Для чего нужна гэс

Гидроэлектростанция (ГЭС)

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.

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.

Источник

Гидроэлектростанция, принцип работы, конструкция и составляющие

Гидроэлектростанция, принцип работы, конструкция и составляющие.

Гидроэлектростанция (ГЭС) представляет собой сложную технологическую систему, конечной целью которой является получение электроэнергии из речного водотока.

Гидроэнергия – альтернативный путь получения дешевой энергии:

Однако, для получения тепловой энергии необходимо было иметь соответствующие запасы сырья. Иными словами, чтобы в домашнем очаге крестьянина, жившего в средневековье, горел огонь, а в печи ремесленника присутствовал жар, нужно было заготавливать дрова или иметь нужный запас угля. Потребность в топливе постоянно росла, что обусловило необходимость возведения угольных шахт, привело к вырубке лесов и совершенствованию добычи углеводородного сырья.

В первой половине прошлого века во многих развитых странах мира начинают возводить уникальные гидротехнические сооружения – гидроэлектростанции (ГЭС). Считается, что в России первая гидроэлектростанция была построена на реке Берёзовка в Рудном Алтае в 1892 году. Берёзовская ГЭС, мощностью 200 КВт обеспечивала электричеством систему шахтного водоотлива из Зыряновского рудника.

Гидроэлектростанция (ГЭС) как гидротехническое сооружение:

На сегодняшний день существует несколько определений гидроэлектростанции ( ГЭС ). К наиболее распространенному варианту формулировки данного определения следует отнести следующее:

Гидроэлектростанция (ГЭС) представляет собой сложную технологическую систему, конечной целью которой является получение электроэнергии из речного водотока.

Или, например, такое:

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

Очевидно, что главным условием работы гидроэлектростанции является соблюдение нескольких факторов:

а) поступление больших объемов воды круглый год,

б) максимальный уклон речного рельефа, что позволит водной массе низвергаться вниз.

Гидроэлектростанции ( ГЭС ) строят на реках, чтобы иметь доступ к восполняемому источнику воды.

Для бесперебойной и стабильной работы станции необходим резервный запас воды, сосредоточенный в водохранилище. Благодаря искусственному водоему с заданными объемами водной массы можно регулировать мощность потока воды. Чтобы получить водохранилище с четко обозначенными границами возводят плотину, которая перегораживает водоток.

Гидроэлектростанция относится к одному из видов гидротехнических сооружений, которые возводятся человеком с целью рационального использования водных ресурсов. Гидротехнические сооружения имеют конкретное функциональное назначение, однако, все их разновидности обслуживают водные потоки.

Видов гидротехнических сооружений множество: это собственно гидроэлектростанция, судоподъёмник, шлюз, плотина, дренажная система, волнолом, пирс, дамба.

Таким образом, гидроэлектростанцию следует рассматривать, как один из видов искусственных сооружений, возводимых человеком на речном водотоке.

При принятии решения по строительству ГЭС принимают во внимание потенциальные возможности естественного речного водотока в плане поставки достаточного водного ресурса. Кроме того, на данном этапе следует досконально изучить особенности местного рельефа, который может существенно влиять на мощность станции.

Принцип работы гидроэлектростанции:

Конструкция и составляющие гидроэлектростанции. Машинный зал. Гидротурбины. Генераторы тока. Гидрогенераторы. Плотина (дамба). Уравнительный резервуар:

Одним из центральных помещений гидроэлектростанции является машинный зал, в котором размещается базовое энергетическое оборудование. Под машинный зал выделяется большое помещение, расположенное в нижней части объекта. В зале на специальной бетонной основе размещается целая система гидроагрегатов, которые в свою очередь состоят из гидротурбин и генераторов тока. Поток воды, подводимый к турбинам, заставляет лопасти крутиться, в результате чего гидрогенераторы начинают вырабатывать ток.

Длина машинного зала зависит от количества расположенных здесь гидротурбин. Зал оснащается мостовым краном, благодаря которому происходит периодическая замена изношенного оборудования, т.е. гидротурбин и генераторов тока. Турбины, выпускаемые отечественной промышленностью, рассчитаны на разный напор воды, поэтому подбираются для конкретной ГЭС с учетом рассчитанной мощности. Работой гидротурбин и электрогенераторов управляет дежурная смена операторов из другого помещения, расположенного в здании ГЭС.

