो हाइड्रोलिक इकाइयों में पानी की वृद्धि की ऊंचाई को कम कर देगा, और इस तरह पानी का दबाव बढ़ा देगा। टर्बाइन ब्लेड पर 3 - 4 बजे तक।

• 2 - हाइड्रोलिक टर्बाइन में काम करने के बाद वाटर डिस्चार्ज पाइप लाइन।
• 3- हाइड्रोलिक टरबाइन।
• 4-हाइड्रोजनरेटर।
• 5- उत्पन्न बिजली के परिवहन के लिए हाई-वोल्टेज केबल।
• 6- ट्रांसफार्मर।
• 7 - हेलीपैड।
• 8- घरेलू परिसर।
• 9- आरयू "स्विचगियर"।
• 10- जेनरेटर से स्विचगियर में उत्पन्न बिजली के संचरण के लिए केबल।
• 11-जनरेटर विभाग।
• 12-टरबाइन कम्पार्टमेंट।
• 13 - मुआवजा कॉलम।
• 14-नाली।
• 15 - पंपिंग विभाग।
• 16 - पम्पिंग सेक्शन के निश्चित पिस्टन।
• 17- पम्पिंग अनुभाग।
• 18 - गाइड पिंजरे।

इस स्थापना के संचालन का सिद्धांत इस प्रकार है: पंप अनुभाग 17 गाइड केज 18 अंजीर के अंदर लहर के साथ ऊपर और नीचे चलता है। नंबर 1, स्थिर पिस्टन 9 को कवर करना, जो पहले से ही दूसरे आंकड़े में दिखाया गया है - अंजीर में। नंबर 4 (पंपिंग सेक्शन का अलग संचालन नीचे वर्णित किया जाएगा)। दबावयुक्त पानी, 14 नाली के माध्यम से, मुआवजा कॉलम 13 को आपूर्ति की जाती है, जहां से यह हाइड्रोलिक टर्बाइन के ब्लेड में प्रवेश करती है। हाइड्रोलिक टर्बाइन एक शाफ्ट द्वारा हाइड्रोजेनरेटर 4 से जुड़ा होता है, जिसका रोटर घूर्णन करता है, बिजली उत्पन्न करता है . अपशिष्ट जल को नाली 2 के माध्यम से वापस समुद्र में छोड़ा जाता है। उत्पन्न बिजली को ट्रांसमिशन केबल 10 के माध्यम से स्विचगियर 9 और फिर ट्रांसफॉर्मर 6 के माध्यम से प्रेषित किया जाता है, जहां से यह उच्च वोल्टेज केबल 5 के माध्यम से उपभोक्ताओं के निकटतम सबस्टेशन तक ट्रांसमिशन के लिए तैयार है।

अपतटीय तरंग जलविद्युत योजना

हमारे मामले में, एक बहु-स्तरीय विकल्प पर विचार किया जाएगा। ऊपर के पानी के हिस्से के आयाम, एल * एस के आयामों के कारण, लगभग 130x130 मीटर के बराबर चुना जाएगा, अंजीर देखें। नंबर 2. निचला स्तर पंप रूम है। यह परियोजना का यह हिस्सा है जिसे सबसे अधिक विस्तार से माना जाएगा, क्योंकि यह वह हिस्सा है जो जल विद्युत इंजीनियरिंग में प्रस्तावित नवाचार है।

चावल। 2. पंप रूम की योजना

चावल। 3. पंप रूम का फ्रंटल सेक्शन

यह टीयर समुद्र की सतह से 12 मीटर की ऊंचाई पर स्थित है और इसमें एल 1 * एस आयाम वाले तीन स्वतंत्र हॉल हैं, लगभग 130 मीटर लंबा और 40 मीटर चौड़ा है। पंपिंग हॉल की ऊंचाई 30 मीटर है, प्रत्येक दो हॉल के बीच, ड्राइंग आकार L2 में दिखाया गया चार मीटर का स्थान है, जिसे ऊपरी स्तर पर पानी की आपूर्ति करने वाले नाली को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रत्येक हॉल 250-300 टन की भारोत्तोलन क्षमता के साथ एक ओवरहेड क्रेन से सुसज्जित है।

इसके अलावा, अंत में प्रत्येक हॉल की निचली मंजिल में खुले उद्घाटन ए * बी हैं, विचाराधीन परियोजना में, ये आयाम 25 मीटर 16 मीटर हैं, हैंड्रिल से घिरे हुए हैं और मूरिंग जहाजों के लिए उपयोग किए जाते हैं और सर्विसिंग की संभावना एक ओवरहेड क्रेन द्वारा। प्रत्येक पंप हॉल में दोनों तरफ 12 पंप सेक्शन हैं। तीन हॉल में पंपिंग सेक्शन की कुल संख्या 72 पीसी है। अंजीर देखें। नंबर 2, जो पंप रूम का प्लान है। ओवरहेड क्रेन स्थापना के दौरान और रखरखाव और मरम्मत के दौरान, पंपिंग अनुभागों और उनसे जुड़े नाली के बढ़ते और निराकरण की अनुमति देते हैं, इसके अलावा, उनकी मदद से मूर किए गए जहाजों की सेवा की जाती है। संरचना की बाहरी दीवारों से सटे वर्गों की नाली इस संरचना की बाहरी दीवारों के साथ स्थित हैं।

हाइड्रोटर्बाइन हॉल स्टेशन के दूसरे स्तर पर स्थित हैं, जो ओवरहेड क्रेन और मरम्मत स्थलों से भी सुसज्जित हैं। हाइड्रोलिक टरबाइन में प्रवेश करने से पहले, कम्पेसाटर को पानी के नाली पर रखा जाता है, जो 5-6 मीटर के व्यास और 10-12 मीटर की ऊंचाई वाले जलाशय होते हैं। पानी का इनलेट और आउटलेट जिसमें पानी के निचले हिस्से में स्थित होता है जलाशय उपकरण अपने आप में एक उच्च दबाव वाला टैंक है, जो आंशिक रूप से हवा से भरा होता है, आंशिक रूप से पानी से भरा होता है, इनलेट और आउटलेट पर चेक वाल्व से सुसज्जित होता है और पानी की आपूर्ति की स्पंदनात्मक प्रकृति को सुचारू करने के लिए डिज़ाइन किया जाता है।

तीसरे स्तर पर एक हाइड्रोजनरेटर हॉल, या कई हॉल हैं, जो ओवरहेड क्रेन से सुसज्जित हैं।

चौथे स्तर पर स्विचगियर्स के साथ एक ट्रांसफॉर्मर प्लेटफॉर्म और हॉल है।

और, अंत में, पांचवें स्तर पर उपयोगिता कक्ष और मरम्मत की दुकानें हैं।

उच्चतम बिंदु पर एक हेलीपैड है।

पोंटून पंप अनुभाग का डिजाइन

अब पंपों के डिजाइन पर विचार करें। पोंटून, पंपिंग सेक्शन एक ज्यामितीय आकृति है, जिसके आधार पर पक्षों F1 के साथ एक वर्ग है, हमारे मामले में 7.5m * 7.5m और ऊंचाई N1 के बराबर है। इस विकल्पयह ऊंचाई 13 मीटर है। इस पोंटून के ऊपरी हिस्से में खंड एफ के साथ एक विस्तारित हिस्सा है, जिसका आयाम 8.5 मीटर * 8.5 मीटर और ऊंचाई 2 मीटर है। चित्र संख्या 4 और आकृति संख्या 4a देखें:

चावल। 4. अपतटीय तरंग पनबिजली संयंत्र के संचालन का सिद्धांत

चित्र 4 में:

• 1 - नाली, जो एक निश्चित पिस्टन स्टैंड है।
• 2- विभाजित आस्तीन।
• 3- रबर सीलिंग रिंग।
• 4- रबर सीलिंग रिंग।
• 5 - चैम्बर "ए" के आउटबोर्ड पानी प्राप्त करने के लिए वाल्व।
• 6- बड़ी लहरों के लिए बाढ़ वाल्व।
• 7- समर्थन रोलर्स।
• 8- चैम्बर "ए" का डिस्चार्ज वाल्व।
• 9- रबर सील।
• 10- चैम्बर "बी" का डिस्चार्ज वाल्व।
• 11 - पंप अनुभाग की आंतरिक गुहाएं।
• 12 - चैम्बर "बी" के आउटबोर्ड पानी का सेवन वाल्व।

