භූ තාප බලශක්ති බෙදාහැරීමේ පද්ධති ක්රියා කරන ආකාරය
භූ තාප ශක්තිය යනු පෘථිවිය තුළ ඇති ස්වභාවික තාපය භාවිතා කරන පුනර්ජනනීය බලශක්ති ප්රභවයකි. බොහෝ අය භූ තාප ශක්තිය "පෘථිවියෙන් විදුලිය" ලෙස දන්නා නමුත් එය පිටුපස ගවේෂණය, නිෂ්පාදනය, විදුලිය හෝ තාපය බවට පරිවර්තනය කිරීම සහ අවසාන වශයෙන් පරිශීලකයින්ට බෙදා හැරීම වැනි දිගු තාක්ෂණික ක්රියාවලීන් මාලාවක් ඇත. මෙම ලිපියෙන් භූ තාප බලශක්ති බෙදා හැරීමේ පද්ධති ක්රියා කරන ආකාරය සාකච්ඡා කෙරේ: භූ තාප ජලාශවලින් ලැබෙන ශක්තිය නිවාස, කර්මාන්ත සහ පොදු පහසුකම් ආරක්ෂිතව, ස්ථාවරව සහ කාර්යක්ෂමව ළඟා වන ආකාරය.
1. භූතාපජ ශක්තියේ සිට භාවිතා කළ හැකි ශක්තිය දක්වා
භූ තාප තාපය භූ තාප ජලාශවල ගබඩා කර ඇති අතර, ඒවා ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී තරල (උණු වතුර සහ/හෝ වාෂ්ප) අඩංගු සිදුරු සහිත හෝ කැඩුණු පාෂාණ කලාප වේ. මෙම ජලාශ සාමාන්යයෙන් මීටර් සිය ගණනක් සිට දහස් ගණනක් ගැඹුරින් පිහිටා ඇත. මෙම ජලාශවලට තට්ටු කිරීම සඳහා, භූ තාප සමාගම් නිෂ්පාදන ළිං හරහා උණුසුම් තරල මතුපිටට ගෙන ඒම සඳහා කැණීම් කරයි.
කෙසේ වෙතත්, භූතාපජ ශක්තිය "බෙදා හැරීම" යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ සෑම විටම නිවාස වෙත වාෂ්ප හෝ උණු වතුර සෘජුවම ලබා දීම නොවන බව තේරුම් ගැනීම වැදගත්ය. ඉන්දුනීසියාව ඇතුළු බොහෝ රටවල, වඩාත් පොදු භාවිතය වන්නේ භූතාපජ බලාගාරවල (PLTP) විදුලි උත්පාදනයයි. විදුලිය ජනනය කළ පසු, එය ජාතික විදුලි පද්ධතිය (සම්ප්රේෂණ සහ බෙදාහැරීමේ ජාලය) හරහා බෙදා හරිනු ලැබේ. සමහර කලාපවල (උදාහරණයක් ලෙස, යුරෝපයේ හෝ උතුරු ඇමරිකාවේ), භූතාපජ ශක්තිය දිස්ත්රික් තාපන ජාල හරහා සෘජු තාපය ලෙස ද භාවිතා කරනු ලැබේ, එහිදී උණු වතුර පරිවරණය කළ පයිප්ප හරහා පාරිභෝගිකයින්ට ලබා දෙනු ලැබේ.
එබැවින්, භූතාපජ බලශක්ති බෙදාහැරීමේ පද්ධතිය ප්රධාන රේඛා දෙකකට බෙදිය හැකිය:
1) විදුලිබල බෙදා හැරීම (වඩාත් සුලභ): භූතාපජ බලාගාරවල භූතාපජ → විදුලිය → සම්ප්රේෂණ ජාලය → බෙදාහැරීමේ ජාලය → පාරිභෝගිකයින්.
2) තාප බෙදා හැරීම (සෘජු භාවිතය): භූතාපජ → තාප හුවමාරුකාරකය → තාප නල ජාලය → පාරිභෝගිකයා (නිවාස/ගොඩනැගිල්ල/කර්මාන්තය).
2. භූතාපජ සැපයුම් දාමයේ ප්රධාන සංරචක
පැහැදිලිව කිවහොත්, සාමාන්යයෙන් උඩුගං බලා පහළට ගලා යන විට දක්නට ලැබෙන සංරචක මෙන්න:
– භූතාපජ ජලාශය: තාපය හා තරල ප්රභවය.
