Усан цахилгаан станцуудад зориулсан далангийн зөв төрлийг хэрхэн сонгох вэ
Усан цахилгаан станцууд (УЦЦС) нь урт хугацааны, тогтвортой цахилгаан хангамж, ашиглалтын зардал харьцангуй бага, чулуужсан түлшэнд суурилсан цахилгаан станцуудтай харьцуулахад нүүрстөрөгчийн ялгаруулалт багатай тул хамгийн найдвартай сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийн нэг хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч усан цахилгаан станцын амжилт нь зөвхөн турбин, генератороос гадна анхны шийдвэрээс хамаардаг: зөв далангийн төрлийг сонгох. Зохисгүй сонголт нь барилгын ажлын өртөг нэмэгдэх, аюулгүй байдлын эрсдэл нэмэгдэх, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөлөл нэмэгдэх, тэр ч байтугай цахилгаан үйлдвэрлэх хүчин чадал хангалтгүй байх зэрэгт хүргэж болзошгүй юм.
Энэ нийтлэлд усан цахилгаан станцын далангийн төрлийг практик дээр хэрхэн сонгох талаар авч үзэх болно - байршлын хүчин зүйл, геологийн нөхцөл байдал, эрчим хүчний хэрэгцээ, нийгэм-байгаль орчны хүчин зүйлсээс эхлээд түгээмэл хэрэглэгддэг далангийн төрлийг тодорхойлох.
-
1. Усан цахилгаан станцын далангийн зорилгыг ойлгох
Усан цахилгаан станцын далан нь ерөнхийдөө дараах нэг буюу хэд хэдэн функцтэй байдаг.
1. Турбин хангалттай потенциал энерги авахын тулд өндөр усны хүрхрээ (толгой) үүсгэнэ үү.
2. Хуурай улиралд генератор тогтвортой ажиллахын тулд урсгалыг зохицуулахын тулд ус (усан сан) хадгална.
3. Үерийг хянах, голын доод хэсгийн аюулгүй байдлыг хангах, дэд бүтцийг хамгаалах.
4. Оргил ачааллын эсвэл суурь ачааллын ажиллагааг ашиглан цахилгаан хангамжийг тогтворжуулна.
Эндээс төслийн шаардлага тодорхой болно: танд том усан сан, хүчтэй ус зайлуулах хяналт хэрэгтэй юу, эсвэл голын урсацын схемд усны түвшинг дээшлүүлэхэд хангалттай жижиг далан хэрэгтэй юу.
-
2. Усан цахилгаан станцын далангийн нийтлэг төрлүүд
Сонгохоосоо өмнө далангийн төрөл бүрийн онцлог шинж чанарыг мэдэх нь чухал юм:
а) Далангийн далан
Ихэвчлэн ус нэвтэрдэггүй цөм (шавар цөм) эсвэл мембрантай, шороон эсвэл чулуун дүүргэлтээс бүрдэнэ.
– Давуу талууд: Өргөн хөндийд тохиромжтой, газрын суултад харьцангуй уян хатан, материалыг орон нутгаас авах боломжтой.
– Сул талууд: их хэмжээний материал шаарддаг; нэвчилтийг хянах маш сайн загвар шаарддаг.
Тухайн газар хөрс/чулуулаг ихтэй, суурь нь асар том бетон байгууламжид тохиромжгүй үед далангийн даланг ихэвчлэн сонгодог.
б) Бетонон таталцлын далан
Усны даралтыг тэсвэрлэхийн тулд өөрийн жинд тулгуурладаг.
– Давуу талууд: тогтвортой, удаан эдэлгээтэй, асгарсан хоолой болон оролтыг нэгтгэхэд хялбар.
– Сул талууд: бат бөх чулуун суурь шаарддаг; бетоны өндөр өртөгтэй; харьцангуй нарийхан болон дунд зэргийн хөндийд тохиромжтой.
Энэ нь хүчтэй хяналтын шаардлага, сайн суурийн нөхцөлтэй усан цахилгаан станцуудын хувьд түгээмэл сонголт юм.
в) Нуман бетон далан
Муруй хэлбэр нь хүчийг хөндийн хадан цохио (тулгуур) руу чиглүүлдэг.
– Давуу талууд: таталцлын далангаас илүү хэмнэлттэй бетон; нарийн хөндий болон хүчтэй хадан цохионд маш үр дүнтэй.