चावल। 4ए. एक पोंटून का अनुभागीय आरेख

पोंटून की कुल ऊंचाई अंजीर में दर्शाई गई है। नंबर 4 ए एन, इस परियोजना में 15 मीटर के बराबर चुना गया है। एक पोंटून खंड 15 मिमी की मोटाई के साथ जहाज के लोहे से बना है। पोंटून के अंदर व्यास डी (3 मीटर प्रत्येक) और ऊंचाई एन 1 (13 मीटर) के साथ चार बेलनाकार कक्ष होते हैं, जो बाहरी पतवार से स्टिफ़नर से जुड़े होते हैं, चित्र संख्या 4 ए देखें।

समर्थन रोलर और गाइड पिंजरे का डिजाइन

पोंटून के बाहरी किनारों पर प्रत्येक तरफ कई पंक्तियों में और कई पंक्तियों में ऊंचाई में समर्थन रोलर्स होते हैं। समर्थन रोलर का एक अनुमानित डिजाइन अंजीर में दिखाया गया है। पाँच नंबर।

Fig.5 समर्थन रोलर का निर्माण

विचाराधीन परियोजना में, समर्थन रोलर के आयाम एल = 650, एस = 250, आर = 500, वी = 300, एच = 550 हैं। ये रोलर्स अंतरिक्ष में पंप अनुभाग की गति को सीमित करने का काम करते हैं और इसे केवल ऊर्ध्वाधर दिशा में ले जाने की अनुमति देते हैं। रोलर की सहायक, रबर की सतह साथ चलती है भीतरी सतहचैनल नंबर 40, जिसमें से गाइड पिंजरा बनाया गया है, चित्र संख्या 6 और चित्र संख्या 7 देखें। विचाराधीन परियोजना में, पिंजरे के आयाम एच = 20000 मिमी डब्ल्यू = 10000 मिमी एल = 7500 मिमी एस = 8386 मिमी हैं, चित्र 6 देखें।

पोंटून के ऊपरी भाग में आंतरिक भाग में 13 मीटर के स्तर पर और बाहरी भाग में 15 मीटर के स्तर पर, वियोज्य कवर होते हैं जो पोंटून की आंतरिक गुहा को सील करने की अनुमति देते हैं, ये कवर निश्चित पाइपों को कवर करते हैं नाली और संचालन की प्रक्रिया में, अनुभाग के साथ, निश्चित नाली के साथ आगे बढ़ते हैं। अंजीर देखें। संख्या 4.

नीचे के पास पोंटून के निचले हिस्से में, साथ ही ऊपरी हिस्से में पूरे परिधि के चारों ओर 13 मीटर के स्तर पर, आउटबोर्ड पानी का सेवन वाल्व हैं। पोंटून के ऊपरी, चौड़े हिस्से के नीचे, पोंटून की आपातकालीन बाढ़ के लिए डिज़ाइन किए गए आपातकालीन वाल्व हैं, अत्यधिक बड़े तरंग आयाम के मामले में चित्र 4 देखें। इस मामले में, पोंटून तब तक पानी से भर जाता है जब तक कि वह अपनी उछाल खो नहीं देता और गाइड ग्रिड पर जलमग्न स्थिति में लटका रहता है। जब तरंगों का आयाम फिर से डिजाइन मापदंडों में प्रवेश करता है, तो संपीड़ित हवा के माध्यम से पोंटून से पानी निचोड़ा जाएगा, और यह फिर से काम करने की स्थिति में आ जाएगा। एक लचीली उच्च दाब नली पोंटून से जुड़ी होती है और पोंटून की कार्यशील स्थिति में बनी रहती है।

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, पोंटून अंजीर में दिखाए गए गाइड ग्रिड के अंदर चलता है। 6 और अंजीर। 7. ग्रेट एक साधारण पिंजरा है, जिसे शक्तिशाली चैनलों से वेल्डेड किया जाता है और समुद्र के आधार के नीचे तक वेल्डेड किया जाता है। एक झंझरी बनाया गया था, अभी भी किनारे पर, मंच के साथ ही, और अधिक कठोरता के लिए, प्रत्येक तरफ स्थित एक पंक्ति एक पूरे का प्रतिनिधित्व करती है। प्रत्येक पंक्ति के सभी अनुभागीय पिंजरे आपस में जुड़े हुए हैं और समुद्र के आधार के ऊपर-पानी वाले हिस्से के निचले स्तर के नीचे से जुड़े हुए हैं। गाइड ग्रिड का हिस्सा हवा में है, निचले स्तर के नीचे, हिस्सा पानी के नीचे है। गाइड झंझरी के ऊपर-पानी के हिस्से की साइड सतहों के किनारों के साथ, देखने के प्लेटफॉर्म हैं, हैंड्रिल से घिरे हुए हैं और ऊपरी स्तर पर सीढ़ी से बाहर निकलते हैं।

पंप अनुभाग और नाली ब्लॉक का डिजाइन

प्रत्येक पंपिंग सेक्शन के स्थान पर, बोल्ट कनेक्शन की मदद से चार नाली को मजबूती से तय किया जाता है, एक ब्लॉक में संयुक्त, चित्र संख्या 8 देखें।

चावल। 8. एक ही ब्लॉक में पानी की नाली

इस चित्र के अनुसार, N=18500mm M=9500mm F=4000mm। नाली का यह ब्लॉक, बदले में, निश्चित पिस्टन होते हैं और पंप अनुभाग के अंदर लगे होते हैं, और पंप अनुभाग के ऊपरी भाग में उन्हें वियोज्य कवर के साथ कवर और सील कर दिया जाता है। अंजीर देखें। संख्या 4.
इनमें से प्रत्येक नाली 0.8 मीटर व्यास वाला एक उच्च दबाव वाला पाइप है। प्रत्येक नाली के निचले हिस्से में, लगभग 3 मीटर के व्यास के साथ एक मोटा होना होता है। फिर एक निश्चित पिस्टन होता है, जिस पर इनलेट और आउटलेट वाल्व होते हैं, और साइड सतहों के साथ घने गोल रबर से भरे सीलिंग खांचे होते हैं . ऑपरेशन के दौरान, इस सीलिंग रबर को पानी के दबाव से भी दबाया जाता है।

चावल। संख्या 9. पंप अनुभाग का डिजाइन

• 1- नाली
• पम्पिंग सेक्शन का 2-सिलेंडर।
• 3- चैम्बर दबाव वाल्व "ए"
• 4- रबर सील।
• 5- चैम्बर "बी" का डिस्चार्ज वाल्व।

बेशक, काम करने वाले कक्षों में पूर्ण सीलिंग प्राप्त करना संभव नहीं होगा, और इसकी आवश्यकता नहीं है, मामूली लीक की उपेक्षा की जा सकती है, चैम्बर "बी" से लीक केवल सील के माध्यम से चैम्बर "ए" में संभव है, और पानी थोड़ा बहता है ऊपरी संपीड़न कक्ष से "ए" वापस तालाब में बह जाएगा। ऊपर वर्णित अधिकांश संरचना पानी में डूबी हुई है। मैं तुरंत एक आरक्षण कर दूंगा कि इस पंपिंग सेक्शन का डिज़ाइन मनमाने ढंग से लिया गया था, केवल इस विचार की व्यवहार्यता को साबित करने के लिए, मैं इस बात से इनकार नहीं करता कि इस डिज़ाइन के लिए शायद अधिक इष्टतम समाधान हैं।

प्रदर्शन और शक्ति गणना

पंप अनुभाग के संचालन की गणना

चूंकि ऊर्जा और कार्य एक ही अवधारणा है, और इस मामले में काम बल और विस्थापन का उत्पाद है, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि अनुभाग की उछाल और उसका कुल वजन बराबर है, यह ये बल हैं जो प्रदर्शन का निर्धारण करेंगे अनुभाग।

आइए इस खंड की उछाल सुनिश्चित करने के लिए एक खंड की मात्रा की गणना करें।

एक खंड की मात्रा के बराबर है:

क्यूएनएस \u003d ए * बी * एच \u003d 7.5 * 7.5 * 13 \u003d 731.25 एम³

पंप अनुभाग के ऊपरी भाग की मात्रा के बराबर है:

Qvchs \u003d - [ 1 * 0.5 * 8] * 2 \u003d 136.5 m³

इस प्रकार, चार काम करने वाले सिलेंडरों की मात्रा को घटाए बिना पंपिंग सेक्शन की कुल मात्रा के बराबर होगी:
क्यूएनएस = 731.25 एम³ + 136.5 एम³ = 867.75 एम³

चार कार्यशील सिलिंडरों का आयतन बराबर होता है:

Qрц = r²h * 4 = 3.14 * 1.5² * 13 * 4 = 367.38 वर्ग मीटर

इस प्रकार, कार्य खंड की उछाल प्रदान करने वाला आयतन इसके बराबर है: Qpl \u003d 867.75 m³ - 367.38 m³ \u003d 499.88 m³

