Используемые ресурсы. Гидроэнергетические ресурсы россии Самая мощная гидроэлектростанция в мире

ГИДРОЭНЕРГЕТИКА И ДРУГИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Содержание лекции:
17.1.	Гидроэнергетические ресурсы
17.2.	Типы гидроэнергетических установок
17.3.	Основные схемы использования водной энергии
17.4.	Регулирование стока реки водохранилищем
17.5.	Гидроэлектростанции и их энергетическое оборудование
17.6.	Мощность ГЭС и выработка энергии
17.7.	Гидротехнические сооружения ГЭС
17.8.	Гидроаккумулирующие электростанции
17.9.	Солнечная энергетика
17.10.	Ветроэнергетика
17.11.	Геотермальная энергетика
	Контрольные вопросы
	Литература для самостоятельного изучения

Гидравлическая энергия является возобновляемым источником энергии .

Территория, с которой стекает вода в реку, называется водосборным бассейном данной реки. Линия - а , б , в , г , д , проходящая по повышенным местам и отделяющая друг от друга соседние бассейны, называется водораздельной линией или водоразделителем (рис. 17.1).

К водосборному бассейну моря относятся водосборные бассейны всех рек, впадающих в данное море.

Количество воды, протекающей через поперечное сечение водотока в 1 с, называется расходом воды Q (м 3 /с или л/с).

Хронологический график изменения расходов воды во времени называется гидрографом . Строить гидрограф позволяют результаты регулярных измерений расходов воды в реке. Форма гидрографа зависит от типа питания реки (снеговое, дождевое, ледниковое и т.п.). На рис. 17.2 показан типичный гидрограф реки с преимущественно снеговым питанием. Гидрограф характеризуется максимальным , минимальным и средним значениями расхода воды за рассматриваемый период.

Суммарный объем воды, прошедший через поперечное сечение водотока от какого-либо начального момента времени t 0 до некоторого конечного t к, называется стоком W . При известном гидрографе сток определяется по следующим формулам (м 3 или км 3):

для непрерывной функции Q (t )

где Q i - средний расход в i -м интервале времени (i Î ).

Среднегодовой сток всех рек мира составляет 32 тыс. км 3 ; в табл. 17.1 приведены данные о речном стоке отдельных стран мира.

Запасы поверхностного стока по территории России распределены неравномерно, что весьма неблагоприятно для народного хозяйства, в том числе и для энергетики. Более 80 % речного стока российских рек приходится на еще мало освоенные территории бассейнов Северного Ледовитого и Тихого океанов.

Данные о речном стоке отдельных стран мира
Таблица 17.1 Страна	Площадь территории, млн км 2	Суммарный средний многолетний объем стока, км 3 /год	Удельная водность в среднем за год с 1 км 2 , л/с
Россия	17,075		7,4
Бразилия	8,51		11,9
США	9,36		9,8
Китай	9,90		8,3
Канада	9,98		24,0
Норвегия	0,32		35,8
Франция	0,551		19,7
Югославия	0,256		15,2
Польша	0,312		5,9

Особенностью стока реки является его неравномерное распределение как по годам, так и в течение года.

Многолетняя неравномерность стока неблагоприятна для всех отраслей народного хозяйства и прежде всего для энергетики. Различают: многоводные , средневодные и маловодные годы . В маловодные годы обычно значительно снижается выработка энергии на гидроэлектростанциях .

Неравномерность стока в течение года неблагоприятна для энергетики. Для большинства рек России маловодный период наблюдается зимой, когда потребность в электроэнергии наибольшая.

Механическая энергия речного стока (или гидравлическая энергия) может быть преобразована в электрическую посредством гидротурбин и генераторов.

В естественных условиях энергия водотока расходуется на преодоление внутреннего сопротивления движения воды, сопротивления на трение на стенках русла, размыв дна, берегов и т.п. Численные значения можем определить следующим образом. Водоток разбиваем на ряд участков, начиная от истока до устья. Определяем полную энергию потока жидкости в начальном Э 1 и конечном Э 2 створах участка. Теряемая на участке энергия будет равна разности Э 2 и Э 1

Для расчета принимается r = 1000 г/м 3 , g = 9,81 м/с 2 . Подставив расчетные значения r, g , Q 1-2 (м 3 /с) и Н 1-2 (м), получим мощность водотока, кВт:

(17.5)

Формулы (17.3 ) и (17.5) выражают потенциальную (теоретическую) выработку энергии и мощность на рассматриваемом участке водотока.

Суммируя потенциальные энергетические ресурсы по участкам водотока, получаем потенциальные энергетические ресурсы реки.

Аналогично получаем теоретические запасы гидроэнергии для региона, страны, континента, мира.

Гидроэнергетические ресурсы подразделяют на потенциальные (теоретические ), технические и экономические.

Потенциальные гидроэнергетические ресурсы - это теоретические запасы, определяемые по формуле

(17.6)

где Э - энергия, кВт · ч; Q i - средний годовой расход реки на i -м рассматриваемом участке, м 3 /с; H i - падение уровня реки на участке, м.

Они подсчитываются в предположении, что весь сток будет использован для выработки электроэнергии без потерь при преобразовании гидравлической энергии в электрическую, т.е. коэффициент полезного действия h = 1.

Мировые потенциальные гидроэнергетические ресурсы оцениваются в 35х10 3 млрд кВт · ч в год и 4000 ГВт среднегодовой мощности. Потенциальные ресурсы России составляют 2896 млрд кВт · ч при среднегодовой мощности 330 ГВт.

Технические гидроэнергетические ресурсы всегда меньше потенциальных, так как они учитывают потери:

· напоров - гидравлические в водоводах, бьефах, на неиспользуемых участках водотоков;

· расходов - испарение из водохранилищ, фильтрацию, холостые сбросы и т.п.;

· энергии в оборудовании.

Они характеризуют техническую возможность получения энергии на современном этапе.

Технические гидроэнергетические ресурсы России составляют 1670 млрд кВт · ч в год, в том числе по малым ГЭС - 382 млрд кВт · ч в год. Выработка электроэнергии на действующих ГЭС России в 2002 г. составила 170,4 млрд кВт · ч, в том числе на малых ГЭС - 2,2 млрд кВт · ч.

Экономические гидроэнергетические ресурсы - это часть технических ресурсов, которую по современным представлениям целесообразно использовать в обозримой перспективе. Они существенно зависят от прогресса в энергетике, удаленности ГЭС от места подключения к энергосистеме , обеспеченности рассматриваемого региона другими энергетическими ресурсами, их стоимостью, качеством и т.п. Экономические гидро­ энергетические ресурсы переменны во времени и зависят от многих изменяющихся факторов. В настоящее время в мире наблюдается тенденция роста оценки экономических гидроэнергетических ресурсов.

Гидроэнергетические ресурсы имеют конечную величину, хоть и считаются возобновляемыми. Они национальное богатство, как нефть, газ или же другие полезные ископаемые, и нуждаются в бережном и обдуманном обращении.