– හොඳින් නිෂ්පාදනය: උණුසුම් තරලය මතුපිටට ගලා යයි.
– එකතු කිරීමේ පද්ධතිය: ළිං කිහිපයකින් සැකසුම් හෝ උත්පාදන පහසුකමකට නල ජාලයක්.
– වෙන් කරන්නා/ෆ්ලෑෂ් ටැංකිය හෝ තාප හුවමාරුව: වාෂ්ප වෙන් කරයි හෝ තාපය මාරු කරයි (තාක්ෂණයේ වර්ගය අනුව).
– ටර්බයින සහ ජනක යන්ත්ර (විදුලි උත්පාදනය සඳහා): වාෂ්ප ශක්තිය යාන්ත්රික ශක්තිය බවටත් පසුව විද්යුත් ශක්තිය බවටත් පරිවර්තනය කරයි.
– කන්ඩෙන්සර් සහ සිසිලන පද්ධතිය: ටර්බයිනයෙන් වාෂ්ප සිසිල් කර එය නැවත ජලය බවට පත් කරයි.
- හොඳින් එන්නත් කිරීම: අඛණ්ඩතාව පවත්වා ගැනීමට සහ පීඩනය පවත්වා ගැනීමට තරලය ජලාශයට ආපසු ලබා දෙයි.
– උපපොළ (ස්විච්යාර්ඩ්/උපපොළ): කාර්යක්ෂමව සම්ප්රේෂණය කළ හැකි වන පරිදි ජනක යන්ත්රයෙන් විදුලිය වෝල්ටීයතාව වැඩි කරයි.
– සම්ප්රේෂණ ජාලය: දිගු දුරක් හරහා අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය සම්ප්රේෂණය කරයි.
– බෙදාහැරීමේ ජාලය: වෝල්ටීයතාවය අඩු කර පාරිභෝගිකයින්ට බෙදා හරිනු ලැබේ.
- පාලන සහ ආරක්ෂණ පද්ධති: SCADA, ආරක්ෂණ රිලේ, පරිපථ කඩන යන්ත්ර, බල ගුණාත්මකභාවය මැනීම.
3. විදුලිබල උත්පාදන යෝජනා ක්රමයක (PLTP) බෙදා හැරීම ක්රියා කරන ආකාරය
අ) තරල නිෂ්පාදනය සහ එකතු කිරීම
නිෂ්පාදන ළිං කිහිපයකින් ලැබෙන උණුසුම් තරලය එකතු කිරීමේ නළයක් හරහා බලාගාරයට ගලා යයි. මෙම අදියරේදී, නල නිර්මාණය ඉතා වැදගත් වන්නේ තරලය විඛාදනයට ලක්විය හැකි, ද්රාවිත ඛනිජ අඩංගු විය හැකි සහ ඉහළ පීඩනයකින් සහ උෂ්ණත්වයකින් යුක්ත විය හැකි බැවිනි. තාප අලාභය අඩු කිරීමට සහ ප්රවාහ ස්ථායිතාව පවත්වා ගැනීමට, නළය සුදුසු ද්රව්ය හා පරිවරණයකින් නිර්මාණය කර ඇති අතර ආරක්ෂිත කපාට වලින් සමන්විත වේ.
ආ) තාපය විදුලිය බවට පරිවර්තනය කිරීම: පොදු තාක්ෂණයන් තුනක්
1. වියළි වාෂ්ප: වියළි වාෂ්ප ටර්බයිනය කෙලින්ම භ්රමණය කරයි.
2. ෆ්ලෑෂ් ස්ටීම්: පීඩන උණු වතුර බෙදුම්කරුවෙකු තුළ පීඩනය අඩු කළ විට වාෂ්ප බවට "ෆ්ලෑෂ්" වේ. වාෂ්ප ටර්බයිනයක් කරකවන අතර ඉතිරි ජලය නැවත එන්නත් කළ හැකිය.
3. ද්විමය චක්රය: භූතාපජ තරලයෙන් තාපය තාප හුවමාරුකාරකයක් හරහා ද්විතියික ක්රියාකාරී තරලයකට (උදා: අයිසොබියුටේන්) මාරු කරනු ලැබේ. ද්විතියික තරලය වාෂ්ප වී ටර්බයිනයක් කරකවයි. වාසි: අඩු විමෝචනය සහ මධ්යස්ථ ජලාශ උෂ්ණත්වයන්ට සුදුසු ය.
