Акташская гэс: Заброшенная Акташская ГЭС

5 января 2017

Утром мы проснулись ни свет, ни заря на базе отдыха «Мены». Как и почему мы оказались в этом месте можно почитать здесь. Утро нового дня приветствовало крепким морозцем, но день обещал быть солнечным. И какой сибиряк испугается 40-го мороза? Никакой :))) Мы бодро собрались и поехали встречать рассвет в сторону Кош-Агача.

Акташская ГЭС. Заброшка

Рассвет не был фееричным, солнце только коснулось вершин Северо-Чуйского хребта…

01.

Недалеко от села Акташ, на реке Чуя расположена Акташская ГЭС. Вернее, то что от нее осталось.

02.

Строительство ГЭС началось в 1961 году, велось хозспособом, преимущественно студенческими стройотрядами, и по причине недостатка выделяемых средств сильно затянулось.
По плану ГЭС была необходима для энергоснабжения Акташского ртутного рудника. Планируемая мощность ГЭС — 8,1 МВт, среднегодовая выработка — 55,7 млн кВт.ч, с возможностью дальнейшего увеличения мощности до 14,4 МВт и среднегодовой выработки до 96,6 млн кВт.ч. Она была создана по деривационной схеме, с отводом части стока Чуи в её древнее русло. К 1972 году строительство ГЭС было в значительной степени завершено, однако оказалось, что качество выполненных строительных работ недопустимо низкое и достройка станции была признана нецелесообразной.

03.

Позднее сама концепция данной ГЭС была признана неудачной, в связи с большими площадями затопления и ухудшением перспектив гидроэнергетического освоения нижележащего участка реки. В настоящее время, сооружения ГЭС заброшены и частично разрушены, оборудование сдано в металлолом. Зимой многое скрыто под снегом, только высокие опоры стоят как памятник безумному полету человеческой мысли. А ведь могло случиться непоправимое…

04. Окрестности ГЭС

05.

06.

07. Пока мы бродили по сугробам, взошло солнце

Едем дальше по М-52 в сторону Кош-Агача.

08.

09.

10.

11.

12.

13.

Нужно иметь недюжинную волю и сильный характер, чтобы проезжать мимо такой красоты без остановок. И мы, жадные до красоты жители города, лишь старались не останавливаться у каждого дерева. И все было сложно выбрать, в каком и красивых мест остановиться.

14.

15. Лена и Саша Рекк

16. Тот случай, когда любимая работа не отпускает даже на отдыхе 🙂

17.

18. Маша тоже любит йогу, ее невозможно не любить 🙂

19. Замороженный поселок Чаган-Узун

20.

21. Следующая остановка была более динамичной

22.

23. Каждый старался прыгнуть выше и красивее

24. Но только маленькая Варя была на высоте 🙂

25. Работа меня не отпускает 🙂

Снова расходимся по машинам и едем дальше. Пейзажи за окном все красивее и красивее.

26.

27.

28.

29.

30.

31.

32.

33.

Ну что, мой Читатель, ты уже наверно окончательно замерз? А вот верблюдам суровый мороз не помеха, гуляют неспешно, ищут корм.

34.

Дальше была интересная остановка с длинной прогулкой, но о ней я расскажу позже. Stay tuned!

Всем добра!

Взято: zavodfoto.livejournal.com

Чуйская ГЭС — Алтай-Атлас

Чуйская ГЭС — недостроенная гидроэлектростанция на реке Чуя. Мажойский каскад гидростроители пытались использовать для строительства крупной ГЭС.

Туризм

От плотины, где река Чуя поворачивает свое русло на запад, проходит тропа по правому берегу Чуи. Если следовать по ней, то через три километра вы попадаете к мосту через реку Чую в районе впадения в нее реки Мажой. Тропа вдоль левого берега реки Мажой ведет к Машейскому озеру и ущелью Каракабак. Это излюбленные места проведения туристических походов и восхождений для туристов и альпинистов. Здесь расположены высочайшие вершины Северо-Чуйского хребта: гора Машей (4177 м) и гора Курку-рек (3982 м). От плотины до Машейского озера 20 км.

В долине Чуй выше остатков Чуйской ГЭС находятся археологические памятники Ала-Гаил и Баратал. Баратал расположен юго-восточней Ала-Гаила и отделяется от него небольшим скальным перешейком. Раньше в этом месте, по сведению В.В. Радлова, «был узкий проход между двумя рядами камней, которые называют крепостью Шибе. По местной легенде, алтайцы некогда были покорены китайцами, а потом бежали от них, и китайцы преследовали их будто бы до Бичиктукая и оставили там надписи. А здесь, у крепости, произошла якобы сражение алтайцев с китайцами. Камни для стен взяты, очевидно, из большого кургана, расположенного в центре крепости».

На территории этих памятников зафиксировано 292 кургана. К наиболее древним погребениям относятся курганы с каменными склепами — бронзовый век, а также курганы скифского и ранне-тюркского времени. Курганы сильно задернованы.

История

В мае 1961 года на реке Чуе чуть южнее поселка Акташ началось строительство самой высокогорной в Сибири Чуйской ГЭС мощностью 17 МВт с целью электрификации Акташского рудника и колхозов Улаганского и Кош-Агачского районов. Гидростроителей привлекла идея использования мощи Мажойского каскада. Строительство обводного канала планировалось по старому руслу реки Чуи. Но ГЭС в строй не вступила, так как уже во время строительства, когда было построено здание ГЭС и других объектов, было выяснено и доказано, что строительство Чуйской ГЭС на рыхлом моренном основании абсурдно и опасно. Таким образом, Чуйская ГЭС не была построена. Остатки этой ГЭС и полуразрушенной плотины стоят до сих пор. Они видны с тракта. В народе плотину называют «плотиной дураков».

