2. Типы гидравлических электростанций и принцип их работы. Деривационная гэс принцип работы

Гидроэлектростанция. Устройство и принцип работы

ВВЕДЕНИЕ

Без сомнения, энергообеспечение – одна из наиболее актуальных проблем человечества. Мировые запасы нефти и газа стремительно уменьшаются и недалёк тот день, когда они будут полностью исчерпаны. Это понимают все, и поэтому с каждым годом всё большее число специалистов изучает возможности их равноценной замены. Сегодня существует несколько направлений альтернативной энергетики: использование солнечной энергии и энергии ветра, биоэнергетика, геотермальная энергетика.

Каждое их этих направлений отличается определёнными достоинствами и недостатками. И поэтому необходимо определиться: какой альтернативный источник энергии лучше всего подходит для удовлетворения нужд человечества и в то же время наносит минимальный ущерб природе.

В данной работе мы поговорим о потенциале гидроэнергетики, рассмотрим её сильные и слабые стороны, затронем экологические аспекты эксплуатации гидроэлектростанций.

Глава1 Гидроэлектростанция. Устройство и принцип работы.

Человек всегда жил возле водоёмов и не мог не обращать внимание на огромный потенциал воды как источника энергии. Поэтому история гидроэнергетики ведёт своё начало ещё с древних времён. Уже тогда люди научились с помощью воды производить помол зерна или дутьё воздуха при выплавке металла.

Постепенно механизмы совершенствовались, и водяные колёса становились всё более эффективными. В конце девятнадцатого века наступил современный этап в развитии гидроэнергетики.

Но полномасштабное использование водных ресурсов началось только в двадцатом столетии, а точнее – в тридцатых годах, когда вода начала использоваться человеком для получения электричества. Именно в это время в мире начинается строительство крупных гидроэлектростанций.

Гидроэлектростанция представляет собой комплекс различных сооружений и оборудования, использование которых позволяет преобразовывать энергию воды в электроэнергию. Гидротехнические сооружения обеспечивают необходимую концентрацию потока воды, а дальнейшие процессы производятся при помощи соответствующего оборудования.

Гидроэлектростанции возводятся на реках, сооружая плотины и водохранилища. Большое значение для эффективности работы станции имеет выбор места. Необходимо наличие двух факторов: гарантированная обеспеченность водой в течение всего года и как можно больший уклон реки. Гидроэлектростанции разделяются на плотинные (необходимый уровень реки обеспечивается за счёт строительства плотины) и деривационные (производится отвод воды из речного русла к месту с большой разностью уровней).

Работа гидроэлектростанций основана на использовании кинетической энергии падающей воды. Для преобразования этой энергии применяются турбина и генератор. Сначала эти устройства вырабатывают механическую энергию, а затем уже электроэнергию. Турбины и генераторы могут устанавливаться непосредственно в дамбе или возле неё. В некоторых случаях используется трубопровод, посредством которого вода, находящаяся под давлением, подводится ниже уровня дамбы или к водозаборному узлу ГЭС.

Индикаторами мощности гидроэлектростанций являются две переменные: расход воды, который измеряется в кубических метрах и гидростатический напор. Последний показатель представляет собой разность высот между начальной и конечной точкой падения воды. Проект станции может основываться на каком-то одном из этих показателей или на обоих.

Современные технологии производства гидроэлектроэнергии позволяют получать довольно высокий КПД. Иногда он в два раза превышает аналогичные показатели обычных теплоэлектростанций. Во многом такая эффективность обеспечивается особенностями оборудования гидроэлектростанций. Оно очень надёжно, да и пользоваться им просто.

Кроме того, всё используемое оборудование обладает ещё одним важным преимуществом. Это длительный срок службы, что объясняется отсутствием теплоты в процессе производства. И действительно часто менять оборудование не нужно, поломки случаются крайне редко.

Минимальный срок службы электростанций – около пятидесяти лет. А на просторах бывшего Советского Союза успешно функционируют станции, построенные в двадцатых или тридцатых годах прошлого века. Управление гидроэлектростанциями осуществляется через центральный узел, и вследствие этого в большинстве случаев там работает небольшой персонал.

