Гидроэлектроста́нция (ГЭС) — электростанция, в качестве
источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции
обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.
Принцип работы:
Принцип работы ГЭС
достаточно прост. 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.
Крупнейшие ГЭС в мире, странах СНГ и России:
- -“Три ущелья”. Расположение:
р. Янцзы, г. Сандоупин, Китай
- Мощность: 22,50
ГВт
- Использует
энергию падающей воды запруженных рек
- Достоинства:
-ГЭС «Три ущелья»
имеет огромное значение для экономики Китая, обеспечив покрытие годового роста
потребления электроэнергии.
-Второй функцией
плотины является регулирование водного режима Янцзы. За последние две тысячи
лет губительные паводки происходили более двухсот раз. Только
в XX веке катастрофические разливы реки стали причиной гибели
около полумиллиона человек. ГЭС должна частично защитить земли в нижнем течении
Янцзы от разрушительных наводнений
-ввод в строй
электростанции приведёт к сокращению потребления угля на 31 млн т в год,
из-за чего в атмосферу не будет выброшено 100 млн т. парниковых газов, миллионы т. пыли,
1 млн т. диоксида серы, 370 тыс. т. оксида азота и т. д.
-Оборудование
гидроузла шлюзами и образование водохранилища улучшило условия
судоходства в этой части Янцзы, что позволило увеличить общий грузооборот
примерно в десять раз и довести его до более чем 100 млн тонн различных
грузов в год.
-Недостатки:
-До строительства дамбы Янцзы и её притоки, размывая
берега, выносили ежегодно миллионы тонн наносов (твёрдые частицы,
переносимые водным (в океане) или воздушным потоком).. Вследствие перекрытия русла это количество
существенно сократится, что, как считается, может привести к большей уязвимости
нижележащих районов перед наводнениями, а также изменениям в видовом
разнообразии. Также отмечается, что строительство плотины не может не повредить
ряду биологических видов, населяющих реку и прилегающие районы. В частности,
существенный ущерб популяции практически исчезнувшего стерха может
нанести затопление болотных угодий, где зимует эта редчайшая птица
.
Ожидается, что изменение температурного и водного режима вследствие возведения
«Трёх ущелий» неотвратимо повлияет на ряд видов рыб, обитающих в Янцзы, в
частности, семейства осетровых. Что касается китайского речного дельфина,
который скорее всего вымер уже к началу строительства ГЭС, считается, что
постройка дамбы уже окончательно поставит крест на выживании данного вида.
-В случае прорыва дамбы под угрозой попадания в зону
затопления может оказаться около 360 млн человек.
- -Итайпу. Расположение : р. Парана,
г. Фос-ду-Игуасу, Бразилия/Парагвай.
-Мощность : 14,00 ГВт
- Достоинства :
- Электричество, вырабатываемое станцией, в среднем
обеспечивает 16,4% потребления Бразилии и 71,3% Парагвая. В 2005 году
на станции выработано 93% потребности Парагвая и 20% полной потребности
Бразилии в электроэнергии.
-Недостатки:
-Также в отличие от Янцзы, средний годовой
водосток Параны сильно зависит от солнечных циклов и, в периоды
низкой активности, в бассейне реки вместе с развитием эффекта
осцилляции Ла Нинья наступает засушливый период, что отчасти объясняет
спад выработки электроэнергии станцией за 2010 год.
- -“Братская
ГЭС” - одна из самых крупных по выработке российская ГЭС. Расположение: р.
Ангара, г. Братск
- Мощность: 4,52 Гвт.
-Достоинства:
- По данным Федеральной энергетической комиссии за 1998 год,
рентабельность Братской ГЭС превосходит рентабельность всех электростанций
России любого типа. По состоянию на 2012 год, Братская ГЭС является самым
крупным производителем гидроэлектроэнергии в России, генерируя в среднем за
год 22,6 млрд кВт·ч, что соответствует коэффициенту использования мощности 57
%.
- Среднегодовая выработка, исходя из известных
гидротехнических параметров, может составлять несколько большую величину и — в
зависимости от средней высоты верхнего бьефа — может находиться в пределах
23−25 млрд кВт·ч. В отдельные многоводные годы выработка может достигать
значения 30 млрд кВт·ч
- Братская ГЭС очень важна для всей энергозоны Сибири. ГЭС
стала основой Братского территориально-производственного комплекса.
- Недостатки:
- Более низкая выработка, по сравнению с потенциально
возможной, обусловлена низким КПД турбин (86 %), которые были установлены в
начале 1960-х годов и в ходе эксплуатации снизили свою эффективность на 6 %
(КПД гидротурбин современных ГЭС составляет 95-96%).
- -“Нурекская ГЭС”. Расположение: вблизи города
Нурек в Таджикистане на реке Вахш.
-Мощность: 3 Гвт.
-Достоинства:
-Высота плотины станции
составляет 304 метра, что делает её самой высокой плотиной в мире.
Недостатки:
-Вода из водохранилища
используется не только для выработки электроэнергии, но и направляется по
специальному тоннелю на орошение сельскохозяйственных земель. Это ограничивает
возможности по выработке электроэнергии в маловодные годы.
-была авария в 1984 году.
- Гидроэлектростанция
обеспечивает около трех четвертей всей выработки электроэнергии в республике,
однако не покрывает её потребностей, вследствие чего Таджикистан вынужден
импортировать электроэнергию из Узбекистана и Киргизии.
Используемая информация:сайт "Википедия"