ГЭС планировалась для энергоснабжения Акташского ртутного рудника. Планируемая мощность ГЭС — 8,1 МВт, среднегодовая выработка — 55,7 млн кВт.ч, с возможностью дальнейшего увеличения мощности до 14,4 МВт и среднегодовой выработки до 96,6 млн кВт.ч. Создана по деривационной схеме, с отводом части стока Чуи в ее древнее русло. Состав сооружений ГЭС: земляная плотина, водосливная плотина, водозаборное сооружение, деривационный канал длиной около 2 км, напорный бассейн, уравнительный резервуар, напорные водоводы длиной 360 м, здание ГЭС, отводящий канал. Строительство ГЭС началось в 1961 году, велось хозспособом, преимущественно студенческими стройотрядами, и по причине недостатка выделяемых средств сильно затянулось.

К 1972 году строительство ГЭС было в значительной степени завершено (необходимо было выполнить перекрытие реки земляной плотиной и монтаж уже завезённого гидросилового оборудования), однако оказалось, что качество выполненных строительных работ недопустимо низкое и достройка станции была признана нецелесообразной. Позднее сама концепция данной ГЭС была признана неудачной, в связи с большими площадями затопления и ухудшением перспектив гидроэнергетического освоения нижележащего участка реки. В настоящее время, сооружения ГЭС заброшены и частично разрушены, оборудование сдано в металлолом.

Категории:

Гидроэлектростанция Таум Саук

[Источник изображения: Wikimedia ]

Обычно гидроэлектростанции предназначены для выработки электроэнергии за счет улавливания и увеличения естественного движения потока воды в реке. Обычная гидроэлектростанция требует строительства полуестественного водохранилища путем возведения стены плотины на пути реки, что приводит к накоплению огромных объемов воды. Эта скопившаяся вода вызывает огромное давление на стену плотины, которая используется для выработки электроэнергии, позволяя воде проходить через туннели турбин.

Этот способ использует гравитацию Земли и естественный водный поток реки для производства электроэнергии. Это требует определенных затрат только на содержание стены плотины и сооружений на ней.
А вот Таум Саук ГЭС относится к более конкретному типу электростанций: гидроаккумулирующая гидроэлектростанция. Нет естественного притока воды, и резервуар для выработки электроэнергии наполняется несколькими насосами.

Электростанция расположена по адресу: St.Горы Франсуа в штате Миссури, США. Он был построен Ameren , корпорацией, которая возникла в результате слияния Union Electricity Company и Central Illinois Public Service Company .
Taum Sauk состоит из резервуара для воды изогнутой формы на вершине горы Proffit Mountain . Для выработки электроэнергии вода сбрасывается в нижний накопитель на East Fork на Black River . Это происходит в дневное время, чтобы поддержать повышенный спрос на энергию.Огромная «почка» наполняется водой с помощью насосов, которые работают от избытка электроэнергии, производимой другими электростанциями. Tauk Saum , очевидно, является потребителем энергии, но он по-прежнему выгоден, поскольку электроэнергия, произведенная в ночное время, имеет более низкую стоимость. Фактически, объект больше похож на огромную батарею, которая хранит избыток энергии.

Мы можем решить, что это новая система, но ошибемся, если сделаем это. Гидроэлектростанция Таум Саук работает с 1963 года, т. Е. Возрастом более 50 лет.Первоначально станция приводилась в движение двумя реверсивными агрегатами, которые выполняли функции как турбины, так и насоса. Общая мощность выработки энергии составила 350 МВт (по 175 МВт на каждый блок). Эти блоки были модернизированы в 1999 году и достигли общей мощности 450 МВт (по 225 МВт каждый). Верхний резервуар содержит около 5,7 миллиона кубометров воды за бетонной стеной высотой 30 метров. Водохранилище соединено с электростанцией туннелем длиной 2100 м.
Читая информацию о ГЭС Таум Саук , я задумался о возможных модификациях системы.А как насчет использования солнечных батарей для питания насосов? Я считаю, что солнечная энергия, генерируемая в течение дня, хранится в каких-то больших батареях (или с помощью любого другого подходящего механизма). После захода солнца эта накопленная солнечная энергия будет приводить в действие насосы, чтобы заполнить общий резервуар для воды, и производство энергии будет непрерывным. И никакая энергия из сети потребляться не будет. Должен признать, что я не инженер и не знаю, можно ли реализовать эту идею с помощью современных технологий.

гидроэнергетика | Определение и факты

Обзор усилий по созданию полезной энергии из волн, включая обсуждение генератора энергии Pelamis в Северном море у побережья побережье Шотландии.

Гидроэнергетика , также называемая гидроэнергетика , электричество, вырабатываемое генераторами, приводимыми в действие турбинами, которые преобразуют потенциальную энергию падающей или быстро текущей воды в механическую энергию . В начале 21 века гидроэлектроэнергия была наиболее широко используемой формой возобновляемой энергии; в 2019 году на его долю приходилось более 18 процентов от общей мощности по выработке электроэнергии в мире.

Британская викторина

Гаджеты и технологии: факт или вымысел?

Виртуальная реальность используется только в игрушках? Использовались ли когда-нибудь роботы в бою? В этой викторине вы узнаете о гаджетах и ​​технологиях — от компьютерных клавиатур до флэш-памяти.

При производстве гидроэлектроэнергии вода собирается или хранится на более высоком уровне и направляется вниз по большим трубам или туннелям (водозаборникам) на более низкую отметку; разница в этих двух высотах известна как голова.В конце своего прохождения по трубам падающая вода заставляет турбины вращаться. Турбины, в свою очередь, приводят в действие генераторы, которые преобразуют механическую энергию турбин в электричество. Затем трансформаторы используются для преобразования переменного напряжения, подходящего для генераторов, в более высокое напряжение, подходящее для передачи на большие расстояния. Сооружение, в котором размещаются турбины и генераторы и в которое питаются трубы или водозаборники, называется электростанцией.

