Na čemu rade hidroelektrane? Hidroelektrana - što je to? Popis najvećih hidroelektrana u Rusiji. Veće nesreće i incidenti

Programeri sada aktivno promoviraju male hidroelektrane kako bi od lokalnih zajednica dobili dozvole za njihovu izgradnju. Ali šteta za okoliš od brana je toliko velika, a učinak hidroelektrana toliko nizak da sve više sliči poslu iz devedesetih. Pogledajmo neke od mitova povezanih s malim hidroelektranama.

Mit 1. Male hidroelektrane - pomoći će u postizanju energetske neovisnosti.

Ovaj mit nastao je na temelju studija hidroenergetskog potencijala malih rijeka, ne vodeći računa o ekološkim, društveno-ekonomskim, zakonodavnim i drugim ograničenjima i rizicima koji utječu na to koliko se ovaj potencijal može iskoristiti bez štete prirodi, lokalnim poljoprivrednim gospodarstvima, bez kršenja zakona i međunarodnog prava zakonske akte, isključujući rizike povezane s hidroenergetom uopće.
Zapravo, sve je puno složenije.

Ako govorimo o energetskoj neovisnosti cijele države. Na primjer, u Ukrajini, velike i srednje hidroelektrane čine samo 7,88% (9 objekata) ukupnog volumena isporučene energije. Male hidroelektrane čine samo 0,16% (80 objekata).

Nadalje, obujam proizvodnje električne energije u Ukrajini daleko premašuje potrebe stanovništva i aktivno se izvozi. A povećati ove količine na nacionalnoj razini blokadom svih rijeka malim veslanjem i branama u osnovi je sabotaža, s ciljem obogaćivanja.

Mit 2. Male hidroelektrane daju jeftinu, čistu energiju koja će pomoći poboljšanju energetske dostupnosti udaljenih zajednica.

Cijena električne energije iz malih hidroelektrana apsolutno je nekonkurentna u usporedbi s drugim vrstama proizvedene energije. Čak i uzimajući u obzir „zelene tarife“, profit od malih hidroelektrana osigurava se samo dostupnošću obveznih shema otkupa proizvedene energije.

Ovdje se ne spominje ekološka prijava gradnje malih hidroelektrana, koje su u pravilu popraćene grubim kršenjem svih ekoloških standarda, nepoznavanjem zakona i pritiskom na lokalne zajednice.

Mit 3. Ne planiraju se male male hidroelektrane, a odluke o njihovoj izgradnji tiču \u200b\u200bse samo nekih zajednica.

Od investitora malih hidroelektrana često se može čuti kako ne govorimo o stotinama malih hidroelektrana, jer nema toliko mjesta za njihovu izgradnju i sve su to samo planovi koji malo vjerojatno da će se ikada provesti.

Zapravo, postoje tisuće takvih projekata. I svaki put se lokalni aktivisti suočavaju sa slučajevima kada lokalne vlasti potajno od zajednica izdaju dozvole za izgradnju malih hidroelektrana programerima. A lokalna zajednica saznaje o izgradnji brane tek kad teška oprema uđe u korito rijeke i počne uništavati vodna tijela.

Gotovo svaka rijeka s manje ili većom visinskom razlikom i minimalnim punjenjem vode postaje žrtva potencijalnih gospodarstvenika. Prednost se daje planinskim dijelovima rijeka, kao i malim rijekama.

Razlog nije očit, određuje ga kinetička energija vode. Jednostavno velikim padom vode moguće je postići željenu pretvorbu mehaničke energije u električnu energiju, a troškovi izgradnje malih hidroelektrana u gornjem toku rijeka mnogo su niži nego u donjem toku rijeke, gdje je kanal uvijek širi.

Mit 4. Hidroelektrana ne predstavlja opasnost za okoliš, neće imati negativan utjecaj na stanovništvo i zajednice.

Zapravo, hidroelektrana nanosi ogromnu štetu okolišu u svim fazama svog postojanja. Izgradnja stotina malih hidroelektrana istovremeno bez uzimanja u obzir njihov kumulativni učinak posebno je opasna.

Mit 5. Mala hidroelektrana najbolja je svjetska praksa. Odgovara ekološki najprihvatljivijim svjetskim standardima.

Zapravo, glavne tehnologije koje se koriste u malim hidroelektranama stare su više od stotinu godina. A većina hidroelektrana izgrađena je tamo gdje uopće ne bi trebala biti zbog ograničenja zaštite okoliša.
Mit 6. Male hidroelektrane su uvijek bolje za okoliš od velikih.

Dugo se vjerovalo da su male hidroelektrane mnogo sigurnije od velikih. No, kada su istraživači usporedili gubitke suhe zemlje i obalnih naselja po 1 MW proizvedene električne energije, pokazalo se da gubici teritorija ekosustava od malih hidroelektrana mogu biti stotine puta veći od gubitaka velikih hidroelektrana po 1 MW.

Također, male hidroelektrane uzrokuju veliku fragmentaciju ekosustava, pogoršavaju kvalitetu vode i utječu na hidrologiju rijeka i njihovih slivova.

Mit 7. Male hidroelektrane zaštitit će se od poplava i poplava.

Zapravo, normalan rad malih hidroelektrana nespojiv je sa zaštitom od poplava.

Najnovija istraživanja pokazuju da najbolja zaštita od poplava i poplava nisu skupe inženjerske građevine, već prirodne riječne poplavne površine i rušenje svih inženjerskih građevina (brane, brane itd.) Koje blokiraju korito rijeke i sužavaju poplavno područje i ometaju slobodan protok vode potoka.

Mit 8. Male hidroelektrane nisu opasnije od vodenica

Često se ta činjenica uči kao aksiom. Ali to je daleko od slučaja. Male hidroelektrane mnogo su opasnije od vodenica. Glavne razlike leže u specifičnostima rada tih struktura.

Mlinari vode rade nepravilno i često je dovoljno za pokretanje kotača uroniti u vodu, a da pritom brana ne blokira rijeku. Pored toga, te su brane bile mnogo manje od brana malih hidroelektrana, a tijekom poplava potpuno su potopljene bez stvaranja prepreka za migraciju riba. Usput, dizajnerske značajke ovih brana nisu stvorile prepreke za migraciju mladunaca nizvodno.

Male hidroelektrane kapitalne su građevine koje rade maksimalan broj dana u godini. Stalni posao Takve brane dovode do činjenice da za vrijeme mrijesta i migracije rebara, mlade ribe nisu u stanju svladati nasip i umiru u turbinama. I često kao rezultat rada turbina, riječno se korito osuši, što dovodi do uništenja lokalnog ekosustava.

Mit 9. Male hidroelektrane donijet će napredak zajednicama, pratiti razvoj turizma i rekreacije

Zapravo male hidroelektrane onemogućuju neke vrste turizma i rekreacije, posebno rafting i zeleni turizam.

Uz to, sav prihod lokalnom proračunu i isplate koje investitori obećavaju lokalnim zajednicama jednostavno su podmireni obećanjima. Male hidroelektrane stvaraju se samo s jednom svrhom, preusmjeravanjem naknade iz državnog proračuna u privatne džepove.

Mit 10. Male hidroelektrane smanjuju stakleničke plinove i sprečavaju klimatske promjene.

Još jedna tvrdnja, koja se temelji na nepotpunosti svih prikupljenih argumenata.
Činjenica je da se tijekom izgradnje hidroelektrane u pravilu stvara rezervoar, a u trenutku njenog punjenja, emisije drugog plina povećavaju se - metan, koji ima potencijal staklenika 20 puta veći od CO2. To je zbog procesa raspadanja organskih tvari, na primjer, biljaka, u uvjetima plavljenja rezervoara.

Štoviše, za pokretanje hidroelektrane potrebna je struja iz termoelektrane koja radi na fosilnim gorivima. A električna energija koja se stvara u malim hidroelektranama otkupljuje se prisilno i po povišenim tarifama.

