حساب قدرة محطة كهرومائية: مثال واضح للتدفق والارتفاع والكفاءة

كم كهرباء يمكن نظريًا استخراجها من تدفق ماء؟ نحل مثالًا افتراضيًا خطوة بخطوة، مع تمييز القدرة اللحظية عن الطاقة السنوية. الحساب الأولي لا يحل محل دراسة موقع أو تصميم هندسي.

المعادلة والوحدات

للتقدير المستقر نستخدم P=ρgQHη. نفترض كثافة الماء1000 كغ/م³، وتسارع الجاذبية9.81 م/ث²، وتدفقًا Q=2 م³/ث، وارتفاعًا صافيًا H=20 م، وكفاءة كلية η=0.85. الارتفاع الصافي هو المتاح للتوربين بعد خسائر المجرى، لا مجرد فرق ارتفاع الخزانين.

الحل مع اختبار منطقي

القدرة الهيدروليكية قبل الكفاءة تساوي1000×9.81×2×20=392400 واط. القدرة الكهربائية المفترضة333540 واط، أي333.54 كيلوواط. إذا أدخلت الكفاءة85 بدل0.85 تحصل على نتيجة مستحيلة. وإذا بقيت بقية المدخلات ثابتة، فإن نصف التدفق يعطي نصف القدرة في هذا النموذج فقط.

من القدرة إلى الطاقة

تشغيل هذه القدرة100 ساعة ينتج33354 كيلوواط ساعة، إذا بقيت الظروف ثابتة. لا تضربها تلقائيًا في8760 لتعلن إنتاج سنة؛ التدفق والارتفاع والتوقفات والكفاءة تتغير. سجل مصدر كل قيمة وتاريخها وحدود القياس قبل تحويل الحساب إلى توقع مشروع.

قائمة تحقق قابلة للاستخدام

1. Q بالمتر المكعب لكل ثانية.
2. H صافي وليس إجماليًا.
3. الكفاءة كسر عشري وحدودها واضحة.

اختبر فهمك

هل333.54 كيلوواط تعني333.54 كيلوواط ساعة سنويًا؟
لا؛ الأولى قدرة، والطاقة تحتاج فترة تشغيل وقدرة خلال تلك الفترة.

مصادر التحقق والتوسع

وزارة الطاقة الأمريكية: كيف تعمل الطاقة الكهرومائية؟

اقرأ أيضًا

الارتفاع الإجمالي والصافي في المحطات المائية: أين تضيع القدرة؟
لماذا لا تكفي قدرة التوربين لتوقع إنتاج السنة؟ مثال لتغير التدفق