гидроэлектрические турбогенераторы.

Гидроэлектростанции обычно располагаются на плотинах, которые наводняют реки, тем самым повышая уровень воды за плотиной и создавая максимально возможный напор. Потенциальная мощность, которая может быть получена из объема воды, прямо пропорциональна рабочему напору, так что для установки с высоким напором требуется меньший объем воды, чем для установки с низким напором, чтобы производить такое же количество энергии. В некоторых плотинах электростанция сооружается на одном фланге плотины, причем часть плотины используется как водосброс, через который во время паводков сбрасывается избыточная вода.Там, где река протекает в узком крутом ущелье, ГЭС может располагаться внутри самой плотины.

В большинстве населенных пунктов потребность в электроэнергии значительно варьируется в разное время суток. Для выравнивания нагрузки на генераторы иногда строятся гидроаккумулирующие гидроэлектростанции. В периоды непиковой нагрузки часть доступной дополнительной мощности подается на генератор, работающий в качестве двигателя, заставляя турбину перекачивать воду в приподнятый резервуар. Затем, в периоды пиковой нагрузки, воде снова дают возможность течь через турбину для выработки электроэнергии.Системы гидроаккумулирования эффективны и обеспечивают экономичный способ выдерживать пиковые нагрузки.

В некоторых прибрежных районах, таких как устье реки Ранс в Бретани, Франция, были построены гидроэлектростанции, чтобы воспользоваться преимуществами приливов и отливов. Когда наступает прилив, вода собирается в один или несколько резервуаров. Во время отлива вода в этих резервуарах сбрасывается для привода гидравлических турбин и связанных с ними электрических генераторов ( см. приливная сила).

Схема плотины приливной силы.

Падающая вода — один из трех основных источников энергии, используемых для выработки электроэнергии, два других — ископаемое топливо и ядерное топливо. Гидроэнергетика имеет определенные преимущества перед этими другими источниками. Он является постоянно возобновляемым благодаря повторяющемуся характеру гидрологического цикла. Не вызывает теплового загрязнения. (Однако некоторые плотины могут выделять метан в результате разложения растительности под водой.) Гидроэлектроэнергия является предпочтительным источником энергии в районах с сильными дождями, а также в холмистых или горных районах, которые находятся в разумной близости от основных центров нагрузки. Некоторые крупные гидроузлы, удаленные от центров нагрузки, могут быть достаточно привлекательными, чтобы оправдать строительство длинных высоковольтных линий электропередачи. Небольшие местные гидроэлектростанции также могут быть экономичными, особенно если они сочетают хранение воды во время небольших нагрузок с производством электроэнергии во время пиковых нагрузок. Многие из негативных воздействий гидроэнергетики на окружающую среду происходят из-за связанных с ними плотин, которые могут прервать миграцию нерестовых рыб, таких как лосось, и навсегда затопить или вытеснить экологические и человеческие сообщества по мере заполнения водохранилищ.

Норрис Дам, эксплуатируемый Управлением долины Теннесси, Норрис, Теннесси.

Гидроэнергетика — TheGreenAge

Что такое гидроэлектроэнергия?

Гидроэлектроэнергия — очень хорошо зарекомендовавшая себя форма обеспечения энергией. В последнее десятилетие 20% мировой электроэнергии вырабатывается гидроэлектростанциями (88% возобновляемой энергии). Этот баланс изменится, поскольку в настоящее время существуют конкурирующие возобновляемые источники энергии, такие как солнечные фотоэлектрические панели и энергия ветра.Гидроэнергетика означает получение энергии от движущейся воды с помощью электрического генератора. В Великобритании общая мощность гидроэлектроэнергии составляет чуть менее 2%, что составляет менее одной пятой общей мощности по выработке возобновляемой энергии. Когда люди во всем мире думают о гидроэнергетике, они, вероятно, думают о плотине Гувера, которая расположена на реке Колорадо в США, между Аризоной и Невадой. Он был завершен в 1936 году и имел максимальную генерирующую мощность 1,3 ГВт.

Как работает гидроэлектростанция?

Энергия вырабатывается в результате вращения массивных турбин, вызванного протеканием по ним воды.Когда турбины вращают магниты в генераторе, это вызывает преобразование кинетической энергии в электрическую. Количество генерируемой энергии варьируется в зависимости от объема воды, проходящей через турбины, и разницы в высоте между источником воды и выходом воды (известной как напор). Существуют разные диапазоны гидроэлектростанций, разделенные по количеству энергии, которую они могут произвести. Электростанции делятся на следующие: большие (от нескольких сотен МВт до 10 ГВт), малые (до 10 МВт), микро (до 100 кВт) и пиковые (до 5 кВт).

Одним из основных преимуществ гидроэнергетики является то, что ее можно использовать в течение нескольких секунд в зависимости от спроса, и, как таковой, это одно из немногих средств хранения большого количества электроэнергии для пиковых нагрузок. Это достигается за счет удержания большого количества воды в резервуаре за плотиной с гидроэлектростанцией внизу. Например, компания Dinorwig в Уэльсе может помочь обеспечить аварийное электроснабжение, чтобы заполнить пробелы в спросе в таком городе, как Ливерпуль. Большинство электростанций, включая электростанции, работающие на ископаемом топливе и атомные, должны оставаться включенными постоянно, поскольку им требуется время для разогрева для выработки энергии и охлаждения для обслуживания.В результате они используются для обслуживания базового спроса, затем гидроэлектроэнергия может обслуживать любые всплески спроса, а затем воду можно закачивать обратно в резервуары, когда потребность в ней меньше (в ночное время).