Гидроэлектрические станции также разделяются в зависимости от принципа использования природных ресурсов, и, соответственно, образующейся концентрации воды. Здесь можно выделить следующие ГЭС:

русловые и приплотинные ГЭС. Это наиболее распространенные виды гидроэлектрических станций. Напор воды в них создается посредством установки плотины, полностью перегораживающей реку, или поднимающей уровень воды в ней на необходимую отметку. Такие гидроэлектростанции строят на многоводных равнинных реках, а также на горных реках, в местах, где русло реки более узкое, сжатое.
плотинные ГЭС. Строятся при более высоких напорах воды. В этом случае река полностью перегораживается плотиной, а само здание ГЭС располагается за плотиной, в нижней её части. Вода, в этом случае, подводится к турбинам через специальные напорные тоннели, а не непосредственно, как в русловых ГЭС.
деривационные гидроэлектростанции. Такие электростанции строят в тех местах, где велик уклон реки. Необходимая концентрация воды в ГЭС такого типа создается посредством деривации. Вода отводится из речного русла через специальные водоотводы. Последние — спрямлены, и их уклон значительно меньший, нежели средний уклон реки. В итоге вода подводится непосредственно к зданию ГЭС. Деривационные ГЭС могут быть разного вида — безнапорные или с напорной деривацией. В случае с напорной деривацией, водовод прокладывается с большим продольным уклоном. В другом случае в начале деривации на реке создается более высокая плотина, и создается водохранилище — такая схема еще называется смешанной деривацией, так как используются оба метода создания необходимой концентрации воды.

гидроаккумулирующие электростанции. Такие ГАЭС способны аккумулировать вырабатываемую электроэнергию, и пускать её в ход в моменты пиковых нагрузок. Принцип работы таких электростанций следующий: в определенные периоды (не пиковой нагрузки), агрегаты ГАЭС работают как насосы от внешних источников энергии и закачивают воду в специально оборудованные верхние бассейны. Когда возникает потребность, вода из них поступает в напорный трубопровод и приводит в действие турбины.

В состав гидроэлектрических станций, в зависимости от их назначения, также могут входить дополнительные сооружения, такие как шлюзы или судоподъемники, способствующие навигации по водоему, рыбопропускные, водозаборные сооружения, используемые для ирригации и многое другое.

Ценность гидроэлектрической станции состоит в том, что для производства электрической энергии, они используют возобновляемые природные ресурсы. Ввиду того, что потребности в дополнительном топливе для ГЭС нет, конечная стоимость получаемой электроэнергии значительно ниже, чем при использовании других видов электростанций.

Глава 2 . Достоинства и недостатки гидроэнергетики

Достоинства

Основные преимущества гидроэнергетики очевидны. Разумеется, главным преимуществом гидроресурсов является их возобновляемость: запас воды практически неисчерпаем. При этом гидроресурсы значительно опережают в развитии остальные виды возобновляемых источников энергии и способны обеспечивать энергией большие города и целые регионы.

Кроме того, пользоваться этим источником энергии можно достаточно просто, что подтверждается длительной историей гидроэнергетики. Например, генераторы гидроэлектростанций можно включать или выключать в зависимости от энергопотребления. Себестоимость строительства гидроэлектростанций является довольно низкой. эксплуатация гидроэлектростанций не приводит к загрязнению природы вредными веществами

Недостатки.

Гидроэнергетические объекты оказывают существенное влияние на окружающую природную среду. Это влияние является локальным. Однако сооружение каскадов крупных водохранилищ, намечая переброска части стока рек Сибири в Среднюю Азию и другие крупные водохозяйственные мероприятия могут изменить природные условия в региональном масштабе. При рассмотрении влияния гидроэнергетических объектов на окружающую среду необходимо различать период строительства гидроэнергетических объектов и период их эксплуатации.

Первый период сравнительно кратковременный - несколько лет. В это время в районе строительства нарушается естественный ландшафт. В связи с прокладкой дорог, постройкой промышленной базы и посёлка резко повышается уровень шума. Вода, используемая для разнообразных строительных работ, возвращается в реку с механическими примесями - частицами песка, глины и т. п. Возможно загрязнение воды коммунально-бытовыми стоками строительного посёлка. Подъём уровня воды в верхнем бьефе начинается обычно в период строительства. В результате производного при этом наполнении водохранилища изменяются расходы и уровни воды в нижнем бьефе.

