HPP dérivés : description, principe de fonctionnement, où ils sont utilisés

2025 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2025-01-24 13:16

Les structures hydrotechniques sont utilisées depuis l'Antiquité pour produire de l'énergie. De nos jours, une direction séparée des stations de dérivation se développe également avec succès. Il s'agit d'ouvrages caractérisés par une infrastructure de drainage spéciale qui permet un contrôle plus efficace du débit même dans des conditions géographiques difficiles. Au niveau de base, le décodage de la centrale hydroélectrique leur est applicable - une centrale hydrologique.

Principaux composants des systèmes dérivationnels

L'infrastructure fonctionnelle des centrales hydroélectriques de ce type est constituée d'installations hydrauliques et électriques. La base de la partie hydraulique sous pression est constituée de prises, d'évacuateurs et de cuves de stockage. Entre ces hydrosystèmes, l'eau est transférée de la partie supérieure des rivières par des canaux artificiels vers des réservoirs. Quant aux installations énergétiques dans le cadre des centrales hydroélectriques de dérivation, elles sont plus souvent représentées parconduits spéciaux qui assurent l'acheminement des flux vers les équipements récepteurs dans les bâtiments hydrauliques.

L'équipement de tels bâtiments avec des mécanismes qui génèrent de l'énergie est d'une importance capitale en termes de production d'énergie. Il peut s'agir notamment de turbines hydrauliques avec transformateurs, ainsi que d'équipements mécaniques qui agissent comme consommateur final d'énergie. Dans les deux cas, une partie de l'électricité produite est envoyée pour assurer le fonctionnement de l'infrastructure commune, qui comprend des systèmes de contrôle avec automatisation, appareillage de commutation et systèmes d'arrêt d'urgence.

Composants auxiliaires dans les centrales hydroélectriques de dérivation

Ce groupe d'éléments structurels et de structures de la centrale est conçu pour fournir les conditions de base pour le fonctionnement des installations hydroélectriques fonctionnelles. Il peut s'agir de canalisations d'égouts, de plateaux, de tunnels, d'installations administratives, etc. La base est constituée de structures techniques, grâce auxquelles le drainage de la rivière se produit. Dans un tel système, des structures d'assèchement avec des cavaliers et des vannes de contrôle de barrière sont fournies. Par exemple, dans certaines centrales hydroélectriques de dérivation, il existe des structures de protection et de passage des poissons, grâce auxquelles les poissons d'une certaine taille peuvent passer vers les frayères, ainsi que dans la direction opposée. Pendant la période de construction de la station, des structures temporaires sont également utilisées pour fournir des capacités techniques et des conditions pour les activités de construction, d'installation et de réparation.

Principe de fonctionnement de la station

Contrairement au système de barrage classique, la déviation consiste en la création d'un canal entièrement artificiel à écoulement dévié. Le nœud de travail sous la forme d'une branche de drainage rejette une partie du cours d'eau du lit de la rivière vers l'aval. De plus, la section aval n'est pas toujours en mesure de fournir une puissance de tête suffisante dans des conditions naturelles, par conséquent, des pompes supplémentaires sont souvent connectées - en règle générale, dans des systèmes fermés. En ce qui concerne les approches de la mécanique de production d'énergie, le principe de fonctionnement d'une centrale hydroélectrique de dérivation correspond à un schéma de barrage. En contournant le canal de drainage, le flux est dirigé vers des générateurs hydroélectriques, où, en raison de travaux mécaniques, du courant est généré. Encore une fois, l'énergie mécanique peut être ciblée sur l'objet final de la distribution d'eau - cela dépend déjà de l'objectif de la station.

Types de HPP de détournement

Il y a les signes suivants de la classification des centrales hydroélectriques de dérivation:

• Par le pouvoir. Les centrales de faible puissance génèrent de l'énergie jusqu'à 30 MW, moyenne - jusqu'à 300 MW et haute puissance - jusqu'à 1000 MW.
• Par force de pression. Ceux à basse pression donnent une force de tête allant jusqu'à 30-50 m, les moyens - jusqu'à 100 m, et ceux à haute puissance - à partir de 300 m.
• De par leur conception. Habituellement, on distingue les centrales hydroélectriques à tunnel fermé et à dérivation de type ouvert, mais dans la pratique, on rencontre souvent des systèmes combinés avec inclusion partielle d'ouvrages de fermeture supérieurs.
• Hauteur des cavaliers. Un paramètre individuel défini dans le projetdocument basé sur les études du chantier de construction de la HPP. Cependant, les systèmes de canaux, côtiers et de plaines inondables sont fondamentalement distingués. Les deux derniers schémas diffèrent en ce qu'ils offrent les batardeaux les plus hauts, conçus pour contenir ou laisser passer les débits en cas de montée incontrôlée des niveaux d'eau.

Domaines d'application

Les centrales hydroélectriques de ce type peuvent être utilisées pour divers besoins de l'industrie et de l'économie. La sélection des caractéristiques pour la construction d'une installation particulière est déterminée par les conditions géographiques et climatiques locales, ainsi que par les exigences relatives à la source de consommation d'énergie. Où les HPP de diversion sont-elles utilisées en Russie ? Traditionnellement, les endroits avec une grande pente du débit de la rivière sont choisis, après quoi des conditions artificielles de dérivation sont créées. Les terrains montagneux et, en particulier, le Caucase du Nord, ne sont en principe pas considérés comme la région la plus favorable à l'implantation d'installations énergétiques, mais c'est ici que se concentrent les principales capacités en raison de conditions favorables à la création d'un système de drainage naturel à forte pression. Aussi, dans les zones à relief difficile, une partie des ouvrages inclus dans l'infrastructure hydroélectrique sont réalisés sous terre. Cette solution offre non seulement des avantages structurels, mais également économiques. Sur la péninsule de Kola et en Carélie, des installations hydroélectriques ouvertes de moyenne montagne sont utilisées.

Conclusion

En tant que source d'énergie alternative, les centrales hydroélectriques de dérivation présentent de nombreux avantages. Ce sont des générateurs écologiques et suffisamment puissants capables depériodes de temps pour atteindre des performances optimales. Les problèmes liés à l'utilisation de ces HPP, à leur tour, sont dus à leur complexité structurelle et à leurs coûts de maintenance élevés. En outre, les exigences strictes en matière d'emplacement des centrales hydroélectriques de dérivation créent également des difficultés logistiques supplémentaires dans le transport de l'électricité sur de longues distances. Malgré cela, les schémas de principe de telles centrales hydroélectriques sont toujours considérés comme prometteurs et, dans certaines industries, se justifient pleinement comme un excellent modèle pour une source fiable d'énergie bon marché.