Виды гидроэнергетики

Хранилище плотины гидроэлектростанции

Это обычная гидроэлектростанция, на которую ссылается большинство людей, обсуждая гидроэнергетику. Он включает в себя строительство плотины через реку, которая задерживает воду, создавая за ней большое искусственное озеро или водохранилище.Для выработки электричества ворота открываются на дне плотины, и сила тяжести выталкивает воду через ворота и вниз по трубе, известной как напорный водовод, которая подает воду непосредственно к турбинам, встроенным в структуру плотины. Эта быстро текущая вода вращает турбины, а система генератора преобразует эту кинетическую энергию в электрическую. Примером плотины гидроэлектростанции является водохранилище Килдер-Уотер, расположенное в Нортумберленде, управляемое RWE Npower и являющееся крупнейшей системой в Англии.

ГЭС

Накачиваемая гидроаккумулирующая энергия, как описано в разделе «Накопление энергии», требует двух резервуаров, один на большой высоте, а другой на малой высоте. Когда вода выпускается из высокогорного резервуара, энергия создается за счет нисходящего потока, который направляется через валы высокого давления, связанные с турбинами. Это давление приводит в движение турбины, которые, в свою очередь, приводят в действие генераторы, вырабатывающие электричество. Когда высотный резервуар пуст, вода в него перекачивается из нижнего резервуара.Он соединен валом насоса с валом турбины с помощью двигателя для привода насоса.

В Великобритании на гидроэлектростанции Dinorwig используются насосные двигатели, которые питаются от электроэнергии из сети, когда электроэнергия становится дешевле за ночь, а спрос на нее самый низкий. Таким образом, генерация гидроаккумулирующих аккумуляторов представляет собой критически важное средство резервного копирования в периоды чрезмерного спроса и одновременно эффективно сохраняет энергию в периоды низкого спроса.

Русловая гидроэлектростанция

Некоторые гидроэнергетические системы используют естественный поток реки для выработки электроэнергии без необходимости строительства плотины.Эти типы гидроэлектростанций включают форсирование речного потока через водозаборники и турбины для выработки электричества, но сооружения, переброшенные через реку, намного меньше, чем те, что используются в хранилище плотины гидроэлектростанции, описанном выше.

В Бистоне, Ноттингемшир, гидроэлектростанция, которой управляет United Utilities, является крупнейшей русловой системой в Англии. Разница между плотиной и русловой системой заключается в том, что последняя использует свободно проточную воду и имеет минимальную емкость для хранения, что имеет свои преимущества и недостатки.Система требует объема воды, проходящей через нее, и без емкости для хранения может не хватать мощности скорости. И плотина, и речные системы могут быть примером схем отвода, где они обе могут использовать воду, поступающую из реки или озера

Развитие гидроэнергетики

В Великобритании самая большая гидроэлектростанция находится в Динорвиг, которая способна вырабатывать 1,8 ГВт электроэнергии всего за 12 секунд. Однако, если смотреть по всему миру, это затмевает крупнейшая гидроэлектростанция, плотина Три ущелья, расположенная в Китае.Эта гидроэлектростанция имеет генерирующую мощность 20,3 ГВт, которая в то время, как ожидалось, будет обслуживать 10% потребностей Китая в электроэнергии, однако, поскольку в последнее время спрос на них резко вырос, в настоящее время она обслуживает только около 3%.

Гидроэлектростанции в Великобритании имеют право на получение сертификатов об обязательствах по возобновляемым источникам энергии (ROC) со станциями, введенными в эксплуатацию после 2002 года и имеющими выходную мощность 20 МВт, и для всех, которые ниже этого уровня. Согласно DECC, национальной стратегии развития гидроэнергетики в масштабах страны не существует, но правительство обязано сделать все, что в его силах, для поддержки девелоперов, общественных инициатив и мелких застройщиков, которые могут инвестировать и строить гидроэнергетические проекты.Кроме того, схемы мощностью до 50 кВт могут применяться только для FIT, тогда как схемы от 50 кВт до 5 МВт могут выбирать между FIT или ROC.

Гидроэнергетика | Национальное географическое общество

Гидроэнергетика, также называемая гидроэлектроэнергией или гидроэлектроэнергией, представляет собой форму энергии, которая использует энергию движения воды, например, воды, текущей через водопад, для выработки электроэнергии. Люди использовали эту силу на протяжении тысячелетий. Более двух тысяч лет назад люди в Греции использовали проточную воду, чтобы превратить колесо своей мельницы, чтобы перемолоть пшеницу в муку.

Как работает гидроэнергетика?

Большинство гидроэлектростанций имеют резервуар с водой, задвижку или клапан для контроля количества воды, вытекающей из резервуара, а также выпускное отверстие или место, куда вода попадает после стекания вниз. Вода накапливает потенциальную энергию непосредственно перед тем, как вытечь через вершину плотины или стечь с холма. Потенциальная энергия преобразуется в кинетическую, когда вода течет вниз. Воду можно использовать для вращения лопастей турбины для выработки электричества, которое распределяется среди потребителей электростанции.

Типы гидроэлектростанций

Есть три различных типа гидроэлектростанций, наиболее распространенным из которых является водохранилище. В водохранилище плотина используется для управления потоком воды, хранящейся в бассейне или резервуаре. Когда требуется больше энергии, из плотины сбрасывается вода. Когда вода выпускается, сила тяжести берет верх, и вода течет вниз через турбину. Когда лопасти турбины вращаются, они приводят в действие генератор.