ටර්බයිනය උත්පාදක යන්ත්රය කරකැවීමෙන් පසු, මධ්යම වෝල්ටීයතාවයකින් විදුලිය නිපදවනු ලැබේ (සාමාන්යයෙන් බලාගාරයේ සැලසුම අනුව kV කිහිපයක් සිට දස දහස් ගණනක් kV දක්වා). මෙම විදුලිය දිගු දුර සම්ප්රේෂණය සඳහා තවමත් කාර්යක්ෂම නොවන බැවින්, තවත් පියවරක් අවශ්ය වේ.
ඇ) ස්විච්යාඩ් සහ ට්රාන්ස්ෆෝමර්: බෙදා හැරීමේ ආරම්භක ස්ථානය
ස්විච් අංගනයේදී, උත්පාදක යන්ත්රයෙන් ලැබෙන විදුලිය ආරක්ෂණ සහ මිනුම් පද්ධතියක් හරහා ගමන් කරයි, පසුව ඉහළ වෝල්ටීයතාවයකට (උදා: 70 kV, 150 kV, 275 kV, හෝ 500 kV) වැඩි කිරීම සඳහා ස්ටෙප්-අප් ට්රාන්ස්ෆෝමරයකට ඇතුළු වේ. මූලධර්මය සරලයි: වෝල්ටීයතාවය වැඩි වන තරමට, එකම බලය සඳහා ධාරාව අඩු වන අතර, සම්ප්රේෂණ මාර්ගවල අඩු පාඩු (I²R) ඇති වේ.
ඈ) සම්ප්රේෂණය: භූතාපජ ස්ථානවල සිට බර මධ්යස්ථාන වෙත බලය සම්ප්රේෂණය කිරීම
බොහෝ භූතාපජ ක්ෂේත්ර නගරවලින් බොහෝ දුරින් කඳුකර ප්රදේශවල පිහිටා ඇති අතර එමඟින් සම්ප්රේෂණ ජාලය බෙදාහැරීමේ කොඳු නාරටිය බවට පත් කරයි. මෙම අදියරේදී ඇති ප්රධාන අභියෝගවලට ඇතුළත් වන්නේ:
– දුෂ්කර භූ විෂමතාව (සම්ප්රේෂණ කුළුණු ප්රවේශය, නායයෑම් අවදානම).
- ආන්තික කාලගුණය තුළ විශ්වසනීයත්වය.
– එක් ස්ථානයක ඇතිවන කැළඹීමකින් පුළුල් ප්රදේශයක් නිවා නොදැමීමට ආරක්ෂණ සම්බන්ධීකරණය.
සම්ප්රේෂණ පද්ධතිය ජාලකයක් මත ක්රියාත්මක වන අතර, භූතාපජ බලාගාරවලින් විදුලිය ළඟම කලාපයට පමණක් නොව අවශ්ය ප්රදේශවලට ගලා යාමට ඉඩ සලසයි. පද්ධති ස්ථායිතාව පවත්වා ගැනීම සඳහා යැවීමේ මධ්යස්ථාන සංඛ්යාතය, වෝල්ටීයතාවය සහ බල ප්රවාහය නිරීක්ෂණය කරයි.
e) බෙදා හැරීම: උපපොළේ සිට පාරිභෝගිකයින් දක්වා
පරිභෝජන මධ්යස්ථාන අසල, විදුලිය පියවර-පහළ උපපොළකට ඇතුළු වේ. වෝල්ටීයතාවය අතරමැදි බෙදාහැරීමේ මට්ටමකට (උදා: 20 kV හෝ 13,8 kV) අඩු කර පසුව බෙදාහැරීමේ ජාලය හරහා බෙදා හරිනු ලැබේ. නේවාසික ප්රදේශ අසල, බෙදාහැරීමේ ට්රාන්ස්ෆෝමර් නිවාස සහ කුඩා ව්යාපාර සඳහා එය තවදුරටත් අඩු වෝල්ටීයතාවයකට (උදා: 220/380 V) අඩු කරයි, නැතහොත් ඇතැම් කාර්මික පාරිභෝගිකයින් සඳහා අතරමැදි මට්ටම පවත්වා ගනී.
