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Kraftwerkstypen Die Laufwasserkraftwerke sind die ältesten Installationen zur Nutzung der Wasserenergie. Ursprünglich waren diese Flusskraftwerke mit Wasserrädern ausgestattet, welche die kineti- sche Energie des Wassers in mechanische Energie umwandelten (wie Antrieb von Mühlen). In den modernen Laufwasserkraftwerken sind Turbinen mit Generatoren installiert, die direkt elektrischen Strom erzeugen (s. Bilder unten). Diese Niederdruckanlagen mit geringer Fallhöhe nutzen größere Durchflüsse, und sie laufen fast das ganze Jahr. Die Energieumsetzung erfolgt mit Kaplan Turbinen und ihren Varianten. Die Speicherkraftwerke gehören zu den Mittel- oder Hochdruckanlagen, die eine bis zu 1000 m hohe Wassersäule eines Speichersees für den Aufbau potentieller Energie nutzen. Das Triebwasser wird den Turbinen durch eine Druckleitung zugeführt. Hier werden derzeit meistens Francis Turbinen, und bei sehr großen Druckhöhen Pelton Turbinen, eingesetzt. Die Strahlenturbine kann die Leistung von vielen Speicherkraftwerken beträchtlich steigern. Das größte Mitteldruckkraftwerk in Betrieb befindet sich in Itaipu (Brasilien). Es hat eine in- stallierte Leistung von 12,6 GW bei einer Fallhöhe von 120 m. Zur Zeit wird in China das Drei- Schluchten-Kraftwerk mit einer Leistung von 18,2 GW und einer Fallhöhe von 185 m gebaut. Die Pumpspeicher-Kraftwerke erzeugen elektrische Energie zur Abdeckung des Spitzen- bedarfs. In Zeiten mit geringerem Stromverbrauch schaltet das Kraftwerk auf Pumpenbetrieb, wodurch das heruntergelaufene Triebwasser wieder in das höhergelegene Reservoir hochge- pumpt wird. Hierfür werden spezielle Pumpturbinen eingesetzt. Auf diese Weise kann elektrische Energie wieder als potentielle Energie gespeichert werden. Types of Power Plants The River Power Stations are the oldest installations for the utilization of the water energy. This run-of-river installations were originally equipped with water wheels, which transformed the kinetical energy of the water in mechanical energy (as in the case of water mills). In the modern river power stations there are installed turbines with generators, which produce directly electric power (see pictures below). This low-head applications use relatively large amounts of river water and they can run almost the whole year. The generating units are equipped with Kaplan Turbines and their variants. The Storage Power Plants are middle-pressure or high-pressure installations, which use a till to 1000 m high water column of a storage lake to build up a considerable potential energy. The drive-water is brought to the turbines by a pressure pipe. Today are used mostly Francis Turbines, and at very high pressure heads Pelton Turbines. The Waterjet Turbine can increase the output power of many storage plants considerably. The largest middle head power plant in function is located in Itaipu (Brazil). It has an installed power of 12,6 GW, and the height of fall is 120 m. Presently there is in construction the new Three-Gorges-Plant (China) with a power of 18,2 GW. Its height of fall is 185 m. The Pump-Storage Power Plants generate electric power only to cover the peak demand. In periods with lower energy consumption these power plants switch on a special pumping mode, whereby the down flown drive-water is pumped again in the high reservoir. For this pur- pose are used special pump-turbines. This way the superfluous electric energy can be stored again as potential energy. |
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