Другой тип гидроэлектростанции — водозаборное сооружение. Этот вид растений уникален тем, что не использует плотину. Вместо этого он использует серию каналов для направления текущей речной воды к турбинам, приводящим в действие генераторы.

Третий тип установок называется гидроаккумулирующим. Эта установка собирает энергию, произведенную из солнечной, ветровой и ядерной энергии, и хранит ее для будущего использования. Станция накапливает энергию, перекачивая воду из бассейна на более низкой высоте в резервуар, расположенный на более высокой высоте.Когда есть высокий спрос на электричество, сбрасывается вода из верхнего бассейна. Когда эта вода стекает обратно в нижний резервуар, она вращает турбину для выработки большего количества электроэнергии.

Насколько широко в мире используется гидроэнергетика?

Гидроэнергетика — наиболее часто используемый возобновляемый источник электроэнергии. Китай — крупнейший производитель гидроэлектроэнергии. К другим ведущим производителям гидроэнергетики во всем мире относятся США, Бразилия, Канада, Индия и Россия.Примерно 71 процент всей возобновляемой электроэнергии, производимой на Земле, вырабатывается гидроэнергетикой.

Какая самая большая гидроэлектростанция в мире?

Плотина «Три ущелья» в Китае, которая сдерживает реку Янцзы, является крупнейшей плотиной гидроэлектростанции в мире с точки зрения производства электроэнергии. Плотина имеет длину 2335 метров (7660 футов) и высоту 185 метров (607 футов) и имеет достаточно генераторов, чтобы производить 22 500 мегаватт электроэнергии.

Гидроэлектростанция | Статья о ГЭС по The Free Dictionary

комплекс установок и оборудования, который используется для преобразования энергии водяного потока в электрическую энергию.Гидроэлектростанция состоит из последовательной цепочки гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию водного потока и создающих напор, а также энергетического оборудования для преобразования энергии движущейся под давлением воды в механическую энергию вращения. которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.

Давление на гидроэлектростанциях создается

Рисунок 1 . Диаграмма концентрации падения реки плотиной

, концентрирующей падение реки в разрабатываемом секторе ( ab ) через плотину (Рисунок 1), путем отвода (Рисунок 2) или комбинации два (рисунок 3).Основное энергетическое оборудование гидроэлектростанции находится в здании ГЭС; гидроагрегаты, вспомогательное оборудование и аппаратура автоматического управления и контроля расположены в машинном отделении; а пульт оператора-диспетчера или автоматика — на центральном посту управления. Повышающая трансформаторная подстанция может располагаться как внутри электростанции, так и в отдельных зданиях или на открытых площадках. Пункты распределения часто расположены на открытых площадках. Электростанцию ​​можно разделить на секции с одним или несколькими агрегатами и вспомогательным оборудованием; эти секции отделены от соседних частей здания.Рядом со зданием электростанции или внутри нее находится сборочная площадка для сборки и ремонта различного оборудования, а также для вспомогательных операций по обслуживанию станции.

Рисунок 2 . Диаграмма концентрации речного перепада от водозабора

Гидроэлектростанции по номинальной мощности бывают большие (более 250 мегаватт [МВт]), средние (до 25 МВт) и малые (до 5 МВт). . Производительность зависит от давления P _d (разница между уровнями напора и остаточной воды), расхода воды Q (м3 / сек), используемой в гидротурбинах, и КПД ŋ _u гидроагрегата.По ряду причин (например, из-за сезонных колебаний уровня воды в водохранилищах, нерегулярных нагрузок на энергосистему, ремонта гидрооборудования или гидротехнических сооружений) напор и расход воды постоянно меняются и, кроме того, , расход изменяется при регулировании мощности установки. Различают годовой, недельный и суточный циклы работы.

По максимально используемому напору электростанции подразделяются на высоконапорные (более 60 м), средние (25-60 м) и малонапорные (3-25 м).Для равнинных рек напор редко превышает 100 м, но в горах можно использовать плотины для создания давления до 300 м и более, а с помощью водозаборов можно поднять напор до 1500 м. Классификация по давлению примерно соответствует типам используемого генерирующего оборудования: в установках высокого давления, импульсных и радиально-осевых турбинах с металлическими спиральными камерами

Рисунок 3 . Использована смешанная диаграмма концентрации капель реки плотиной и отводом

; в установках среднего давления применяются регулируемые лопастные и радиально-осевые турбины с железобетонными и металлическими спиральными камерами; в установках низкого давления используются турбины с регулируемыми лопастями в железобетонных спиральных камерах, а иногда и горизонтальные турбины в капсулах или открытых камерах.Классификация гидроэлектростанций по используемому напору приблизительна и условна.

С точки зрения типа использования водных ресурсов и концентрации давления гидроэлектростанции обычно классифицируются как русловые, плотинные, водозаборные (с отводом под давлением или без давления), смешанные, гидроаккумулирующие и приливные. В русловых и плотинных типах напор воды создается плотиной, которая перекрывает реку и поднимает уровень воды вверх по течению. Это неизбежно влечет за собой подтопление долины реки.Если две плотины построены на одном участке реки, затопляется меньше земли. На равнинных реках высота плотины ограничена наибольшей экономически целесообразной площадью затопляемой земли. Русловые и плотинные гидроэлектростанции строятся как на высоких реках в равнинной местности, так и в узких узких долинах горных ручьев.