මේ අනුව, විදුලි යෝජනා ක්රමවල "භූ තාප බලශක්ති ව්යාප්තිය" ප්රායෝගිකව අනෙකුත් බලාගාර හා සමාන වේ: විදුලිය බවට පරිවර්තනය කළ පසු, එය ජාලක යටිතල පහසුකම් අනුගමනය කරයි. වෙනස්කම් පවතින්නේ උඩුගං බලා ක්රියාවලිය (භූ තාප නිෂ්පාදනය) සහ බලාගාරයේ මෙහෙයුම් වල ස්වභාවය තුළ ය.
4. සෘජු භාවිත තාප උපයෝගිතා යෝජනා ක්රමයේ බෙදා හැරීම
සමහර ප්රදේශවල, භූ තාප ශක්තිය අභ්යවකාශ උණුසුම, ගෘහස්ථ උණු වතුර, කෘෂිකාර්මික වියළීම, හරිතාගාර සහ කාර්මික ක්රියාවලීන් සඳහා පවා භාවිතා වේ. යෝජනා ක්රමය පහත පරිදි වේ:
1. නිෂ්පාදන ළිඳෙන් උණුසුම් තරලය මතුපිට පහසුකම වෙත ගලා යයි.
2. පාරිභෝගිකයාගේ ජලයේ ගුණාත්මකභාවය පවත්වා ගැනීමට සහ විඛාදන/පරිමාණ අවදානම අඩු කිරීමට තාපය තාප හුවමාරුකාරකයක් හරහා පිරිසිදු ජලය (සංවෘත ලූපයක්) වෙත මාරු කරනු ලැබේ.
3. පිරිසිදු උණු වතුර පරිවරණය කළ පයිප්ප හරහා පාරිභෝගිකයින්ට (නිවාස/ගොඩනැගිලි/කර්මාන්ත) බෙදා හරිනු ලැබේ.
4. තාපය භාවිතා කිරීමෙන් පසු, ආපසු එන ජලය නැවත රත් කිරීම සඳහා මධ්යයට ආපසු යවනු ලබන අතර, භූතාපජ තරලය සාමාන්යයෙන් ජලාශයට නැවත එන්නත් කරනු ලැබේ.
මෙම ආකෘතියේ වාසිය වන්නේ තාපය විදුලිය බවට පරිවර්තනය වීම වළක්වන බැවින් ඉහළ බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාවයි. කෙසේ වෙතත්, නල මාර්ග පිරිවැය සහ තාප අලාභය දුර සමඟ වැඩි වන බැවින් එහි බෙදා හැරීමේ දුර සාමාන්යයෙන් සීමිතය.
5. එන්නත් පද්ධතිය: තිරසාරභාවයේ වැදගත් අංගයකි
භූතාපජ ශක්ති දාමයක එක් ලක්ෂණයක් වන්නේ එන්නත් ළිං තිබීමයි. වාෂ්ප ටර්බයිනයක් හරහා ගොස් ඝනීභවනය වූ පසු හෝ තාප හුවමාරුවක තාපය නිස්සාරණය කිරීමෙන් පසු, තරලය සාමාන්යයෙන් බිමට නැවත ලබා දෙනු ලැබේ. එන්නත් කිරීම උපකාරී වේ:
- නිෂ්පාදනය ස්ථාවරව තබා ගැනීම සඳහා ජලාශ පීඩනය පවත්වා ගන්න.
- ඉඩම් ගිලා බැසීම් අඩු කරයි.
- පරිසරයට තරල බැහැර කිරීම අවම කරන්න.
නිෂ්පාදන ප්රදේශය ඉක්මනින් සිසිල් නොවන පරිදි (තාප ප්රගතිය) සහ මෙහෙයුම් බාධා ඇති නොවන පරිදි එන්නත් ළිං ස්ථානගත කිරීම ප්රවේශමෙන් සැලසුම් කළ යුතුය.
6. බලශක්ති පාලනය, ආරක්ෂාව සහ ගුණාත්මකභාවය
විශ්වාසදායක ව්යාප්තිය සහතික කිරීම සඳහා, භූතාපජ පද්ධතිය සමන්විත වන්නේ:
- උෂ්ණත්වය, පීඩනය, ප්රවාහ අනුපාතය, ටර්බයින කම්පනය සහ විදුලි උපකරණ තත්ත්වය නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා SCADA සහ DCS.