Анализируя многие неоднозначные моменты работы гидроэлектростанции, нельзя упустить назначение отдельных гидротехнических сооружений, без которых процесс преобразования механической энергии в принципе невозможен. К таким важным гидротехническим сооружениям следует отнести плотину (дамбу).

Главное предназначение плотины – целенаправленное перекрытие речного русла с перенаправлением водотока по закрытому каналу или искусственному руслу в направлении гидроэлектростанции. Плотина, совместно с электростанцией образуют комплексное гидротехническое сооружение – гидроузел. В результате перекрытия водотока реки образуется достаточно объемное водохранилище, уровень которого может регулироваться посредством увеличения или снижения напора выпуска. В гористых районах возводятся глухие плотины, полностью перекрывающие речное русло. Для получения большого напора низвергающейся водной повышаются требования к массе плотины, повышающей ее прочность. Вот почему во время строительства горных плотин используется бетонная (железобетонная) основа. Достаточной надежностью отличаются каменные плотины, возведенные из плотных скальных пород или высокопрочного полнотелого кирпича.

Очевидно, что для обеспечения бесперебойной работы ГЭС необходимо поддерживать напор в заданных пределах. Поэтому, вода, поступающая к гидротурбинам, предварительно сосредотачивается в уравнительном резервуаре. Данный подход актуален для электростанций, возведенных на реках с естественным течением водных масс, не меняющимся на протяжении года. Для речных водоемов с нестабильной скоростью потока требуется возведение плотины с формированием четких границ водохранилища, что сопровождается подъемом уровня воды.

Безаварийную круглосуточную работу ГЭС обеспечивает устройство управления и контроля станции .

Немаловажное значение имеет дополнительное оборудование – трансформаторная подстанция и распределительные устройства.

От слаженной работы всех систем и устройств зависит безопасность эксплуатации электростанции. В силу сложности инициируемых рабочих операций и технологических регламентов возрастает ответственность руководящего аппарата и обслуживающего персонала за безаварийную эксплуатацию всего объекта.

Классификация гидроэлектростанций. Типы и виды гидроэлектростанций:

В зависимости от степени напора водяной массы различают:

– низконапорные гидроэлектростанции (высота напора здесь варьируется в пределах от 3 до 25 метров), при этом устанавливаются поворотно-лопастные гидротурбины;

– средненапорные гидроэлектростанции (высота напора здесь может находиться в пределах 25-60 метров), при этом практикуется установка гидротурбин радиально-осевого и поворотно-осевого типа;

– высоконапорные гидроэлектростанции (высота напора здесь больше 60 метров), при этом используются гидротурбины ковшового и радиально-осевого типа.

В зависимости о мощности вырабатываемой электроэнергии встречаются:

– ГЭС большой мощности, более 25 МВт;

– ГЭС средней мощности, менее 25 МВт;

– маломощные ГЭС, мощность которых не превышает 5 МВт.

В зависимости от принципа использования водного ресурса, различают:

– плотинные станции генерации электроэнергии. ГЭС такого типа – наиболее распространенный вариант. Плотина (дамба) возводится с целью перегораживания русла реки и подъема уровня воды для создания необходимого напора. Вода подается на гидротурбины непосредственно из созданного водохранилища. Сфера применения – многоводные реки на равнинах и горные реки с узким руслом;

– приплотинные станции. ГЭС данного типа возводятся с целью получения повышенного напора. Плотина полностью перегораживает речное русло, а вода подается через специальный канал к гидротурбинам, расположенным в нижней части ГЭС;

– станции деривационного типа, возводимые в местах с большим уклоном реки. Вода отводится к зданию ГЭС через водоотводы. Деривационные ГЭС могут быть с напорной деривацией, безнапорные или смешанного типа;

– гирляндная свободно-проточная станция. Принцип работы такой станции следующий: в речной проток поперек русла (под углом) опускается трос с нанизанными роторами, которые под воздействием течения вырабатывают электроэнергию. Данный тип ГЭС является примером преобразования потенциала водной массы в электроэнергию без возведения плотины.