– Сул талууд: маш сайн тулгуур геологийн нөхцөл шаарддаг; зураг төсөл, барилга угсралт нь илүү төвөгтэй байдаг.
Нуман даланг ихэвчлэн эгц, нарийн хад, хатуу чулуулагтай газруудад сонгодог.
d) Тулгуурын далан
Бетон ханыг тулгуур баганагаар бэхэлдэг.
– Давуу талууд: бетон материалыг ашиглах нь таталцлын далангаас илүү хэмнэлттэй байж болно.
– Сул талууд: нарийн төвөгтэй бүтэц, олон үе шаттай — засвар үйлчилгээ, үзлэг чухал.
Гурван үндсэн төрлөөс бага хэрэглэгддэг боловч тодорхой нөхцөлд хамааралтай байж болно.
e) Далан / Голын урсгал
Бүтэц нь харьцангуй намхан, голын чиглэлийг өөрчлөхөд чиглэсэн бөгөөд усны түвшинг бараг зохицуулдаггүй.
– Давуу талууд: үерийн нөлөө бага; илүү хурдан төслүүдэд тохиромжтой бөгөөд нийгэм-байгаль орчны үүднээс авч үзвэл хөнгөн.
– Сул талууд: эрчим хүч нь улирлын чанартай цэнэг алдалтаас ихээхэн хамааралтай; үйл ажиллагааны уян хатан чанар багатай.
Хэрэв жилийн турш хангалттай хэмжээний ус зайлуулах хоолой байгаа бөгөөд зорилтот цэг нь том усан сангүй цахилгаан станц байгаа бол энэ схем тохиромжтой.
-
3. Далангийн төрлийг сонгоход нөлөөлдөг гол хүчин зүйлүүд
1) Хөндийн топографи ба голын нөхцөл байдал
Топографи нь анхны тодорхойлогч хүчин зүйл юм:
– Нарийн хөндий ба бат бөх хадан цохио → нуман далан нь ихэвчлэн хамгийн хэмнэлттэй байдаг.
– Дунд зэргийн хөндий → таталцлын далан эсвэл чулуулгийн дүүргэлт/шороон дүүргэлтийг авч үзэж болно.
– Өргөн хөндий → далангийн далан нь ихэвчлэн илүү тохиромжтой байдаг, учир нь хөндийн дагуу бетон барих нь маш үнэтэй байдаг.
Хөндийн хэлбэрээс гадна шаардлагатай өндөрлөгт хүрэхийн тулд шаардлагатай өндрийг анхаарч үзээрэй. Хэрэв том усан сангүйгээр (жишээлбэл, хонгил болон хадан цохиураар дамжуулан) том өндөрлөгт хүрч чадвал та том далан барих хэрэгцээг багасгаж чадна.
2) Геологийн нөхцөл ба суурь
Геологи нь далан аюулгүй "сууж" чадах эсэхийг тодорхойлдог:
– Бат бөх ба гүехэн суурь чулуулаг → таталцал/нуманыг дэмждэг.
– Зузаан тунамал давхарга, аллювийн хөрс → далангийн ажилд илүү тохиромжтой боловч суурийн засвар (зуурмаг, зүссэн хана, хуудас овоолго гэх мэт) шаардлагатай хэвээр байна.
– Эрсдэлүүд: шүүрэлт, хоолой (дотоод элэгдэл), ялгавартай суулт, налуугийн тогтвортой байдал.
Нуман далангийн хувьд ачааллыг хадан цохио руу шилжүүлдэг тул тулгуурын чанар маш чухал байдаг; таталцлын далангийн хувьд суурь нь зүсэлт болон өнхрөх хүчийг тэсвэрлэх чадвартай байх ёстой.
3) Гидрологи: урсац, төлөвлөсөн үер, улирлын чанартай хувьсах чанар
Гидрологийн өгөгдөл нь асгаралтын хэмжээ болон хадгалах хэмжээг тодорхойлдог:
– Хэрэв голын үер их хэмжээгээр тохиолдвол далан нь хангалттай асгаралтын суваг болон үерийн аюулгүй урсгалыг өөрчлөх системтэй байх ёстой.