हम पंप अनुभाग की संपूर्ण संरचना के वजन की गणना करेंगे, जिसके लिए हम धातु की मात्रा की गणना करते हैं जिससे यह खंड बनाया गया है, यह देखते हुए कि पंप अनुभाग मुख्य रूप से शीट धातु से बना है जिसकी मोटाई 15 मिमी है

क्यू = 7.5 * 7.5 * 0.015 + 7.5 * 4 * 13 * 0.015 + [ 8.5 + 2] * 4 * 2 * 0.015 + [ 8.5 * 8.5 -0.5 * 1 * 8] * 0.015 * 2 + 2 * 3.14 * 1.5 * 13 * 4 * 0.015 = 0.844 + 5.85 + 1.26 + 0.097 + 7.347 = 15.398 मी³

इस प्रकार, स्टिफ़नर, साइड रोलर्स, समुद्री जल सेवन वाल्वों को ध्यान में रखते हुए, हम धातु की कुल मात्रा लगभग 20 m³ के बराबर लेंगे। उछाल और वजन के बीच समानता खोजने के लिए, आइए इन बलों तक आंशिक रूप से पंपिंग सेक्शन को पानी से भरें। बराबर हैं।

: 2 = 327.94 टी

और इसलिए आगे की गणना में, हम उस बल को लेंगे जिसके साथ पंपिंग सेक्शन काम करेगा, दोनों जब लहर के शिखर पर चढ़ते हैं, और जब उससे उतरते हैं, तो 327.94 टन के बराबर। गोल, - 328t

पम्पिंग पावर प्लांट की उत्पादकता और शक्ति की गणना

अब आइए चित्र संख्या 4 में दिखाए गए पंपिंग सेक्शन के सिंगल वर्किंग सिलेंडर के संचालन पर विचार करें। इस आंकड़े में, पंपिंग सेक्शन लहर के साथ ऊपर की ओर बढ़ता है, जिसे एक तीर द्वारा दर्शाया गया है। इस पंप के संचालन का सिद्धांत इस प्रकार है: ऊपर जाने के बाद, यह पंप खंड एक लहर पर संभावित ऊर्जा जमा करता है। चैंबर "ए" मात्रा में बढ़ जाता है और पानी के बाहर पानी के वाल्व 5 अंजीर के माध्यम से पानी से भर जाता है। संख्या 4. जिस समय लहर के साथ पूरा खंड उतरना शुरू होता है, कक्ष "ए" में दबाव बन जाएगा। समुद्री जल इनलेट वाल्व #5 बंद हो जाएगा, और डिस्चार्ज वाल्व #8 खुल जाएगा, और चैम्बर "ए" में पानी की मात्रा को नाली में निचोड़ा जाएगा। उसी समय, रिवर्स प्रक्रिया "बी" कक्ष में होती है। चैंबर "बी" खुले समुद्र के पानी के वाल्व नंबर 12 के माध्यम से पानी से भर जाता है। चैम्बर "बी" का डिस्चार्ज वाल्व नंबर 10 बंद है। जैसे ही लहर शिखर की ओर बढ़ती है, वाल्व नंबर 10 के माध्यम से कंड्यूट में पानी के संपीड़न और निष्कासन का स्ट्रोक चैम्बर "बी" आदि में होता है।

अंजीर संख्या 9 . में क्लोज़ अपपिस्टन असेंबली को दिखाया गया है, जहां 1 नाली है, जिसके माध्यम से ऊपरी स्तर पर पानी की आपूर्ति की जाती है, जिस पर हाइड्रोटर्बाइन कम्पार्टमेंट स्थित है। उसी समय, एक ही नाली एक कठोर, प्रतिरोधी पिस्टन प्रणाली है। चूंकि एक ही ब्लॉक में पंपिंग सेक्शन में चार नाली होती हैं, उनमें से प्रत्येक में लगभग 82 टन [328 टन: 4 = 82 टन] का एक चर भार होता है, दोनों संपीड़न और तनाव में।

• 2 - पंपिंग सेक्शन का सिलेंडर।
• 3 - चैम्बर डिस्चार्ज वाल्व "ए"।
• 4 - कठोर रबर से बनी पिस्टन सील, जैसे कि हाइड्रो जनरेटर पर बियरिंग्स में उपयोग की जाती है, इसके अलावा, इन रबर के छल्ले पिस्टन के अंदर पानी के दबाव से लगातार दबाए जाते हैं।
• 5 - चैम्बर डिस्चार्ज वाल्व "बी"।

चित्र संख्या 9 में, पंपिंग अनुभाग लहर के साथ ऊपर की ओर बढ़ता है, जो एक तीर द्वारा दिखाया गया है, जबकि वाल्व नंबर 3 बंद हो जाएगा, और वाल्व नंबर 5 खुल जाएगा, और चैम्बर "बी" से पानी की मात्रा होगी नाली में दबा दिया।

आइए इस पंप अनुभाग के प्रदर्शन को आंकने के लिए कुछ गणनाएँ करें। तो, 1 मीटर की लहर के साथ, एक शरीर जो ऊपर है 0.5 मीटर ऊपर उठ जाता है, और फिर शांत जल स्तर से 0.5 मीटर नीचे गिर जाता है। चूंकि नाली में बैक प्रेशर बनाया जाएगा, पिस्टन स्ट्रोक कुछ छोटा होगा। हम सशर्त रूप से ऐसी तरंग ऊंचाई चुनते हैं जिस पर कुल पिस्टन स्ट्रोक 1 मीटर के बराबर होगा। तब कक्ष "ए" से एक चक्र में नाली में विस्थापित पानी की मात्रा है (चित्र 9 देखें):

वा = r1²h - PR²2h

कहा पे: r1 पंप सेक्शन 1.5 m . के सिलेंडर की त्रिज्या है

r2 - नाली की त्रिज्या 0.4 मीटर के बराबर है।

एच - लहर की ऊंचाई 1 मीटर के बराबर।

वा \u003d 3.14 * 1.5² * 1 -3.14 * 0.4² * 1 \u003d 7.065-0.5024 \u003d 6.5626 वर्ग मीटर

तब चैम्बर "बी" से नाली में विस्थापित पानी की मात्रा के बराबर होगी:

वीवी = r1²h = 7.065 वर्ग मीटर

एक चक्र में कक्ष "ए" और कक्ष "बी" में पानी की कुल मात्रा है:

बनाम \u003d वीए + वीवी \u003d 6.5626 + 7.065 \u003d 13.6276 वर्ग मीटर

चूंकि एक पंपिंग सेक्शन में चार सिलेंडर होते हैं, कुल मात्रा बराबर होगी:

वीएनएस \u003d बनाम * 4 \u003d 13.6276 * 4 \u003d 54.5104 एम³

समुद्री तरंगों की आवृत्ति 5-6 सेकंड होती है। आइए तरंगों के बीच की अवधि को 6 सेकंड के बराबर लें। तब प्रति सेकंड एक सेक्शन का प्रदर्शन इसके बराबर होगा:

क्यूएनएस \u003d 54.5104: 6 \u003d 9.085 एम³ / एस।

तब 72 पंपिंग वर्गों का कुल प्रदर्शन इसके बराबर होगा:

Qns \u003d 9.085m³ / s * 72 \u003d 654.12 m³ / s

गणना में ऊपर दिखाया गया था कि प्रत्येक सिलेंडर में दबाव, लहर पर चढ़ते समय और उसके साथ उतरते समय, 82 टन होता है। चूंकि प्रत्येक दो सिलेंडरों में 0.8 मीटर व्यास वाले एक ही नाली तक पहुंच होती है, नाली में दबाव 164 टन के बराबर होगा नाली का पार-अनुभागीय क्षेत्र है:

एस = r² = 3.14 * 0.4² = 0.5024 वर्ग मीटर = 5024 सेमी²

इस प्रकार, प्रति वर्ग सेंटीमीटर दबाव बराबर होगा:

164000 किग्रा: 5024 सेमी² = 32.64 एटीएम

यदि हम इस बात को ध्यान में रखते हैं कि जलाशय के स्तर से लगभग 40 मीटर की ऊंचाई पर हाइड्रोटर्बाइन दूसरे स्तर पर स्थित हैं, तो पानी के बढ़ने के लिए दबाव का नुकसान 4 एटीएम होगा, इसलिए पानी टरबाइन ब्लेड तक पहुंच जाएगा। 28.64 एटीएम का दबाव। लेकिन हाइड्रोलिक संरचनाओं के विपरीत, जहां हाइड्रोलिक टरबाइन के ब्लेड पर पानी का दबाव बांध की ऊंचाई से निर्धारित होता है, इस मामले में, पिस्टन पंप हाइड्रोलिक प्रेस के रूप में भी काम करता है। दूसरे शब्दों में, जैसे-जैसे नाली खंड का व्यास घटता जाता है, इसके अंदर का दबाव बढ़ता जाता है। और इसका उपयोग आवश्यक दबाव चुनते समय किया जा सकता है। संभावित शक्ति की गणना के लिए एक सूत्र है, जो इसके बराबर है:

पावर [kW] = हेड [m] * जल प्रवाह [ t / s ] * फ्री फॉल का त्वरण [9.81 m / s²] * दक्षता [ 0.6 ]

इस प्रकार, 1 मीटर की लहर पर अनुमानित शक्ति बराबर होगी:

एन \u003d 286.4m * 654.12 * 9.81 m / s² * 0.6 \u003d 1102683 kW \u003d 1102.6 mW

पंपिंग सेक्शन के आंतरिक कक्ष की ऊंचाई 13 मीटर के बराबर ली गई थी, फिर इन पंपिंग सेक्शन का उपयोग 12 मीटर से अधिक नहीं की लहर ऊंचाई के साथ किया जा सकता है। सामान्य ऑपरेशन 1 मीटर की लहर पर्याप्त है, सभी अतिरिक्त पानी को जलाशय में डाल दिया जाएगा।

मामले में जब लहरें 12 मीटर से अधिक होती हैं, तो पिस्टन [स्पर्श] एक विशेष सुरक्षा वाल्व खोलेगा और पंप अनुभागों को भर देगा, वे एक जलमग्न स्थिति में लटकेंगे, प्रत्येक अपने स्वयं के फ्रेम पर। इसके अलावा, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, स्थायी रूप से इससे जुड़ी एक लचीली मानक पाइपलाइन का उपयोग करके अनुभाग में बाढ़ आ सकती है, और यदि आवश्यक हो तो सेवा से बाहर ले जाया जा सकता है। जब तूफान रुक जाता है और लहर की ऊंचाई परिकलित मापदंडों के करीब पहुंच जाती है, तो एक निश्चित मात्रा में हवा पंप सेक्शन में पंप हो जाएगी और वे फिर से काम करने की स्थिति में आ जाएंगे।

आइए 5 मीटर की लहर के साथ चयनित स्टेशन की संभावित अधिकतम शक्ति की गणना करें।

वा \u003d 3.14 * 1.5² * 5 - 3.14 * 0.4² * 5 \u003d 32.813 वर्ग मीटर

वीवी \u003d 3.14 * 1.5² * 5 \u003d 35.325m³

बनाम = वीए + वीवी = 32.813 एम³ + 35.325 एम³ = 68.138 एम³ * 4 = 272.552 एम³

एक सेकंड में, 5 मीटर की लहर के साथ पंपिंग सेक्शन का प्रदर्शन बराबर होगा:

क्यूएनएस \u003d 272.552m³: 6 \u003d 45.425m³ / s

Qns=72*45.425m³=3270.6 m³/s

इस प्रकार, 5 मीटर की लहर पर अनुमानित शक्ति बराबर होगी:

एन \u003d 286.4m * 3270.6m³ / s * 9.81 m / s² * 0.6 \u003d 9189042 kW \u003d 9189 MW

एमवीजीई परियोजना के भुगतान की गणना

ताजिकिस्तान के पहाड़ों में स्थित वख्श नदी पर नुरेक जी.पी.एस. में, प्रत्येक 300 मेगावाट की क्षमता वाली जलविद्युत इकाइयाँ स्थापित की गई हैं। इस पर बांध की ऊंचाई जी.ई.एस. 300 मीटर है। परिकलित सिर 275 मीटर है। 9 जलविद्युत इकाइयों के लिए कुल जल प्रवाह 450 m³ / s है। प्रत्येक इकाई के लिए पानी की खपत 50 वर्ग मीटर/सेकंड है। यदि हम इन आंकड़ों को एक एनालॉग के रूप में लेते हैं, तो हमारे मामले में, 286.4 मीटर के सिर और 654.12 m³ / s के कुल जल प्रवाह के साथ, इसका उपयोग करना संभव है अपतटीय बिजली संयंत्रकुल क्षमता के साथ 1m 13 हाइड्रोलिक इकाइयों की लहर के साथ:

Nwave1m=ΣQns:50m³/sec x 300MW =654.12m³/sec:50m³/sec x300Mw =3900MW/घंटा

तदनुसार, 5 मीटर की लहर के साथ, उत्पन्न कुल शक्ति बराबर होगी:

Nwave5m=3270.6 m³/sec: 50 m³/sec * 300MW = 65*300 =19500MW

पानी की मात्रा, जो 5 मीटर की लहर पर 72 पंपिंग वर्गों के प्रदर्शन के कारण है, 65 इकाइयों का उपयोग कर सकता है, प्रत्येक की क्षमता 300 मेगावाट है। यह स्पष्ट है कि किसी दिए गए क्षेत्र में इतनी संख्या में जलविद्युत इकाइयों को स्थापित करना असंभव है।

आइए सशर्त मान लें कि 12 ऐसी इकाइयां विचाराधीन प्लेटफॉर्म पर स्थापित की जाएंगी, तीन मशीन कक्षों में से प्रत्येक में चार इकाइयां। प्रत्येक हॉल के आयाम, जैसा कि व्याख्यात्मक नोट की शुरुआत में उल्लेख किया गया है, 130 मीटर * 40 मीटर है। मान लीजिए कि औसत वार्षिक लहर लगभग 2.5 मीटर है (बारह इकाइयों के सामान्य कार्यभार के लिए, लगभग एक लहर 1 मीटर पर्याप्त है) और उत्पन्न ऊर्जा लगभग बराबर होगी, जिसे 12 इकाइयों द्वारा विकसित किया जा सकता है, लगातार 10 महीनों तक काम कर रहा है। हम सशर्त मानते हैं कि साल के दो महीने पूरी तरह से शांत मौसम होंगे। तब 10 महीने में बारह यूनिट से उत्पन्न कुल बिजली के बराबर होगी:

N10 = 300MW * 12 यूनिट * 24 घंटे * 300 दिन = 25920000 MW

1 मेगावाट की लागत 60 मैनाट (60: 0.8 = $ 75) है। फिर, एक वर्ष में, यह बिजली संयंत्र बराबर मात्रा में बिजली पैदा कर सकता है:

25920000 * 60 =1555200000 मानत =194400000 डॉलर

यदि हम इस बात को ध्यान में रखते हैं कि 2008 में कैस्पियन सागर में स्थापित अंतिम तेल उत्पादन मंच की लागत 3.5-4 बिलियन मैनाट है, और यदि हम मानते हैं कि इस बिजली संयंत्र की लागत 1.5 गुना अधिक होगी, तो पेबैक अवधि यह पावर प्लांट लगभग 3 से 4 साल पुराना होगा।

इस प्रकार, प्रस्तावित अपतटीय बिजली संयंत्र की पेबैक अवधि भूमि पर निर्मित समान क्षमता के जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों की पेबैक अवधि की तुलना में बहुत कम है, निर्मित जल सुविधाओं से जुड़े अवांछनीय पर्यावरणीय परिणामों की गणना नहीं की जाती है।

MWGE असीमित शक्ति के साथ ऊर्जा का एक अटूट स्रोत है

यदि किसी नदी पर जलविद्युत संयंत्र की क्षमता जलग्रहण की संभावना से निर्धारित होती है, तो अपतटीय जलविद्युत संयंत्र के निर्माण के मामले में, आवश्यक पानी की मात्रा हमेशा प्रचुर मात्रा में होगी, क्योंकि जिस क्षेत्र में जलविद्युत है इकाइयाँ स्थित हैं हमेशा जगह की अनुमति देंगी आवश्यक राशिउच्च प्रदर्शन पंप अनुभाग। दूसरे शब्दों में, बिल्कुल किसी भी आवश्यक क्षमता के बिजली संयंत्र बनाना संभव है। और अतिरिक्त पानी और काफी बड़े दबाव को प्राप्त करने की क्षमता भविष्य में टर्बाइनों को बहुत छोटे आयामों के साथ डिजाइन करने की अनुमति देगी।

इसके अलावा, इन स्टेशनों की असीमित क्षमता से पृथ्वी के तटीय शुष्क क्षेत्रों में विलवणीकरण संयंत्र बनाना संभव होगा। और भविष्य में, समुद्र में ऊर्जा-गहन पौधों को लगाने के लिए। विशेष रूप से, हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए संयंत्र, जो बदले में सबसे अधिक पर्यावरण के अनुकूल मोटर वाहन ईंधन है। इसके अलावा, कम-शक्ति के मामले में बिजली संयंत्रों[5 10 मेगावाट], ऐसे प्रतिष्ठानों का उपयोग अपतटीय तेल प्लेटफार्मों के निर्माण में अपनी जरूरतों को पूरा करने के लिए किया जा सकता है, जो हाइड्रोकार्बन ईंधन को भी बचाएगा और वातावरण को प्रदूषित नहीं करेगा।