В период эксплуатации происходит разносторонне влияние гидроэнергетических объектов на окружающую среду. Наиболее существенное влияние на природу оказывают водохранилища:

1. Затопление в верхнем бьефе. Создание водохранилищ ведёт за собой затопление территории .В зону затопления могут попасть сельскохозяйственные угодья, месторождения полезных ископаемых, промышленные и гражданские сооружения, памятники старины, дороги, лесные массивы, места постоянного обитания животных и растений и т. д. Наиболее заселены и освоены прирусловые участки реки и районы в устьях притоков. На склонах гор мало сельскохозяйственных угодий, обычно там отсутствуют промышленные объекты. Поэтому создание водохранилищ в горных условиях приносит значительно меньший ущерб, чем на равнинах.

2. Подтопление. Подтопление прилежащих к водохранилищу земель происходит вследствие подъёма уровня грунтовых вод. В зоне избыточного увлажнения подтопление влечёт за собой негативны последствия - переувлажнение корней растений и их отмирание. С изменением водно-воздушного режима почвы может произойти заболачивание и оглеение почв, что ухудшает качество почвы и снижает её продуктивность. В засушливых районах подтопление улучшает условия произрастания растений при соответствующих глубинах почвенных вод. В неблагоприятных условиях может происходить засоление почвы.

3. Переработка берегов. Вследствие подъёма и снижения уровня воды в водохранилище при регулировании стока и волновых явлений проходит переработка берегов водохранилища, Она заключается в размыве и обрушении крутых склонов, срезке мысов и кос. Размеры переработки берегов зависят от их геологического строения, режима уровней воды и глубины водохранилища, конфигурации берегов, господствующих ветров и т. п. Относительная стабилизация берегов происходит через 5-20 лет после наполнения водохранилища.

4. Качество воды. Вследствие снижения скорости течения и уменьшения перемещения воды по глубине существенно изменяются физико-химические характеристики воды по отношению к бытовым условиям реки до создания водохранилища. На качество в годы в водохранилище влияет заселённость зоны затопления, видовой и возрастной состав леса, подлеска и лесной подстилки, наличие притоков, режим и глубина сработки водохранилища и т. п. Качество воды ухудшают сточные воды промышленных, горнорудных и животноводческих комплексов, комунально-бытовые сточные воды и вынос удобрений с сельскохозяйственных угодий. Для южных районов неприятным следствием перенасыщения воды в водохранилищах органическими и биогенными веществами(в основном ионами азота и фосфора) является бурное развитие в тёплой воде сине-зелёны водорослей. При создании водохранилищ необходимо тщательно изучить Совместное влияние всех факторов с учётом перспектив строительства каскадов ГЭС и принимать меры для поддержания качества воды. Качество воды - характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность её для конкретных видов водопользования.. Должна производиться тщательная очистка сточных вод, поступающих в водохранилище. Использовать прилегающие земли в сельском хозяйстве надо, применяя передовые методы агротехники, ограничивающие вынос удобрений в водохранилище.

5. Влияние водохранилищ на микроклимат. Водохранилища повышают влажность воздуха, изменяют ветровой режим прибрежной зоны, а также температурный и ледяной режим водотока. Это приводит к изменению природных условий, а также жизни и хозяйственной деятельности населения, обитания животных, рыб. Степень влияния крупных водохранилищ на микроклимат различна для отдельных регионов страны. Интегральное влияние, оказываемое акваторией на развитие растительности, благоприятно в условиях степной и лесостепной зоны и неблагоприятно в лесной.

6. Влияние водохранилищ на фауну. Многие животные из зоны затопления вынуждены мигрировать на территорию с более с высокими отметками. При этом видовой состав и численность животных значительно уменьшается. В ряде случаев водохранилища способствуют обогащению фауны новыми видами водоплавающих птиц и в особенности рыб: карасёвых, сазана, щуки и т. п. При ранней сработке водохранилища после весеннего половодья осушаются мелководья, что отрицательно влияет на нерест рыбы в верхнем бьефе. Глубокая зимняя сработка водохранилища в средней полосе страны может повлечь за собой замор рыбы на мелководных участках водохранилища.

