Принцип работы гидроэлектростанции кратко

Процесс производства электроэнергии на гидроэлектростанциях можно разделить на несколько этапов.

Водные ресурсы в 21 веке становятся важной составляющей для энергетического рынка. Источником мощности, которая передается электрическому генератору, является движение воды, что абсолютно безвредно для окружающей среды. Объекты гидроэнергетики не требуют сжигания горючего, что сказывается на отсутствии вредных выбросов и сохранении органического топлива.

Процесс производства электроэнергии на гидроэлектростанциях можно разделить на несколько этапов.

2. Энергия падающей воды, которая носит потенциальный характер, преобразуется в механическую энергию за счет взаимодействия с лопастями турбин. При этом вода из верхнего бьефа плотины попадает к гидроагрегату, который и делает всю работу. Количество механической энергии, которое позволяет преобразовывать турбина, определяется напором воды или перепадом высот плотины.

3. Вращение турбины приводит к выработке электроэнергии генератором, соединенным непосредственно с турбиной. Пропущенная через гидроагрегат вода поступает в нижний бьеф гидроэлектростанции.

4. Полученную от электрического генератора электроэнергию преобразуют с помощью трансформаторов и передают в сеть. Протяженность сети от гидроэлектростанции может составлять десятки и сотни километров, поскольку крупные плотины требуют огромного объема воды, что не всегда безопасно. Крупные ГЭС передают электроэнергию на расстояния с напряжением 500-750 кВ.

Бесплатный архив статей
(200000 статей в Архиве)

Бесплатная техническая библиотека:
▪ Все статьи А-Я
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
▪ Новости науки и техники
▪ Журналы, книги, сборники
▪ Архив статей и поиск
▪ Схемы, сервис-мануалы
▪ Электронные справочники
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Голосования
▪ Ваши истории из жизни
▪ На досуге
▪ Случайные статьи
▪ Отзывы о сайте

Справочник:
▪ Большая энциклопедия для детей и взрослых
▪ Биографии великих ученых
▪ Важнейшие научные открытия
▪ Детская научная лаборатория
▪ Должностные инструкции
▪ Домашняя мастерская
▪ Жизнь замечательных физиков
▪ Заводские технологии на дому
▪ Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
▪ Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
▪ Искусство аудио
▪ Искусство видео
▪ История техники, технологии, предметов вокруг нас
▪ И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
▪ Конспекты лекций, шпаргалки
▪ Крылатые слова, фразеологизмы
▪ Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
▪ Любителям путешествовать — советы туристу
▪ Моделирование
▪ Нормативная документация по охране труда
▪ Опыты по физике
▪ Опыты по химии
▪ Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
▪ Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
▪ Охрана труда
▪ Радиоэлектроника и электротехника
▪ Строителю, домашнему мастеру
▪ Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
▪ Чудеса природы
▪ Шпионские штучки
▪ Электрик в доме
▪ Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
▪ Схемы и сервис-мануалы
▪ Книги, журналы, сборники
▪ Справочники
▪ Параметры радиодеталей
▪ Прошивки
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(200000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
▪ Ваши истории
▪ Загадки для взрослых и детей
▪ Знаете ли Вы, что.
▪ Зрительные иллюзии
▪ Веселые задачки
▪ Каталог Вивасан
▪ Палиндромы
▪ Сборка кубика Рубика
▪ Форумы
▪ Карта сайта

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua

сделано в Украине

Принцип работы гидроэлектростанции

Принцип работы ГЭС достаточно прост. Гидротехнические сооружения ГЭС обеспечивают необходимый поток воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в генератор, вырабатывающий электроэнергию.