बढ़ते और निराकरण

यह एक और बहुत महत्वपूर्ण कारक पर विचार करना बाकी है - यह स्थापना और निराकरणपंपिंग अनुभाग, स्टेशन की सामान्य स्थापना के दौरान और सेवा के दौरान दोनों। कठिनाई इस तथ्य में निहित है कि काम न केवल शांत मौसम में करना होगा, और इसका मतलब कुछ कठिनाइयाँ हैं। आइए इस कार्य के निष्पादन को अलग-अलग चरणों में विभाजित करें।

पहले चरण में, घुड़सवार पंप अनुभाग के स्थान पर फर्श में खुले उद्घाटन के ऊपर दो समर्थन बीम स्थापित किए जाते हैं। फिर, एक पुल क्रेन का उपयोग करके, पंपिंग अनुभाग को उद्घाटन में उतारा जाता है, प्रत्येक रोलर्स को इसकी सहायक सतह के साथ निर्देशित किया जाता है, और अनुभाग को इसके ऊपरी, विस्तारित भाग के साथ बीम पर स्थापित किया जाता है।

दूसरे चरण में, एक ओवरहेड क्रेन की मदद से, चार कठोर नलिकाओं का एक पिस्टन समूह लगाया जाता है, और जब तक यह पंप अनुभाग के तल पर स्थापित नहीं हो जाता है, तब तक इसे अंदर की ओर उतारा जाता है।

तीसरा चरण आंतरिक कवर, झाड़ियों और शीर्ष कवर को माउंट करना है।

चौथे चरण में, एक विशेष उपकरण लगाया जाता है, जो एक सहायक पोस्ट होता है, जो एक अनुभागीय उद्घाटन को कवर करता है, लगभग 4-5 मीटर ऊंचा, ऊपरी तल पर उस पर लगे ब्लॉकों के साथ, दोनों तरफ स्थापित, और दो शक्तिशाली चरखी, तय लगभग 600 टन की भारोत्तोलन क्षमता के साथ नियमित स्थानों पर फर्श पर। उसी स्तर पर, नियमित, लचीली, उच्च दबाव वाली हवा और पानी के होज़ सेक्शन से जुड़े होते हैं। अनुभाग को आवश्यकतानुसार बाढ़ने के लिए पानी की नली की आवश्यकता होती है, और कुछ पानी को विस्थापित करने और अनुभाग को उछाल देने के लिए एक वायु नली की आवश्यकता होती है।

पांचवें चरण में, चरखी की मदद से, अनुभाग, पिस्टन रैक के साथ, उठा लिया जाता है, और समर्थन बीम हटा दिए जाते हैं।

छठा चरण पंप सेक्शन का उतरना है कार्यस्थलदो सहायक चरखी की मदद से, जबकि क्रेन पर पिस्टन समूह स्लिंग किया जाता है। जैसे ही खंड पानी को छूता है, यह धीरे-धीरे पानी से भर जाता है ताकि इसे उछाल से वंचित किया जा सके, लेकिन साथ ही साथ कम करने वाली चरखी को अधिभार न डालें। डिसेंट तब तक बनाया जाता है जब तक कि सेक्शन गाइड ग्रेट पर लटक न जाए। यह सब लहरों के प्रभाव के नकारात्मक कारक को बाहर करने के लिए किया गया था।

सातवें चरण, क्रेन की मदद से, पिस्टन समूह को अंत में माउंट किया जाता है। फर्श तक पहुंच और एक दूसरे के लिए नाली का कनेक्शन है। उसके बाद, सहायक उपकरणों को हटा दिया जाता है और स्लिंगिंग केबल्स के ऊपरी सिरों को ठीक किया जाता है, जिसकी मदद से पंप अनुभाग को कम किया जाता है। वे तनाव तंत्र से जुड़े होते हैं, जो एक पारंपरिक टेप उपाय के पीछे हटने के तंत्र के डिजाइन के समान है। इसके बाद के संचालन में निचले सिरे पंपिंग सेक्शन से जुड़े रहेंगे। भविष्य में अनुभाग को नष्ट करते समय उनका उपयोग किया जाएगा। यह भविष्य में जोखिम को खत्म करने के लिए किया जाता है, जब एक लहर पर अनुभाग को गोफन किया जाता है। काम के लिए अनुभाग की अंतिम तत्परता के लिए, हवा की मदद से इसमें से एक निश्चित मात्रा में पानी निचोड़ना आवश्यक है।

किसी दी गई शक्ति के लिए स्वयं सहायता समूह के मापदंडों की गणना के लिए कार्यप्रणाली

1. आवश्यक अपतटीय तरंग बिजली संयंत्र शक्ति.

2. एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हाइड्रो टर्बाइन और हाइड्रो जनरेटर, या कुल मिलाकर निर्दिष्ट शक्ति देने वाले बिजली उपकरण की कई इकाइयां दी गई शक्ति के लिए चुनी जाती हैं।

3. संदर्भ डेटा के अनुसार, प्रति उपकरण पानी की आवश्यक मात्रा निर्धारित की जाती है (m³ / s और सिर में, पानी के स्तंभ के मीटर में मापा जाता है)।

5. निश्चित नाली और पिस्टन का व्यास ही चुना जाता है।

6. पंप अनुभाग का डिज़ाइन चुना गया है, जिसमें एक एकल पिस्टन या एक युग्मित पिस्टन इकाई शामिल हो सकती है।

7. अपतटीय प्लेटफॉर्म की स्थापना की गहराई के आधार पर और, तदनुसार, इस स्थान पर अधिकतम संभव लहर ऊंचाई, अधिकतम पिस्टन स्ट्रोक लिया जाता है।

8. अधिकतम पिस्टन स्ट्रोक के आधार पर, पंप अनुभाग के पोंटून भाग के समग्र आयामों को ही लिया जाता है।

9. पंप अनुभाग के चल कक्ष के समग्र आयामों के अनुसार (पिस्टन कक्ष "ए" और "बी" के संस्करणों के अपवाद के साथ, पंप अनुभाग की उछाल (विस्थापन) की गणना की जाती है।

10. पोंटून कक्ष के वजन की गणना कक्ष के ज्यामितीय आयामों और उस सामग्री की मोटाई के आधार पर की जाती है जिससे इसे बनाया जाता है।

11. पोंटून कक्ष को आंशिक रूप से बाढ़ करके, बलों की समता का चयन किया जाता है (पूरे पानी के साथ कुल मिलाकर पोंटून का वजन और उछाल)।

12. काम करने वाले कक्षों "ए" और "बी" के पानी की मात्रा की गणना निश्चित पिस्टन के सापेक्ष पोंटून कक्ष के दिए गए विस्थापन के लिए की जाती है।

13. अपतटीय प्लेटफॉर्म की स्थापना के क्षेत्र में तरंगों की आवृत्ति के आधार पर, प्रति सेकंड एक पंप अनुभाग के प्रदर्शन की गणना की जाती है।

14. दी गई तरंग ऊंचाई पर हाइड्रोलिक इंस्टॉलेशन के संचालन को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक, न्यूनतम संख्या में पंपिंग सेक्शन का चयन किया जाता है।

15. अपतटीय प्लेटफ़ॉर्म के पूरे क्षेत्र में पंप अनुभागों की सममित, समान व्यवस्था को ध्यान में रखते हुए (इस मामले में, पंप अनुभागों की संख्या परिकलित संख्या से अधिक हो सकती है), प्लेटफ़ॉर्म के ज्यामितीय आयाम ही चुने गए हैं। कब अधिकपंपिंग अनुभागों में, निर्दिष्ट शक्ति उनकी गणना की गई ऊंचाई से कम तरंगों पर प्राप्त की जाएगी।

16. इस तथ्य के आधार पर कि पंप अनुभागों के इस डिजाइन को एक साथ पिस्टन पंप और हाइड्रोलिक प्रेस दोनों के रूप में माना जा सकता है, और हाइड्रोलिक के ब्लेड को पानी की आपूर्ति के लिए पिस्टन के व्यास और पाइपलाइन के व्यास को जानना टरबाइन, इन ब्लेडों को हिट करने के समय पानी के दबाव की गणना करना संभव है।

17. जिस बिंदु पर पानी हाइड्रोलिक टरबाइन के ब्लेड से टकराता है, उस बिंदु पर नाली के खंड को चुनने की विधि का उपयोग करके, हम आवश्यक मापदंडों पर दबाव लाते हैं।

18. बैकअप हाइड्रोलिक उपकरण की अनुपस्थिति में सभी अतिरिक्त पानी को जलाशय में वापस छोड़ दिया जाता है। यदि ऐसे उपकरण उपलब्ध हैं, तो इसका उपयोग किया जा सकता है, साथ ही गणना की गई लहर से अधिक लहर के साथ भी। लेकिन सभी मामलों में, खर्च किए गए और अतिरिक्त पानी को जलाशय में छोड़ दिया जाता है।

प्रयोगात्मक सत्यापन की आवश्यकता वाले कई मुद्दे

अभी भी कई प्रश्न, जिनके उत्तर केवल प्राप्त किए जा सकते हैं तजरबा से.