Также на окружающую среду влияют гидротехнические сооружения. Возведение платин гидроузлов приводит к подъёму уровней воды в верхнем бьефе и образованию водохранилищ. Плотины, перегораживающие реки затрудняют проход рыб к местам естественных нерестилищ в верховьях рек. Но платины, здания ГЭС шлюзы каналы и т. п., удачно вписанные в рельеф местности и хорошо архитектурно оформленные, создают вместе с акваторией верхнего бьефа монументальные и живописные ансамбли.

Разрушения ГЭС при военных действиях приведёт к спуску воды водохранилища, возникновению волны высотой десятки метров, которая может уничтожить города, расположенные ниже ГЭС. Строительство ГЭС приводит к наведённой сейсмичности, в частности в США и Индии возникали землетрясения, разрушившие ГЭС.

Вывод

Вне всяких сомнений, гидроэнергетика в перспективе должна не оказывать негативное воздействие на окружающую среду или свести его к минимуму. При этом необходимо добиться максимального использования гидроресурсов.

Это понимают многие специалисты и поэтому проблема сохранения природной среды при активном гидротехническом строительстве актуальна как никогда. В настоящее время особенно важен точный прогноз возможных последствий строительства гидротехнических объектов.

Он должен дать ответ на многие вопросы, касающиеся возможности смягчения и преодоления нежелательных экологических ситуаций, которые могут возникнуть при строительстве. Кроме того, необходима сравнительная оценка экологической эффективности будущих гидроузлов. Правда, до реализации таких планов ещё далеко.

Сегодня разработка методов определения экологического энергопотенциала не производится. А это означает, что развитие гидроэнергетики пока приостановлено, поскольку отсутствие экологических экспертиз может нарушить энергетическую безопасность, которая и без того находится под угрозой

znakka4estva.ru

Презентация на тему: Безнапорные деривационные ГЭС

Сооружение безнапорных деривационных ГЭС состоит из трех основных групп:

1.водозаборное сооружение;

2.водоприемная плотина;

3.деривация (канал, лоток, безнапорный тоннель).

Компоновочная схема водозаборного сооружения для малой ГЭС:

1 - зарегулированное русло;

2 - подводящее русло;

3 - водоприемный оголовок;

4 - стабилизатор расхода;

5 - отводящий канал;

6 - подпорное сооружение;

7 – авторегулятор предельного уровня верхнего бьефа;

8 - катастрофический водослив;

9 - сдвоенный затвор;

10 - промежуточный бычок;

11 - разделительный бычок;

12 - промывной тракт;

13 - водоприемная камера;

14 - наносоотбойный порог;

15 - поперечный уступ водоприемной камеры;

16, 17 - повышенная и пониженная части водоприемной камеры;

18 - придонный затвор зимнего водозабора;

19 - внутренняя грань порога;

20 - закладные части;

21 - вертикальные пазы;

22телескопические шандоры;

23 - пазухи затвора;

24 - концевая секция порога;

25 - продольная ось сооружения;

26 - боковые устои сооружения;

27 -сдвоенныйзатвор водоприемника;

28 - водобойный колодец;

29 - отводящее русло.

Дополнительными сооружениями на ГЭС с безнапорной деривацией являются отстойники и бассейны суточного регулирования, бассейны напорные, холостые водосбросы и турбинные водоводы.

Крупнейшая ГЭС с безнапорной подводящей деривацией - ГЭС Роберт-Мозес(США)мощностью

1950 Mem, а с безнапорной отводящей деривацией - Ингурская ГЭС (СССР) мощностью

1300 Mвт.

ГЭС с напорной

деривацией

На ГЭС с напорной деривацией водовод (туннель, металлическая, деревянная или железобетонная труба) прокладывается с несколько большим продольным уклоном, чем при безнапорной деривации. Применение напорной подводящей деривации обусловливается изменяемостью горизонта воды в верхнем бьефе, из-зачего в процессе эксплуатации изменяется и внутренний напор деривации.