Энергия воды

Еще в древности люди заметили, что вода, падающая сверху вниз, может совершать определенную работу, например крутить колесо. Это свойство падающей воды стало использоваться для приведения в движение колес мельницы. Так появились первые водяные мельницы, сохранившиеся до наших дней почти в своем первозданном виде. Водяная мельница - это и есть первая гидроэнергетическая установка.

Зародившееся в 17-м веке мануфактурное производство также использовало водяные колеса, а в 18-м веке, например, в России таких мануфактур было уже около трех тысяч. Известно, что самые мощные установки из таких колес были применены на Кренгольмской мануфактуре (река Нарова). Водяные колеса имели диаметр 9,5 метра и развивали мощность до 500 лошадиных сил.

Гидроэнергетические ресурсы: определение, преимущества и недостатки

В 19-м веке после водяных колес появились гидротурбины, а вслед за ними - электрические машины. Это позволило преобразовывать энергию падающей воды в электрическую энергию, а затем передавать ее на некоторое расстояние. В царской России к 1913 году было около 50 тысяч установок, оборудованных гидротурбинами, на которых вырабатывалась электроэнергия.

Та часть энергии рек, которая может быть превращена в электрическую энергию, называется гидроэнергетическими ресурсами, а устройство, преобразующее энергию падающей воды в электрическую энергию, - гидроэлектростанцией (ГЭС). Устройство электростанции обязательно включает гидравлическую турбину, которая приводит во вращательное движение электрический генератор. Для получения потока падающей воды строительство электростанции предусматривает сооружение плотин и водохранилищ.

Преимущества использования гидроэлектростанций:

• Энергия реки является возобновляемой.
• Отсутствует засорение окружающей среды.
• Получается дешевая электроэнергия.
• Улучшаются климатические условия вблизи водохранилища.

Недостатки использования гидроэлектростанций:

• Затопление некоторой площади земли для сооружения водохранилища.
• Изменение многих экосистем по всему руслу реки, уменьшение численности рыб, нарушение мест гнездования птиц, загрязнение рек.
• Опасность строительства в горной местности.

Понятие гидроэнергетического потенциала

Для оценки гидроэнергетических ресурсов реки, страны или же всей планеты на Мировой энергетической конференции (МИРЭК) было дано определение гидроэнергетического потенциала как суммы мощностей всех участков рассматриваемой территории, которые можно использовать для получения электроэнергии. Существует несколько разновидностей гидроэнергетического потенциала:

• Валовой потенциал, который представляет потенциальные гидроэнергетические ресурсы.
• Технический потенциал - та часть валового потенциала, которая может технически использоваться.
• Экономический потенциал - та часть технического потенциала, использование которого экономически целесообразно.

Теоретическая мощность некоторого тока воды определяется по формуле

N (кВт) = 9,81QH,

где Q - расход водотока (м 3 /сек); H - высота падения воды (м).

Самая мощная гидроэлектростанция в мире

14 декабря 1994 года в Китае, на реке Янцзы, было начато строительство самой крупной гидроэлектростанции, получившей название «Три ущелья». В 2006 году было закончено строительство плотины, а также осуществлен запуск первого гидроагрегата. Эта ГЭС должна была стать центральной ГЭС энергосистемы Китая.

Вид плотины этой станции напоминает конструкцию Высота плотины равна 185 метрам, а длина - 2,3 км. В центре плотины находится водосброс, рассчитанный на спуск 116 000 м 3 воды в секунду, то есть с высоты около 200 м за одну секунду падает более 100 тонн воды.

На которой построена гидроэлектростанция «Три ущелья», - одна из самых мощных рек мира. Строительство ГЭС на этой реке позволяет использовать природные гидроэнергетические ресурсы этого района. Начинаясь в Тибете, на высоте 5600 м, река приобретает значительный гидроэнергетический потенциал. Самым привлекательным местом для строительства плотины оказался район «Трех ущелий», где река вырывается из гор на равнину.

Конструкция ГЭС

Гидроэлектростанция «Три ущелья» имеет три здания ГЭС, в которых расположены 32 гидроагрегата, каждый из которых имеет мощность 700 МВт, и два гидроагрегата мощностью по 50 МВт. Общая равна 22,5 ГВт.

В результате строительства плотины образовалось водохранилище объемом 39 км 3 . Строительство плотины повлекло переселение на новое место жителей двух городов с общей численностью населения 1,24 миллиона человек. Кроме того, из затопляемой зоны были вывезены 1300 объектов археологии. На все работы по подготовке строительства плотины было потрачено 11,25 млрд долларов. Общие затраты на строительство гидроэлектростанции «Три ущелья» составляют 22,5 млрд долларов.

В строительстве данной ГЭС грамотно предусмотрено обеспечение судоходства, более того, после сооружения водохранилища поток грузовых судов возрос в 5 раз.

Пассажирские суда проходят судоподъемник, который пропускает суда весом, не превышающим 3000 тонн. Для пропуска грузовых судов построены две нитки пятиступенчатых шлюзов. В этом случае вес судов должен быть менее 10 000 тонн.

Каскад ГЭС на Янцзы

Водные и гидроэнергетические ресурсы реки Янцзы позволяют построить на этой реке не одну ГЭС, что и было предпринято в Китае. Выше ГЭС «Три ущелья» сооружен целый каскад ГЭС. Это самый мощный каскад более 80 ГВт.

Строительство каскада позволяет избежать засорения водохранилища «Три ущелья», так как уменьшает эрозию в русле реки выше ГЭС. После этого переносимого ила в воде становится меньше.

Кроме того, каскад ГЭС позволяет регулировать поступление воды к ГЭС «Три ущелья» и получать равномерную выработку электроэнергии на ней.

«Итайпу» на реке Парана

Парана в переводе означает «серебряная река», она является второй по величине рекой Южной Америки и имеет длину 4380 км. Эта река протекает сквозь очень твердый грунт, поэтому, преодолевая его, она создает на своем пути пороги и водопады. Это обстоятельство указывает на благоприятные условия для строительства здесь гидроэлектростанций.

ГЭС «Итайпу» была построена на реке Парана, в 20 км от города Фос-ду-Игуасу в Южной Америке. По мощности эта гидроэлектростанция уступает только ГЭС «Три ущелья». Находясь на границе Бразилии и Парагвая, ГЭС «Итайпу» полностью обеспечивает электроэнергией Парагвай и на 20 % Бразилию.

Строительство гидроэлектростанции началось в 1970 году и закончилось в 2007-м. 10 генераторов мощностью 700 МВт установлены на стороне Парагвая и столько же - на стороне Бразилии. Так как вокруг гидроэлектростанции находился тропический лес, который подлежал затоплению, то животные из этих мест были переселены на другие территории. Длина плотины равна 7240 метрам, а высота - 196 м, стоимость строительства оценивается в 15,3 млрд долларов. Мощность ГЭС равна 14 000 ГВт.

Гидроэнергетические ресурсы России

Российская Федерация обладает большим водным и энергетическим потенциалом, но гидроэнергетические ресурсы страны распределены по ее территории крайне неравномерно. 25 % этих ресурсов расположены в Европейской части, 40 % - в Сибири и 35 % - на Дальнем Востоке. В европейской части государства, по оценкам специалистов, гидроэнергопотенциал используется на 46 %, а весь гидропотенциал государства оценивается в 2500 млрд КВт-часов. Это является вторым результатом в мире после Китая.