Рис.1. Схема одного из типов гидротурбин

• плотинные ГЭС (рис. 2). Это наиболее распространенные виды крупных гидроэлектрических станций в Кыргызстане. Напор воды в них создается посредством установки плотины, полностью перегораживающей реку и поднимающей уровень воды в ней на необходимую высоту. В этом случае само здание ГЭС располагается за плотиной, в нижней ее части. Вода, в этом случае, подводится к турбинам через специальные напорные тоннели.
• деривационные ГЭС (рис. 3). Такие электростанции строят в тех местах, где есть уклон реки. Необходимое количество воды для создания напора отводится из речного русла через специальные водоотводы (каналы, рукава, арыки). Их уклон значительно меньше, чем средний уклон реки. В итоге вода, через определенное расстояние, поднимается на необходимую высоту и собирается в напорном бассейне. Оттуда, по напорному трубопроводу вода поступает в турбину и, в итоге, попадает опять в ту же реку. В некоторых случая, в начале деривационного канала создается плотина и небольшое водохранилище.

Рис. 2. ГЭС плотинного типа

Рис. 3. ГЭС деривационного типа

Непосредственно в самом здании ГЭС располагается все энергетическое оборудование. В зависимости от назначения, оно имеет свое определенное деление. В машинном зале расположены гидрогенераторы, непосредственно преобразующие энергию воды в электрическую энергию. Также имеется электротехническое оборудование, которое включает в себя устройства управления и контроля над работой ГЭС, трансформаторная станция, распределительные устройства и многое другое.

• мощные — вырабатывают от 30 МВт и выше;
• малые ГЭС — от 1 МВт до 30 МВт;
• мини ГЭС — от 100 кВт до 1 МВт;
• микро ГЭС — от 5 кВт до 100 кВт;
• пико ГЭС — до 5 кВт.

Мощность ГЭС зависит от напора и расхода воды, а также от КПД (коэффициента полезного действия) используемых турбин и генераторов. Из-за того, что по природным причинам расход воды постоянно меняется, в зависимости от сезона, а также еще по ряду других причин, в качестве выражения мощности гидроэлектрической станции принято брать цикличную мощность. К примеру, различают годичный, месячный, недельный или суточный циклы работы гидроэлектростанции.

В состав ГЭС, в зависимости от их назначения, также могут входить дополнительные сооружения, такие как шлюзы, рыбопропускные, водозаборные сооружения, используемые для ирригации и многое другое.

Ценность ГЭС состоит в том, что для производства электрической энергии, они используют возобновляемые природные ресурсы. Ввиду того, что потребности в дополнительном топливе для ГЭС нет, конечная стоимость получаемой электроэнергии значительно ниже, чем при использовании других видов электростанций.

• (+) стоимость электроэнергии на ГЭС более чем в два раза ниже, чем на тепловых электростанциях.
• (+) турбины ГЭС допускают работу во всех режимах от нулевой до максимальной мощности и позволяют быстро изменять мощность при необходимости, выступая в качестве регулятора выработки электроэнергии.
• (+) сток реки является возобновляемым источником энергии
• (+) значительно меньшее воздействие на воздушную среду и ледники, чем другими видами электростанций.
• (-) часто эффективные ГЭС более удалены от потребителей и требуют строительства дорогостоящих линий электропередач (ЛЭП).
• (-) водохранилища часто занимают значительные территории.
• (-) плотины зачастую изменяют характер рыбного хозяйства, поскольку перекрывают путь к нерестилищам проходным рыбам, однако часто благоприятствуют увеличению запасов рыбы в самом водохранилище и осуществлению рыбоводства.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Комментарии к статье:

JustComment
Спасибо, ребят, помогли с докладом. Все прекрасно и понятно написано) [up]

Кирилл
Большое спасибо [up]

Александр
Всё было очень интересно и понятно. Спасибо большое! [up]

lukrene
Спасибо огромное! [up]

В состав ГЭС могут входить шлюзы, судоподъемники, , рыбопропускные, ирригационные водозаборные сооружения и др.

Гидроэлектростанция (ГЭС) — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока.

На высоконапорных ГЭС применяются ковшовые и радиально-осевые турбины с металлическими спиральными камерами.
На средненапорных ГЭС применяются поворотнолопастные и радиально-осевые турбины.
На низконапорных ГЭС применяются поворотнолопастные турбины в железобетонных камерах.