Mit 11. Ekolozi kritiziraju ne nudeći alternativu.

Zapravo, ekolozi predlažu niz alternativa koje poboljšavaju energetsku sigurnost, dobrobit lokalnih stanovnika i čuvaju prirodu.

Jedno od najperspektivnijih područja je ušteda energije koja može prepoloviti energiju zemlje do 2030. godine.

Moguće je razvijati bezvodne hidroelektrane, koje kanal ne vode u cijevi, ali su instalirane u struji. Ali nisu zanimljivi za posao, jer stvaraju premalo energije, dovoljnu samo za osiguravanje privatnog domaćinstva.
Mnogo njih može se instalirati bez štete za okoliš, a takve hidroelektrane mogu osigurati energetsku neovisnost za male udaljene zajednice.

Kako možete zaustaviti razvoj hidroelektrane i zaustaviti uništavanje okoliša

Jedini način je obrazovanje lokalnih zajednica i zaštita lokalnih rijeka za našu zajedničku budućnost. Od ugovora iz 90-ih možete se zaštititi samo stvarnim samopouzdanim radnjama na licu mjesta.

Usput, ta se borba vodi ne samo kod nas. U Sjedinjenim Državama (država Washington) nedavno su srušene dvije brane visoke 33 i 64 metra na rijeci Eula, koje su 102 godine blokirale rute i put migracije riba. To rušenje, koje je najveće rušenje ekološke brane u povijesti, nastalo je zbog borbi lokalnih stanovnika i ekologa - branitelja rijeka. rijeke i ribe na kraju su se pokazale važnijima za lokalnu zajednicu i državu.

21/07/2010

1920. godine usvojen je plan GOELRO. 90 godina nakon izgradnje prve sovjetske hidroelektrane, krajnje je vrijeme da shvatimo je li danas potreban hidraulički inženjering - u vrijeme inovacija, modernizacije i nanotehnologije? Da li je posebnost hidrotehnike obećavajuća ili će za deset godina o tome govoriti s odobravajućim osmijehom. Odgovora potražio sam na mreži812 na Sveučilištu St. Peterburg State Polytechnic - od doktora tehničkih znanosti, profesora Građevinskog fakulteta (ranije zvanog Hidraulički inženjering) SPbSPU Vladimira BUKHARTSEVA.

- Je li hidraulička tehnika još uvijek relevantna? Je li to samo hidroelektrana ili je njezino područje puno šire?
- Najvažnije grane hidrotehnike su: hidroelektrana, inženjerska revitalizacija, vodni prijevoz itd Također - borba protiv štetnih manifestacija vodenog elementa, odnosno poplava i poplava. Ovi dijelovi hidrotehnike potražit će se za 20 godina i dugoročno.

- Koja je glavna prednost hidroelektrana? Je li to što imamo više vode nego sunca?
- U učinkovitosti i pouzdanosti. U cjelokupnom ruskom energetskom kompleksu hidroelektrane stvaraju rezervu regulatornog kapaciteta. A to je ključni element u osiguranju pouzdanosti sustava. Zapamtite: kada se nesreća dogodila na hidroelektrani Sayano-Shushenskaya, regija nije ostala bez električne energije ni minutu. Jer su susjedne elektrane smještene na Jeseniju odmah nadoknadile ovaj kvar. Od svih postojećih vrsta elektrana najviše su manevrirajuće hidroelektrane, koje su sposobne da odmah uključe dodatni agregat i značajno povećaju proizvodnju električne energije, ako se pojavi takva potreba, ako dođe do vršnog opterećenja. Čini mi se da ćemo u budućnosti imati dvije vrste elektrana: nuklearne, koje će osigurati najveći dio energije, stalan, snažan protok i hidroelektrane za dodatno opterećenje. Ili će se možda pojaviti druge vrste energije, o kojima se sada ništa ne zna. Na primjer, vodik, koji se sada nigdje ne koristi, iako se vodik može dobiti izravno iz zraka.

- A što je s vjetro i solarnim stanicama?
- Vjetar i solarna energija čine oko 3 - 5 posto ukupne bilance i ne mogu se natjecati s hidroelektranama. A onda, nakon svega, zahtijevaju otuđenje zemlje, tako da neće biti moguće brzo poplaviti sve regije s njima. Iako bi, kao dodatni oblik energije, mogli raditi vrlo dobro, opslužujući jedan blok - jednu kuću. Na primjer, tamo gdje je opskrba dalekovoda iz glavne elektrane previše teška i skupa. Zamislite svjetionik petsto kilometara od najbližeg naselja. Stavite gramofon i generator pokraj njega - i svjetionik će zasjati sam.

- Ne koristimo geotermalnu energiju?
- Vulkani - ne, ali gejziri, koji rade stalno, sposobni su zagrijati prostorije, pa čak i dati elektricitet... Čini se da na Kamčatici postoji nekoliko malih kompleksa koji koriste ovu vrstu energije.

Kažu da u nekim južnim selima ljudi blokiraju rijeke, instaliraju vlastite generatore i, molim vas, imaju svoju hidroelektranu, međutim, na javnom kanalu. Je li moguće?
- Ovdje vam ni ne treba domaći generator, ove se igračke prodaju u trgovinama u Europi ili Americi. Naravno, to ne možete shvatiti ozbiljno ... Ali ako imate struju koja prolazi kroz vašu ljetnju kućicu i želite dobiti alternativni izvor energije, možete pokušati. Visina "konstrukcije" između uzvodne i nizvodne mora biti najmanje dva metra, tada postoji vjerojatnost da će turbina raditi.

- U svijetu u cjelini, kakav je stav o hidroelektrani?
- Od 2005. godine osigurava do 19 posto sve električne energije u svijetu. Instalirana snaga hidroelektrana doseže 715 GW. U pogledu kilovata po glavi stanovnika, predvodnici u proizvodnji hidroelektrana su Norveška, Island i Kanada. Sada najaktivnija hidroelektrana provodi Kina, gdje je izgrađeno oko polovice svih malih hidroelektrana na svijetu i najveća hidroelektrana na svijetu, Tri klisure na rijeci Yangtze. Kao i sve zemlje s ekonomijama koje se brzo razvijaju, i Kina se oslanjala na hidroelektrane, a sada postoje hidrauličke stanice - gotovo jedini potencijalni izvor energije. Hidroelektrane su veoma kapitalno intenzivno poduzeće: gradnja je skupa, ali održavanje košta sitno. Ali ne mogu si sve države to priuštiti.

- U Africi su hidroelektrane izgrađene uz pomoć ruskih stručnjaka. Pa hoće li se nastaviti?
- Imam bojazni da će ih Kinezi prije ili kasnije istjerati. Ali Afrika to pitanje shvaća vrlo ozbiljno. Naš maturant Hamidi Ahmet, koji je izgradio hidroelektranu u Maroku, rekao je da je njegov status tih godina približno odgovarao ministarskom. Primjerice, dobio je privatni avion.

- A europske će se zemlje htjeti vratiti iz nuklearnih elektrana u hidroelektrane - ili je to već nemoguće?
- U mnogim zemljama hidroenergetski potencijal u potpunosti se koristi, tako da je nemoguće izgraditi nove stanice. Švicarska koristi 99 posto potencijala, Francuska - 89%, Sjedinjene Države i Japan - 82, Kanada - 66, Brazil - 44. A Rusija je samo 20. Izgradnja hidroelektrana neizbježno će se razvijati na Dalekom istoku i u istočnom Sibiru - usput, hidroenergetski potencijal tamo se koristi u svim za pet posto. Uz to, suša iz 2010. godine podsjetila je da treba razviti i sanacijsku izgradnju - stvaranje navodnjavanih površina za poljoprivrednu proizvodnju u južnim i središnjim regijama Rusije. Usput, vjerujem da ideja o skretanju toka sibirskih rijeka kako bi se spasilo Aralno more nije toliko luda i to će mu se još uvijek vratiti, ne u ovom, već u sljedećem desetljeću. I sada se o tome povremeno razgovaraju.