Источники гидроэнергии Сибири

Сибирь обладает огромными запасами гидроресурсов, особенно богата гидроэнергетическими ресурсами Восточная Сибирь. Там протекают реки Лена, Ангара, Енисей, Обь и Иртыш. Гидропотенциал этого региона оценивается в 1000 млрд кВт-часов.

Саяно-Шушенская ГЭС имени П. С. Непорожнего

Мощность равна 6400 МВт. Это самая мощная ГЭС в Российской Федерации, а в мировом рейтинге она занимает 14-е место.

Участок Енисея, который называется Саянским коридором, благоприятен для построения гидроэлектростанций. Здесь река проходит сквозь горы Саяны, образуя множество порогов. Именно в этом месте построена Саяно-Шушенская ГЭС, а также и другие ГЭС, образующие каскад. Саяно-Шушенская ГЭС является самой верхней ступенью в этом каскаде.

Строительство велось с 1963-го по 2000 год. Конструкция станции состоит из плотины высотой 245 метров и длиной 1075 метров, здания ГЭС, распределительного устройства и конструкции водосброса. В здании ГЭС находятся 10 гидроагрегатов мощностью по 640 МВт.

Образовавшееся после строительства плотины водохранилище имеет объем более 30 км 3 , а его общая площадь составляет 621 км 2 .

Крупные ГЭС Российской Федерации

Гидроэнергетические ресурсы Сибири в настоящее время используются на 20 %, хотя здесь построено много достаточно крупных ГЭС. Самая крупная среди них - это Саяно-Шушенская ГЭС, за которой идут следующие гидроэлектростанции:

• Красноярская ГЭС мощностью 6000 МВт (на Енисее). На ней установлен судоподъемник, пока единственный в Российской Федерации.
• Братская ГЭС мощностью 4500 МВт (на Ангаре).
• 3840 МВт (на Ангаре).

Менее всего освоен потенциал Дальнего Востока. По оценкам специалистов, гидропотенциал этого региона используется на 4 %.

Источники гидроэнергии в Западной Европе

В странах Западной Европы гидроэнергетический потенциал используется почти полностью. Если он еще и достаточно высок, то такие страны полностью обеспечивают себя электрической энергией за счет ГЭС. Это такие страны, как Норвегия, Австрия и Швейцария. Норвегия занимает первое место в мире по производству электрической энергии на одного жителя страны. В Норвегии эта цифра составляет 24 000 кВт-часов в год, а 99,6 % этой энергии производится именно на гидроэлектростанциях.

Гидроэнергетические потенциалы различных стран Западной Европы заметно отличаются друг от друга. Это связано с различными условиями местности и различным стокообразованием. 80 % общего гидроэнергопотенциала Европы сосредоточено в горах с высокими показателями стока: западная часть Скандинавии, Альпы, Балканский полуостров и Пиренеи. Общий гидроэнергетический потенциал Европы равен 460 млрд кВт-час в год.

Запасы топлива в Европе очень малы, поэтому энергетические ресурсы рек освоены весьма значительно. Например, в Швейцарии эти ресурсы освоены на 91 %, во Франции - на 92 %, в Италии - на 86 %, а в Германии - на 76 %.

Каскад ГЭС на реке Рейн

На этой реке построен каскад гидроэлектростанций, состоящий из 27 ГЭС общей мощностью около 3000 МВт.

Одна из станций построена еще в 1914 году. Это ГЭС Laufenburg. Она дважды подвергалась реконструкции, после чего ее мощность составляет 106 МВт. Кроме того, станция относится к памятникам архитектуры и является национальным достоянием Швейцарии.

ГЭС Rheinfelden относится к современным ГЭС. Ее запуск был осуществлен в 2010 году, а мощность составляет 100 МВт. В конструкцию входят 4 гидроагрегата по 25 МВт. Эта ГЭС сооружена взамен старой станции, построенной еще в 1898 году. Старая станция сейчас находится на реконструкции.

Источники гидроэнергии в Африке

Гидроэнергетические ресурсы Африки обусловлены протекающими по ее территории реками: Конго, Нилом, Лимпопо, Нигер и Замбези.

Река Конго обладает значительным гидроэнергопотенциалом. Часть русла этой реки имеет каскад водопадов, известных как пороги Инга. Здесь водный поток спускается с высоты 100 метров со скоростью 26 000 м 3 в секунду. В этой местности и были построены 2 ГЭС: "Инга-1" и "Инга-2".

Правительство Демократической Республики Конго в 2002 году утвердило проект построения комплекса «Большая Инга», который предусматривал реконструкцию существующих ГЭС "Инга-1" и "Инга-2" и строительство третьей - "Инга-3". После осуществления этих планов решено построить самый крупный в мире комплекс «Большая Инга».

Этот проект был темой обсуждения на Международной конференции по энергетике. Приняв во внимание состояние водных и гидроэнергетических ресурсов Африки, представители бизнеса и правительств стран Центральной и Южной Африки, присутствовавшие на конференции, одобрили данный проект и установили его параметры: мощность «Большой Инги» установлена в размере 40 000 МВт, что больше самой мощной ГЭС «Три ущелья» почти в 2 раза. Сдача в эксплуатацию ГЭС намечена на 2020 год, а затраты на строительство предполагаются в размере 80 млрд долларов.

После того как проект будет реализован, ДРК станет самым крупным поставщиком электроэнергии в мире.

Энергосистема стран Северной Африки

Северная Африка расположена вдоль побережья Средиземного моря и Атлантического океана. Этот район Африки называется Магриб, или Арабский Запад.

Гидроэнергетические ресурсы в Африке распределены неравномерно. На севере континента находится самая жаркая пустыня мира - Сахара. Эта территория испытывает дефицит воды, поэтому обеспечение водой этих регионов - важнейшая задача. Ее решением является строительство водохранилищ.

Первые водохранилища появились в Магрибе еще в 30-е годы прошлого века, затем много их строилось в 60-е годы, но особенно интенсивное строительство началось в 21-м веке.

Гидроэнергетические ресурсы Северной Африки определяются в основном протекающей здесь рекой Нил. Это самая длинная река мира. В 60-е годы прошлого столетия на этой реке была построена Асуанская плотина, после строительства которой образовалось огромное водохранилище длиной около 500 км, а шириной около 9 км. Заполнение водохранилища водой происходило в течение 5 лет с 1970-го по 1975 год.

Асуанская плотина была построена Египтом при сотрудничестве с Советским Союзом. Это был интернациональный проект, в результате осуществления которого удается вырабатывать до 10 млрд кВт-часов электроэнергии в год, контролировать уровень воды в реке Нил во время паводков, накапливать воду в водохранилище в течение длительного времени. От водохранилища расходится сеть каналов, орошающих поля, а на месте пустыни появились оазисы, все больше площадей используется для земледелия. Водные и гидроэнергетические ресурсы Северной Африки использованы с максимальной результативностью.

Распределение мирового гидроэнергетического потенциала

• Азия - 42 %.
• Африка - 21 %.
• Северная Америка - 12 %.
• Южная Америка - 13 %.
• Европа - 9 %.
• Австралия и Океания - 3 %

Мировой гидроэнергетический потенциал оценен в 10 трлн кВт-часов электрической энергии.