ГЭС делятся в зависимости от принципа использования природных ресурсов:
На русловых ГЭС напор воды создается посредством установки плотины, полностью перегораживающей реку, или поднимающей уровень воды в ней на необходимую отметку.

Такие гидроэлектростанции на горных реках, в местах, где русло реки более узкое, сжатое.

Вода подается непосредственно к турбинам ГЭС.

На приплотинных ГЭС напор воды также создается при полном перегораживании плотины, здание ГЭС располагается за плотиной, в нижней её части.

Вода, имеющая большее давление, нежели на русловых ГЭС, подводится к турбинам через специальные напорные тоннели.

На деривационных ГЭС необходимая концентрация воды посредством деривации.

Вода подводится непосредственно к зданию ГЭС.

На гидроаккумулирующих ГЭС (обозначаемых ГАЭС) вырабатываемая электроэнергия аккумулируется и используется в моменты пиковых нагрузок.

В течение времени не пиковой нагрузки агрегаты ГАЭС работают как насосы от внешних источников энергии, когда её стоимость не высока (например, ночью), и закачивают воду в специально оборудованные верхние бассейны.

В моменты пиковых нагрузок вода из них поступает в напорный трубопровод и приводит в действие турбины.

В состав ГЭС могут входить шлюзы, судоподъемники, , рыбопропускные, ирригационные водозаборные сооружения и др.

Для производства электрической энергии используются возобновляемые природные ресурсы, поэтому конечная стоимость получаемой электроэнергии ниже, чем при использовании других видов электростанций, и нет вредных выбросов в атмосферу.

Однако построить ГЭС можно только там, где можно создать большой напор воды.
Создаваемые при этом водохранилища обычно заливают большую территорию земли, иногда это приводит к нарушению экологического равновесия.

Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

Гидроэлектростанция (ГЭС) — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.

Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству каньонообразные виды рельефа.

Принцип работы

Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определенном месте, или деривацией — естественным током воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию.

Непосредственно в самом здании гидроэлектростанции располагается все энергетическое оборудование. В зависимости от назначения, оно имеет свое определенное деление. В машинном зале расположены гидроагрегаты, непосредственно преобразующие энергию тока воды в электрическую энергию. Есть еще всевозможное дополнительное оборудование, устройства управления и контроля над работой ГЭС, трансформаторная станция, распределительные устройства и многое другое.

Классификация ГЭС

Гидроэлектрические станции разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности:

• мощные — вырабатывают от 25 МВт и выше;
• средние — до 25 МВт;
• малые гидроэлектростанции — до 5 МВт.

Мощность ГЭС зависит от напора и расхода воды, а также от КПД используемых турбин и генераторов. Из-за того, что по природным законам уровень воды постоянно меняется, в зависимости от сезона, а также еще по ряду причин, в качестве выражения мощности гидроэлектрической станции принято брать цикличную мощность. К примеру, различают годичный, месячный, недельный или суточный циклы работы гидроэлектростанции.

Гидроэлектростанции также делятся в зависимости от максимального использования напора воды:

• высоконапорные — более 60 м;
• средненапорные — от 25 м;
• низконапорные — от 3 до 25 м.

В состав гидроэлектрических станций, в зависимости от их назначения, также могут входить дополнительные сооружения, такие как шлюзы или судоподъемники, способствующие навигации по водоему, рыбопропускные, водозаборные сооружения, используемые для ирригации, и многое другое.

Ценность гидроэлектрической станции состоит в том, что для производства электрической энергии они используют возобновляемые природные ресурсы. Ввиду того, что потребности в дополнительном топливе для ГЭС нет, конечная стоимость получаемой электроэнергии значительно ниже, чем при использовании других видов электростанций.