В комплекс сооружений русловой электростанции, помимо плотины, входят здание электростанции и перелива (рисунок 4). Агрегат гидротехники

Рисунок 4 .Поперечное сечение электростанции Волжской ГЭС XXII съезда КПСС: 1 — водозабор, 2 — камера турбины, 3 — гидротурбина, 4 — генератор, 5 — всасывающий патрубок, 6 — распределительные устройства (электрические), (7) трансформатор, (8) козловые краны, (9) машинный кран, (10) водослив нижний

работы в зависимости от размера напора и проектной грузоподъемности. На русловой электростанции здание с гидротехническими установками внутри является продолжением плотины и одновременно создает напор.В этом случае к зданию электростанции примыкают, с одной стороны, отвод, с другой — отвод воды. Спиральные камеры, ведущие к гидротурбинам, смонтированы с воздухозаборниками ниже уровня напора, а трубопроводы, ведущие от турбин, установлены ниже уровня хвостовой воды.

Гидроэлектростанция может включать, в зависимости от своего назначения, судоходные шлюзы или судовой лифт, рыболовные трапы или водозаборные сооружения для орошения и водоснабжения.На канальных электростанциях здание электростанции иногда является единственной установкой, через которую проходит вода. В таких случаях годная для использования вода регулярно проходит через впускное отверстие с решетками для улавливания мусора, спиральную камеру, гидравлическую турбину и выпускной трубопровод; специальные водоводы, расположенные между соседними турбинными камерами, отводят избыточные паводковые воды. Канальные электростанции имеют напор 30-40 м; Построенные ранее маломощные сельские станции относятся к числу простейших канальных.На крупных равнинных реках основной канал перекрыт насыпной дамбой, к которой примыкает бетонная перелива и здание электростанции. Такое сочетание характерно для многих советских электростанций на крупных равнинных реках. Волжский XXII съезд ГЭС КПСС — крупнейшая из станций канального типа.

При больших напорах передача гидростатического давления воды на здание электростанции невозможна. В этом случае используется установка плотинного типа, в которой фронт давления перекрывается плотиной по всей своей длине, а здание электростанции располагается за плотиной и примыкает к нижнему бьефа (рис. 5).Гидравлический участок между напором и хвостовой водой электростанции включает в себя затопленный водозабор с решеткой для улавливания мусора, затвор турбины, спиральную камеру, гидравлическую турбину и выпускной трубопровод. Дополнительными конструкциями в комплексе электростанции могут быть средства навигации и рыбные трапы, а также дополнительный водосброс. Братская ГЭС на реке Ангара — пример такой станции.

Рисунок 5 . Схема гидротехнического комплекса Сайян

Другой тип расположения электростанции на плотине, который соответствует горным условиям и рекам с относительно небольшим количеством воды, находится на Нурекской ГЭС на реке Вахш (Средняя Азия) , проектной мощностью 2700 МВт.Здание электростанции открытое и находится ниже плотины. Вода подается к турбинам по одному из нескольких напорных туннелей. Иногда в подземной выработке (подземная гидроэлектростанция) здание электростанции ставят ближе к ограде. Такая конструкция практична там, где есть основание в скальной породе, особенно с насыпными или щебнистыми плотинами значительной ширины. Отвод паводковых вод осуществляется через водосбросные туннели или открытые водосбросные водосливы на берегу.

На водозаборных электростанциях капля воды концентрируется путем отвода.В начале используемого участка реки вода отводится от реки водоводом, уклон которого значительно меньше уклона реки на этом участке, а также меньше изгибов и поворотов. Отводящий трубопровод заканчивается у здания электростанции. Использованная вода либо возвращается в реку, либо направляется на другую водозаборную электростанцию. Отвод выгоден только при большом уклоне реки. Система отвода для концентрирования давления в чистом виде (водозабор без плотины или с низкой водозаборной плотиной) на практике означает, что только небольшое количество доступной воды забирается из реки.В других случаях строится более высокая плотина и на водозаборе образуется водохранилище. Такая схема концентрации градиента называется смешанной системой, поскольку в ней используются оба принципа для развития головы. Иногда, в зависимости от местных условий, более выгодно расположить здание электростанции на некотором расстоянии от верхнего участка реки, и в этом случае отводная система состоит из двух частей по отношению к зданию электростанции: одна часть подает воду к зданию, а другой уносит его.В некоторых случаях отвод используется для смещения стока реки в соседнюю реку с более низкими характеристиками русла. Типичным примером является Ингури ГЭС: сток реки Ингури отводится туннелем в соседнюю реку Эрисцкали (Кавказ).

Сооружения на безнапорных водозаборных электростанциях состоят из трех основных групп: водозаборные сооружения, водохранилище и собственно водозаборное сооружение (канал, скачок и негерметичный тоннель). Дополнительные конструкции на электростанции с безнапорным отводом — это успокоительные бассейны и бассейны для суточного контроля работы, напорные бассейны, дополнительные водосбросы и затворы турбин.Крупнейшая гидроэлектростанция с безнапорным отводом водозабора — ГЭС Роберта Мозеса (США) мощностью 1950 МВт; самая крупная с отводом без давления — Ингури ГЭС (СССР) мощностью 1300 МВт.

На гидроэлектростанциях с отводом под давлением трубопровод (туннель или металлическая, деревянная или железобетонная труба) прокладывается с несколько большим продольным уклоном, чем в случае отвода без давления.Отвод забора давления используется из-за колебаний уровня воды в напоре, которые также вызывают изменения внутреннего давления отвода во время работы. Сооружения для электростанции этого типа включают плотину, водозаборный комплекс, водозаборный и напорный напорный трубопровод, станционный участок станции, включающий регулирующий резервуар и затворы турбин, а также водоотвод в виде канала. или туннель (в случае подземной электростанции). Самая крупная гидроэлектростанция с впускным давлением утечки является Nechako-Kemano завод (Канада), который имеет проектную мощность 1792 МВт.

Гидроэлектростанция с отводом отвода используется в условиях значительных колебаний уровня воды в реке на отводе или по экономическим причинам. В этом случае необходимо построить уравнительный резервуар (в начале водозабора), чтобы уравновесить неустойчивый поток воды в реке. Самая крупная станция этого типа — гидроэлектростанция Харспрангет (Швеция) мощностью 350 МВт.