20-й век можно назвать веком гидроэнергетики. 21-й век вносит в историю этой отрасли свои дополнения. В мире повысилось внимание к гидроаккумулирующим станциям (ГАЭС) и приливным электростанциям (ПЭС), использующим для получения электрической энергии силу морских приливов. Развитие гидроэнергетики продолжается.

Размер: px

Начинать показ со страницы:

Транскрипт

1 ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ. ТИПЫ ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК Гидроэнергетические ресурсы это часть водных ресурсов, используемая или могущая быть использованной для производства электроэнергии. В отличие от остальных видов первичных энергоресурсов, предназначенных преимущественно для выработки энергии, гидроэнергетические ресурсы еще используются для промышленного и общественного водоснабжения, развития рыбного хозяйства, ирригации, судоходства и т.д. Характерной особенностью гидроэнергоресурсов является преобразование механической энергии воды в электрическую на ГЭС, которое происходит без промежуточного производства тепла. Энергия рек возобновляема, причем цикличность ее воспроизводства полностью зависит от речного стока, поэтому гидроэнергоресурсы неравномерно распределяются в течение года, кроме того, их величина меняется из года в год. В обобщенном виде гидроэнергоресурсы характеризуются среднемноголетней величиной (как и водные ресурсы). В естественных условиях реки, стекая с возвышенных мест в моря и озера, совершают огромную работу, а следовательно, и обладают большим запасом энергии. В естественных условиях эта энергия пропадает, расходуясь на преодоление различных видов сопротивлений при движении воды, и внешне работа потока проявляется в размывах русла, переносе по дну частиц песка, камней и т.п. Для использования энергии воды необходимо иметь ее сосредоточенное падение. В естественных условиях такое падение называется водопадом и встречается достаточно редко. Различают общий энергетический (или валовой) гидропотенциал речного стока по отношению к уровню морей, технический возможное использование гидроэнергетического потенциала на современном уровне развития техники и экономический экономически целесообразный для реализации на гидроэлектростанциях при существующих ценах на топливо.

2 Общий гидропотенциал рек России исчисляется 4000 млн МВт ч (450 тыс. МВт среднегодовой установленной мощности), что составляет примерно % от мирового. Россия располагает наибольшим экономическим потенциалом (852 млрд квт ч). ТИПЫ ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК Гидроэнергетические установки (ГЭУ) это совокупность гидротехнических сооружений, энергетического и механического оборудования, преобразующих механическую энергию водного потока в электрическую энергию или, наоборот, электрическую энергию в механическую энергию воды, при этом механическую энергию воды обычно называют гидравлической энергией. ГЭУ подразделяются на: Гидроэлектростанции (ГЭС); насосные станции (НС); гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС); приливные электростанции ПЭС). Гидроэлектростанции Гидроэлектростанция (ГЭС) это комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия водотока преобразуется в электроэнергию. В состав ГЭС входят гидротехнические сооружения, обеспечивающие необходимую концентрацию водного потока и создание напора, и энергетическое оборудование, преобразующее энергию движущейся под напором воды в электрическую энергию. Водное пространство перед подпорными сооружениями, например перед плотиной, имеющее более высокий уровень, называется верхним бьефом (ВБ). Водное пространство за плотиной, за зданием станции и т.д. имеющее более низкие отметки уровня, называется нижним бьефом (НБ).

3 Отметки уровня обозначается знаком или с соответствующим числом, которое показывает высоту над уровнем моря (абсолютная отметка) или над какой-либо другой плоскостью сравнения (условная отметка). На ГЭС вода под действием силы тяжести движется из верхнего бьефа в нижний бьеф и вращает рабочее колесо турбины, на одном валу с которым находится ротор генератора электрического тока. Иногда при сравнительно небольшой мощности генератора применяют промежуточную передачу для увеличения числа оборотов и уменьшения веса генератора. Турбина и генератор вместе образуют агрегат или точнее гидроагрегат. В турбине гидравлическая энергия превращается в механическую энергию вращения ее рабочего колеса вместе с ротором генератора, а в генераторе происходит преобразование механической энергии в электрическую. По установленной мощности ГЭС подразделяют на: мощные 250 МВт и выше; средние до 25 МВт; малые до 50 МВт. Мощность ГЭС зависит от напора, расхода воды, используемого в гидротурбинах и кпд гидроагрегата. В России по максимально используемому напору ГЭС делятся на: высоконапорные более 60 м; средненапорные от 25 до 60 м; низконапорные от 3 до 25 м. На равнинных реках напоры редко превышают 100 м, а в горных условиях посредством плотины можно создавать напоры до 300 м. Насосные станции Насосные станции (НС) это комплекс гидротехнических сооружений и оборудования, обеспечивающих забор воды из источников и транспортировку

4 ее с помощью насосных агрегатов к напорному бассейну или месту потребления. Насосные станции имеют большое распространение в системах коммунально-бытового и промышленного водоснабжения и в системах водоснабжения тепловых электрических станций; в ирригационных системах, для подачи воды на поля, расположенные на высоких отметках или в отдаленных районах; на судоходных каналах, пересекающих высокие водоразделы, и т.п. Гидроаккумулирующие электростанции Гидроаккумулирующей электростанцией или же ее еще называют насосноаккумулирующая электростанция это ГЭС, предназначенная для перераспределения во времени энергии и мощности в энергосистеме. В часы пиковых (максимальных) нагрузок она работает как ГЭС вырабатывает и выдает электроэнергию в энергосистему. В часы понижения нагрузок ГАЭС работает как насосная станция за счет потребляемой из энергосистемы электроэнергии она перекачивает воду из нижнего бьефа в верхний, создавая запасы гидроэнергии. Для нормальной работы ГАЭС разница высот между верхним и нижним бьефами должна быть не менее 5 м. Таким образом, за счет разности тарифов ГАЭС потребляет дешевую электроэнергию, а вырабатывает более дорогую в период максимальных нагрузок, тем самым существенно улучшая технические условия работы тепловых электростанций и позволяя уменьшить их удельный расход топлива на 1 квт ч выработки электрической энергии. Существуют ГАЭС с суточным, недельным и сезонным аккумулированием энергии. На Украине работает Киевская ГАЭС мощностью 225 МВт, а в России Кубанская ГАЭС, Сергиево-Пасадская ГАЭС мощностью 1200 МВт.