इस तरह से पूरी संरचना निचले स्तर के आधार पर लंबी अवधि के चर, बहु-टन भार के तहत व्यवहार करेगी।

इस तरह से घर्षण सील काम करेगी, बहु-टन भार का अनुभव करते हुए, इन मुहरों के लिए कौन सी सामग्री सबसे इष्टतम है।

यह वही है जो लाइनों को चुनने की आवश्यकता होगी, और वे किस सामग्री से बने होंगे, यह देखते हुए कि वे लगातार समुद्र के पानी के संपर्क में रहेंगे।

यह सुनिश्चित करने का तरीका है कि पम्पिंग अनुभाग के संचालन के दौरान ये स्लिंग तना हुआ है।

इस प्रकार एक हाइड्रोटर्बाइन के ब्लेड एक समुद्री आक्रामक वातावरण में काम करते समय, स्पंदनशील भार का अनुभव करते हुए, और, शायद, कई अन्य मुद्दों पर व्यवहार करेंगे, लेकिन जब यह हल हो जाएगा तो यह सब के साथ काम करना संभव होगा। मुख्य प्रश्न- क्या प्रस्तावित परियोजना में इसके उपयोग एवं विकास की संभावना है।

वर्तमान में, समुद्र और महासागरों में तरंग ऊर्जा के उपयोग के लिए प्रतिष्ठानों को व्यवहार में लाया जा रहा है, जिसकी कुल शक्ति, विभिन्न तरीकों के अनुसार, 100 बिलियन किलोवाट से अधिक अनुमानित है।

विश्व महासागर में 2.5 मीटर की औसत लहर ऊंचाई और 8 एस की अवधि के साथ, प्रति 1 मीटर लहर के सामने विशिष्ट ऊर्जा प्रवाह 75 किलोवाट / मीटर है। पवन तरंगों का विशिष्ट ऊर्जा प्रवाह, उदाहरण के लिए, सीआईएस देशों के समुद्रों में (kW / m): आज़ोव - 3, काला - 6-8, कैस्पियन - 7-11, ओखोटस्क - 12-20, बेरिंग - 15- 44, बैरेंट्स - 22- 29, जापान - 21-31, और तट पर (सीआईएस के भीतर) लहरों की घटना की कुल शक्ति (मिलियन किलोवाट) है: काला सागर में - 14.7; कैस्पियन 67.5; बैरेंट्स - 56, ओखोटस्क - 129।

सकारात्मक कारकों के लिए तरंग ऊर्जाएक महत्वपूर्ण कुल क्षमता, शरद ऋतु-सर्दियों की अवधि में बिजली में वृद्धि, जब बिजली की खपत बढ़ रही है, और इसकी असंतोष एक नुकसान है।

पर विभिन्न देशतरंग ऊर्जा का उपयोग करने वाले बड़ी संख्या में नेविगेशन बॉय संचालित होते हैं। 1985 में, दुनिया के पहले पायलट वेव पावर प्लांट में से दो को चालू किया गया और नॉर्वे में पावर ग्रिड से जोड़ा गया।

वेव हाइड्रोपावर इंस्टॉलेशन में तीन मुख्य भाग होते हैं - एक काम करने वाला तरल पदार्थ (या पानी का सेवन), एक बिजली जनरेटर के साथ एक पावर कन्वर्टर और एक माउंटिंग सिस्टम।

पानी के सीधे संपर्क में काम करने वाला तरल पदार्थ (ठोस, तरल या गैसीय), तरंगों की क्रिया के तहत चलता है या किसी न किसी तरह से उनके प्रसार की स्थितियों में परिवर्तन होता है। फ्लोट्स, वेव रिसीविंग चेंबर्स, इलास्टिक पाइप्स, वेव प्रोटेक्शन स्ट्रक्चर्स और अन्य को काम करने वाले तरल पदार्थ के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

पावर कन्वर्टर को काम करने वाले शरीर (एक ठोस शरीर की गति की यांत्रिक ऊर्जा, पूल, वायु या तरल दबाव में पानी के स्तर में अंतर) द्वारा संग्रहीत ऊर्जा को दूरी पर या प्रत्यक्ष उपयोग के लिए उपयुक्त ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। . हाइड्रोलिक और एयर टर्बाइन, पानी के पहिये, गियर या चेन ड्राइव और अन्य उपकरणों का उपयोग पावर कन्वर्टर्स के रूप में किया जा सकता है।

बन्धन प्रणाली यह सुनिश्चित करती है कि तरंग स्थापना जगह पर हो।

विभिन्न प्रकार की तरंग संस्थापन पवन तरंगों की ऊर्जा के घटक (एक प्रकार की गतिज या संभावित ऊर्जा) में भिन्न होते हैं, जो कि संस्थापन का कार्यशील द्रव ऊर्जा के दूसरे रूप में परिवर्तित हो जाता है।

सबसे प्रभावी में से एक वायवीय तरंग बिजली संयंत्र (चित्र। 2.28) माना जाता है। इस तरह की स्थापना का मुख्य भाग एक कक्ष है, जिसका निचला खुला हिस्सा सबसे कम जल स्तर (लहर गर्त) के नीचे डूबा हुआ है। जब कक्ष में जल स्तर बढ़ता और गिरता है, तो कक्ष में चक्रीय संपीड़न और हवा का विस्तार होता है, जिसकी गति वाल्व प्रणाली के माध्यम से वायु टरबाइन को चलाती है। इस तरह की प्रणाली का व्यापक रूप से दुनिया में नेविगेशन बॉय को शक्ति प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है।

नॉर्वे में लगभग 500 kW की क्षमता वाले दुनिया के पहले तरंग बिजली संयंत्रों में से एक वायवीय तरंग संयंत्र भी है, जिसका मुख्य भाग पानी की सतह के निम्नतम स्तर के नीचे डूबा हुआ निचला खुला भाग वाला एक कक्ष है।

नॉर्वे में 450 kW की क्षमता वाले दुनिया के पहले दो तरंग बिजली संयंत्रों में से दूसरा, एक ढलान वाली टेपरिंग सतह (कन्फ्यूज़र ढलान) पर चलने वाली लहर के प्रभाव का उपयोग करते हुए, एक टर्बाइन के साथ फ़िओर्ड में स्थित 147 मीटर लंबा टेपरिंग चैनल शामिल है। औसत समुद्र तल से 3 मीटर ऊपर स्थित सेवन। तट पर स्थित इस प्रकार के प्रतिष्ठानों में अन्य प्रकार के तरंग प्रतिष्ठानों पर लाभ होता है, जिससे उनके रखरखाव और मरम्मत से जुड़ी कठिनाइयों को दूर किया जाता है।

इस समय समुद्र की लहरों की ऊर्जा को कुशलता से संसाधित करने के सबसे सफल प्रयासों में से एक पोर्ट केम्बले (ऑस्ट्रेलिया) शहर के पानी में ओशनलिनक्स वेव पावर प्लांट है। इसे 2005 में परिचालन में लाया गया था, फिर इसे पुनर्निर्माण और पुन: उपकरण के लिए नष्ट कर दिया गया था, और केवल 2009 की शुरुआत में इसे फिर से चालू किया गया था।

इसके संचालन का सिद्धांत यह है कि इससे गुजरने वाली तरंगें एक विशेष कक्ष को आवेगों में पानी से भर देती हैं, इस कक्ष में निहित हवा को विस्थापित करती हैं। दबावयुक्त संपीड़ित हवा टरबाइन से होकर गुजरती है, इसके ब्लेड को घुमाती है। इस तथ्य के कारण कि लहरों की गति की दिशा और उनकी ताकत लगातार बदल रही है, ओशनलिनक्स स्टेशन एक समायोज्य ब्लेड कोण के साथ डेनिस-औल्ड टर्बाइन का उपयोग करता है। एक पावर प्वाइंटस्टेशन "ओशनलिनक्स" की क्षमता (पीक मोड में) 100 kW से 1.5 MW तक है। पोर्ट केम्बला स्थापना शहर के बिजली ग्रिड को 450 किलोवाट बिजली की आपूर्ति करती है।

