미니 수력발전 프로젝트 계획 방법

미니 수력발전 프로젝트 계획 방법

구성 요소

그림 1 은 강변 마이크로 수력발전 계획의 주요 구성 요소를 보여줍니다. 이 유형의 계획은 물 저장이 필요하지 않지만 대신 계곡 측면을 따라 수로를 통해 터빈에’떨어 뜨리기’전에 강에서 물 일부를 전환합니다. 그림 1 에서 터빈은 작업장에 전기를 공급하는 발전기를 구동합니다. 전송 라인은 조명 및 기타 용도로 국내 전력을 공급하기 위해 지역 마을로 확장 될 수 있습니다.

그림 1:전형적인 마이크로 수력 계획의 레이아웃

지형 및 수 문학적 조건에 따라 사용할 수있는 다양한 구성이 있지만 모두 동일한 일반 원칙을 채택합니다.

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물 물 와트

강 또는 스트림에 흐르는 물의 전력 잠재력을 결정 하기 위해서는 물 흐름 속도 물 하락을 만들 수 있는 머리를 모두 결정 하는 것이 필요 합니다. 유량은 주어진 시간에 한 지점을 지나서 흐르는 물량입니다. 일반적인 유량 단위는 초당 리터 또는 초당 입방 미터입니다. 헤드는 터빈에서 물이 흡기 파이프 또는 물줄기로 들어가는 지점까지 수직 높이(미터)입니다.예:헤드가 10 미터이고 유량이 300 리터/초(=0.3 미터/초)인 위치는 15 킬로와트 전력의 잠재적 전력을 갖습니다.

= 1.물 공급은 주로 물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,물 공급,) => 0.4 – 0.7 *

*작은 물 터빈은 거의 80%보다 효율성이 없습니다. 발전기의 효율~90%및 전력 또한 마찰 손실로 인해 터빈에 물 운반 파이프에서 손실 됩니다. 몇 킬로와트 등급의 작은 시스템에 사용되는 대략적인 가이드는 약 50%로 전체 효율을 취할 것입니다. 따라서,이론적인 힘은 0.50 를 곱해야 한다 현실적 숫자를 위해

기계가 가득 차있 짐 또는 가득 차있 교류 이외에 조건 하에서 운영하는 경우에 그 후에 다른 뜻깊은 비능률적이 고려되어야 한다. 이러한 조건에서 성능을 평가하기 위해서는 장비의 부품 흐름 및 부품 하중 특성을 알아야 합니다. 정격 설계 흐름 및 부하 조건에서 모든 장비를 실행하는 것이 항상 바람직하지만,하천 흐름이 일년 내내 변동하거나 일일 하중 패턴이 상당히 변화하는 경우 항상 실용적이거나 가능한 것은 아닙니다.

생성 된 전력의 최종 사용 요구 사항에 따라 터빈 샤프트의 출력을 기계 동력으로 직접 사용하거나 터빈을 발전기에 연결하여 전기를 생산할 수 있습니다. 많은 시골 산업 신청을 위해 갱구 힘은 적당합니다

(맷돌로 갈거나 기름 적출 제재소,목공 작업장,소규모 채광 장비,등과 같은 가공 식품을 위해.),그러나 많은 신청은 전력에 변환을 요구합니다. 국내 신청을 위해 전기는 선호됩니다.

이 중 하나를 제공 할 수 있습니다:

• 직접 작은 전기 분배 시스템을 통해 가정에 또는,
• 는 재충전을 위해 전원 집에 주기적으로 반환되는 배터리에 의해 공급 될 수있다-직접 대전의 비용으로 인해 흩어져 주택(따라서 고가의 유통 시스템)에 금지되는 곳이 시스템은 일반적이다),

발전기가 사용되는 교류(교류)전기는 일반적으로 생산됩니다. 단상 전력은 최대 20 킬로와트의 소형 설비에서 만족스럽지만,이 외에도 3 상 전력은 전송 손실을 줄이고 더 큰 전기 모터에 적합합니다. 전원 공급 장치는 공급 장치를 사용하는 모든 전기 장비의 안정적인 작동을 위해 일정한 50 또는 60 사이클/초로 유지되어야합니다. 이 빈도는 아주 정확하게 경세되어야 하는 터빈의 속도에 의해 결정됩니다.

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마이크로 수력 발전에 적합한 조건

소규모 수력 발전을 이용하기에 가장 적합한 지역은 일년 내내 가파른 강이 흐르는 지역이다. 카리브해 제도,필리핀 및 인도네시아와 같은 습한 해양 기후를 가진 섬도 적합합니다. 낮은 머리 터빈은 작은 머리 그러나 충분한 힘을 제공하는 충분한 교류가 있는 하천의 소규모 착취를 위해 개발되었습니다.