5 Приливные электростанции Приливные электростанции (ПЭС) это особый вид гидроэлектростанций, использующий энергию приливов и отливов (кинетическую энергию вращения Земли). Преимущество приливов и отливов, по сравнению с другими источниками возобновляемой энергии, заключается в том, что они происходят регулярно и поддаются исчислению. ПЭС строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. На некоторых морских побережьях приливные колебания (амплитуда прилива) достигают значительной величины, 8 10 м. Для экономической эксплуатации ПЭС этот перепад должен составлять не менее 5 м. Наибольшая величина приливных колебаний 19,6 м наблюдается в заливе Фанди (Канада). Для получения энергии залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, работающие как в режиме генератора, так и в режиме насоса. Во время прилива происходит накопление воды в водохранилище, а во время отлива сброс. Прежде чем попасть в водохранилище или из водохранилища обратно в залив, вода проходит по турбинам, таким образом электроэнергия вырабатывается как при самом высоком, так и самом низком уровне воды. Первая и в настоящее время самая мощная ПЭС была построена на северозападе Франции в устье реки Ранс (залив Сейнт-Мало). Ее мощность составляет 240 МВт. В России с 1968 г. на побережье Баренцева моря около Мурманска построена оригинальная опытная Кислогубская ПЭС мощностью 0,4 МВт. В настоящее время действуют ПЭС в Канаде (20 МВт), Китае (10 МВт) и некоторых других странах.

Тема 3. Устройство и функционирование современной ГЭС. Общие положения. Гидроэлектрические станции это высокоэффективные источники электроэнергии. В большинстве случаев гидроэлектростанции представляют

А к т у а л ь н ы е п р о б л е м ы э н е р г е т и к и 2017 310 УДК 621.3 Основные виды гидроэлектростанций Паланевич А.П., Комякевич Н.А. Научный руководитель к.т.н., доцент КОНСТАНТИНОВА С.В. В связи

Тема 5. Эффективность использования гидроэнергетических ресурсов. Гидроэнергетическими ресурсами, которые могут быть использованы для получения механической или электрической энергии, считаются: - гидроэнергия

НЕТРАДИЦИОННЫЕ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ Сухоцкий Альберт Борисович Особенности использования и потенциал гидроэнергетических ресурсов Республики Беларусь. Конструкция ГЭС. Режимы работы и принципиальные

Выполнила: Ученица 11 класса Б Тутарищева Аминат Учитель: Клещева Ф.А Производство, передача и использование электрической энергии Генерация электроэнергии производство электроэнергии посредством преобразования

Работа ОАО «НИИЭС» в области возобновляемых источников энергии Докладчик: вед. инженер НТЦ ПЭ и ВИЭ Городничев Р.М. Направления работ Приливная гидроэнергетика Малая гидроэнергетика Волновая энергетика

ФГБУ «Канал имени Москвы» крупнейший генератор «зеленой» энергии в Московской агломерации Докладчик: Маркин В.В., заместитель руководителя по инвестициям и развитию ФГБУ «Канал имени Москвы» 1 ФГБУ «Канал

REENFOR-2013 КРУГЛЫЙ СТОЛ ТП «МАЛАЯ РАСПРЕДЕЛЕННАЯ ЭНЕРГЕТИКА» (КС 2) Современные технические решения практической реализации автономных электроэнергетических систем распределенной энергетики на базе ВИЭ

Акционерное общество «Научноисследовательский институт энергетических сооружений» (АО «НИИЭС») Мини-ГЭС на базе энергоблоков контейнерного исполнения с ортогональной турбиной Москва, 2016 г. Назначение

МАЛЫЕ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ. ГИДРОТУРБОАГРЕГАТЫ Турбиной называется устройство, служащее для преобразования энергии падающей жидкости в механическую энергию. Они бывают двух типов: активные, рабочее колесо

Филиал ОАО «РусГидро» - «Северо-Осетинский филиал» Принцип работы и устройство ГЭС Главный инженер Северо-Осетинского филиала ОАО «РусГидро» Зангиев Казбек Захарович Типы ГЭС Русловые Плотинные Деривационные

УДК 62-82 ГИДРОПРИВОД СВОБОДНОПОТОЧНОЙ МИНИ ГЭС Земсков Е.А., Сибирскй федеральный университет Проблему электроснабжения маломощных потребителей можно достаточно экономично решить с помощью электростанций

Приходько Е.С. Гидроэлектростанция // Академия педагогических идей «Новация». 2018. 5 (май). АРТ 167-эл. 0,2 п. л. URL: http://akademnova.ru/page/875548 РУБРИКА: ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ УДК 620 Приходько

Постановление Правительства Республики Таджикистан Об утверждении Правил пользования водными объектами для нужд гидроэнергетики г. Душанбе, 4 марта 2003 г. 95 Во исполнение статьи 83 Водного кодекса Республики

Чистая энергия Зеленчукская ГЭС-ГАЭС Филиал ОАО «РусГидро»- «Карачаево-Черкесский филиал» 1 п. Правокубанский, 2014 г. 2 ЗЕЛЕНЧУКСКАЯ ГЭС- ГАЭС Идея трансформации Зеленчукской ГЭС в ГЭС- ГАЭС сформировалась

Национальный исследовательский Томский политехнический университет Энергетический институт Кафедра: ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Дисциплина: ИНТЕГРИРОВАНИЕ В СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ УСТАНОВОК

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ Водные ресурсы включают в себя воды рек, озер, водохранилищ, подземные воды определенных территорий, используемые или доступные к использованию для различных целей

Обзор предлагаемых вариантов модернизации систем водоканалов Российской Федерации. На перекачку чистых и сточных вод в России расходуется 12-13 млрд. КВт*ч электроэнергии. Стоимость электроэнергии в общей

ЛЕКЦИЯ 11 Геоэкологические проблемы гидросферы План лекции 1. Геоэкологические особенности гидросферы. 2. Антропогенное воздействие на гидросферу. 3. Геоэкологические аспекты использования природных ресурсов

Справка Краткое описание Филиала ОАО «РусГидро» - «Волжская ГЭС» Содержание: Ключевые факторы исторические, производственные, финансовые. Информация о режиме работы, характере и средней загрузке электростанции.

5 ВВЕДЕНИЕ Функция и место парового котла в тепловой схеме ТЭС Электрическая станция представляет собой промышленное предприятие для выработки электрической энергии. Основное количество электрической энергии

Перспективные технологии и технические решения в области гидроэнергетики Руководитель дирекции инновационного развития ОАО «РусГидро», Член управляющего комитета, координатор технологической платформы

Малые ГЭС Докладчик: Заместитель генерального директора ОАО «УК ГидроОГК» К.Е.Фролов г. Москва сентябрь 2014 г. Преимущества и недостатки малых ГЭС Преимущества Работают по водотоку, не имеют водохранилищ

Международный Конгресс ДНИ ЧИСТОЙ ЭНЕРГИИ В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ Опыт проектирования приливных электростанций на Северо-Западе России 15-16 апреля 2010 Генеральный директор ОАО «Малая Мезенская ПЭС» Савченков

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа 8 г. Одинцово Тема урока: «Альтернативные источники энергии» Разработала: Кашолкина Е.Н., учитель географии МБОУ

ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТРЕФЕРАТАЦИИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ (МОДУЛЮ). Общие сведения физики, биологии и инженерных 1. Кафедра технологий 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

УДК 621.31 ВЫБОР ТУРБИН МАЛЫХ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ПАРАМЕТРОВ ВОДОТОКА Р.О. Архипов, студент, [email protected] М.С. Харитонов, канд. техн. наук, старший преподаватель, [email protected]

РусГидро Зарамагские ГЭС: ознакомительная поездка для аналитиков и инвесторов Август 2018 года Зарамагские ГЭС: основные сведения Схема основных объектов каскада Зарамагских ГЭС Расположение: участок р.