- Odnosno, svojom ćemo vodom spasiti republike Srednje Azije?
- A Rusija će steći kolosalnu polugu za utjecaj u politici svih država Srednje Azije.

Pojavom bilo koje hidroelektrane okoliš okružuje. Rijeke se preklapaju, ogromni teritoriji su poplavljeni, mijenjaju se flora i fauna, a kasnije i klima. Može li to biti ograničenje razvoja hidroelektrane?
- Otuđenje teritorija zahtijeva gotovo sve vrste ekonomska aktivnost: izgradnja gradova, cesta, metalurški pogoni. Svaki korak osobe na terenu utječe okoliš... Ali osoba neće hodati tako da stane na svoje stopalo. U fazi projektiranja procjenjuju se svi objekti predložene konstrukcije, ocjenjuju se svi pozitivni učinci i ocjenjuju negativnim učinkom. Tek nakon takve analize donosi se odluka. Ili nije prihvaćeno. Ograničenje za razvoj hidroenergije može biti samo ograničenje potreba društva. Istina, ni sam nisam oduševljen malim hidroelektranama na malim rijekama. Tu se ribarski sektor može ozbiljno oštetiti, a u međuvremenu će energije biti malo. Međutim, na većini naših postaja shvatili su opasnost koju mogu prouzrokovati pasmine vrijednih riba i pokušavaju ne postavljati prepreke na putu njihove migracije. Da biste spasili, recimo, jesetru ili lososa, na rijekama kao što su Don, Volga, Dnjepar, Ob, Tuloma, Kura, Yenisei, Daugava, izgrađeni su riblji prolazi i dizala za ribu - posebne kontrolne točke.

- Jenisej na području hidroelektrane Sayano-Shushenskaya pretvorio se u brodsku prometnicu. Je li to stvarno ekonomski opravdano?
- Ovaj problem nastaje prilikom izgradnje svih hidroelektrana. I oni su riješeni. Pa, na području hidroelektrane Sayano-Shushenskaya nema posebnog brodskog prometa, divlje zemlje. Na drugim mjestima pokušavaju riješiti problem. U Krasnojarsku se nalazi brodski lift koji brodove podiže i spušta. Negdje su napravljeni kanali grana. Ali lakše je organizirati prekrcajni tovar s istovarom teglenice, umetanjem sadržaja u kamione ili vlak…

- U ovom stoljeću više nećemo imati divovske građevinske projekte hidroelektrana?
- izgledaju gigantski samo za obične ljude. Na svijetu postoje hidroelektrane koje su nekoliko puta veće od naše Sayano-Shushenskaya i po kapacitetu i po volumenu rezervoara. U tijeku su veliki građevinski projekti. Na primjer, hidroelektrana Zaramagsky i hidroelektrane Nizhne-Cherkessky, Motyginskaya, Nizhne-Bureyskaya, hidroelektrana Boguchanskaya, koja se već dovršava.

- Gdje se razvija hidroelektrana i kako će izgledati hidroelektrane za 30-50 godina?
- Princip će ostati isti: transformacija mehaničke energije vodenog toka u električnu. Vanjski izgled će biti isti, oprema će proći modernizaciju, što omogućava postizanje veće učinkovitosti. Na primjer, pojavit će se novi nanotehnološki materijali sa smanjenim koeficijentom trenja, od kojih će se izrađivati \u200b\u200bturbine. Iako je sada teško vjerovati.

Smatra se da je glavni problem ruskih hidroelektrana što su izgrađene davno i raspadane. Što sada s njima učiniti - obnoviti ili izgraditi nove?
- Problem nije u samim hidroelektranama, već u odnosu prema njima. Doista, mnoge HE izgrađene prema GOELRO planu rade već više od 75 godina. Ali na tim hidroelektranama, gdje se redovito izvode planirani preventivni radovi, nema simptoma propadanja. Napokon, tvrđavu Petra i Pavla ne možemo nazvati raspadnutom. I svetog Izaka, koji je podignut na drvenim hrpama. Najosjetljiviji element hidroelektrane je njegova oprema - turbine, generatori, transformatori. Oni se zamjenjuju ... Nedavno su obnovljeni na HE Svetogorskaya i Lesogorskaya.

- Zašto se onda dogodila nesreća u mjestu Sayano-Shushenskaya? Ili je to tajna?
- Nema zagonetke i nikad je nije bilo. Dva su razloga. Niska profesionalna kompetencija uslužnog osoblja, točnije ljudi od kojih odlučivanje ovisi. I pohlepa oligarha, koji su nastojali što više smanjiti osoblje za održavanje, uključujući i ono o kome je ovisio pouzdan rad hidroelektrane.

- Ledeni brijeg koji je ove zime izrastao na brani SSHHPP prijetio je njenom stanju - je li mogao slomiti branu?
- S gledišta mehanike, porast vertikalnog opterećenja, koje je bilo led na ledenom pražnjenju, povećava stabilnost brane. Vodoravno opterećenje tlaka vode iz rezervoara nije se povećavalo zimi. Stoga nije bilo opasnosti.

REFERENTNA
Plan GOELRO, osmišljen na 10-15 godina, predviđao je izgradnju 30 regionalnih elektrana (20 termoelektrana i 10 hidroelektrana) ukupnog kapaciteta 1,75 milijuna kW. Između ostalog, planirana je izgradnja regionalnih termoelektrana Shterovskaya, Kashirskaya, Gorkovskaya, Shaturskaya i Chelyabinsk, kao i hidroelektrane - Nizhegorodskaya, Volkhovskaya, Dneprovskaya, dvije stanice na rijeci Svir itd. Plan je u osnovi bio ispunjen do 1931. godine. Proizvodnja električne energije 1932. u odnosu na 1913. godinu povećala se ne 4,5 puta, kako je bilo planirano, već gotovo 7 puta: sa 2 na 13,5 milijardi kWh.

Za razvoj projekta elektrifikacije 21. veljače 1920. stvorena je Državna komisija za elektrifikaciju Rusije (GOELRO). U prosincu 1920. plan koji je izradila komisija odobrio je VIII All-Ruski kongres sovjeta, a mjesec dana prije toga V. Lenjin je rekao da je „komunizam sovjetska vlast plus elektrifikacija cijele zemlje.“ Međutim, priprema velike elektrifikacije Rusije provedena je i prije revolucije 1917. godine. ...

HIDROPOWER U SVIJETU
Island je apsolutni lider u proizvodnji hidroenergije po glavi stanovnika. Pored nje, ta je brojka velika i u Norveškoj, Kanadi, Švedskoj. Početkom 2000-ih Kina je bila najaktivnija u hidrogradnji.

Zemlje - najveći proizvođači hidroelektrana
	Zemlja	Potrošnja hidroelektrane u TWh
1	Kina	585
2	Kanada	369
3	Brazil	364
4	SAD	251
5	Rusija	167
6	Norveška	140
7	Indija	116
8	Venecuela	87
9	Japan	69
10	Švedska	66
11	Francuska	63

PRO i PROIZVODI HIDROPERA
- Trošak električne energije u ruskim hidroelektranama više je od dva puta niži nego u termoelektranama.

Hidroelektrane se mogu brzo uključiti i isključiti ovisno o potrošnji energije.

Znatno manji utjecaj na zračno okruženjenego druge vrste elektrana.

Gradnja hidroelektrana kapitalno je intenzivnija.

Hidroelektrane su često udaljene od potrošača.

Akumulacije zauzimaju značajna područja; od 1960-ih godina, SSSR su se koristile u SSSR-u za ograničavanje područja akumulacije.

Brane mijenjaju prirodu ribolova blokirajući put do mrijestilišta anadromne ribe, ali često favoriziraju povećanje ribljih zaliha u samom akumulaciji. .