ГЭС с напорной

деривацией

В состав сооружений ГЭС этого типа входят: плотина, водозаборный узел, деривация с напорным водоводом, станционный узел ГЭС с уравнительным резервуаром и турбинными водоводами, отводящая деривация в виде канала или туннеля (при подземной ГЭС). Крупнейшая ГЭС с напорной подводящей деривацией - Нечако-Ке-мано(Канада) проектной мощностью 1792 Mвm.

Схема станционного узла деривационной ГЭС:

1 — напорный бассейн;

2 — сороудерживающие решетки;

3 — турбинный водовод;

4 — здание ГЭС;

5 — отводящий канал;

Н — напор воды на станционном узле;

УНБ — уровень нижнего бьефа.

Схемы напорных

водоводов (трубопроводов, туннелей)

И для сравнения схема

деривационной станции ГЭС с безнапорным водоводом.

studfiles.net

Принцип работы ГЭС

Вода под напором поступает на лопасти турбины гидроэлектростанции, которая в свою очередь приводит в действие генераторы, вырабатывающие электричество. Мощность ГЭС зависит от напора и количества воды, проходящей через гидроагрегаты.

Собственно, главной задачей в строительстве гидроэлектростанции является создание напора воды. По принципу решения этой проблемы ГЭС делятся на плотинные и деривационные. Иногда также встречаются ГЭС смешанного (плотинно-деривационного) типа.

#INNER0#

При наиболее распространенном варианте строительства реку перегораживают плотиной, которая поднимает уровень воды, создавая необходимый напор. Причем его величина напрямую зависит от высоты сооружения.

Деривационный канал Майкопской ГЭС

#INNER1#

Помимо плотины (или нескольких) такая ГЭС состоит из здания гидроэлектростанции и распределительного устройства. В здании ГЭС располагается все основное оборудование станции – турбины и генераторы. Также ГЭС могут включать в себя дополнительные сооружения, например, водосбросные устройства, шлюзы, судоподъемники или рыбоходы.

Саяно-Шушенская ГЭС – типичная станция плотинного типа

Деривационные ГЭС обычно строят в тех местах, где река имеет довольно большой уклон. Таким образом, отпадает необходимость в сооружении водохранилища, а вода через специальные водоводы (тоннели или каналы) попадает прямиком к зданию ГЭС. Впрочем, даже на деривационных ГЭС нередко стараются возводить небольшие водохранилища (бассейны суточного регулирования), чтобы иметь определенные возможности по регулированию стока и соответственно изменять выработку электроэнергии в зависимости от потребностей энергосистемы.

Схема работы Майкопской ГЭС (деривационной)

Это интересно: водохранилище Вольта в Гане – крупнейшее в мире. Его площадь – 8500 квадратных километров, что составляет 3,6% территории страны.Отдельно можно выделить гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС). Их используют для сглаживания суточных перепадов нагрузки энергосистемы, чтобы обеспечить надежность ее работы. В отличие от обычной гидроэлектростанции ГАЭС работают не только в турбинном, но и в насосном режиме, закачивая воду из нижнего бьефа в верхний.

#INNER2#

Пожалуй, самой необычной ГАЭС в мире является Том Сок в Лестервиле, штат Миссури. Ее уникальность в том, что она расположена в 80 км от ближайшего источника воды – реки Миссисипи!

Верхний бассейн ГАЭС Том Сок в США

Одним из главных отличий гидроэлектростанций от других энергетических сооружений является их индивидуальность. Если тепловые или атомные станции строят по давно отлаженным схемам из одинаковых типовых блоков, то каждая ГЭС является уникальной в своем роде.

peretok.ru

В русловых и приплотинных ГЭС напор воды создаётся плотиной, перегораживающей реку и поднимающей

гидроаккумулирующие электростанции. Такие ГАЭС способны аккумулировать вырабатываемую электроэнергию, и пускать её в ход в моменты пиковых нагрузок. Принцип работы таких электростанций следующий: в определенные моменты (времена не пиковой нагрузки), агрегаты ГАЭС работают как насосы, и закачивают воду в специально оборудованные верхние бассейны. Когда возникает потребность, вода из них поступает в напорный трубопровод и, соответственно, приводит в действие дополнительные турбины.