सितंबर 2008 में, अगुसडोर (पुर्तगाल) शहर में, स्थानीय निवासियों को बिजली प्रदान करने के लिए एक वाणिज्यिक तरंग बिजली संयंत्र को चालू किया गया था। यह परियोजना अंग्रेजी कंपनी पेलामिस वेव पावर द्वारा बनाई गई थी, जो लंबे समय से महासागरों की ऊर्जा के साथ प्रयोग कर रही है। अभी तक स्टेशन पर केवल तीन वेव एनर्जी कन्वर्टर्स ही काम कर रहे हैं - सर्पिन डिवाइस पानी में आधा डूबा हुआ है। प्रत्येक ट्रांसड्यूसर का व्यास 3.5 मीटर और लंबाई 140 मीटर है। यह वे हैं जो तरंगों के बल को बिजली में परिवर्तित करते हैं।

कन्वर्टर्स के संचालन का सिद्धांत सरल है: तरंगें अपने वर्गों को ऊपर उठाती हैं और कम करती हैं, और आंतरिक हाइड्रोलिक सिस्टम गति का विरोध करता है, जिसके आधार पर बिजली उत्पन्न होती है, जो केबल के माध्यम से किनारे तक जाती है।

अब स्टेशन की बिजली 2.25 मेगावाट है। कुछ समय बाद, और 25 कन्वर्टर्स जोड़े जाएंगे, और फिर स्टेशन की क्षमता बढ़कर 21 मेगावाट हो जाएगी, जो 15,000 घरों की आपूर्ति के लिए पर्याप्त है।

दुनिया की लहरें 2 टेरावाट ऊर्जा उत्पन्न कर सकती हैं, जो कि उत्पादित सभी बिजली की मात्रा का लगभग 2 गुना है। स्वाभाविक रूप से, उत्पादित ऊर्जा की मात्रा तरंगों की ताकत पर निर्भर करती है, जैसा कि आप जानते हैं, समय में स्थिर नहीं है। लेकिन वेव पावर प्लांट द्वारा उपयोग किया जाने वाला संसाधन बिल्कुल नवीकरणीय है।

. तरंग ऊर्जा की सर्वाधिक संभावना वाले स्थान - पश्चिमी तटयूरोप, ग्रेट ब्रिटेन के उत्तरी तट और उत्तरी अमेरिका के प्रशांत तट, दक्षिण अमेरिका, ऑस्ट्रेलिया और न्यूजीलैंड और दक्षिण अफ्रीका के तट [ ] .

कहानी

पहली लहर बिजली संयंत्र

पहला वेव पावर प्लांट पुर्तगाल के अगुसडोरा क्षेत्र में तट से 5 किलोमीटर की दूरी पर स्थित है। यह आधिकारिक तौर पर 23 सितंबर, 2008 को पुर्तगाली अर्थव्यवस्था मंत्री द्वारा खोला गया था। इस बिजली संयंत्र की क्षमता 2.25 मेगावाट है, जो लगभग 1,600 घरों को बिजली उपलब्ध कराने के लिए पर्याप्त है। प्रारंभ में, यह माना गया था कि स्टेशन 2006 में परिचालन में आ जाएगा, लेकिन बिजली संयंत्र की तैनाती योजना से 2 साल बाद हुई। बिजली संयंत्र परियोजना स्कॉटिश कंपनी पेलामिस वेव पावर से संबंधित है, जिसने 2005 में पुर्तगाल में एक लहर बिजली संयंत्र बनाने के लिए पुर्तगाली ऊर्जा कंपनी एनर्सिस के साथ एक अनुबंध पर हस्ताक्षर किए थे। अनुबंध मूल्य 8 मिलियन यूरो था।

पावर प्लांट पैरामीटर

पावर प्लांट में 3 डिवाइस होते हैं जिन्हें पेलामिस पी-750 . कहा जाता है (अंग्रेज़ी)रूसी. ये बड़ी तैरती हुई सर्पेन्टाइन प्रकार की वस्तुएं हैं, प्रत्येक का आकार:

ऐसे ही एक कनवर्टर की शक्ति 750 kW है। विशिष्ट विशेषताएं: शक्ति 1 किलोवाट/टन और 650 डब्ल्यू प्रति वर्ग मीटर संरचना। तरंग ऊर्जा का लगभग 1% बिजली में परिवर्तित हो जाता है। [ ]

उपकरण और संचालन का सिद्धांत

पेलामिस पी -750 में अनुभाग होते हैं, हाइड्रोलिक पिस्टन वर्गों के बीच तय होते हैं। प्रत्येक खंड के अंदर हाइड्रोलिक मोटर और विद्युत जनरेटर भी हैं। लहरों के प्रभाव में, कन्वर्टर्स पानी की सतह पर झूलते हैं, और इससे वे झुक जाते हैं, जिसके लिए संरचनाओं को "समुद्री सांप" ("समुद्री सांप") कहा जाने लगा। इन कनेक्शनों की गति हाइड्रोलिक पिस्टन को चलाती है, जो बदले में तेल को चलाती है। तेल हाइड्रोलिक मोटर्स से होकर गुजरता है। ये हाइड्रोलिक मोटर बिजली पैदा करने वाले विद्युत जनरेटर चलाते हैं।

संभावनाओं

भविष्य में, तीन मौजूदा कन्वर्टर्स में 25 और कन्वर्टर्स जोड़ने की योजना है, जिससे बिजली संयंत्र की क्षमता 2.25 मेगावाट से बढ़कर 21 मेगावाट हो जाएगी। यह क्षमता 15,000 घरों को बिजली उपलब्ध कराने और कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को प्रति वर्ष 60,000 टन कम करने के लिए पर्याप्त होगी।

रूसी विकास

मॉस्को के क्षेत्र में, एक उत्पादन अनुसंधान उद्यम का निर्माण शुरू किया जा सकता है, जो एक फ्लोट वेव पावर प्लांट के लिए एक मॉड्यूल विकसित करेगा। निवेशक एक पायलट प्लांट बनाने की योजना बना रहा है, जिसमें एक उत्पादन अनुसंधान प्रयोगशाला शामिल है।

अन्य परिचालन और निर्माणाधीन तरंग बिजली संयंत्र

तरंग ऊर्जा के लाभ और हानि

इस तथ्य से जुड़ी एक समस्या है कि लहर बिजली संयंत्र बनाते समय, तूफान की लहरें झुकती हैं और पानी के टर्बाइनों के स्टील ब्लेड को भी कुचल देती हैं। इसलिए, तरंगों से ली गई शक्ति को कृत्रिम रूप से कम करने के तरीकों को लागू करना आवश्यक है।

लाभ

• वेव पावर प्लांट वेव सप्रेसर्स के रूप में कार्य कर सकते हैं, बंदरगाहों, बंदरगाहों और तटों को विनाश से बचा सकते हैं।
• कुछ प्रकार के लो-पावर वेव इलेक्ट्रिक जनरेटर को पियर्स, ब्रिज सपोर्ट की दीवारों पर स्थापित किया जा सकता है, जिससे उन पर तरंगों का प्रभाव कम हो जाता है।
• चूंकि विशिष्ट तरंग शक्ति हवा की विशिष्ट शक्ति की तुलना में परिमाण के 1-2 आदेश अधिक है, तरंग ऊर्जा की तुलना में अधिक लाभदायक हो सकती है

आपको एक आरेख के साथ प्रस्तुत किया गया है शुमान तरंग जनरेटरयूनिवर्सल टाइमर पर आधारितपूर्वोत्तर 555. जनरेटर का डिज़ाइन सरल है और इसके लिए विशेष सेटिंग्स की आवश्यकता नहीं है। सर्किट की एक विशेषता एक मुद्रित बाइफिलर कॉइल है।

शुमान अनुनाद पर विकिपीडिया पृष्ठों से गठन की घटना कहा जाता है खड़ी विद्युत चुम्बकीय तरंगेंपृथ्वी की सतह और आयनमंडल के बीच निम्न और अति निम्न आवृत्तियाँ।

इस वैश्विक विद्युत चुम्बकीय अनुनाद घटना का नाम भौतिक विज्ञानी विनफ्रेड ओटो शुमान के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1952 में गणितीय रूप से इसकी भविष्यवाणी की थी। शुमान अनुनाद इसलिए होता है क्योंकि पृथ्वी की सतह और आयनमंडल के बीच का स्थान निम्न तरंगों की निम्न और अति-निम्न आवृत्तियों के लिए एक बंद वेवगाइड-रेज़ोनेटर के रूप में कार्य करता है। यह माना जाता है कि बिजली का निर्वहन प्राथमिक है प्राकृतिक स्रोतशुमान प्रतिध्वनि की उत्तेजना। चोटियों को लगभग 8, 14, 20, 26, 32 हर्ट्ज की आवृत्तियों पर सबसे स्पष्ट रूप से देखा जाता है।मुख्य शुमान अनुनाद आवृत्ति - 7.83 हर्ट्ज।