– Хэрэв ус зайлуулах нь улирлын чанартай бол том усан сангууд нь хуурай үед цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг хадгалахад тусалдаг бөгөөд энэ нь голын урсгалаас илүү агуулахын даланг илүү хамааралтай болгодог.
Гидрологийн талаар ойлголтгүй байх нь төслүүдийг тогтворгүй үйлдвэрлэл эсвэл хэт их урсацын эрсдэлд оруулдаг.
4) Ус цуглуулах талбайн тунадасжилт ба элэгдэл
Тунадас нь усан сангийн ашиглалтын хугацааг богиносгож, үр дүнтэй хадгалах хэмжээг бууруулдаг. Элэгдэл ихтэй газруудад:
– Тунадас зайлуулах зураг төсөл (шүрших/угаах), тунадас тойрч гарах эсвэл хуримтлалыг багасгах үйл ажиллагааг авч үзэх.
– Жижиг голын урсгал/усан сангийн далан нь менежментийн стратегиас хамааран том хэмжээний ус хадгалах далангаас заримдаа тунадасжилтыг илүү тэсвэрлэдэг.
Далангийн төрлийг сонгох нь тунадасны менежмент болон засвар үйлчилгээний хүртээмжийг хялбар болгохтой холбоотой.
5) Генераторын ажиллагааны шаардлага: суурь ачаалал ба оргил ачаалал
– Суурийн ачаалал: тогтвортой хангамж шаарддаг → усан сан болон ус зайлуулах менежмент нь илүү чухал юм.
– Оргил ачаалал: чадлыг хурдан нэмэгдүүлэхийн тулд уян хатан байдал шаардлагатай → хангалттай урсгалын хяналт болон хадгалах эзэлхүүн шаардлагатай.
Том усан сантай далангууд нь үйл ажиллагааны уян хатан байдлыг хангадаг боловч үерийн бүс нэмэгдэх, нийгэм-байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийн зардлаар ажилладаг.
6) Орон нутгийн материал, ложистикийн хүртээмж болон амьдралын мөчлөгийн зардал
Хамгийн "зөв" шийдвэр нь зөвхөн эхэндээ хамгийн хямд төдийгүй төслийн туршид хамгийн ухаалаг шийдвэр юм.
– Хэрэв байршил нь чулуун дүүргэлтээр баялаг бөгөөд бетонд хүрэхэд хэцүү бол чулуун дүүргэлт нь илүү сайн байж болно.
– Хэрэв замын хүртээмж сайн бөгөөд суурийн чулуулаг нь хамгийн тохиромжтой бол → таталцал/нуман хаалга нь хэмнэлттэй, бат бөх байж болно.
– Мөн засвар үйлчилгээ, үзлэг шалгалтын зардал болон ирээдүйн арматурын хэрэгцээг харгалзан үзнэ үү.
7) Аюулгүй байдал болон гамшгийн эрсдэлийн талууд
Далайн төрлийг сонгохдоо дараахь зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
– Газар хөдлөлт: зарим төрлийн далан нь илүү “уян хатан” байх хандлагатай байдаг ч шингэрүүлэлт болон тогтвортой байдлыг хангахаар зохион бүтээгдсэн байх ёстой.
– Усан сангууд руу хөрсний гулсалт, нуурын цунами, налуугийн тогтвортой байдал зэрэг болзошгүй.
– Хяналтын систем болон онцгой байдлын хариу арга хэмжээний төлөвлөгөө (EAP) эхнээсээ хэрэгжиж байх ёстой.
Ямар ч төрөл автоматаар хамгийн аюулгүй байдаггүй; аюулгүй байдлыг тухайн зураг төсөл нь орон нутгийн нөхцөлд тохирсон эсэх, барилгын чанараар тодорхойлдог.
8) Байгаль орчин болон нийгмийн нөлөөлөл
Том усан сангууд дараахь зүйлийг үүсгэж болзошгүй.
- хүн амын нүүлгэн шилжүүлэлт;
- голын экосистемийн өөрчлөлтүүд,
- загасны нүүдэлд саад учруулж болзошгүй саад бэрхшээлүүд;
– усны чанарын өөрчлөлт (давхаргажилт, хүчилтөрөгчийн агууламж).