Деривационные

гидроэлектростанции

В деривационных ГЭС концентрация падения реки создается посредством деривации: вода в начале используемого участка реки отводится из речного русла водоводом, с уклоном, значительно меньшим, чем средний уклон реки на этом участке и со спрямлением изгибов и поворотов реки. Отработанная вода либо возвращается в реку, либо подводится к следующей

деривационнойВ других случаяхГЭСв.начале деривации на реке сооружается более высокая плотина и создается водохранилище. В ряде случаев с помощью деривации производится переброска стока реки в соседнюю реку, имеющую более низкие отметки русла.

Бьеф (фр.bief) — часть реки, канала, водохранилища или другого водного объекта, примыкающего к гидротехническому сооружению.

К сооружениям, у которых могут быть бьефы, относятся плотина, шлюз, гидроэлектростанция и другие.

Существуют верхний бьеф, располагаемый выше по течению, инижний, располагаемый по другую сторону гидротехнического сооружения. Верхним бьефом часто является водохранилище.

Бьеф, образованный двумя или несколькими водоподпорными сооружениями и расположенный на водораздельном участке водной системы или водотока, называется раздельным.

Деривация

Деривация в гидротехнике — отвод воды от русла реки по каналу. В более широком смысле — это совокупность гидротехнических сооружений, отводящих воду из реки, водохранилища или другого водоёма и подводящих её к другим гидротехническим сооружениям. Деривация может осуществляться в виде водовода одного типа по всей длине (например, канала или туннеля) или смешанного типа с включением в ее состав различных водоводов: каналов, туннелей, трубопроводов, в том числе с чередованием напорных и безнапорных участков.

Современные деривационные каналы и водотоки имеют протяженность в десятки км, с пропускной способностью в несколько тысяч м.куб./сек.

Деривационные гидроэлектростанции.

Такие электростанции строят в тех местах, где велик уклон реки. Необходимая концентрация воды в ГЭС такого типа создается посредством деривации. Вода отводится из речного русла через специальные водоотводы. Последние — спрямлены, и их уклон значительно меньший, нежели средний уклон реки. В итоге вода подводится непосредственно к зданию ГЭС.

Деривационные ГЭС принято разделять на три основных

вида:

1.Безнапорные деривационные ГЭС

2.ГЭС с напорной деривацией

3.ГЭС с напорной отводящей деривацией

Типы деривационных

водоводов

В качестве безнапорной деривации при относительно ровной и слабопересеченной местности, а также при достаточной устойчивости горных склонов эффективно использовать каналы.

Деривационные туннели являются хотя и более дорогими, чем каналы, но более надежными строительными сооружениям. Они долговечнее водоводов, расположенных на поверхности земли, не требуют постоянного наблюдения и частых ремонтов.

Туннели могут быть безнапорными или напорными, работающими полным сечением. Напорные туннели предпочтительнее безнапорных и при значительных изменениях нагрузки гидроагрегатов, вызываемых, например, суточным регулированием, поскольку в них быстрее устанавливается требуемый гидравлический режим.

Общие требования к деривационным водоводам

В целях эффективного использования энергии водотока деривационные водоводы должны обеспечивать пропуск расходов воды с минимальными потерями при всех эксплуатационных режимах работы ГЭС. В тех случаях, когда деривация гидроэлектростанции используется в качестве водоподводящих сооружений мелиоративных систем или в качестве судоходного пути, она должна обеспечивать также соблюдение требований этих водопользователей.

Деривационные водоводы должны отвечать требованиям, предъявляемым к основным гидротехническим сооружениям соответствующего класса и устанавливаемым действующими строительными нормами и правилами.

studfiles.net

2. ПРИНЦИП РАБОТЫ ГЭС. Гидроэлектростанции: принцип работы, крупнейшие аварии

2. Типы гидравлических электростанций и принцип их работы.

1. Основные виды электростанций и их характерные отличия. Тепловые электростанции. Среди них главную роль играют ГРЭС – государственные районные электростанции, которые обеспечивают потребности экономического района, работающие в энергосистемах. Большинство городов России снабжаются ТЭС. Часто в городах используются ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, производящие не только электроэнергию, но и тепло в виде горячей воды. На размещение тепловых электростанций оказывает основное влияние топливный и потребительский факторы.