Составитель: С. В. Артемчук, доцент кафедры энергоэффективные технологии Учреждения образования Международный государственный экологический университет им. А.Д. Сахарова, кандидат технических наук. Учебная

УО «Молодечненский государственный колледж» Воспитательный час «Беречь энергию беречь природу. Альтернативные источники энергии» Подготовила: преподаватель Шапель Татьяна Петровна Молодечно, 2017 Тема:

Особенности энергосбережения современного Таджикистана Таджикистан Таджикистан расположен в предгорьях Памира играничит с Узбекистаном и Киргизией на западе исевере, скитаемнавостоке, сафганистаном наюге.

Министерство энергетики Республики Беларусь Состояние и перспективы развития электроэнергетической сферы Республики Беларусь Минск 2017 г. Всего: Установленная мощность объединённой энергосистемы Беларуси

Всегда в движении! Внедрение альтернативных источников электроэнергии, применение мини ГЭС на месторождении алмазов им. В. Гриба Дмитрий Едакин, ведущий инженер отдела водопонижающего контура и карьерного

Вода как ресурс НАУКИ О ЗЕМЛЕ ЗЕМНЫЕ РЕСУРСЫ ВОДА КАК РЕСУРС Глава 1: Гидроэнергия: Плотины Откуда вода берет свою энергию? Гидроэнергия это электричество, вырабатываемое из энергии движения воды. Выработка

Фолькер Куашнинг Системы возобновляемых источников энергии Технология - Расчеты - Моделирование Учебник ИЗДАТЕЛЬСТВО ^ОНАЫТ Астана-2013 с Содержание 1. Энергия и защита климата Г.Г. 1.1. Понятие «энергия»

РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ ЕЭС РОССИИ ТИПОВАЯ ПРОГРАММА ПРОВЕДЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБСЛЕДОВАНИЙ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ РД 153-34.2-09.165-00 УДК 621.311 Вводится в действие

Микро гидроэлектростанции Торопов Михаил, к.т.н., доцент кафедры НВИЭ КРСУ, ЦРВИЭЭ Тренинг Центра развития ВИЭ и энергоэффективности Бишкек, 27-30 апреля 2013 ЦРВИЭЭ, www.creeed.net, 2013 Содержание Энергия

МИНИСТЕРСТВО ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ УКРАИНЫ MINISTRY OF ENVIRONMENT AND NATURAL RESOURCES OF UKRAINE Geneva 03. 06. 2014 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ В УКРАИНЕ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ По запасам

АЗИАТСКАЯ СУПЕРСЕТЬ и МОНГОЛИЯ С.Батхуяг д.т.н., профессор Монгольского государственного университета науки и технологии Создание этой суперсети в первую очередь обуславливаются следующими объективными

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «Канал имени Москвы» Инвестиционный потенциал зеленой генерации на Канале имени Москвы Докладчик: Маркин В.В. Инженерная инфраструктура как платформа экономического

Международная конференция ИО РАН, Москва «Многофазные системы», 16-18 июня 2010 года Возобновляемые энергетические ресурсы океана В.А.Акуличев Тихоокеанский океанологический институт имени В.И.Ильичева

Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением иностранного языка при Посольстве России в Великобритании Способы получения электроэнергии Проект по физике: Руководители проекта: Журба Ярослав,

Источники энергий используемые человеком для еѐ производства Гмырин Денис Мишуков Евгений Ветряная энергия В наши дни двигатели, использующие ветер, покрывают всего одну тысячную мировых потребностей в

РЕГУЛИРОВАНИЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОГО, АВ- ТОНОМНОГО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ ОТ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ Ефимов Н.Н., Паршуков В.И., Папин В.В., Янченко И.В., Машков А.В., Безуглов Р.В., Клинников

116 Учитель географии Н. С. Супонина УРОК ПО ГЕОГРАФИИ В 9-А КЛАССЕ ПО ТЕМЕ: «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА РОССИИ» Цели урока: Продолжить формирование представлений о межотраслевых комплексах. Познакомить учащихся

Министерство энергетики и промышленности Республики Таджикистан «Вопросы укрепления энергобезопасности и рационального использования энергоресурсов в странах Северной и Центральной Азии, взгляд из Республики

Аргументы в пользу их развития возобновляемой энергетики: завоевание мировых рынков новых техники и технологий; сохранение запасов углеводородов для неэнергетических секторов экономики; диверсификация

Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии Информация о дисциплине Лекции 8 часов Практические занятия 6 часов Лабораторные работы 4 часов Форма отчетности экзамен Литература Твайделл Дж., Уэйр

1. СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА БАЙКАЛЬСКОЙ ПРИРОДНОЙ ТЕРРИТОРИИ 1.1. Природные объекты 1.1.1. Озеро Байкал 1.1.1.1. Уровень озера (ТОВР по Иркутской области Енисейского БВУ Росводресурсов; Сибирский

Вступительные вопросы для поступающих на магистратуру по специальности 6М071800 Электроэнергетика 1. Электрические цепи: элементы, схемы, законы, классификация. 2. Электромагнитные процессы и режимы электрических

Список гидроэлектростанций Казахстана Название ГЭС Бухтарминская ГЭС 675 2 600 Шульбинская ГЭС 702 1 660 Действующие ГЭС построена по плотинному типу. Состав сооружений ГЭС: правобережная бетонная плотина

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР ЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГОСТ 19431-74 Издание официальное ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ СОВЕТА МИНИСТРОВ

УПРАВЛЯЕМАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ ДНЕВНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ 5.1. Методические рекомендации по выполнению работ Управляемая самостоятельная работа состоит из двух разделов: по темам лекций и по

13. Использование энергии приливов и морских течений 13.1. Общие сведения об использовании энергии приливов Приливные колебания уровня в огромных океанах планеты вполне предсказуемы. Основные периоды этих

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ИНСТИТУТ СФЕРЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ И ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

УДК 627.8.09 АНАЛИЗ ВАРИАНТОВ РАЗМЕЩЕНИЯ ГИДРОАККУМУРИЮУЩЕЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ В КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ А.М. Москалюк, студент, email: [email protected] ФГБОУ ВО «Калининградский государственный технический

ПРОЕКТЫ В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ 15 ноября 2012 Факторы развития ВИЭ в мире верны и для РФ ФАКТОР Примеры стран 2 Восприятие ВИЭ в РФ момент внедрения В РФ не настал ВИЭ

Перечень действующих стандартов 1 Гидроэлектростанции. Методики оценки технического состояния основного оборудования гидроэлектростанций 17330282.27.140.001 2006 141/3562 от 06.09.2006 г. 1. 2. С учетом

Группа «РусГидро» один из крупнейших российских энергетических холдингов, объединяющий более 70 объектов возобновляемой энергетики в РФ и за рубежом. Установленная мощность электростанций, входящих в состав

ИСТОРИЯ КОМПАНИИ Президиум Всесоюзного Совета Народного Хозяйства (ВСНХ) СССР специальным постановлением образовал промышленный трест «Донбассводтрест» по централизованному водоснабжению Донецкой, Луганской,