Хэрэв нийгэм-байгаль орчны мэдрэмж өндөр байвал голын урсгал эсвэл доод далангийн зураг төсөл нь нөлөөллийг бууруулж, загасны шат, хүрээлэн буй орчны урсгал, тодорхой нөхөн олговрын хөтөлбөрүүдийг нэмж болно.
-
4. Далангийн төрлийг сонгох практик урсгал (шийдвэрийн хүрээ)
Техник эдийн засгийн судалгаанд түгээмэл хэрэглэгддэг товч алхмуудыг дор дурдав:
1. Эрчим хүчний зорилтот түвшин болон үйл ажиллагааны хэв маягийг тогтоох (МВт хүчин чадал, ГВт.ц жилийн үйлдвэрлэл, суурь/оргил үе).
2. Топографийн судалгаа: хэд хэдэн нэр дэвшигч байршлыг сонгох (талбайн хувилбарууд).
3. Анхан шатны геологийн судалгаа: чулуулгийн зураглал, хагарал, суурийн гүн, нэвчилтийг шалгах.
4. Гидрологийн шинжилгээ: урсгалын үргэлжлэх хугацааны муруй, төлөвлөлтийн үер, цаг уурын нөхцөл байдал.
5. Далангийн төрлийн хэд хэдэн сонголтыг (жишээ нь, чулуулгийн дүүргэлт ба таталцлын хүч ба нуман хаалга) анхны дизайны концепцтой харьцуул.
6. Тунадасжилт болон усан сангийн насыг үнэлэх.
7. Байгаль орчин-нийгмийн судалгаа ба лиценз олгох: хамгийн чухал эрсдэлүүдийг тодорхойлох.
8. Эдийн засгийн шинжилгээ: Капитал зардал, Үйл ажиллагааны зардал, барилгын эрсдэл, бууруулах зардал.
9. Олон талт шалгуур (техникийн, өртөг, аюулгүй байдал, нөлөөлөл) дээр үндэслэн хамгийн сайн сонголтыг сонгоно уу.
Энэ арга нь шийдвэрийг анхны өртөг гэх мэт зөвхөн нэг хүчин зүйлээс хамааралгүй байлгахад тусалдаг.
-
5. Сонголтын талаарх жишээ (зураг)
– А тохиолдол: Нарийн хөндий, хатуу хадтай хад, өндөр толгойтой
Нуман далан нь материалын хэмнэлттэй тул хамгийн үр ашигтай байж болох ч тулгуурын судалгааг маш нарийн хийх ёстой.
– Б тохиолдол: Өргөн хөндий, элбэг дэлбэг дүүргэгч материал, жигд бус суурь
Чулуун дүүргэлт/шороон дүүргэлт нь уян хатан, сайтар боловсруулсан таслах болон шүүрэлтийн ус зайлуулах системтэй тул илүү тохиромжтой.
– C тохиолдол: Нийгэм-байгаль орчинд мэдрэмтгий бүс нутагт ялгадас жилийн турш нэлээд тогтвортой байдаг
Намхан далан болон голын чиглэлийг өөрчлөх суваг/хонгил бүхий голын урсгал нь үерийг багасгаж болох ч ган гачиг үйлдвэрлэлд илүү их нөлөөлж болзошгүй.
-
Дүгнэлт
Усан цахилгаан станцын далангийн төрлийг сонгох нь топографи, геологи, гидрологи, тунадасжилт, эрчим хүчний ашиглалтын шаардлага, зардлын ложистик, нийгэм-байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийн хоорондын тэнцвэрийг шаарддаг стратегийн шийдвэр юм. Бүх байршилд тохирох далангийн төрөл гэж байдаггүй. Хамгийн сайн далан нь орон нутгийн нөхцөлд хамгийн сайн тохирсон, урт хугацаанд аюулгүй, амьдралын мөчлөгийн туршид хэмнэлттэй, нийгэм, байгаль орчинд хүлээн зөвшөөрөгдсөн далан юм.
Хэрэв та хүсвэл би танд далангийн төрлүүдийн харьцуулсан хүснэгтийг (шалгуур үзүүлэлт: хөндийн нөхцөл байдал, суурь, зардал, эрсдэл, нөлөөлөл) эмхэтгэхэд туслах эсвэл усан цахилгаан станцын энгийн даралт-урсгалт-чадлын тооцооллын жишээ бүхий энэ нийтлэлийн илүү техникийн хувилбарыг бий болгоход туслах болно.
