ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİ

Suyun göl, deniz, okyanus gibi depolama alanlarından atmosfere, atmosferden tekrar yeryüzüne, ve yeniden göl, deniz ve okyanuslara ulaşması şeklinde tanımlanan genel turuna hidrolojik döngü ismi verilir. Hidrolojik döngü sadece hidroelektrik santralleri için değil tüm evren için de hayati öneme sahiptir. Doğru cevap D'dir.

Hidroelektrik santraller tarafından üretilen enerji miktarını, suyun akış veya düşüş hızı belirler. Hidroelektrik santraller (HES), bir akarsuyun enerjisini, ısı enerjisine değil elektrik enerjisine çevirmeye yarayan yapılardır. Elektrik üreten ve türbin tarafından çevrilen jeneratör Hidroelektrik santrallerin temel bileşenlerinden biridir. Dolayısıyla doğru cevap D'dir.

Düşü değerlerine göre hidroelektrik santrallerin; küçük, orta ve yüksek düşülü olmak üzere üç ana başlık altında incelenmektedir. Yapılan bu sınıflandırmaya göre seçilecek türbinin tipide değişecektir. Buna göre küçük düşülü santrallerde kaplan tipi, orta düşülü santrallerde Francis tipi, yüksek düşülü santrallerde ise Pelton tipi türbinler kullanılır. Doğru cevap A'dır.

Şekilde toprak dolgulu ağırlık tipi bir barajın kesiti verilmiştir. Bu tip baraj yapılırken şekilde (1) ile gösterilen zeminin çok iyi temizlenip sağlam katmana ulaşılınca temel duvar mesnedi beton dökülür. Daha sonrasında sızdırmazlığı sağlamak için şekilde (2) ile gösterilen ve çekirdek adı verilen killi toprak sıkıştırılarak geçirimsiz tabaka elde edilir. Sonra ince toprak (3) malzeme bunun akabinde ise büyük kaya parçalarından (4) oluşan dolgu malzemeleri yerleştirilir. Şekilden de görüleceği üzere baraj gövdesi aşağıdan yukarıya doğru incelmektedir. Doğru cevap B'dir.

Francis tipi ve kaplan tipi türbinler üst basınç türbini grubundandır. Pelton tipi türbinler ise serbest püskürtmeli türbinlerdendir. Doğru cevap B'dir.

Söz konusu düşüye tasarım düşüsü adı verilmektedir. Hidroelektrik santral tesislerinde kullanılan hidrolik türbinlerin projelendirilmeleri için tasarım düşüsünün tespit edilmesi çok büyük önem taşımaktadır. Doğru cevap E'dir.

Verimlilik değeri  = 0,77 olarak verilmiştir. =50 m,  suyun debisidir.

Bir akarsudan potansiyel olarak güç geliştirebilmek için gerekli temel elemanlar akım ve düşüdür. Bu iki temel elemanın yardımıyla elde edilecek güç,

 = 0.77.50.20000.10=7.7 GW olarak elde edilir. Doğru cevap C'dir.

Bir akarsuyun belli bir kesitinden birim zamanda geçen su miktarına o suyun o andaki debisi (Q) denir ve 

 formülüyle gösterilir. Burada A, akarsuyun m² cinsinden ortalama kesit alanı v, ise akarsuyun m/s cinsinden ortalama hızıdır. Verilen değerleri yerine yazdığımızda 

Q = 3.68 x 50 = 184 m³/s olarak elde edilir. Doğru cevap B'dir.

Elektrik enerjisi üretimi amacıyla bir bölgedeki su kaynağının geliştirilmesine ilişkin projelendirme çalışmaları genellikle 4 aşamada gerçekleştirilmektedir. Bunlar sırası ile ön inceleme(istikşaf), master plan, planlama (fizibilite-yapılabilirlik) ve kesin proje aşamalarıdır. Doğru cevap C'dir.

Baraj gölünde biriktirilen su belirli bir yükseklikten düşürülerek santrale ulaştırılır ve burada elektrik enerjisi üretilir. Soru işareti olan bölüm santraldir. Doğru cevap A'dır.

Hidrolik düşü, hidroelektrik santralde üst su seviyesi ile çıkış su seviyesi arasındaki yükseklik farkıdır. Genellikle h ile temsil edilir. Yüksek düşülü santrallerde bu h değeri 50 metreden yüksektir.

Bir akarsu havzasının hidroelektrik enerji üretiminin teorik üst sınırını gösteren brüt su kuvveti potansiyeli; mevcut düşü ve ortalama debinin oluşturduğu potansiyeli ifade etmektedir. Topoğrafya ve hidrolojinin bir fonksiyonu olan brüt hidroelektrik enerji potansiyeli, ülkemiz için 433 milyar kWh düzeyindedir.

Teknik yönden değerlendirilebilir su kuvveti potansiyeli; bir akarsu havzasının hidroelektrik enerji üretiminin teknolojik üst sınırını göstermektedir. Uygulanan teknolojiye bağlı olarak düşü, akım ve dönüşümde oluşabilecek kaçınılmaz kayıplar hariç tutulmaktadır. Bölgede planlanan hidroelektrik projelerin teknik açıdan uygulanabilmesi mümkün olan tümünün gerçekleştirilmesi ile elde edilecek hidroelektrik enerji üretiminin sınırlarını temsil etmektedir. Ülkemizin teknik yönden değerlendirilebilir hidroelektrik enerji potansiyeli 216 milyar kWh civarındadır.