Hidroelektrana je kompleks različitih građevina i opreme čija upotreba omogućava pretvaranje vodene energije u električnu energiju. Hidrauličke konstrukcije osiguravaju potrebnu koncentraciju protoka vode, a daljnji se procesi provode pomoću odgovarajuće opreme.

Na rijekama se grade hidroelektrane, grade se brane i akumulacije. Odabir mjesta je od velike važnosti za učinkovitost biljke. Potrebna su dva faktora: zajamčena dostupnost vode tijekom cijele godine i najveći mogući nagib rijeke. Hidroelektrane se dijele na brane (potrebna razina rijeke osigurava se gradnjom brane) i diverzija (voda se preusmjerava iz riječnog kanala u mjesto s velikom razlikom na razini).

Položaj stanica postaje također se može razlikovati. Na primjer, zgrada stanice može biti dio građevne crpke za vodu (tzv. Stanice kanala) ili se nalazi iza brane (stanice u blizini brane).

Krasnojarska HE

Hidroelektrana (brana Hoover u Nevadi)

Tehnologija

Rad hidroelektrana temelji se na upotrebi kinetičke energije padajuće vode. Turbina i generator koriste se za pretvorbu ove energije. Prvo, ti uređaji proizvode mehaničku energiju, a potom i električnu energiju. Turbine i generatori mogu se instalirati izravno u brani ili u blizini. U nekim se slučajevima koristi cjevovod kroz koji se voda pod tlakom dovodi ispod razine brane ili do dotoka vode hidroelektrane.

Potrebni tlak vode nastaje izgradnjom brane, a kao rezultat koncentracije rijeke na određenom mjestu, ili izvedbom - prirodnim protokom vode. U nekim se slučajevima za postizanje potrebnog tlaka vode brane i provodi koriste zajedno.

Sva elektroenergetska oprema nalazi se direktno u zgradi hidroelektrane. Ovisno o namjeni, ima svoju specifičnu podjelu. U strojnici se nalaze hidrauličke jedinice koje izravno pretvaraju energiju struje vode u električnu energiju. Tu su i sve vrste dodatne opreme, uređaji za kontrolu i nadzor rada hidroelektrane, transformatorske stanice, rasklopne naprave i još mnogo toga.

Hidroelektrane se dijele ovisno o proizvedenoj snazi:

moćan - proizvodi od 25 MW i više;
srednja - do 25 MW;
male hidroelektrane - do 5 MW.

Kako takav uređaj osigurava pretvaranje vodene energije u električnu energiju? U komori se događa eksplozija određeni iznos tvari. Puhajući val tekućine putuje duž cijevi i ulazi u cilindar. Kao rezultat toga, lopatice turbine se okreću, što je zauzvrat razlog rada hidrogeneratora.

Prema programerima projekta, najvažniji uvjet za osiguravanje učinkovitosti ovog izuma je ispravan izračun težine eksplozivnog vala potrebnog za stvaranje vala, a ne praska. Osim toga, učestalost eksplozija mora se točno izračunati, što će izbjeći prekide u radu uređaja i ne smanjiti brzinu rotacije lopatica. Ostale varijante sličnih instalacija su u fazi izrade.

Elektrane s pumpom

Prijavite se u kijevskoj elektrani na crpno skladištenje

Tijekom razdoblja malih opterećenja hidroelektrane stanice zauzete su crpanjem vode iz donjeg rezervoara u gornji. Za vrijeme povećanog opterećenja, uskladištena voda koristi se za stvaranje vrhunske energije. Reverzibilne hidrauličke jedinice osiguravaju rad turbine i načina crpljenja i predstavljaju vezu sinkronog električnog stroja i hidrauličke pumpe i turbine.

Energiju koja se troši na crpljenje stvara TE za vrijeme smanjenog opterećenja, kada njegov trošak nije previsok. Odnosno, jeftina noćna električna energija pretvara se u skupu električnu energiju. Ekonomska učinkovitostprilično visoko, kao što vidite. Nedvojbena prednost ove vrste hidroelektrana je prisutnost visoke glave. To omogućava ugradnju učinkovitijih baterija. Postoje i stanice mješovitog tipa. Neke od ugrađenih hidrauličkih jedinica mogu raditi u dva načina: turbini i pumpanju. Drugi dio radi samo u režimu turbine. Uporaba takvih postrojenja omogućuje pohranjivanje više vode i, kao rezultat, više električne energije proizvedene u razdobljima povećanog opterećenja.

Elektrane na plimu

Elektrana na plimu

Za stvaranje ekonomične stanice za plimu potrebni su određeni prirodni uvjeti. Osobito bi trebala postojati velika razlika u razinama na slivu i protoku (najmanje šest metara), značajkama obale koje omogućuju stvaranje brane i vodenog bazena odgovarajućih dimenzija.

Na našem planetu nije lako naći takva mjesta. To su obala američke države Maine, kanadska provincija New Brunswick, Perzijski zaljev, određene regije Argentine, južna Engleska, sjeverna Francuska i sjeverni dijelovi europskog dijela Rusije. Međutim, čak i stanice izgrađene u tim regijama nisu se mogle adekvatno natjecati s već postojećim termoelektranama u pogledu troškova proizvedene energije.

Dizajn elektrana na plimu obično uključuje dva bazena. To su rezervoari uzvodno i nizvodno. Svaka od njih mora se nadopuniti propitima i vratima. Pri visokoj plimi gornji bazen se puni vodom, a zatim svu vodu daje dolje nizvodno, koja se prazni kod oseke.

Povijest hidroelektrane

Čovjek je oduvijek živio u blizini vodenih tijela i nije mogao a da ne posveti pažnju ogromnom potencijalu vode kao energenta. Stoga povijest hidroelektrane potječe iz starih vremena. Već tada su ljudi naučili koristiti vodu za mljevenje zrna ili puhanje zraka pri topljenju metala.

Postupno su se mehanizmi poboljšavali, a vodeni kotači postajali su sve učinkovitiji. Krajem devetnaestog stoljeća započinje moderna faza u razvoju hidroelektrane. Ali puna upotreba vodnih resursa počela je tek u dvadesetom stoljeću, točnije u tridesetima, kad su vodu ljudi počeli koristiti za proizvodnju električne energije. U to je vrijeme započela gradnja velikih hidroelektrana u svijetu.

Hidroelektrana je prešla prilično dug i zanimljiv put razvoja i nastavlja se razvijati, pružajući ljudima sve više i više mogućnosti. U ovom ćemo dijelu korak po korak krenuti putem hidroelektrane tijekom mnogih stoljeća, razmotriti faze i značajke njezina razvoja, od vodenih kotača korištenih u antici i srednjem vijeku, do modernih hidroelektrana koje su se pojavile u dvadesetom stoljeću.

Antička i srednjovjekovna hidroelektrana

Mlin za vodu

Teško je reći kada je osoba počela koristiti vodene resurse za energiju. Najraniji spomenici takvih procesa sežu u četvrto stoljeće prije Krista. U isto vrijeme, znanstvenici su skloni vjerovati da se upotreba vode odvijala paralelno u mnogim regijama planete. Usput, arheolozi su pronašli dokaze da su se i vodeni resursi eksploatirali na području bivšeg Sovjetskog Saveza: na teritoriju moderne Armenije i u slivu rijeke Amu Darja.

Stari Grci koristili su vodeno kolo kako bi olakšali neke vrste teškog ručnog rada. Na primjer, ovaj se uređaj koristio za mljevenje zrna. Postupno su se tehnologije poboljšavale, broj vodenih točkova u europskim zemljama neprestano je rastao. Dakle, u jedanaestom stoljeću u Engleskoj i Francuskoj jedan je mlin koristio za dvjesto pedeset ljudi. Prema povjesničarima, oko trinaestog stoljeća mlinice za vodu pojavljuju se u srednjovjekovnoj Rusiji, točnije u njezinim jugozapadnim i sjeveroistočnim regijama.