IV МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС REENCON ХХІ Возобновляемая энергетика XXI век: энергетическая и экономическая эффективность 5 6 июня 2018 г. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ МГЭС ДЛЯ МАЛЫХ ПРИЛИВНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Михаил Вадимович Козлов Директор по инновациям и ВИЭ Энергосбережение в ОАО РусГидро ЦЕЛЕВОЕ ВИДЕНИЕ БУДУЩЕГО ОАО РУСГИДРО Решением Совета директоров от 16 июня 2010 утвержден Стратегический план ОАО «РусГидро»

Концепция гидротурбины мощностью 1020МВт для Эвенкийской ГЭС. Демьянов В. А., Пылев И. М., Сотников А. А. ОАО «Силовые машины» филиал «ЛМЗ» Сооружение одной из крупнейших в мире Эвенкийской ГЭС в Сибири

ПРОГРАММА ПРАКТИК Наименование Учебная практика: практика по получению первичных профессиональных умений и навыков Производственная практика: практика по получению профессиональных умений и опыта профессиональной

Лекция 16 Гидрология водохранилищ Назначение и типы водохранилищ. Основные характеристики водохранилищ Водохранилище искусственный водоем, созданный для накопления и дальнейшего использования воды Итайпу

УДК 626.82/.83 А. Л. Кожанов Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации, Новочеркасск, Российская Федерация КОНСТРУКЦИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ С НАПОРНЫМ РЕЖИМОМ РАБОТЫ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ» «УТВЕРЖДАЮ» Директор ИЭЭ П.А. Бутырин 2016 г. ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО

Тонкопленочные солнечные модули «Хевел» Автономные гибридные энергоустановки на основе солнечных модулей Потенциал внедрения автономных гибридных энергоустановок в России В России более 20 млн. человек

Мировые потенциальные гидроэнергетические ресурсы оцениваются в 35х10 3 млрд. кВт · ч в год и 4000 ГВт среднегодовой мощности. Потенциальные ресурсы России составляют 2896 млрд. кВт · ч при среднегодовой мощности 330 ГВт.
Технические гидроэнергетические ресурсы всегда меньше потенциальных, так как они учитывают потери:
- напоров - гидравлические в водоводах, бьефах, на неиспользуемых участках водотоков;

Расходов - испарение из водохранилищ, фильтрацию, холостые сбросы и т.п.;

Энергии в оборудовании.

Они характеризуют техническую возможность получения энергии на современном этапе.
Технические гидроэнергетические ресурсы России составляют 1670 млрд. кВт · ч в год, в том числе по малым ГЭС - 382 млрд. кВт · ч в год. Выработка электроэнергии на действующих ГЭС России в 2002 г. составила 170,4 млрд. Экономические гидроэнергетические ресурсы - это часть технических ресурсов, которую по современным представлениям целесообразно кВт · ч, в том числе на малых ГЭС - 2,2 млрд. кВт · ч.
использовать в обозримой перспективе. Они существенно зависят от прогресса в энергетике, удаленности ГЭС от места подключения к энергосистеме, обеспеченности рассматриваемого региона другими энергетическими ресурсами, их стоимостью, качеством и т.п. Экономические гидро­- энергетические ресурсы переменны во времени и зависят от многих изменяющихся факторов. В настоящее время в мире наблюдается тенденция роста оценки экономических гидроэнергетических ресурсов.

На 2008 год крупнейшими производителями гидроэнергии (включая переработку на ГАЭС) в абсолютных значениях являются следующие страны:

«Электроэнергетика. Строители России. XX век.» М.: Мастер, 2009. С.193.

Гидроэнергия на Зем­ле оценивается величиной 35×10 3 млрд. кВт∙ч в год. Около 25% этой энергии по техническим и экономическим ус­ловиям может использоваться для практических нужд. Эта величина примерно в 2 раза превышает современ­ный уровень ежегодной выработки электроэнергии всеми электростанциями мира. В табл. 1.5 содержатся данные о гидроэнергетических ресурсах в различных странах. В большинстве развитых капиталистических стран доля гидроэлектростанций в выработке электроэнергии сни­жается, что обусловлено освоением других наиболее эко­номичных энергоресурсов и использованием гидростан­ций преимущественно в пиковых режимах.

По запасам на Россию приходится более 20% мировых ресурсов пресных вод (без учета ледников и подземных вод). Среди шести стран мира, обладающих наибольшим речным стоком (Бразилия, Россия, Канада, США, Китай, Индия) по абсолютной величине Россия занимает второе место в мире после Бразилии, по водообеспеченности на душу населения – третье (после Бразилии и Канады).

В нашей стране широкое использование гидроэнергетических ресурсов впервые было предусмотрено в 1920 г. Ленинским пла­ном электрификации России (ГОЭЛРО). По этому пла­ну намечалось строительство 10 крупных по тому време­ни гидроэлектростанций (Волховская, Днепровская, Свирская и др.) с установленной мощностью 640 МВт. К 1941 г. мощность всех гидроэлектростанций составила 1,4 ГВт. В военные годы широко развернулось строи­тельство ГЭС в Средней Азии, а в послевоенные (до 1966 г.) - в северо-западных районах (Кольский полу­остров, Карелия, Ленинградская область), в Закавказье, а также на Волге, Каме и Днепре.

В конце этого периода было начато строительство круп­нейших гидростанций в Сибири (Братской, Краснояр­ской, Усть-Илимской, Саяно-Шушенской).

В соответствии с основными направлениями разви­тия электроэнергетики нашей страны в 1986 г. выработ­ка электроэнергии на гидроэлектростанциях составила 230-235 млрд. кВт∙ч при установленной мощности гид­роэлектростанций 65 млн. кВт.

Уникальные запасы гидроэнергии сосредоточены на реках Ангаре и Енисее; на них планируется построить более 10 крупнейших ГЭС общей установленной мощностью 60 млн. кВт, среди которых предполагается сооружение Среднеенисейской и Туруханской станций с агрегатами до 1 млн. кВт. установленной мощности.

В отличие от невозобновляемой химической энергии, запасенной в органическом топливе, кинетическая энергия движущейся в реках воды возобновляема - на гидроэлектростанциях она превращается в электрическую энергию.

Гидравлическая энергия является возобновляемым источником энергии. Запасы поверхностного стока по территории России распределены неравномерно, что весьма неблагоприятно для народного хозяйства, в том числе и для энергетики. Более 80 % речного стока российских рек приходится на еще мало освоенные территории бассейнов Северного Ледовитого и Тихого океанов.

Особенностью стока реки является его неравномерное распределение как по годам, так и в течение года.

Многолетняя неравномерность стока неблагоприятна для всех отраслей народного хозяйства и прежде всего для энергетики. Различают: многоводные, средневодные и маловодные годы. В маловодные годы обычно значительно снижается выработка энергии на гидроэлектростанциях.

Неравномерность стока в течение года неблагоприятна для энергетики. Для большинства рек России маловодный период наблюдается зимой, когда потребность в электроэнергии наибольшая. Механическая энергия речного стока (или гидравлическая энергия) может быть преобразована в электрическую посредством гидротурбин и генераторов. В естественных условиях энергия водотока расходуется на преодоление внутреннего сопротивления движения воды, сопротивления на трение на стенках русла, размыв дна, берегов и т.п.