Тепловая электроэнергетика . В данном случае в электрическую энергию преобразуется тепловая энергия сгорания органических топлив. К тепловой электроэнергетике относятся тепловые электростанции (ТЭС), которые бывают двух основных видов:

Производство (Генерация) электроэнергии — это процесс преобразования различных видов энергии в электрическую на индустриальных объектах, называемых электрическими станциями. В настоящее время существуют следующие виды генерации:

Тепловая электроэнергетика . В данном случае в электрическую энергию преобразуется тепловая энергия сгорания органических топлив. К тепловой электроэнергетике относятся тепловые электростанции (ТЭС), которые бывают двух основных видов:

Конденсационные ( КЭС , также используется старая аббревиатура ГРЭС). Конденсационной называют не комбинированную выработку электрической энергии;

Теплофикационные (теплоэлектроцентрали, ТЭЦ ). Теплофикацией называется комбинированная выработка электрической и тепловой энергии на одной и той же станции;

Альтернативная энергетика . К ней относятся способы генерации электроэнергии, имеющие ряд достоинств по сравнению с «традиционными», но по разным причинам не получившие достаточного распространения. Основными видами альтернативной энергетики являются:

Ветроэнергетика — использование кинетической энергии ветра для получения электроэнергии;

Гелиоэнергетика — получение электрической энергии из энергии солнечных лучей;

Общими недостатками ветро- и гелиоэнергетики являются относительная маломощность генераторов при их дороговизне. Также в обоих случаях обязательно нужны аккумулирующие мощности на ночное (для гелиоэнергетики) и безветренное (для ветроэнергетики) время;

• ООО «Газпром трансгаз Москва» в энергосистемах Липецкой и Тамбовской областей;
• ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород» в энергосистеме Нижегородской области.

• Основные характеристики российской электроэнергетики
• Инфраструктурные компании и организации
• Крупнейшие компании электроэнергетики
• Вводы и выводы оборудования

Информация для данного раздела подготовлена на основании данных АО «СО ЕЭС».

Энергосистема Российской Федерации состоит из ЕЭС России (семь объединенных энергосистем (ОЭС) – ОЭС Центра, Средней Волги, Урала, Северо-Запада, Юга и Сибири) и территориально изолированных энергосистем (Чукотский автономный округ, Камчатский край, Сахалинская и Магаданская область, Норильско-Таймырский и Николаевский энергорайоны, энергосистемы северной части Республики Саха (Якутия)).

Потребление электрической энергии

Фактическое потребление электрической энергии в Российской Федерации в 2019 г. составило 1075,2 млрд кВт∙ч и осталось практически на уровне 2018 г.

По ЕЭС России потребление электрической энергии в 2019 г. составило 1059,4 млрд кВт∙ч и в течение 2019 г. его динамика была разнонаправленной.

Так, в первой половине 2019 г. отмечается снижение объема потребления электрической энергии в ЕЭС России за счет влияния температурного фактора и оценивается величиной 6,8 млрд кВт∙ч (-0,6%) при повышении среднегодовой температуры в энергосистеме на 0,9°С. Наиболее значительное влияние температуры на изменение динамики электропотребления наблюдалось в I квартале 2019 года, когда отклонения среднемесячных температур достигали максимальных значений.

На положительную динамику потребления электроэнергии в ЕЭС России повлияло присоединение к энергосистеме с января 2019 г. работавших ранее изолированно Западного и Центрального энергорайонов энергосистемы Республики Саха (Якутия), годовые объемы потребления электроэнергии которых составили 3,5 и 1,7 млрд кВт∙ч соответственно.

Кроме температурного фактора на положительную динамику изменения электропотребления в ЕЭС России в 2019 г. повлияло увеличение потребления электроэнергии алюминиевыми заводами, промышленными предприятиями химической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также на промышленных предприятиях нефте- и газопроводного транспорта.

В течение 2019 г. значительный рост потребления электроэнергии наблюдался на предприятиях производства алюминия:

• ЗАО «Богучанский Алюминиевый Завод» в энергосистеме Красноярского края и Республики Тыва;
• ПАО «РУСАЛ Братск» в энергосистеме Иркутской области.