Opseg primjene uređaja također se povećavao s vremenom. Vodeni mlinovi osiguravali su rad tvornica filca i crpljenje pumpi, sudjelovali u piljenju drva, pomagali ljudima da piju pivo i koristili su se u uljarnicama. Do osamnaestog stoljeća korišteni su samo kotači za borbu protiv bokova. Kasnije su se pojavili vodeni kotači srednjeg i slabog udara.

Hidroelektrana u devetnaestom stoljeću

Vodena turbina

Postignuća prethodnih stoljeća više nisu mogla zadovoljiti čovjekove potrebe u devetnaestom stoljeću. Poticaj za daljnji razvoj hidroenergije dao je izum vodenih turbina. Iako su prije toga bili pokušaji stvaranja savršenijeg mehanizma u usporedbi s vodenim kotačem. Dakle, još u šesnaestom stoljeću na Uralu se koristio brzi vrtložni kotač s okomitim osovinom. U takvim je mehanizmima voda pala na zakrivljene lopatice kotača s posebnog žlijeba.

Nakon toga, slobodne mlazne vodene turbine postavljene su na sličan način. Ali puna vodena turbina nastala je tek početkom devetnaestog stoljeća. Njegova je kreacija zasluga nekoliko talentiranih izumitelja. Jedan od njih bio je ruski istraživač I. Safonov, koji je 1837. godine instalirao vodenu turbinu koju je projektirao na rijeci Neiva. Dvije godine kasnije, Safonov je poboljšao vlastiti izum instalirajući malo izmijenjenu turbinu u jednoj od lokalnih tvornica. Paralelno sa Safonovom, francuski znanstvenik Fourneiron radio je na stvaranju vodenih turbina. Uređaj koji je izumio predstavljen je 1834. godine. Izumi oba znanstvenika brzo su stekli popularnost, a tijekom sljedećih pedeset godina pojavila se velika raznolikost turbina.

Već krajem devetnaestog stoljeća događa se događaj koji će zapravo otvoriti modernu pozornicu u povijesti svjetske hidroelektrane. 1891. ruski inženjer M.O. Dolivo-Dobrovolsky, koji živi u Njemačkoj i napustio je Rusiju zbog svoje političke nepouzdanosti, stigao je u grad Frankfurt na Majni kako bi sudjelovao na električnoj izložbi. Tamo je morao demonstrirati svoj izum - izmjenični motor. Tada je takva atrakcija općenito bila novost, ali autor ju je odlučio nadopuniti drugom strukturom.

Bila je to hidroelektrana. U malom gradu Lauffen, Dolivo-Dobrovolsky je instalirao trofazni generator struje, koji je pokretao vodenu turbinu malih dimenzija. Proizvedena električna energija isporučena je na izložbeni prostor putem dalekovoda. Dužina mu je bila 175 kilometara. Danas nikoga ne iznenađuju pruge duge nekoliko tisuća kilometara, ali u te dane to je sve bila neosporna senzacija. Počelo je doba hidroelektrana.

Hidroelektričnost u dvadesetom stoljeću

HE Hoover SAD

Unatoč otkriću Dolivo-Dobrovolsky, daljnji razvoj hidroelektrane usporio je neki objektivni čimbenici. Izgradnja velikih hidroelektrana koje bi bile zaista učinkovite pokazalo se izazovnijim od pilot-postrojenja prikazanih na izložbi. Uostalom, kako bi se velike turbine rotirale, potrebna je značajna opskrba vodom.

Početkom dvadesetog stoljeća takva se gradnja činila prilično teškom. Tijekom prva dva desetljeća novog stoljeća izgrađeno je samo nekoliko hidroelektrana. Ali to je bio samo početak. Već u tridesetima izgrađene su velike stanice, na primjer, hidroelektrana Hoover u SAD-u kapaciteta 1,3 gigovata.

Još jedan vrhunac u povijesti američke hidroelektrane bilo je otvaranje hidroelektrane Adams koja se nalazi kod Niagarinih vodopada. Kapacitet mu je dostigao 37 MW. Pokretanje tako moćnih hidroelektrana dovelo je do povećanja potrošnje energije u industrijaliziranim zemljama, što je zauzvrat dalo poticaj programima za razvoj hidroenergetskog potencijala.

HE Ust-Kamenogorsk

Početkom dvadesetog stoljeća razvoj ruske hidroelektrane bio je vrlo spor. Tako je 1913. na teritoriju Ruskog carstva djelovalo oko pedeset tisuća hidroelektrana. Njihova ukupna snaga bila je oko milijun konjskih snaga. U isto vrijeme, oko sedamnaest tisuća uređaja bilo je opremljeno hidrauličkim turbinama.

Ukupna godišnja proizvodnja električne energije u svim hidroelektranama nije prelazila trideset pet milijuna kilovata na sat, s instaliranim kapacitetom od oko 16 MW. Istodobno je u mnogim europskim zemljama ukupni kapacitet bio oko 12 000 MW. Situacija se promijenila nakon Oktobarske revolucije. Nova je vlada bila svjesna važnosti razvoja industrije.

Već 13. lipnja 1918. odlučeno je započeti izgradnju hidroelektrane Volkhov, koja je postala prvi projekt sovjetske hidroelektrane, a njen kapacitet bio je 58 MW. Već u prvim godinama sovjetske vlasti razvio je plan za elektrifikaciju zemlje (GOELRO), koji je odobren 22. prosinca 1920. godine. Jedno od poglavlja plana nazvalo se "Elektrifikacija i energija vode". Uočio je da uporaba hidroelektrana može biti korisna u slučaju integrirane uporabe.

Planom je predviđena gradnja hidroelektrane ukupnog kapaciteta 21,254 tisuće konjskih snaga. Istodobno, u europskom dijelu Rusije ukupni kapacitet stanica iznosit će 7394, u Turkestanu - 3020, u Sibiru - 10840 tisuća konjskih snaga. Predviđena je izgradnja deset hidroelektrana ukupne snage 640 MW.

Prva sovjetska hidroelektrana bila je dnjeprska hidroelektrana nazvana po Lenjinu u Zaporožju. Još 1921. godine Lenjin je potpisao odluku o započinjanju gradnje, a sama gradnja započela je 1927. godine. Prva jedinica lansirana je 1932. godine, a dizajnerski kapacitet postignut je 1939. godine. Iznosio je 560 MW. Tijekom izgradnje brane potopljeni su poznati brzaci Dnjepra, što je rijeku učinilo potpuno plovnom.

Za nekoliko desetljeća, Sovjetski Savez je postao jedan od lidera u globalnoj hidroenergetskoj industriji. Na primjer, početkom sedamdesetih godina sovjetska hidroelektrana bila je druga američka po instaliranom kapacitetu. Izgradnja hidroelektrana provedena je na rijekama Volga, Kama, Don, Dnjepar, Svir i drugim velikim rijekama.

To im je omogućilo pretvaranje u vodene putove europskog dijela zemlje, značajno povećati vodostaj u rijekama i rezultirati cjelovitim brodskim sustavom koji je povezivao Kaspijsko, Crno, Azovsko, Baltičko i Bijelo more. Krajem sedamdesetih godina dvadesetog stoljeća izgrađene su najveće hidroelektrane na svijetu. To su Sayano-Shushenskaya i Krasnoyarskaya, smješteni na rijeci Yenisei, Bratskaya i Ust-Ilimskaya (rijeka Angara), Nurekskaya (rijeka Vakhsh), Volzhskaya.

Globalna hidroelektrana u 21. stoljeću

Na početku dvadeset prvog stoljeća, hidroelektrana osigurava do šezdeset i tri posto obnovljive energije u svijetu. Ovo je devetnaest posto svjetske električne energije. Instalirana hidroenergetska snaga je 715 GW.