잠재적 부지의 적합성을 평가하기 위해서는 부지의 수문학을 알고 현장 조사를 실시하여 실제 흐름 및 헤드 데이터를 결정해야합니다. 수문 정보는 일반적으로 정부가 운영하는 기상학 또는 관개 부서에서 얻을 수 있습니다. 이 데이터는 연간 비 패턴과 강수량 및 따라서 흐름 패턴의 변동 가능성에 대한 전반적인 그림을 제공합니다. 현장 조사는 전력 계산을 수행하고 설계 작업을 시작할 수 있도록 현장 조건에 대한 자세한 정보를 제공합니다. 흐름 데이터는 가능한 한 최소 1 년 동안 수집하여 다양한 계절에 걸쳐 강 흐름의 변동을 확인해야합니다. 흐름 및 헤드 측정을 수행하는 방법에는 여러 가지가 있으며 관련 텍스트에서 찾을 수 있습니다.

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터빈

터빈은 떨어지는 물 속의 에너지를 샤프트 파워로 변환합니다. 여러 가지 방법 중 하나로 분류 할 수있는 다양한 유형의 터빈이 있습니다. 터빈의 선택은 주로 사용 가능한 압력 헤드와 제안 된 수력 설치에 대한 설계 흐름에 달려 있습니다. 아래 표 2 에서 볼 수 있듯이,터빈은 크게 세 그룹으로 나누어집니다;높은,중간 및 낮은 머리,두 가지 범주로:임펄스 및 반응.

표 2:터빈 유형 분류:

임펄스 터빈은 공기 중의 물 제트기의 운동 에너지를 터빈 버킷 또는 블레이드를 쳐서 움직임으로 변환한다는 것만으로 임펄스와 반응의 차이를 간단히 설명 할 수 있습니다.임펄스 터빈은 물 압력이 임펠러의 양쪽에서 대기 중이므로 압력 감소가 없습니다. 반응 터빈의 블레이드는,다른 한편으로는,완전히 물 흐름에 몰입하고,물 각뿐만 아니라 선형 운동량은 샤프트 전력으로 변환된다-러너를 떠나 물 압력은 대기 또는 하부로 감소된다.

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부하 계수

부하 계수는 사용되는 전력의 양을 터빈을 연속적으로 사용할 경우 사용할 수 있는 전력의 양으로 나눈 값입니다. 비용이 많이 드는 연료 소스에 의존하는 기술과는 달리,수력 발전을위한’연료’는 무료이며,따라서 공장은 시간의 높은 비율에 대한 실행하는 경우 더 비용 효과적이된다. 터빈이 저녁에 국내 조명에만 사용되는 경우 공장 요소는 매우 낮을 것입니다. 터빈이 낮 동안 농촌 산업에 전력을 공급하고 저녁 동안 국내 수요를 충족 시키며 저녁에 관개를 위해 물 펌프를 공급하면 식물 계수가 높을 것입니다.

이 계획은 비용 효율적이어야하고,이 계획 단계에서 고려되어야 할 경우 높은 식물 요소를 보장하는 것이 매우 중요합니다. 많은 계획은’덤프’부하(전자 부하 컨트롤러와 함께-아래 참조)를 사용하며,이는 과잉이 생성 될 때 잉여 에너지를 수용 할 수있는 우선 순위가 낮은 에너지 수요입니다(예:물 난방,저장 히터 또는 저장 밥솥).

부하 제어 총재

가솔린 또는 디젤 엔진과 같은 물 터빈은 부하가 가해 지거나 완화 될 때 속도가 다릅니다. 직접적인 갱구 힘을 사용하는 기계장치에 대한 그런 중대한 문제는 아닙니다,이 속도 변이는 심각하게 발전기에서 출력된 주파수와 전압 둘 다에 영향을 미칠 것입니다. 전통적으로 복잡한 유압 또는 기계식 속도 조절기는 부하가 다양함에 따라 흐름을 변경했지만 최근에는 전자 부하 제어기가 개발되어 현대 마이크로 하이드로 세트의 단순성과 신뢰성을 향상 시켰습니다. 이 터빈은 지속적으로 인공 부하를 더하거나 빼서 속도 변화를 방지하므로 사실상 터빈은 완전 부하 상태에서 영구적으로 작동합니다. 또 다른 장점은 이동 부품이 없으며 매우 안정적이며 사실상 유지 보수가 필요 없다는 것입니다. 전자 부하 제어의 출현으로 인해 값 비싼 유압 주지사가 더 이상 부담을주지 않는 간단하고 효율적인 멀티 제트 터빈을 도입 할 수있었습니다.

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