Среди крупных промышленных предприятий химической и нефтеперерабатывающей промышленности, на которых увеличение объемов потребления электроэнергии повлияло на общую положительную динамику изменения объемов электропотребления в соответствующих территориальных энергосистемах:

• АО «ТАНЕКО» в энергосистеме Республики Татарстан;
• ПАО «Акрон» в энергосистеме Новгородской области;
• ООО «Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез» в энергосистеме Нижегородской области.

Среди промышленных предприятий нефтепроводного транспорта, увеличивших в 2019 г. годовые объемы потребления электроэнергии:

• ООО «Транснефть-Балтика» в энергосистеме Ярославской области;
• ОАО «Сибнефтепровод» в энергосистеме Свердловской области;
• ООО «Балттранснефтепродукт» и ООО «Транснефть-Балтика» в энергосистеме г. Санкт-Петербурга и Ленинградской области;
• увеличение электропотребления магистральными нефтепроводами на территориях энергосистем Амурской области, Приморского и Хабаровского края и Республики Саха (Якутия).

Увеличение объемов потребления электроэнергии газотранспортными предприятиями в 2019 г. отмечено на промышленных предприятиях:

• ООО «Газпром трансгаз Москва» в энергосистемах Липецкой и Тамбовской областей;
• ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород» в энергосистеме Нижегородской области.

При оценке положительной динамики изменения объема потребления электроэнергии следует отметить рост в течение всего 2019 г. электропотребления на предприятиях железнодорожного транспорта в границах территориальных энергосистем ОЭС Востока: Амурской области, Приморского и Хабаровского краев и Республики Саха (Якутия).

В 2019 году производство электроэнергии на атомных электростанциях ЕЭС России увеличилось на 2,2% относительно объема производства в прошлом году. С увеличением объема производства электроэнергии на атомных электростанциях наблюдалось увеличение расхода электроэнергии на собственные, производственные и хозяйственные нужды электростанций. В значительной мере это проявилось с вводом в 2019 г. нового генерирующего оборудования – энергоблока № 7 на Нововоронежской АЭС.

Производство электрической энергии

В 2019 г. выработка электроэнергии электростанциями ЕЭС России, включая производство электроэнергии на электростанциях промышленных предприятий, составила 1080,6 млрд кВт∙ч (увеличение к объему производства электроэнергии в 2018 г. составило 0,9%), в том числе распределение годового объема производства электроэнергии по типам электростанций составило (табл. 1, табл. 2):

• ТЭС – 679,9 млрд кВт∙ч (снижение производства на 0,3%);
• ГЭС – 190,3 млрд кВт∙ч (увеличение производства на 3,6%);
• АЭС – 208,8 млрд кВт∙ч (увеличение производства на 2,2%);
• ВЭС – 0,3 млрд кВт∙ч (увеличение производства на 47,3%);
• СЭС – 1,3 млрд кВт∙ч (увеличение производства на 69,4%).

Табл. 1 Баланс электрической энергии в ЕЭС России за 2019 г., млрд кВтч

Показатель

2018

2019

Отклонение (+/-), % 2019 к 2018

Оборудование на нижних отметках машинного зала тоже полностью обновили.

Саяно-Шушенская ГЭС

Крупнейшая гидроэлектростанция
в России

год основания: 1963

местоположение: посёлок Черёмушки, Хакасия

число сотрудников: 580 человек

Саяно-Шушенское водохранилище образовано плотиной ГЭС. Его объём составляет 31 кубический километр. Эта плотина является самой высокой в мире арочно-гравитационной плотиной, её высота 245 метров. Длина гребня составляет 1 074 метра, ширина основания — 105 метров.

Из водохранилища вода попадает в водоводы. Каждый водовод имеет диаметр 7,5 метра. В теле плотины установлено около одиннадцати тысяч различных датчиков, контролирующих состояние сооружения.