Zemlje poput Norveške, Islanda i Kanade vodeće su u proizvodnji hidroelektrana po stanovniku. Najaktivnija gradnja hidroelektrana je Kina. Za ovo stanje hidroelektrana je najperspektivniji izvor energije i očito će uskoro postati glavni. K tome, upravo je Kina svjetski lider u broju malih hidroelektrana.

Najveće hidroelektrane nalaze se u Kini (Sanxia na rijeci Yangtze, u Brazilu (Itaipu na rijeci Parani i Tucurui na rijeci Tocantin)), Venezueli (Guri na rijeci Caroni). Hidroelektrana se razvija i u Rusiji. Ruska Federacija sto i dvije hidroelektrane su u pogonu.

Ukupni kapacitet svih ruskih hidroelektrana je četrdeset i pet milijuna kilovata (ovo je peto mjesto u svijetu). Istovremeno, udio hidroelektrana u ukupnom volumenu ruske energije iznosi dvadeset i jedan posto. A to nije toliko, pogotovo ako se uzme u obzir da je Rusija na drugom mjestu u pogledu ekonomskog potencijala hidroenergetskih resursa (oko 852 milijarde kilovata na sat). Ali ti su resursi iskorišteni samo dvadeset posto.

Izgledi za hidroelektrane

Bez sumnje, opskrba energijom je jedan od najneophodnijih problema čovječanstva. Svjetske rezerve nafte i plina brzo se smanjuju i nije daleko dan kada će se one potpuno isprazniti. Svi to razumiju i zato svake godine sve više stručnjaka proučava mogućnosti njihove jednake zamjene. Danas postoji nekoliko područja alternativne energije: upotreba solarna energija i energija vjetra, bioenergija, geotermalna energija.

Svako od ovih područja ima određene prednosti i nedostatke. I zato je potrebno odlučiti: koji je alternativni izvor energije najprikladniji za potrebe čovječanstva i istovremeno nanosi minimalnu štetu prirodi.

Globalni potencijal hidroelektrane

Potencijal hidroelektrane može se odrediti zbrajanjem svih riječnih tokova na planeti. Proračuni su pokazali da je globalni potencijal jednak pedeset milijardi kilovata godišnje. Ali čak i ta vrlo impresivna brojka je samo četvrtina količine oborina koja godišnje padne širom svijeta.

Uzimajući u obzir uvjete svake pojedine regije i stanje rijeka u svijetu, stvarni potencijal vodnih resursa iznosi od dvije do tri milijarde kilovata. Ove brojke odgovaraju godišnjoj proizvodnji energije od 10 000 - 20 000 milijardi kilovata na sat (navode se UN podaci).

Da bismo razumjeli potencijal hidroelektrane, izražen ovim brojkama, potrebno je usporediti dobivene podatke s pokazateljima naftnih termoelektrana. Da bi se dobila ta količina električne energije, postrojenjima koja bi koristila naftu dnevno bi trebalo oko četrdeset milijuna barela nafte.

Istovremeno, pitanje ostaje aktualno: koliko ovog prirodnog bogatstva čovječanstvo može priuštiti za korištenje? Da bismo odgovorili na ovo pitanje, potrebno je razumjeti moguće posljedice djelovanja hidroelektrana na okoliš.

Glavne prednosti i nedostaci

Glavne prednosti hidroelektrane su očite. Glavna prednost vodenih resursa je njihova obnovljivost: opskrba vodom je praktički neiscrpna. Istodobno, hidroenergetski resursi značajno napreduju od ostalih vrsta obnovljivih izvora energije u razvoju i sposobni su osigurati energiju velikim gradovima i cijelim regijama.

Pored toga, ovaj se izvor energije može vrlo jednostavno iskoristiti, o čemu svjedoči duga povijest hidroelektrane. Na primjer, hidroelektrane se mogu uključiti ili isključiti ovisno o potrošnji energije. Troškovi izgradnje hidroelektrana su prilično niski.

Istovremeno, pitanje utjecaja hidroenergije na okoliš prilično je kontroverzno. S jedne strane, rad hidroelektrana ne dovodi do onečišćenja okoliša štetnim tvarima.

Ali istodobno, stvaranje rezervoara zahtijeva poplavu značajnih područja, često plodnih, a to postaje uzrok negativnih promjena u prirodi. Na primjer, brane često blokiraju put ribama do mrijestilišta, ali istodobno se zbog ove okolnosti broj riba u akumulacijama znatno povećava i razvija se ribolov.

Ekološki aspekti uporabe hidroenergije

Nema sumnje da hidroelektrane u budućnosti ne bi trebale negativno utjecati na okoliš ili ga svesti na minimum. U ovom je slučaju potrebno postići maksimalna upotreba hidro resursi.

To razumiju mnogi stručnjaci i zato je problem očuvanja prirodnog okoliša tijekom aktivne hidrotehničke gradnje hitniji nego ikad. Trenutno je posebno važno točno predvidjeti moguće posljedice izgradnje hidrotehničkih postrojenja. Morao je odgovoriti na mnoga pitanja u vezi s mogućnošću ublažavanja i prevladavanja nepoželjnih okolišnih situacija koje mogu nastati tijekom izgradnje. Nadalje, potrebna je usporedna procjena ekološke učinkovitosti budućih hidroelektrana. Istina, takvi su planovi još uvijek daleko od realizacije.

. Projektu možete pomoći ispravljanjem i dopunjavanjem.

Plan:

1 Značajke
2 Kako to radi
3 Hidroelektrana u svijetu
- 3.1 Najveće hidroelektrane na svijetu
4 Hidroelektrane Rusije
- 4.1 Najveće hidroelektrane u Rusiji
- 4.2 Ostale hidroelektrane u Rusiji
- 4.3 Povijest razvoja hidrotehnike u Rusiji
5 Prednosti
6 Nedostaci
7 Veće nesreće i incidenti

Uvod

Jedna od najvećih ruskih hidroelektrana u pogledu proizvodnje - Bratsk

Brana Cerron Grande u El Salvadoru, konkavna za povećanje snage tijela brane

Hidroelektrana (HE) - elektrana koja kao izvor energije koristi protok vode. Hidroelektrane se obično grade na rijekama izgradnjom brana i akumulacija.

Za učinkovitu proizvodnju električne energije u hidroelektranama potrebna su dva glavna čimbenika: zajamčena dostupnost vode tijekom cijele godine i moguće velike padine rijeke, vrste reljefa u obliku kanjona pogoduju hidrauličkoj gradnji.

1. Značajke

Trošak električne energije u ruskim hidroelektranama više je od dva puta niži nego u termoelektranama.
HPP turbine omogućuju rad u svim režimima od nule do maksimalne snage i omogućuju vam brzo mijenjanje snage, ako je potrebno, djelujući kao regulator proizvodnje električne energije.
Riječni otječak je obnovljivi izvor energije.
Hidroelektrana nema štetni utjecaj na okoliš.
Gradnja hidroelektrana obično je kapitalno intenzivnija od termoelektrana.
Često su učinkovite hidroelektrane daleko od potrošača od termoelektrana.
Rezervoari često zauzimaju velika područja, ali otprilike 1963. godine počele su se koristiti zaštitne građevine (HE Kijevska), koje su ograničile površinu akumulacije i, kao rezultat, ograničile površinu poplavljene površine (polja, livade, sela).
Brane često mijenjaju prirodu ribarstva blokirajući put do mrijestilišta za anadromne ribe, ali često favoriziraju širenje ribljih zaliha u samom akumulaciji i uzgoj riba.
Rezervoari hidroelektrana s jedne strane poboljšavaju plovidbu, ali s druge strane zahtijevaju upotrebu brava za prijenos brodova s \u200b\u200bjedne glave na drugu.
Akumulacije čine klimu umjerenijom.

2. Kako to djeluje

Shema hidroelektranskih brana

Princip rada hidroelektrane prilično je jednostavan. Lanac hidrauličkih konstrukcija osigurava potreban tlak vode koja ulazi u lopatice hidrauličke turbine, koja pokreće generatore koji stvaraju električnu energiju.