फिलहाल, बाजार में ऐसे कई उपकरण हैं जो शुमान अनुनाद आवृत्तियों को उत्पन्न करते हैं। यह माना जाता है कि शुमान तरंगों का मानव शरीर पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है।http://udalov-boris.narod2.ru/volni_shumana_i_mozg/ , और यह जनरेटर भी लोगों द्वारा उनके संगीत प्रणालियों के लिए एक अतिरिक्त "गैजेट" के रूप में उपयोग किया जाता है, ताकि धारणा को बढ़ाया जा सके संगीत. जैसा कि एक मित्र ने कहा, "यह संगीत में अधिक आसानी से आने में मदद करता है", लेकिन इस मामले में, आपको डिवाइस के स्थान के साथ प्रयोग करने की आवश्यकता है।

Fig.1 जेनरेटर आरेख

फ़्रीक्वेंसी सेटिंग तत्वों द्वारा की जाती हैआर1, आर2, सी 1. ट्यूनिंग रोकनेवाला का उपयोग करना बेहतर हैआर 2 जिसका अंकित मूल्य 100K है। इसके साथ, आवृत्ति 7.83 हर्ट्ज पर सेट है। अवरोध R3- वर्तमान सीमित।

Fig.2 डिवाइस सर्किट बोर्ड

अंजीर 2 के निचले दाहिने हिस्से में, 7805 जेनर डायोड पर बिजली आपूर्ति सर्किट की वायरिंग।

Fig.3 सामान्य दृश्य

Fig.4 पूरा उपकरण

आज, ऊर्जा के मुख्य स्रोत हाइड्रोकार्बन कच्चे माल हैं - तेल, कोयला, गैस। जैसा कि अध्ययनों से पता चलता है, उत्पादन की वर्तमान दर पर, एक और 4 शताब्दियों के लिए पर्याप्त कोयला जमा होगा, और तेल और गैस जमा क्रमशः 4 दशकों और 6 दशकों में समाप्त हो जाएंगे।

खनिजों की संख्या में इतनी तेजी से गिरावट के लिए ऊर्जा उत्पादन के अन्य तरीकों की खोज की आवश्यकता है। सबसे आशाजनक प्रकार इस प्रकार की जलविद्युत लहर है।

तरंग ऊर्जा स्टेशनों की एकीकृत संरचना

एक तरंग ऊर्जा स्टेशन पानी पर स्थित एक संरचना है, जो तरंगों के कारण विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने में सक्षम है। उनका निर्माण करते समय, दो परिस्थितियों पर विचार किया जाना चाहिए:

तरंग गति की ऊर्जा। एक बड़े सर्कल कलेक्टर में निर्देशित तरंगें टरबाइन ब्लेड को घुमाने का कारण बनती हैं, जिससे जनरेटर चालू हो जाता है। एक और तरीका है - लहर एक खुले कंटेनर के माध्यम से चलती है, संपीड़ित हवा को विस्थापित करती है, इंजन को काम करने के लिए मजबूर करती है।

सतह रोलिंग ऊर्जा। यहां, बिजली का उत्पादन कन्वर्टर्स के कारण होता है - तैरता है जो लहर की दिशा का पालन करता है, पानी के तल पर होता है।

इस तरह के फ्लोट निम्न प्रकार के होते हैं:

बतख "साल्टर" - एक शाफ्ट पर स्थापित बड़ी संख्या में फ्लोट का तात्पर्य है। इस प्रकार के फ्लोट की अधिक प्रभावशीलता के लिए, आपको उनमें से 30 को शाफ्ट से जोड़ना होगा।

कॉकरेल बेड़ा एक काज के माध्यम से जुड़ी 4 कोशिकाओं की एक संरचना है, जो तरंगों के बल के कारण चलती है और हाइड्रोलिक सिलेंडर उपकरण बनाती है जो जनरेटर के संचालन को सुनिश्चित करते हैं।

पेलामिस ट्रांसड्यूसर भी समुद्री सांपों द्वारा लटकाए जाते हैं, सिलेंडर के रूप में खंड एक हिंग वाले तरीके से जुड़े होते हैं और बैलों की कार्रवाई के तहत "साँप" झुकते हैं, हाइड्रोलिक पिस्टन को काम करने के लिए मजबूर करते हैं।

तरंग पनबिजली के फायदे और नुकसान

आज उत्पादित विद्युत ऊर्जा का केवल 1% है पनबिजलीलहरें, लेकिन उनके संसाधन बहुत बड़े हैं। तरंग ऊर्जा स्टेशनों के महत्वहीन उपयोग को महंगे ऊर्जा उत्पादन द्वारा समझाया गया है।

तरंग ऊर्जा स्टेशनों का उपयोग करने के नुकसान कुछ शर्तें हैं:

पारिस्थितिक। बड़ी संख्या में वेव कन्वर्टर्स पारिस्थितिक तंत्र को नुकसान पहुंचा सकते हैं, क्योंकि लहरों का समुद्र और वायुमंडल के गैस विनिमय पर, रुकावटों से पानी की सतह की सफाई पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

सामाजिक-आर्थिक। तरंग जलविद्युत में उपयोग किए जाने वाले कुछ प्रकार के जनरेटर शिपिंग को नुकसान पहुंचा सकते हैं। मछुआरों के काम पर क्या असर पड़ेगा जिन्हें मछली पकड़ने के बड़े-बड़े स्थान छोड़ने पड़ेंगे।

हालाँकि, वेव पॉवर प्लांट, माइनस के अलावा, कई निश्चित फायदे भी हैं:

1. स्टेशन वेव डैम्पर्स के रूप में कार्य कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि वे तट को दोषों और भूस्खलन से बचाने में सक्षम हैं;
2. पुलों, बर्थों की संरचनाओं पर कम-शक्ति तरंग विद्युत जनरेटर रखना संभव है, उन पर प्रभाव को कम करना;
3. पवन ऊर्जा पर महत्वपूर्ण लाभ;
4. समुद्र की लहरों से उत्पन्न बिजली को घुमाया नहीं जाता है और उसे हाइड्रोकार्बन कच्चे माल की आवश्यकता नहीं होती है, जिसकी जमा राशि काफी कम हो जाती है।

तरंग ऊर्जा स्टेशनों के रचनाकारों का सबसे महत्वपूर्ण लक्ष्य इसके निर्माण का आधुनिकीकरण करना है ताकि उत्पादित बिजली की लागत में उल्लेखनीय कमी आए।

तरंग विद्युत संयंत्रों का प्रादेशिक निर्माण

लो-पावर वेव पावर प्लांट के निर्माण का उपयोग छोटी वस्तुओं को बिजली की आपूर्ति के लिए किया जाता है:

समुद्र तट के साथ इमारतें;

छोटे गांव;

स्वतंत्र प्रकाशस्तंभ, बुआ;

वैज्ञानिक और अनुसंधान उपकरण;

बीच की स्थापना।

पुर्तगाल

अगुसाडोरा के क्षेत्र में, 2008 में, जलविद्युत में एक महत्वपूर्ण घटना हुई - पहली बार, 2.25 मेगावाट की क्षमता वाले एक तरंग बिजली संयंत्र ने अपना संचालन शुरू किया। विकास स्कॉटलैंड की पेलामिस वेव कंपनी द्वारा किया गया था, जिसने पुर्तगाल के साथ 8 मिलियन यूरो के लिए एक समझौते पर हस्ताक्षर किए थे।

फिलहाल, स्टेशन में 3 सांप-प्रकार के कन्वर्टर्स हैं, जो आधे पानी में हैं। एक "सांप" की लंबाई 120 मीटर है और इसका वजन 750 टन है। स्टेशन ही समुद्र तट से 5 किमी की दूरी पर स्थित है, यह केबलों के माध्यम से बिजली प्राप्त करता है। इस वेव स्टेशन की बिजली को 21 मेगावाट तक बढ़ाने के लिए स्टेशन पर काम चल रहा है, जिसमें 25 अतिरिक्त कन्वर्टर्स लगाने की योजना है, जिससे 15,000 घरों में बिजली की आपूर्ति होगी।

नॉर्वे

औद्योगिक उद्देश्यों के लिए तरंग स्टेशनों की उपस्थिति XX सदी के 85 वें वर्ष में नॉर्वे में दर्ज की गई थी।

यह स्टेशन एक वायु तरंग संरचना है जिसकी क्षमता 500 kW तक है। इसे पानी की सतह की सबसे निचली परत तक उतारा जाता है।