Из водоводов вода попадает на турбины. Благодаря их вращению, приходят в движение генераторы, которые вырабатывают электроэнергию.

Центральный пульт управления. Мозг станции, откуда всего два человека управляют её работой.

В здании СШГЭС установлены десять гидроагрегатов, мощность каждого — 640 мегаватт. Таким образом, общая мощность станции — 6 400 мегаватт, это самая большая электростанция России. Каждый из десяти гидроагрегатов СШГЭС может пропускать по 350 кубических метров воды в секунду.

Восстановительные работы в машинном зале Саяно-Шушенской ГЭС сейчас завершаются, восстанавливается последний гидроагрегат, ведутся отделочные работы.

Здесь можно увидеть, как происходит сборка и монтаж генератора на гидроагрегате № 2. Это последний восстанавливаемый гидроагрегат СШГЭС. Ротор генератора весит 800 тонн, весь генератор — более 2 тысяч тонн.

Оборудование на нижних отметках машинного зала тоже полностью обновили.

Выходя из турбин, вода ниже по течению бурлит и образует водовороты.

Эксплуатационный водосброс используется во время сильных паводков и может пропускать до 13 тысяч кубометров воды в секунду.

Ниже по течению Енисея расположена Майнская ГЭС — для выравнивания неравномерных сбросов воды с Саяно-Шушенской. На фото видно, как с неё происходит холостой сброс воды.

Силовые трансформаторы, которые меняют напряжение для подачи тока в сети, тоже полностью восстановлены.

От ГЭС отходят четыре линии электропередачи напряжением 500 киловольт.

Раньше ток со станции подавался в открытое распределительное устройство, которое сейчас демонтируется.

Теперь его функции выполняет комплектное элегазовое распределительное устройство, расположенное в небольшом закрытом помещении. Оно гораздо более надёжное и безопасное, требует намного меньших затрат на обслуживание. В нём — 19 ячеек, в каждой из которых расположены выключатели, разъединители, заземлители, измерительные трансформаторы тока и напряжения, а также шкаф управления. В узлах ячейки находится элегаз (SF6). Это тяжёлый газ, очень хороший изолятор.

Станция вырабатывает в среднем 23,5 миллиарда киловатт-часов электроэнергии в год. Проектная мощность — 6 400 мегаватт. Основные потребители — Саянский и Хакасский алюминиевый заводы, предприятия Красноярского края и Кемеровской области. Кроме того, станция является регулирующей для всей энергосистемы Сибири.

С учетом всех проблем использования природного топлива и ядерной энергии для производства электричества почему бы не сооружать больше гидроэлектростанций? В мире огромное количество рек. Разве не стоит строить как можно больше гидростанций?

Недостатки гидроэлектростанций

• Большие водохранилища затопляют значительные участки земли, которые могли бы использоваться с другими целями. Целые города становились жертвами водохранилищ, что вызывало массовые переселения, недовольство и экономические трудности.
• Разрушение или авария плотины большой ГЭС практически неминуемо вызывает катастрофическое наводнение ниже по течению реки.
• Сооружение ГЭС неэффективно в равнинных районах.
• Протяженная засуха снижает и может даже прервать производство электроэнергии. ГЭС.
• Уровень воды в искусственных водохранилищах постоянно и резко меняется. На их берегах строить загородные дома не стоит!
• Плотина снижает уровень растворенного в воде кислорода, поскольку нормальное течение реки практически останавливается. Это может привести к гибели рыбы в искусственном водохранилище и поставить под угрозу растительную жизнь в самом водохранилище и вокруг него.
• Плотина может нарушить нерестовый цикл рыбы. С этой проблемой можно бороться, сооружая рыбоходы и рыбоподъемники в плотине или перемещая рыбу в места нереста с помощью ловушек и сетей. Однако это приводит к удорожанию строительства и эксплуатации ГЭС.

