技术

技术

评价一个微型水电站的可行性

马特·戴迪,巴德学院物理学教授,物理项目主任

评估微型水电站的可行性

要使微型水电装置可行,必须满足一定的水流条件.

水电站能产生的电量取决于三个因素:

功率=(头) × (流量) × (系统效率) .

head 水从进入微水力发电系统到离开微水力发电系统会经过垂直落差吗.  例如, 它可能是大坝高度的单位将安装在, 或者汽轮机的水输入和输出之间的高程差.

可用流量 从流的总流量开始, 但将受到williamhil娱乐平台或法律条件的限制,包括从河流中调水的数量,以及水流的季节性变化.

系统效率 表示发电系统中由于水流中摩擦等因素造成的损失, 涡轮, 或发电机.  

从流场计算可能的能量是一个直接的物理应用, 详细内容在 站点的最大水力 页面.  在不考虑系统效率的情况下,以下是一些可以产生5千瓦功率的组合:

Head & 流量组合可获得5kW的产量
一个 两个 三个 四个 五个 六个
(米)

0.5

1.0 2.0 5.0

10.0

流(米3/s)

1.02

0.51 0.26 0.10

0.05

 

然而,微型水电系统并不是100%的效率.  的 water loses energy running through the pipes; the interaction with the 涡轮 blades loses more energy; the generator connected to the 涡轮 does not convert all of the energy into electricity.  这类系统的总体效率 通常接近50%, 这意味着上面表格中的头和流量数字将分别产生2.5千瓦电能.

因为溪水的流量在一年中变化很大, 应该对所有季节的可能发电量进行良好的估计,以便对该场地的经济可行性进行现实的评估.  的 国家水资源信息系统 是否有一种资源可以帮助大坝所有者了解其站点流量的季节性和年度变化.

不同类型的微型水轮机更适合各种流量和水头条件.  粗略而言, 冲动式涡轮机需要一个高水头来给水喷射高速, 低水头的情况更适合反应式涡轮机.  文中对汽轮机的选型作了较为详细的讨论 类型的涡轮机 帖子.

从能源使用

要把能量的数据整理出来是很令人困惑的, 所以让williamhil娱乐平台把它放在一个更容易联系起来的尺度上——一个家.  一般的你.S. 家庭消费11,年发电量可达000千瓦时(kww -hr), 而其使用率在一天和一年的时间里都有所不同.  因为一年有8760个小时, 一个微型水电站只需要产生平均1.3千瓦的电力可以满足一个家庭的用电需求.

可以与太阳能作一个有益的比较.  在阳光充足的条件下,一块屋顶太阳能电池板可以产生大约300瓦的电能, 因此,屋顶上的20块面板阵列最多能产生6千瓦的电力.  但太阳并不总是最大限度地照射在太阳能电池板上(或完全照射), 因此,考虑到日常和季节的变化,提供了有效的阳光量,就像电池板每天得到4或5小时的充分阳光.  这意味着有效平均发电量为1.一年的耗电量为1千瓦,略低于家庭的耗电量.

在这个尺度上,williamhil娱乐可能是一种合理的能源.


标签: 技术
>
友情链接: 1 2