Hidroelektrane se dijele ovisno o tome generirana snaga:

snažni - generiraju od 25 MW i više;
srednja - do 25 MW;
male hidroelektrane - do 5 MW.

Snaga hidroelektrane ovisi o tlaku i brzini protoka vode, kao i o učinkovitosti korištenih turbina i generatora. Zbog činjenice da se, prema prirodnim zakonima, vodostaj neprestano mijenja, ovisno o godišnjem dobu, pa i iz više razloga, cikličku snagu uzima kao izraz snage hidroelektrane. Na primjer, postoji razlika između godišnjeg, mjesečnog, tjednog ili dnevnog ciklusa hidroelektrane.

Tipična mala hidroelektrana za planinske regije Kine (HE Houzibao, okrug Xingshan, okrug Yichang, provincija Hubei). Voda dolazi s planine crnim cjevovodom

Hidroelektrane su također podijeljene prema maksimalnoj upotrebi pritisak vode:

visoki tlak - više od 60 m;
srednji tlak - od 25 m;
niskotlačni - od 3 do 25 m.

Ovisno o tlaku vode, u hidroelektranama se koriste različite vrste turbina. Za turbine visokog pritiska i radijalno-osne turbine s metalnim spiralnim komorama. Na hidroelektranama srednjeg pritiska ugrađuju se rotacijske lopatice i radijalno-aksijalne turbine, a na hidroelektranama niskog pritiska - turbine s rotacijskim lopaticama u armirano-betonskim komorama. Princip rada svih vrsta turbina je sličan - voda pod pritiskom (vodeni tlak) ulazi u lopatice turbine, koje se počinju okretati. Mehanička energija se na taj način prenosi u hidrogener, koji stvara električnu energiju. Turbine se razlikuju u nekim tehničkim karakteristikama, kao i komore - čelik ili armirani beton, a dizajnirane su za različit tlak vode.

Hidroelektrane su također podijeljene ovisno o tome načelo korištenje prirodnih resursa i, sukladno tome, rezultirajuća koncentracija vode. Ovdje se mogu razlikovati sljedeće hidroelektrane:

korita rijeke i brane hidroelektrane. To su najčešći tipovi hidroelektrana. Tlak vode u njima stvara se postavljanjem brane koja u potpunosti blokira rijeku ili podiže nivo vode u njoj na potrebnu razinu. Takve hidroelektrane grade se na visokim vodama nizinskih rijeka, kao i na planinskim rijekama, na mjestima gdje je korito rijeke uže i komprimiranije.
brane hidroelektrane. Grade se pri većim pritiscima vode. U tom je slučaju rijeka potpuno blokirana od brane, a sama zgrada hidroelektrane nalazi se iza brane, u njezinom donjem dijelu. U ovom se slučaju turbine dovode kroz posebne tunele pod tlakom, a ne izravno, kao u hidroelektranama koje teče iz rijeke.
derivativne hidroelektrane Takve elektrane grade se na onim mjestima gdje je nagib rijeke velik. Potrebna koncentracija vode u ovoj vrsti hidroelektrane stvara se derivacijom. Voda se iz korita izbacuje kroz posebne odvodne sustave. Potonji su izravnjeni, a njihov nagib je mnogo manji od prosječnog nagiba rijeke. Kao rezultat toga, voda se dovodi izravno u zgradu hidroelektrane. Derivatne hidroelektrane mogu biti različitih vrsta - s slobodnim protokom ili s izvedbom pod tlakom. U slučaju izvoda tlaka, vodovod se polaže s velikim uzdužnim nagibom. U drugom slučaju, na početku derivacije stvara se veća brana na rijeci i stvara se akumulacija - ova se shema također naziva mješovita izvedba, jer se obje metode koriste za stvaranje potrebne koncentracije vode.
elektrane s pumpom. Takve crpne elektrane na crpni pogon mogu akumulirati proizvedenu električnu energiju i puštati je u rad u vrijeme najvećih opterećenja. Princip rada takvih elektrana je sljedeći: tijekom određenih razdoblja (ne vršno opterećenje), PSPP jedinice rade kao crpke iz vanjskih izvora energije i pumpaju vodu u posebno opremljene gornje bazene. Kad se ukaže potreba, voda iz njih ulazi u tlačni cjevovod i pokreće turbine.

Hidroelektrane, ovisno o svojoj namjeni, mogu uključivati \u200b\u200bi dodatne građevine, poput brava ili brodskih dizala koje olakšavaju plovidbu u akumulaciji, ribarske propusnice, građevine za dovod vode koje se koriste za navodnjavanje i još mnogo toga.

Vrijednost hidroelektrane leži u činjenici da za proizvodnju električne energije koriste obnovljive izvore prirodni resursi... Zbog činjenice da nema potrebe za dodatnim gorivom za hidroelektrane, krajnji trošak proizvedene električne energije znatno je manji nego kod korištenja drugih vrsta elektrana.

3. Hidroelektrana u svijetu

U 2006, hidroelektrana osigurava proizvodnju do 88% obnovljive energije i do 20% sve električne energije u svijetu, instalirani kapacitet hidroelektrane doseže 777 GW.

Island je apsolutni lider u proizvodnji hidroenergije po glavi stanovnika. Pored njega, ovaj je pokazatelj najviši u Norveškoj (udio hidroelektrana u ukupnoj proizvodnji je 98%), Kanadi i Švedskoj. U Paragvaju 100% proizvedene energije stvaraju hidroelektrane.

Najaktivniju hidroelektranu početkom 2000-ih vodila je Kina, za koju je hidroelektrana glavni potencijalni izvor energije. Do polovice malih hidroelektrana na svijetu nalazi se u ovoj zemlji, kao i najveća svjetska hidroelektrana, Tri klisure na rijeci Jangce i najveća kaskada hidroelektrana u izgradnji. Još veću hidroelektranu Grand Inga, kapaciteta 39 GW, planirao bi graditi međunarodni konzorcij na rijeci Kongo u Demokratskoj Republici Kongo (ranije Zaire).

U 2008., najveći proizvođači hidroelektrane (uključujući obradu na PSPP) u apsolutnom su iznosu sljedeće zemlje:

3.1. Najveće hidroelektrane na svijetu

4. Hidroelektrane Rusije

Od 2009. Rusija ima 15 hidroelektrana snage preko 1000 MW (koje rade, dovršavaju se ili su u izgradnji) i više od stotinu hidroelektrana manjeg kapaciteta.

4.1. Najveće hidroelektrane u Rusiji

Ime	Vlast, GW	Prosječno godišnje proizvodnja, milijarda kWh	Vlasnik	Geografija
HE Sayano-Shushenskaya	2,56 (6,40) [ch 1]	23,50 [sn 1]	JSC RusHydro	r. Yenisei, Sayanogorsk
Krasnojarska HE	6,00	20,40	JSC "Krasnojarska HE"	r. Yenisei, Divnogorsk
Bratska hidroelektrana	4,52	22,60	OJSC Irkutskenergo, RFBR	r. Angara, Bratsk
HE Ust-Ilimskaya	3,84	21,70	OJSC Irkutskenergo, RFBR	r. Angara, Ust-Ilimsk
Bogučanska HE [ch 2]	3,00	17,60	JSC "Boguchanskaya HE", JSC RusHydro	r. Angara, Kodinsk
HE Volzhskaya	2,58	12,30	JSC RusHydro	r. Volga, Volzhsky
HE Zhigulevskaya	2,32	10,50	JSC RusHydro	r. Volga, Zhigulevsk
HE Bureyskaya	2,01	7,10	JSC RusHydro	r. Bureya, pos. Talakan
HE Cheboksary	1,40 (0,8) [ch 3]	3,31 (2,2) [ch 3]	JSC RusHydro	r. Volga, Novocheboksarsk
HE Saratov	1,36	5,7	JSC RusHydro	r. Volga, Balakovo
Zeyskaya HE	1,33	4,91	JSC RusHydro	r. Zeya, Zeya
Nizhnekamsk HE	1,25 (0,45) [ch 3]	2,67 (1,8) [ch 3]	JSC "Generator Company", JSC "Tatenergo"	r. Kama, Naberezhnye Chelny
Zagorskaya PSP	1,20	1,95	JSC RusHydro	r. Kunya, pos. Bogorodskoe
Votkinskaya HE	1,02	2,60	JSC RusHydro	r. Kama, Čajkovski
Čirkejska HE	1,00	2,47	JSC RusHydro	r. Sulak, p. Dubki

Bilješke:

1 2 Oporavi nakon nesreće (2009), vrijednost prije nesreće navedena je u zagradama.
Objekti u izgradnji.
1 2 3 4 Kapacitet i proizvodnja na razini projektiranja rezervoara; trenutno su stvarni kapacitet i proizvodnja mnogo niži, naznačeni u zagradama.