Аккумулирующие и приливные электростанции занимают особое место среди гидроэлектростанций.Строительство гидроаккумулирующей станции основано на повышенном спросе на пиковую мощность в крупных энергосистемах, что, в свою очередь, определяет мощность генератора, необходимую для покрытия пиковых нагрузок. Способность гидроаккумулирующей системы накапливать энергию основана на том факте, что в течение определенного периода времени (падение графика спроса) избыточная электроэнергия используется оборудованием электростанции в насосной системе для отвода воды из резервуар в более высокий резервуар. В периоды пиковых нагрузок накопленная таким образом мощность возвращается в энергосистему — вода из верхнего бассейна попадает в напорный трубопровод турбины и приводит в действие гидроагрегаты, работающие в токогенерирующем режиме.Мощность индивидуальных систем хранения с таким реверсивным генераторным оборудованием может достигать 1620 МВт (Корнуолл, США).

Приливные электростанции преобразуют энергию морских приливов в электрическую. Ввиду определенных особенностей, связанных с периодическим характером приливов, электрическая энергия приливных электростанций может использоваться в энергосистемах только в сочетании с энергией регулирующих электростанций, которые восполняют дефицит мощности в течение нескольких дней или месяцев.В 1967 году были завершены работы по строительству крупной приливной электростанции на реке Реймс во Франции (24 блока общей мощностью 240 МВт). Первая экспериментальная приливная электростанция в СССР была введена в эксплуатацию в Кислой Губе (Кольский полуостров) в 1968 году. Ее мощность составляет 0,4 МВт, и сейчас ведутся экспериментальные работы по строительству будущих приливных электростанций.

В зависимости от типа водопользования и условий эксплуатации, можно различать гидроэлектростанции, которые работают на нормальном сбросе без регулирования, и гидроэлектростанции с суточным, недельным, сезонным (годовым) или долгосрочным регулированием.Некоторые станции или электрические сети работают, как правило, в системе с конденсационными, паровыми, атомными электростанциями и газотурбинными установками. В зависимости от роли, которую играют в покрытии графика нагрузки энергосистемы, гидроэлектростанции можно разделить на базовые, полупиковые и пиковые.

Важнейшей особенностью гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливными ресурсами является их постоянное восполнение. Отсутствие потребности в топливе для гидроэлектростанций приводит к снижению себестоимости электроэнергии, производимой такой станцией.По этой причине, хотя для строительства гидроэлектростанции требуются значительные удельные капитальные вложения на киловатт номинальной мощности, и хотя строительные работы продолжаются долгое время, большое значение придается и остается строительству гидроэлектростанции, особенно когда оно привязаны к расположению энергоемких производственных процессов.

Некоторые из первых гидроэлектростанций мощностью всего несколько сотен ватт были построены в 1876-81 гг. В Лауфене (Германия) и Грейсайде (Англия).Развитие и промышленное использование гидроэлектростанций тесно связано с проблемой передачи электроэнергии на большие расстояния: как правило, места, наиболее благоприятные для строительства электростанций, удалены от основных потребителей электроэнергии. Линии электропередачи в то время не превышали 5-10 км; а самая длинная — 57 км. Строительство 170-километровой линии электропередачи от электростанции Лауфен до Франкфурта-на-Майне (Германия) для электроснабжения Международной электротехнической выставки (1891 г.) открыло широкие перспективы для развития гидроэлектростанций.В 1892 году промышленный ток обеспечивала гидроэлектростанция, построенная на водопаде в Бюлахе (Швейцария), и почти в то же время — в 1893 году — электростанции были построены в Хельзене (Швеция), на реке Изар (Германия) и в Калифорнии. (США). Электростанция Ниагара (США) начала вырабатывать постоянный ток в 1896 году, Электростанция Райнфельд (Германия) — в 1898 году, а генераторы на электростанции Джонте (Франция) были введены в эксплуатацию в 1901 году.

В России, подробно планы гидроэлектростанций были составлены русскими учеными Ф.А. Пироцкий, И. А. Тайм, Г. О. Графтио, И. Г. Александров, но они не были выполнены. Эти планы предусматривали, в частности, использование порогов рек Днепр, Волхов, Западная Двина, Вуокса. Так, например, еще в 1892-95 гг. Русский инженер В. Ф. Добротворский разработал планы строительства электростанции мощностью 23,8 МВт на реке Нарове и станции мощностью 36,8 МВт на водопаде Большой Иматра. Этим планам мешала как инертность царской бюрократии, так и интересы частных капиталистических групп, связанных с топливной промышленностью.Первая в России промышленная гидроэлектростанция мощностью около 0,3 МВт (300 кВт) была построена в 1895-96 годах под руководством русских инженеров В. Н. Чиколева и Р. Е. Классона для электроснабжения Охтинского порохового завода в Санкт-Петербурге. В 1909 году были закончены работы на Гиндукушской электростанции, которая была крупнейшей в дореволюционной России. Он имел мощность 1,35 МВт (1350 кВт) и был построен на реке Мургаб в Туркмении. С 1905 по 1917 год введены в эксплуатацию маломощные Саткинская, Алавердинская, Каракультукская, Тургусунская, Сестрорецкая электростанции.Электростанции с использованием оборудования зарубежных фирм строились также на частных заводах и фабриках.

Первая мировая война (1914-18) и связанный с ней интенсивный рост промышленности в некоторых западных странах привели к развитию существующих центров энергетики и строительству новых центров, в том числе на базе гидроэлектростанций. В результате мощность гидроэлектростанций во всем мире к 1920 году достигла 17000 МВт, а мощность отдельных станций, таких как Muscle Shoals (США) и IIe Maligne (Канада), превысила 400 МВт (400000 кВт). .