С учетом всех проблем использования природного топлива и ядерной энергии для производства электричества почему бы не сооружать больше гидроэлектростанций? В мире огромное количество рек. Разве не стоит строить как можно больше гидростанций?

Большинство мест для строительства гидроэлектростанций уже используются. Количество плотин и водохранилищ, которые можно построить на реке, ограниченно. Энергия, отбираемая электростанцией у реки, уже не может использоваться ниже по течению. Если на реке построить слишком много электростанций, неминуемы экономические конфликты, связанные с распределением энергии.

Электрическая мощность Саяно-Шушенской ГЭС 6400 МВт
Скачать

Жизнь современного человека невозможно представить без компьютера, бытовой техники, электрического света, тепла, горячей воды — столь необходимых для домашнего уюта и полноценного комфорта. Все это мы имеем благодаря электроэнергии. Говоря о способах ее получения, люди используют аббревиатуры ГЭС и ГРЭС, но зачастую путают эти понятия. Об особенностях двух объектов генерации рассказываем в нашем материале.

Коротко о главном

Рефтинская ГРЭС – самая мощная в СГК, её установленная мощность 3800 МВт
Скачать

ГЭС — это гидроэлектростанция. В качестве источника энергии используется сила водного потока. Поэтому их строят на больших и малых реках. При помощи плотины создается перепад высот воды, также образуется водохранилище. Самая крупная по количеству вырабатываемой электроэнергии ГЭС в нашей стране — Саяно-Шушенская. Она находится на реке Енисей, на границе Красноярского края и Республики Хакасия, возле города Саяногорска. Кстати, на Енисее установлены ещё две гидроэлектростанции — Майнская и Красноярская.

Электрическая мощность Саяно-Шушенской ГЭС 6400 МВт
Скачать

И рев воды разрезал тишину…

Основные различия между ГРЭС и ГЭС содержатся в технологической цепочке производства электроэнергии.

Принцип работы ГЭС заключается во вращении лопастей турбины, происходящем под напором падающей с плотины воды. Напор приводит турбину в движение, в результате чего она вращает генераторы. Именно они и вырабатывают электроэнергию, которая по линиям высоковольтных передач поступает к потребителю.

Установленная мощность 12 гидроагрегатов Красноярской ГЭС 6000 МВт. Станция занимает второе место в России
Скачать

Не похожий на меня, не похожий на тебя

Объемы электроэнергии, вырабатываемые ГЭС, зависят от качественных характеристик водоема, на котором она стоит, и от установленной мощности самой станции. Для эффективной выработки электроэнергии на ГЭС нужно круглогодичное гарантированное обеспечение водой. Поэтому в период низкой водности рек угольные ГРЭС берут на себя большую нагрузку, чтобы заместить выбывшие мощности гидроэлектростанций и произвести необходимый потребителям объем электроэнергии.

Объемы электроэнергии, которые выдает ГРЭС, зависят также от установленной мощности, а еще от количества и качества используемого топлива. На ГРЭС СГК используется бурый и каменный уголь. Например, Красноярская ГРЭС-2 за последние три года сожгла в своих котлах порядка 10 млн тонн угля, в среднем сгорала 51 тонна в час.

При этом ГРЭС, в отличие от ГЭС, круглогодично может вырабатывать приблизительно одинаковый объём электроэнергии и бесперебойно функционировать даже в самые сильные морозы.

ГРЭС выдаёт мегаватты при любых погодных условиях
Скачать

Несмотря на принципиальные различия в производственном процессе, и ГРЭС, и ГЭС имеют одну общую важную функцию — выработку электроэнергии, которая жизненно необходима во всех сферах человеческой деятельности.

Основная часть электроэнергии производится в настоящее время на тепловых электростанциях (ТЭС). Далее обычно идут гидроэлектростанции (ГЭС) и атомные электростанции (АЭС).

Энергетический кризис – явление, возникающее, когда спрос на энергоносители значительно выше их предложения. Его причины могут находиться в области логистики, политики или физического дефицита.

