خلاصه

نیروگاه‌های برق‌آبی کوچک، نیروگاه‌هایی هستند که به یک شهر کوچک یا کارخانه صنعتی خدمات می‌دهند. تعریف نیروگاه برق‌آبی کوچک متغیر است اما ظرفیت تولید حداکثر ۱۰ مگاوات را می‌توان به عنوان حد بالای آنچه از آن به عنوان نیروگاه برق‌آبی کوچک یاد می‌شود، پذیرفت.

نیروگاه‌های برق‌آبی تقریباً 24 درصد از برق جهان و به تعبیری برق مصرفی بیش از 1 میلیارد نفر را تولید می‌کنند. بر اساس گزارش‌های آزمایشگاه ملی انرژی‌ تجدیدپذیر (NREL)، نیروگاه‌های برق‌آبی جهان مجموعاً 675,000 مگاوات توان، معادل 3٫6 میلیارد بشکه نفت تولید می‌کنند. بیش از 2000 نیروگاه آبی در ایالات متحده وجود دارد و این امر انرژی برق‌آبی را به بزرگترین منبع انرژی تجدیدپذیر این کشور تبدیل کرده است. در ایران نیز ظرفیت نیروگاه‌های برق‌آبی تقریباً ۱۱,۶۰۰ مگاوات است. در این آموزش، با اصول عملکرد، اجزا و انواع نیروگاه آبی تولید برق آشنا می‌شویم.

اجزای نیروگاه آبی

اجزای اصلی یک نیروگاه آبی به شرح زیر هستند:

• سد: اغلب نیروگاه‌های برق‌آبی سدی دارند که مانع عبور آب می‌شود و مخزنی بزرگ ایجاد می‌کند. غالباً، از این مخزن به عنوان یک دریاچه تفریحی نیز می‌توان استفاده کرد.
• آبگیر: دریچه‌های روی سد باز می‌شود و نیروی جاذبه آب را از طریق «تونل» (Penstock) به توربین می‌رساند. آب هنگام عبور از این لوله فشار خواهد داشت.
• توربین: آب به پره‌های بزرگ توربین برخورد می‌کند. توربین نیز از طریق شفت به ژنراتور بالای آن متصل است. متداول‌ترین نوع توربین برای نیروگاه‌های آبی «توربین فرانسیس» (Francis Turbine) است که مانند دیسک بزرگی با تیغه‌های خمیده به نظر می‌رسد. طبق گزارش بنیاد آموزش آب و انرژی (FWEE)، یک توربین می‌تواند تا 172 تن وزن داشته باشد و با سرعت 90 دور در دقیقه بچرخد.
• ژنراتورها: با چرخش پره‌های توربین، تعدادی آهن‌ربا در داخل ژنراتور نیز می‌چرخند. آهن‌رباهای غول‌پیکر با چرخش از کنار سیم‌پیچ‌های مسی عبور می‌کنند و جریان متناوب (AC) تولید می‌کنند.
• ترانسفورماتور: ترانسفورماتور در پست نیروگاه، برق AC را گرفته و ولتاژ آن را افزایش می‌دهد.
• خطوط برق: از هر نیروگاه چهار سیم خارج می‌شود: سه فازِ برق که به طور همزمان تولید می‌شود، به علاوه یک خنثی یا یک زمین مشترک برای هر سه فاز. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مدارهای سه‌فاز، مطلب «مدار سه فاز — از صفر تا صد» را بخوانید.
• برون‌شارش: آب مورد استفاده از طریق خطوط لوله انتقال داده می شود که به آن حوضچه می‌گویند و وارد پایین‌دست رودخانه می‌شود.

سوالات متداول

• چه زمانی یک صفحه پرسش و پاسخ مناسب است؟

  ما سعی می کنیم فقط محصولات موجود در سایت را در آن زمان تبلیغ کنیم، با این حال گاهی اوقات این همیشه امکان پذیر نیست – اگر چیزی وجود دارد که تبلیغ می شود و هنوز در انبار موجود نیست، لطفاً برای اطلاعات بیشتر به ما ...

• لورم ایپسوم به سادگی متن ساختگی صنعت چاپ و حروفچینی است؟

  ما سعی می کنیم فقط محصولات موجود در سایت را در آن زمان تبلیغ کنیم، با این حال گاهی اوقات این همیشه امکان پذیر نیست – اگر چیزی وجود دارد که تبلیغ می شود و هنوز در انبار موجود نیست، لطفاً برای اطلاعات بیشتر به ما ...

• لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم؟

  ما سعی می کنیم فقط محصولات موجود در سایت را در آن زمان تبلیغ کنیم، با این حال گاهی اوقات این همیشه امکان پذیر نیست – اگر چیزی وجود دارد که تبلیغ می شود و هنوز در انبار موجود نیست، لطفاً برای اطلاعات بیشتر به ما ...

• لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ ؟

  ما سعی می کنیم فقط محصولات موجود در سایت را در آن زمان تبلیغ کنیم، با این حال گاهی اوقات این همیشه امکان پذیر نیست – اگر چیزی وجود دارد که تبلیغ می شود و هنوز در انبار موجود نیست، لطفاً برای اطلاعات بیشتر به ما ...

• آیا می توانید اطلاعات بیشتری در مورد محصولات خود به من بگویید؟

  ما سعی می کنیم فقط محصولات موجود در سایت را در آن زمان تبلیغ کنیم، با این حال گاهی اوقات این همیشه امکان پذیر نیست – اگر چیزی وجود دارد که تبلیغ می شود و هنوز در انبار موجود نیست، لطفاً برای اطلاعات بیشتر به ما ...