Общая мощность гидроэлектростанций в России к 1917 г. составляла около 16 МВт; крупнейшим заводом был завод в Гиндукуше. Строительство крупных гидроэлектростанций началось всерьез только после Великой Октябрьской социалистической революции. В период реконструкции (1920-е гг.) В соответствии с ГОЭЛРО были построены первые крупные гидроэлектростанции — Волховская (ныне Волховская ГЭС им. В.И. Ленина) и Земо-Авчал. ‘ская В.И. Ленина ГЭС. Днепровская, Нижнесвирская и Рионская гидроэлектростанции были введены в эксплуатацию в первые пятилетки (1929-40 гг.).

К началу Великой Отечественной войны (1941-45) введены в эксплуатацию 37 гидроэлектростанций общей мощностью более 1500 МВт. Во время войны работа была остановлена ​​на ряде станций общей мощностью около 1 000 МВт (1 млн. КВт). Значительное количество станций общей мощностью около 1000 МВт было разрушено или демонтировано.Начато строительство новых гидроэлектростанций малой и средней мощности на Урале (Широковский, Верхотурье, Алапаевск, Белоярск), Средней Азии (Аккавак, Фархад, Саларская, Нижний Буэсуй), Северном Кавказе (Майкоп). , Орд-Жоникидзе и Красная Поляна), Азербайджана (Мин-гечаурская гидроэлектростанция), Грузии (Читахевинская ГЭС) и Армении (Гюмушская ГЭС). К концу 1945 года мощность всех гидроэлектростанций Советского Союза, в том числе и восстановленных, достигла 1250 МВт, а годовая выработка электроэнергии — 4.8 млрд кВт-ч.

В начале 1950-х годов было начато строительство крупных гидроэлектростанций на Волге в городах Горький, Куйбышев и Волгоград, на Каховской и Кременчугской ГЭС на Днепре, на Цимлянской ГЭС на берегу Днепра. Дон. Волжские гидроэлектростанции им. В. И. Ленина и XXII съезд КПСС стали первыми из нескольких крупнейших гидроэлектростанций в СССР и в мире. Во второй половине 1950-х годов начались работы на Братской ГЭС на реке Ангара и Красноярской ГЭС на реке Энесей.В период с 1946 по 1958 год было построено или восстановлено 63 станции общей мощностью 9600 МВт. За семилетку 1959-65 гг. Было введено в эксплуатацию 11 400 МВт новых гидроэлектростанций, а общая мощность гидроэлектростанций достигла 22 200 МВт. (см. Таблицу 1). По состоянию на 1970 г. в СССР велось строительство 35 промышленных гидроэлектростанций (общей мощностью 32 тыс. МВт), в том числе 11 индивидуальной мощностью более 1 тыс. МВт: Саян-Шуша, Красноярск, Усть-Илимск, Нурек, Ингури, Саратов, Токтогул, Нижняя Кама, Зея, Чиркей, Чебоксары.

В 1960-х годах наблюдалась тенденция к снижению роли гидроэлектростанций в общем мировом производстве электроэнергии и все более широкое использование гидроэлектростанций для покрытия пиковых нагрузок. К 1970 г. все гидроэлектростанции мира произвели около 1 трлн кВт-ч из

электроэнергии в год, но начиная с 1960 года доля мирового производства электроэнергии гидроэлектростанциями снижалась в среднем примерно на 0,7 процента в год. год. Отношение электроэнергии, производимой гидроэлектростанциями к общему объему производства, особенно быстро упало в странах, которые традиционно считались «гидроэлектростанциями» (Швейцария, Австрия, Финляндия, Япония, Канада и, в некоторой степени, Франция), поскольку они обладают потенциалом для экономичного производства гидроэлектроэнергии. был практически исчерпан.

Несмотря на снижение роли гидроэлектростанций в общем объеме производства, абсолютные показатели производства энергии и гидроэлектрических мощностей постоянно растут из-за строительства новых крупных электростанций. В 1969 году в мире действовало или строилось более 50 гидроэлектростанций мощностью 1000 МВт и более каждая, из них 16 — в Советском Союзе. (См. Таблицу 2.)

Дальнейшее развитие гидроэнергетики Строительство в СССР предусматривает строительство электрических сетей и комплексное использование водных ресурсов для одновременного удовлетворения потребностей энергетики, водного транспорта, водоснабжения, ирригации и рыболовства.Примером могут служить Днепровская, Волго-Камская, Ангаро-Енисейская и Севанская электрические сети.

До 1950-х годов наиболее важной областью строительства гидроэлектростанций в СССР традиционно была европейская часть Союза, на которую приходилось около 65 процентов электроэнергии, производимой всеми гидроэлектростанциями в СССР. Современное строительство гидроэлектростанций характеризуется продолжающимся строительством и усовершенствованием малонагруженных и средних гидроэлектростанций на реках Волга, Кама, Днепр и Даугава, строительством крупных высоконапорных гидроэлектростанций в отдаленных регионах Кавказа, Средней Азии и Востока. Сибирь, строительство средних и крупных водозаборных сооружений на горных реках с большими уклонами и отвод ручьев в соседние бассейны.Но главное — строительство мощных заводов на крупнейших реках Сибири и Дальнего Востока — Енисея, Ангары и Лены. Строящиеся гидроэлектростанции в регионах Сибири и Дальнего Востока, богатых гидроресурсами, вместе с тепловыми электростанциями, работающими на местном органическом топливе (природный газ, уголь, нефть), станут основной энергетической базой для поставки дешевой электроэнергии. развивающейся промышленности Сибири, Средней Азии и европейской части СССР.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