- කෙටි පරිපථය, භූමි දෝෂය, සංඛ්යාතය වැඩි/අඩු, වෝල්ටීයතාව වැඩි/අඩු බව හඳුනා ගැනීම සඳහා ආරක්ෂණ රිලේ.
– ස්ථාවර වෝල්ටීයතාවයක් පවත්වා ගැනීම සඳහා ප්රතික්රියාශීලී පාලනය (ධාරිත්රකය, ප්රතික්රියාකාරකය හෝ උත්පාදක උද්දීපන පාලනය).
- උත්පාදක ප්රතිදානය ජාලක අවශ්යතාවලට ගැලපෙන පරිදි පැටවුම් නියාමනය.
භූතාපජ බලාගාර බොහෝ විට ක්රියාත්මක වන්නේ මූලික බර (ස්ථාවර තත්වයේ) උත්පාදක ලෙස වන අතර, මන්ද භූතාපජ ශක්තිය 24/7 ලබා ගත හැකිය. මෙය බෙදාහැරීමේ පද්ධති ස්ථායිතාවයට දායක වේ, විශේෂයෙන් සූර්ය හා සුළං වැනි අතරමැදි බලාගාර සමඟ ඒකාබද්ධ වූ විට.
7. භූ තාප බලශක්ති ව්යාප්තියේ අභියෝග
විශ්වාසදායක වුවද, සමහර සාමාන්ය අභියෝග තිබේ:
– බලාගාරයේ දුරස්ථ පිහිටීම සම්ප්රේෂණ ඉදිකිරීම් මිල අධික වන අතර ඉඩම් බලපත්ර අවශ්ය වේ.
- භූ තාප තරල පයිප්ප සහ මතුපිට උපකරණ මත විඛාදනයට/පරිමාණයට හේතු විය හැක.
– භූ විද්යාත්මක අවදානම් (උදා: එන්නත් ආශ්රිත ක්ෂුද්ර භූ කම්පන ක්රියාකාරකම්) නිරීක්ෂණය කර කළමනාකරණය කළ යුතුය.
– ජාලයට ඒකාබද්ධ කිරීම සඳහා හොඳ ස්ථායිතා අධ්යයනයන් සහ ආරක්ෂණ සම්බන්ධීකරණය අවශ්ය වේ.
නිගමනය
භූතාපජ බලශක්ති බෙදා හැරීමේ පද්ධතියක් ක්රියා කරන ආකාරය රඳා පවතින්නේ ශක්තිය ලබා දෙන ආකාරය මත ය. විදුලිබල උත්පාදනය සඳහා භාවිතා කරන විට, භූතාපජ ශක්තිය භූතාපජ බලාගාරයක (PLTP) විදුලිය බවට පරිවර්තනය කර, පසුව ස්විච්යාඩ්, ට්රාන්ස්ෆෝමර්, සම්ප්රේෂණ මාර්ග සහ බෙදා හැරීමේ මාර්ග හරහා පාරිභෝගිකයින්ට බෙදා හරිනු ලැබේ. සෘජු තාපය සඳහා භාවිතා කරන විට, තාප ශක්තිය තාප හුවමාරුකාරක සහ සංවෘත සංසරණය සහිත පරිවරණය කළ නල ජාලයක් හරහා බෙදා හරිනු ලැබේ. දෙකටම දැඩි තාක්ෂණික සැලසුම, විශ්වාසදායක පාලනය සහ ආරක්ෂණ පද්ධති සහ ජලාශ තිරසාරභාවය පවත්වා ගැනීම සඳහා එන්නත් කිරීමේ පිළිවෙත් අවශ්ය වේ. නිසි කළමනාකරණයක් සමඟ, භූතාපජ ශක්තිය ස්ථාවර සහ විශ්වාසදායක පිරිසිදු බලශක්ති සැපයුමක කොඳු නාරටිය බවට පත්විය හැකිය.
ඔබ කැමති නම්, මට ගැලීම් සටහනේ නිදර්ශන එකතු කළ හැකිය, නැතහොත් ඉන්දුනීසියානු සන්දර්භය කෙරෙහි වැඩි අවධානයක් යොමු කරන ලිපියේ අනුවාදයක් නිර්මාණය කළ හැකිය (PLTP, PLN සම්ප්රේෂණ ජාලය සහ භූ තාප ක්ෂේත්ර උදාහරණ).