Современные тенденции развития энергетики

Таблица 5.7. Некоторые недавние прогнозы энергопотребления на 2000 г.
(в скобках – год публикации) и его действительное значение.

Прогностический центр	Потребление первичной энергии, Гт усл.топл./год
Институт атомной энергии (1987)	21.2
Международный институт прикладного системного анализа (IIASA) (1981)	20.0
Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) (1981)	18.7
Окриджская национальная лаборатория (ORNL) (1985)	18.3
Международная комиссия по изменению климата (IPCC) (1992)	15.9
Лаборатория глобальных проблем энергетики ИБРАЭ РАН–МЭИ (1990)	14.5
Действительное энергопотребление	14.3

Табл.5.8. Стоимость электроэнергии от различных источников в США в 2000 г. (долл./кВт.ч).

Источник электроэнергии	Стоимость
АЭС	0.14–0.15
ТЭС (уголь)	0.07–0.09
ГЭС (большие)	0.04
ГЭС (малые)	0.10–0.12
ТЭС (газовые)	0.04–0.06
ТЭС (биомасса)	0.07–0.10
ТЭС (геотермальные)	0.04
ВЭС (ветроустановки)	0.06–0.10
ГТЭС (гелиоустановки)	0.10–0.20

Кризис топливных ресурсов

Рис.5.38. (наверху) Рост мощности АЭС и производства электроэнергии за 1971-2006 гг. по данным МАГАТЭ и прогнозы мощности АЭС в Мире на 2020-2030 гг. (внизу)

Экологический кризис энергетики

Основные формы влияния энергетики на окружающую среду состоят в следующем.

Согласовать постоянный рост энергопотребления с ростом отрицательных последствий энергетики, учитывая, что в ближайшее время человечество ощутит ограниченность ископаемого топлива, можно, по-видимому, двумя способами

Экологические проблемы традиционной энергетики

Основная часть электроэнергии производится в настоящее время на тепловых электростанциях (ТЭС). Далее обычно идут гидроэлектростанции (ГЭС) и атомные электростанции (АЭС).

Эколого-экономическая характеристика основных возобновимых и альтернативных источников энергии

Считается, что возобновимые источники энергии (ветровые, солнечные, геотермальные, волновые и др.), модульные станции на природном газе с использованием топливных элементов, утилизация сбросного тепла и отработанного пара, как и многое другое,– реальные пути защиты от изменения климата без создания новых угроз для ныне живущих и будущих поколений. Рассмотрим эти вопросы более подробно.

4) Приливные электростанции
В прибрежной зоне приливные волны проявляются в периодическом подъеме и опускании уровня. В узостях приливы часто проявляются в виде мощных течений. В некоторых местах высота прилива достигает значительной величины – 12-20 м. Энергия приливных волн огромна.

Рис.5.48. Схемы получения энергии за счет геотермальных ресурсов: А — использование сухого пара, Б — использование горячей воды, В — использование горячей воды путем нагревания рабочей жидкости.

Источники

Источник — http://ukrelektrik.com/publ/princip_raboty_gidroehlektrostancii/1-1-0-1766
Источник — http://www.diagram.com.ua/list/alter-energy/alter-energy200.shtml
Источник — http://neftegaz.ru/tech-library/elektrostantsii/141447-gidroelektrostantsiya-ges/
Источник — http://www.cawater-info.net/bk/1-1-1-1-2.htm
Источник — http://kt.tatarstan.ru/12233225.htm
Источник — http://minenergo.gov.ru/node/532
Источник — http://www.the-village.ru/business/process/162993-kak-rabotaet-ges
Источник — http://www.enersy.ru/energiya/preimuschestva-i-nedostatki-gidroelektrostantsiy.html
Источник — http://sibgenco.online/news/element/pochemu-gres-ne-ges-v-chem-raznitsa-/
Источник — http://nuclphys.sinp.msu.ru/ecology/ecol/ecol05.htm