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可再生能源水力发电

根据地形条件和需求,提供具有高可靠性和高性能的水力发电系统

水力发电是利用水从高处流至低处的势能进行发电的一种方式。抽水蓄能发电利用电力负荷低谷时的电能从下水库抽水至上水库,在电力负荷高峰期从上水库放水至下水库进行发电。我们提供的正是这样一整套发电系统。

CO2是造成环境污染和全球气候变暖的一大诱因,而水力发电的CO2排放量非常低,如何有效利用水力发电再一次成为全球性课题。

环保的水力发电

水力发电除单位能耗(kW)的CO2排放量低以外,还具有以下特征:

● 水轮机和发电机的效率非常高

● 启停机用时短

● 可跟踪快速的负荷变化

● 与火电、核电相比,设备简单易于运行维护

● 运行成本低

水力是环保的自然能源

利用水的势能进行发电的“水力发电”是环保且可再生的自然能源,同时,它通过地球的自然循环提供清洁的能源。

东芝水力发电拥有丰富的业绩和先进的技术

受地形条件限制,日本最为常见的水轮机是“混流式水轮机”,东芝这种机型的发电效率处于先进水平。“抽水蓄能发电”能够应对电网峰值负荷的波动,在高水头、大容量、可变速的技术需求趋势下,东芝拥有丰富的业绩和先进的技术。同时,在日本市场以外的水力发电项目中,东芝不仅设计、制造并交付水轮机和发电机等主要设备,还可以供货电站所需的配套附属设备,并且提供从采购、安装到试验调试的一体化工程服务。

水轮机—水力发电的心脏,将水能转化为机械能

水轮机机型多样化,可满足各种建造环境条件的要求

流量、水头等条件的不同使得水轮机按种类和形状分为多个机型。根据水电站的建造地形条件,东芝能够提供符合各种要求的水轮机。其主要机型包括用于抽水蓄能的水泵水轮机、利用水位落差将势能转换为压力的混流式水轮机(用于中、高水头)、轴流式水轮机(用于低、中水头)、灯泡贯流式水轮机(用于低水头)、将水位落差的势能直接转换为旋转机械能的冲击式水轮机(用于高水头)等。

诞生于东芝实验室的高水平水轮机技术

为了向全世界提供高效率、高性能、环保的水力发电系统,东芝持续致力于研究与开发。东芝水力研究实验室,使用水轮机真机等比缩小的模型,对水轮机性能和流体现象展开试验与研究,并不断开发出高性能先进技术的水轮机。此外,在从事模型试验的同时,东芝也在不断地提高解析技术。

水轮机模型试验设备

水轮机流体解析案例

将长短叶片转轮应用于水泵水轮机

东芝将长叶片和短叶片交替分布的长短叶片转轮应用于水泵水轮机,由此进一步提高了发电与抽水工况运行的效率和稳定性。

长短叶片转轮模型图
(混流式水轮机案例)

发电机—将水轮机机械能转换为电能

为世界提供高可靠性、高性能的多种型号发电机

电站的水头等条件不同,水轮机分为高速机、中速机、低速机、灯泡机等类型,发电机的构造也各不相同。此外,抽水蓄能电站所使用的发电机一般为可逆式,被称为发电电动机。一直以来,东芝为世界各国提供各种类型的、具有高可靠性和高性能的发电机以及发电电动机,拥有超过120年的丰富制造经验。

发电电动转子(用于定速机)

发电电动转子(用于变速机)

监控设备—负责水电站的运行

从中小型水力发电到大规模抽水蓄能发电,提供满足各类需求的功能

监控设备是水电站运行的中枢设备。监控设备不仅具备日常运行监控的功能,还包括发生故障时用来保护设备的保护装置、用于记录故障信息的记录装置、以及电站和远程控制站之间的信息传输装置。在日本,水电站几乎都是通过远程监控来实现“无人值守”的。

集成控制装置

东芝开发出将主机控制、调速和励磁控制、传输、继电保护等功能模块化的新型集成控制装置。该集成控制装置具有“节省空间、节约成本”、“缩短现场施工和调试周期”、“监控操作一体化”等特点,适用于中小型水电站。

变速抽水蓄能发电系统—通过改变水泵水轮机的转速,可进行供需的微调

东芝将变速发电机应用于抽水蓄能发电机组。变速发电机可以灵活应对电网负荷的变化。

1990年,东芝向东京电力公司矢木沢电站2号机组供货,实现了变速抽水蓄能发电系统的应用。此后,东芝着眼于带有自动调频功能(AFC: Automatic Frequency Control)和其他高性能的变速抽水蓄能发电系统,并积极地在日本国内以及海外市场广泛地推广该系统。

擅长调节电力供需的变速抽水蓄能发电系统

变速抽水蓄能发电系统能够改变转速,在实际运行时具备如下特征:

● 抽水工况下的自动调频功能

● 发电工况下的高效运行和运行范围广

● 提高电网稳定性

● 维持系统电压

常规抽水蓄能发电系统

变速抽水蓄能发电系统

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