4.2. Ostale hidroelektrane u Rusiji

4.3. Povijest razvoja hidrotehnike u Rusiji

Prva faza izgradnje HE:

U Sovjetsko razdoblje U razvoju energetskog sektora naglasak je stavljen na posebnu ulogu jedinstvenog nacionalnog ekonomskog plana za elektrifikaciju zemlje - GOELRO, koji je odobren 22. prosinca 1920. godine. Ovaj dan je u SSSR-u proglašen profesionalnim praznikom - Danom inženjera struje. Poglavlje plana hidroelektrane nazvalo se „Elektrifikacija i vodna snaga“. Ukazano je da hidroelektrane mogu biti ekonomski profitabilne, uglavnom u slučaju integrirane uporabe: za proizvodnju električne energije, poboljšanje uvjeta plovidbe ili rekultivaciju zemljišta. Pretpostavljalo se da je u roku od 10-15 godina u zemlji moguće izgraditi hidroelektrane ukupnog kapaciteta 21,254 tisuće konjskih snaga (oko 15 milijuna kW), uključujući u europskom dijelu Rusije - kapaciteta 7394, u Turkestanu - 3020, u Sibiru - 10,840 tisuću KS U narednih 10 godina planirana je izgradnja hidroelektrane snage 950 tisuća kW, ali kasnije je planirana izgradnja deset hidroelektrana ukupne radne snage prvih faza od 535 tisuća kW.

Iako je već godinu dana ranije, 1919., Vijeće rada i obrane priznalo gradnju hidroelektrana Volkhov i Svir kao objekte odbrambenog značaja. Iste godine započele su pripreme za izgradnju HE Volkhovskaya, prve od hidroelektrana izgrađenih prema planu GOELRO.

Međutim, i prije početka gradnje HE Volkhovskaya, Rusija je imala prilično bogato iskustvo u industrijskoj hidrogradnji, uglavnom od privatnih tvrtki i koncesija. Podaci o tim hidroelektranama izgrađenima u Rusiji u posljednjem desetljeću 19. stoljeća i prvih 20 godina 20. stoljeća prilično su fragmentirani, oprečni i zahtijevaju posebna povijesna istraživanja.

Vjeruje se da je prva hidroelektrana u Rusiji bila hidroelektrana Berezovska (Zyryanovskaya), sagrađena u Rudnom Altaju na rijeci Berezovka (pritoka rijeke Bukhtarma) 1892. godine. Bila je to četvero turbina ukupne snage 200 kW i trebala je osigurati struju za odvodnju mina iz rudnika Zyryanovsky.

Nygrinskaya HE, koja se pojavila u provinciji Irkutsk na rijeci Nygri (pritoka rijeke Vachi) 1896. godine, također tvrdi da je uloga prve. Oprema elektrane sastojala se od dvije turbine s zajedničkim vodoravnim osovinama koje su rotirale tri dinamo snage 100 kW. Primarni napon se pretvara u četiri trofazna transformatora struje do 10 kV i prenosi se dva visokonaponska voda do susjednih rudnika. To su bili prvi visokonaponski dalekovodi u Rusiji. Jedna crta (duga 9 km) prolazila je kroz rupe do rudnika Negadanny, a druga (14 km) uzvisinu doline Nygri, do ušća izvora Sukho Log, gdje je tih godina djelovao rudnik Ivanovsky. U rudnicima je napon pretvoren u 220 V. Zahvaljujući električnoj energiji iz Nygrinskeya HE, u rudnike su ugrađeni električni dizači. Uz to, elektrificirana je minska pruga koja je služila za uklanjanje otpadne stijene, koja je postala prva elektrificirana željeznica u Rusiji.

5. Prednosti

korištenje obnovljive energije.
vrlo jeftina struja.
rad nije popraćen štetnim emisijama u atmosferu.
brzi (u odnosu na CHP / TPP) pristup režimu izlazne radne snage nakon uključivanja postaje.

6. Nedostaci

poplava obradive zemlje.
izgradnja se provodi tamo gdje postoje velike rezerve vodene energije.
na planinskim rijekama opasne su zbog velike seizmičnosti regija.

7. Veće nesreće i incidenti

Najveća nesreća u povijesti hidroelektrane je proboj brane kineskog akumulacije Bankyao 1975. godine. Broj poginulih je više od 170.000 ljudi, 11 milijuna ljudi.
17. svibnja 1943. - Britanske trupe u operaciji Chastise potkopale su brane na otoku Möhne (rezervoar Mönesee) i Eder (Edersee), što je rezultiralo smrću 1.268 ljudi, uključujući oko 700 sovjetskih ratnih zarobljenika.
9. listopada 1963. - jedan od najvećih hidrauličnih kvarova na brani Vajont u sjevernoj Italiji.
U noći 11. veljače 2005. u provinciji Baluchistan na jugozapadu Pakistana probila se 150-metarska brana hidroelektrane u blizini grada Pasni zbog jakih kiša. Kao rezultat toga, nekoliko je sela poplavljeno, više od 135 ljudi je umrlo.
5. listopada 2007. na rijeci Chu u vijetnamskoj provinciji Thanh Hoa, nakon oštrog porasta razine vode, pukla je brana hidroelektrane Kyadat u izgradnji. U poplavnom području bilo je oko 5 tisuća kuća, poginulo je 35 osoba.
17. kolovoza 2009. - velika nesreća na HE Sayano-Shushenskaya (HE Sayano-Shushenskaya je najmoćnija elektrana u Rusiji). Uslijed nesreće poginulo je 75 osoba, oprema i prostori stanice ozbiljno su oštećeni.

Bilješke

Intervju s profesorom Dmitrijem Selyutinom, 22.08.2009., VESTI - www.youtube.com/watch?v\u003dy6Vw0wTt1Iw
Hidroelektrana (HE)
T.M. L "état paufine l" ouverture des barages à la concurrence - www.lesechos.fr/info/energie/020239999544.htm // Les échos... - Pariz: 27/11/2009. - br. 20561. - P. 21.
„Elektroenergetska industrija. Graditelji Rusije. XX. Stoljeće. " M .: Master, 2003. S. 193. ISBN 5-9207-0002-5
Na temelju materijala GOELRO-ove komisije
Berezovska HE - syrjanowsk.narod.ru/html/beresowskajages.html
Industrija električne energije Irkutske regije. Novine "Znanost u Sibiru" broj 3-4 (2139-2140) 23. siječnja 1998. - www-sbras.nsc.ru/HBC/hbc.phtml?26 170 1
HE kao oružje - Tehnologije: Hi-Tech / infox.ru - www.infox.ru/hi-tech/tech/2009/08/21/Krupnyeyshiye_GES.phtml

preuzimanje datoteka
Ovaj sažetak temelji se na članku s ruske Wikipedije. Sinkronizacija je dovršena 07/09/11 16:21:30
Slični sažeci: Mala hidroelektrana.