Плюсы и минусы, преимущества и недостатки гидроэлектростанций. Экологические последствия использования гидроэлектростанций:

К преимуществам использования ГЭС следует отнести:

– дешевизну получаемого энергетического ресурса (стоимость энергии получаемой на ГЭС в разы ниже, чем на тепловых станциях);

– использование неисчерпаемой «зеленой» энергии природы;

– отсутствие вредных выбросов в атмосферу ;

– быстрый набор мощности после запуска станции;

К недостаткам ГЭС относится:

– риски аварий гидротехнических сооружений, возведенных в горных районах с высокими показателями сейсмичности;

– затопление плодородных участков низин с потерей возможностей получения пользы от их эксплуатации.

Перспективы использования гидроэлектростанций:

На сегодняшний день гидроэнергетика является весьма перспективным направлением развития энергетического сектора государств. В отличие от атомной энергетики, гидроэнергетика более предпочтительна, поскольку несет меньше рисков аварийности и нанесения вреда всему живому. Многие страны Запада закрывают атомные проекты, отдавая предпочтение более безопасным и экологически чистым технологиям получения дешевой энергии.

Однако развитию гидроэнергетики мешает ряд факторов:

а) необходимость расширения производства гидротурбин;

б) недостаток финансирования проектов гидроэнергетики;

в) удаленность гидроэлектростанций от мегаполисов и густонаселенных территорий, что влияет на эффективность передачи энергетического ресурса.

Крупнейшие (большие) гидроэлектростанции в мире:

/ ПарагвайПарана1984/1991/200314 00098,6 ]1 3504СилодуКитайЯнцзы201413 86055,21085Белу Монти

(строящаяся)БразилияШингу2016/2019(?)11 233*39,54486ГýриВенесуэлаКарони1978/198610 23553,414 2507Удундэ

(строящаяся)КитайЯнцзы2018/2020(?)10 200*??8ТукуруиБразилияТокантинс1984/20078 37041,433 0149Тасанг

(строительство остановлено)МьянмаСалуин.7 110*35,4587010Гранд-КулиСШАКолумбия1942/1980/19856 8092032411Хидасэ

(строящаяся)ЭфиопияГолубой Нил2018/2022(?)6 450*16,151 56212СянцзябаКитайЯнцзы2012/20146 44830,895,613ЛунтаньКитайХуншуйхэ2007/20096 42618,7?14Саяно-ШушенскаяРоссияЕнисей1985/19896 4002462115Тарбела (строятся 4-я и 5-я очереди)ПакистанИнд1976/2018/20234 888

/ 6 298**1325016КрасноярскаяРоссияЕнисей1967/19716 00020,42 00017НочжадуКитайМеконг2012/20145 85023,932018Робер-БурассаКанада

(Квебек)Ла-Гранд1979/19815 61626,52 83519Водопад ЧерчилляКанада

и Лабрадор)Черчилль1971/19745 428356 98820Цзиньпин-IIКитайЯлунцзян2012/20144 800??21БратскаяРоссияАнгара1961/19664 53022,65 42622Диамер-Бхаса

(строящаяся)ПакистанИнд2023(?)4 500*19,0311223Дасу

(строящаяся)ПакистанИнд2023(?)4 320*??24ЛасиваКитайХуанхэ20104 20010,23?25СяованьКитайМеконг20104 2001919026Ясирета́Аргентина

/ ПарагвайПарана1998/20113 85020,091 69527Усть-ИлимскаяРоссияАнгара19803 84021,71 83328ЖирауБразилияМадейра2013/20163 75019,225829Цзиньпин-IКитайЯлунцзян20143 60016-18?30Рогунская

(строящаяся)ТаджикистанВахш2018/2024(?)3 600*13,8?31Myitsone

(строительство остановлено)МьянмаИравади.3 600*16,6376632Санту АнтониуБразилияМадейра2012/20163 568,321,342133Илья-СолтейраБразилияПарана19743 44417,91 19534ЭртаньКитайЯлунцзян19993 3001710135PubugouКитайДадухэ2009/20103 30014,6?36МакагуаВенесуэлаКарони1961/1996/20153 24515,247,437ШингóБразилияСан-Франсиску1994/19973 16218,76038НурекскаяТаджикистанВахш1979/19883 01513,29839ГоупитаньКитайВу2009/20113 0009,6794,340GuanyinyanКитайЯнцзы2014/20163 000??41Лянхэкоу