Гидроэнергетика использует возобновимые источники энергии, что позволяет экономить минеральное топливо. На гидроэлектростанциях (ГЭС) энергия текущей воды преобразуется в электрическую энергию. Основная часть ГЭС - плотина, создающая разницу уровней воды и обеспечивающая ее падение на лопасти генерирующих электрический ток турбин. К преимуществам ГЭС следует отнести высокий кпд - 92-94% (для сравнения у АЭС и ТЭС - около 33%), экономичность, простоту управления. Гидроэлектростанцию обслуживает сравнительно немногочисленный персонал: на 1 МВт мощности здесь занято 0,25 чел. (на ТЭС - 1,26 чел., на АЭС - 1,05 чел.). ГЭС наиболее маневренны при изменении нагрузки выработки электроэнергии, поэтому этот тип энергоустановок имеет важнейшее значение для пиковых режимов работы энергосистем, когда возникает необходимость в резервных объемах электроэнергии. ГЭС имеют большие сроки строительства - 15-20 лет (АЭС и ТЭС - 3-4 года) и требуют на этом этапе больших капиталовложений, но все минусы компенсируются длительными сроками эксплуатации (до 100 лет и больше) при относительной дешевизне поддерживающего обслуживания и низкой себестоимости выработанной электроэнергии.

Любая ГЭС - комплексное гидротехническое сооружение: она не только вырабатывает электроэнергию, но и регулирует сток реки, плотина используется для транспортных связей между берегами. В нашей стране при крупных ГЭС часто создавались значительные промышленные центры, использовавшие мощности строительной индустрии, высвободившиеся после сооружения плотины, и ориентированные на дешевую электроэнергию гидроустановок. Таковы Тольятти при Волжской ГЭС им. Ленина, Набережные Челны при Нижнекамской ГЭС, Братск при Братской ГЭС, Балаково при Саратовской ГЭС, Новочебоксарск при Чебоксарской ГЭС, Чайковский при Воткинской ГЭС, Волжский при Волжской ГЭС им. XXII съезда КПСС. Похожим образом создавался промышленный центр Саяногорск в Хакасии в относительном удалении от Саяно-Шушенской ГЭС.

Гидроэлектростанция. Фото: Jean-Etienne Minh-Duy Poirrier

Бесспорные преимущества ГЭС несколько приуменьшает относительная «капризность» этого типа электростанций: для их размещения необходим выгодный створ в речной долине, относительно большое падение воды, сравнительно равномерный сток по сезонам года, создание водохранилища и затопление прирусловых территорий, которые прежде использовались в хозяйственной деятельности и для расселения людей. Более полно гидроэнергетические ресурсы используют серии ГЭС на одной реке - каскады. Наиболее мощные каскады ГЭС в России построены на Енисее, Ангаре, Волге, Каме. По числу отдельных ГЭС на протяжении небольшого участка русла в России нет равных каскадам Кольского полуострова: Нивскому (6 ГЭС общей установленной мощностью 578 МВт), Пазскому (5 ГЭС, 188 МВт), Серебрянскому (4 ГЭС, 512 МВт).

Гидроэнергетический потенциал рек России оценивается величиной 852 млрд. кВт ч в год. Это так называемый экономический потенциал, пригодный для промышленного использования. По величине гидроэнергопотенциала Россия занимает 2-е место в мире, уступая только Китаю.

Распределение гидроэнергоресурсов по территории страны крайне неравномерно. На Европейскую часть России приходится 25 %, на Сибирь 40% и 35% на Дальний Восток. В наиболее промышленно развитой части страны – Центре Европейской части, гидроэнергопотенциал использован практически полностью. Возможности развития гидроэнергетики в Европейской части имеются на Северо-Западе и Северном Кавказе. В целом по Европейской части России использование гидроэнергопотенциала составляет 46%.

Необходимо отметить, что в наиболее развитых странах мира процент использования гидроэнергетических ресурсов, как правило, существенно выше. Если же такие страны располагают существенным гидропотенциалом, то они практически полностью обеспечивают себя электроэнергией за счет ГЭС – Норвегия, Швейцария, Австрия и др. Особенно показателен пример Норвегии. Она является абсолютным мировым лидером по производству электроэнергии на душу населения – 24 000 кВт час в год, 99,6 % из которых производится на ГЭС. Именно эти страны обладают наивысшими рейтингам качества жизни.

В России наиболее богатым гидроэнергоресурсами регионом является Сибирь. Здесь протекают крупнейшие реки России – Енисей, Ангара Лена и др. На сегодня гидроэнергоресурсы Сибири использованы на 20%. Здесь построены крупнейшие ГЭС России – Красноярская, Братская, Усть-Илимская, Саяно-Шушенская. На базе этих ГЭС возник мощный промышленно развитый регион, основу которого составили предприятия с энергоемкими производствами: металлургические, химические, лесоперерабатывающие и др.

Наименее освоены гидроэнергоресурсы Дальневосточного региона. Из крупных ГЭС здесь действуют только Зейская и Колымская ГЭС, заканчивается строительство Бурейской. Потенциал региона освоен только примерно на 4 %.

Крупнейшие гидроэлектростанции России

Ранг	Название	Размещение	Установленная мощность, МВт	Река	Год ввода в эксплуатацию	Энерго- система
1	Саяно-Шушенская ГЭС	пос. Черёмушки, Респ. Хакасия	6 400	Енисей	1978	ОЭС Сибири
2	Kрасноярская ГЭС	г. Дивногорск, Kрасноярский край	6 000	Енисей	1971	ОЭС Сибири
3	Братская ГЭС	г. Братск, Иркутская обл.	4 500	Ангара	1967	ОЭС Сибири
4	Усть-Илимская ГЭС	г. Усть-Илимск, Иркутская обл.	3 840	Ангара	1980	ОЭС Сибири
5	Волжская ГЭС им. XXII съезда KПСС	г. Волгоград, Волгоградская обл.	2 541	Волга	1962	ОЭС Центра
6	Волжская ГЭС им. В.И. Ленина	г. Тольятти, Самарская обл.	2 300	Волга	1957	ОЭС Средней Волги
7	Чебоксарская ГЭС	г. Новочебоксарск, Респ. Чувашия	1 370	Волга	1980	ОЭС Средней Волги
8	Саратовская ГЭС	г. Балаково, Саратовская обл.	1 360	Волга	1970	ОЭС Средней Волги
9	Зейская ГЭС	г. Зея, Амурская обл.	1 330	Зея	1980	ОЭС Востока
10	Нижнекамская ГЭС	г. Набережные Челны, Респ. Татария	1 205	Kама	1979	ОЭС Средней Волги
11	Загорская ГАЭС	пос. Богородское, Московская обл.	1 200	Kунья	1987	ОЭС Центра
12	Воткинская ГЭС	г. Чайковский, Пермская обл.	1 020	Kама	1963	ОЭС Урала
13	Чиркейская ГЭС	пос. Дубки, Респ. Дагестан	1 000	Сулак	1976	ОЭС Северного Kавказа

Братская ГЭС в России