(строящаяся)КитайЯлунцзян2021/2023(?)3 000*??42БогучанскаяРоссияАнгара2012/20142 99717,62 32643Плотина БеннеттаКанада

(Британская Колумбия)Пис1968/20122 91713,11 76144МикаКанада

(Британская Колумбия)Колумбия1973/20152 8057,243045Ля-Гранд-4Канада

(Квебек)Ла-Гранд19862 779?76546ВолжскаяРоссияВолга1961/20252 744,510,433 11747ГэчжоубаКитайЯнцзы19882 71517,01?48Плотина вождя ДжозефаСШАКолумбия1958/1973/19792 62012,53449ДаганшаньКитайДадухэ2015/20162 60011,43?50ЧанхэбаКитайДадухэ2016/20172 6008,34?51Даниел-ДжонсонКанада

(Квебек)Маникуаган1970/19892 592?1 94252им. Роберта МозесаСШАНиагара19612 525?–53ЖигулевскаяРоссияВолга1957/20182 48811,76 45054РевелстокКанада

(Британская Колумбия)Колумбия1984/20112 480?11555Паулу-Афонсу IVБразилияСан-Франсиску1979/19832 462?–56Итуанго

(строящаяся)КолумбияКаука2018(?)2 456*9,23857им. Мануэля Торреса

/ ЧикоасенМексикаГрихальва

(каньон Сумидеро)1980/20052 430??58Ля-Гранд-3Канада

(Квебек)Ла-Гранд19842 418?2 42059Плотина АтатюркаТурцияЕвфрат19932 4008,981760Тери

(строящаяся)ИндияБхагиратхи2006/20182 4006,535261JinanqiaoКитайЯнцзы20102 400??62ШонлаВьетнамДа2010/20122 40010,2544063БакунМалайзияБалуи20112 400?69564LiyuanКитайЯнцзы2014/20152 400?14,765ГуандиКитайЯлунцзян2012/20132 400??66Токома

(строящаяся)ВенесуэлаКарони2016/2018(?)2 320*12,18767Карун-3ИранКарун20052 2804,174868Железные Ворота-IРумыния

/ СербияДунай1970/20132 254,811,310469Maerdang

(строящаяся)КитайХуанхэ2016/2018(?)2 200*??70Плотина Джона ДеяСШАКолумбия19712 1608,41?71КаруачиВенесуэлаКарони20062 16012,9523872ЛудилаКитайЯнцзы20142 160??73Ля-Гранд-2-АКанада

(Квебек)Ла-Гранд19922 106?2 83574АсуанскаяЕгипетНил19702 100115 25075ИтумбиараБразилияПаранаиба19802 082?77876Плотина ГувераСШАКолорадо1939/19612 080463977Кахóра-БáссаМозамбикЗамбези1975/19772 075?2 03978Лаука

(строящаяся)АнголаКванза2018(?)2 069,5*8,6418879БурейскаяРоссияБурея2003/20092 0105,0774080ЛицзясяКитайХуанхэ1997/20002 000?38381Карун-1ИранКарун1976/1995/20062 000?54,882Карун-2ИранКарун2002/20072 0003,77,4983АхаиКитайЯнцзы2012/20142 0008,8923,484Готванд

(строящаяся)ИранКарун2012/2018(?)2 000*4,596,585Субансири

(строящаяся)ИндияСубансири2016/2018(?)2 000*7,4233,586Shuangjiangkou

(строящаяся)КитайДадухэ2018(?)2 000*8,34?

* – указана проектная мощность,

** – указана мощность после достройки.

Крупнейшие гидроэлектростанции в России:

По состоянию на 2017 год в России имеется 15 действующих гидроэлектростанций свыше 1000 МВт, и более сотни гидроэлектростанций меньшей мощности.

* – указана проектная (фактическая) мощность / среднегодовая выработка.

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

крупнейшие большие мощность малые турбина мощные источник энергии работа первые высота плотины составляющие строительство принцип работы кпд гидроэлектростанции россии мира цена город на карте презентация доклад беларуси
тепловая первая самая мощная принцип плотина гэс гидроэлектростанция какая на реке купить ротор эль гури своими руками фото на волге для дома видео для детей
энергия каскад проблемы гидроэлектростанций
аварии на гидроэлектростанциях

Источник