Гидроэлектростанции. ГЭС производят наиболее дешевую электроэнергию, но имеют довольнотаки большую себестоимость постройки. Более перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций — ГАЭС. Их действие основано на цикличном перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами: верхним и нижним. В ночные часы, когда потребность электроэнергии мала, вода перекачивается из нижнего водохранилища в верхний бассейн, потребляя при этом излишки энергии, производимой электростанциями ночью. Днем, когда резко возрастает потребление электричества, вода сбрасывается из верхнего бассейна вниз через турбины, вырабатывая при этом энергию. Это выгодно, так как остановки ТЭС в ночное время невозможны. Таким образом, ГАЭС позволяет решать проблемы пиковых нагрузок. Важным недостатком ГЭС является сезонность их работы, столь неудобная для промышленности.

Атомные электростанции. АЭС являются наиболее современным видом электростанций и имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций:

При нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду;
Не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде.

Однако работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий:

Существующие трудности в использовании атомной энергии – захоронение радиоактивных отходов. Для вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле, на больших глубинах в геологических стабильных пластах.
Катастрофические последствия аварий на наших АЭС – следствие несовершенной защиты системы.
Тепловое загрязнение используемых АЭС водоёмов.

1. ГЭС. Принцип работы ГЭС . Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определенном месте, или деривацией(Деривация в гидротехнике — отвод воды от русла реки по каналу. В более широком смысле — это совокупность гидротехнических сооружений, отводящих воду из реки, водохранилища или другого водоёма и подводящих её к другим гидротехничеким сооружениям[3]. Различаются такие типы деривационных сооружений — безнапорные (канал, тоннель, лоток) и напорные[4] (трубопровод, напорный туннель). Современные деривационные каналы и водотоки имеют протяженность в десятки км, с пропускной способностью в несколько тысяч м.куб./сек.) — естественным током воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию.

Непосредственно в самом здании гидроэлектростанции располагается все энергетическое оборудование. В зависимости от назначения, оно имеет свое определенное деление. В машинном зале расположены гидроагрегаты, непосредственно преобразующие энергию тока воды в электрическую энергию. Есть еще всевозможное дополнительное оборудование, устройства управления и контроля над работой ГЭС, трансформаторная станция, распределительные устройства и многое другое.

2. ГАЭС-гидроаккумулирующие электростанции-предназначаются для покрытия пиков графика электрической нагрузки энергосистемы с использованием электроэнергии в период глубоких провалов нагрузки. ГАЭС практически не нуждается в постоянном водотоке, поскольку работает, используя воду, накопленную в водохранилище и таким водохранилищем (верхний бассейн) может быть озеро, море или искусственный бассейн, заполненный водами снеготаяния или реками с очень малыми расходами,т.е.такое водохранилище нуждается в подпитке лишь на потери. Но для работы необходим еще один-нижний бассейн. Между 2-мя этими бассейнами и образуется напор, необходимый для работы, как гидростанции, вырабатывающей электроэнергию в часы пика нагрузки в энергосистеме. В этот период вода из верхнего бассейна через турбины срабатывается в нижний бассейн. В часы провала нагрузки, когда появляется «свободная» электроэнергия, ГАЭС работает как насосная станция, перекачивая воду из нижнего бассейна в верхний.

3. ПЭС для выработки электроэнергии используют энергию приливов. Приливы являются следствием взаимного притяжения системы Земля-Луна-Солнце. Они поднимают уровень морей у берегов от нескольких см. до нескольких м. с периодичностью 12 час. 25мин. Идея ПЭС заключается: залив (губа,фиорд) отсекается от моря плотиной с водопропускными отверстиями. Во время прилива отверстия открыты, в залив поступает вода и уровень повышается. К началу отлива отверстия закрывается. В открытом море при отливе уровень понижается. А в заливе при открытых отверстиях-нет. В створе плотины образуется перепад уровней (напор), который используется для производства электроэнергии.

studfiles.net

2. Типы гидравлических электростанций и принцип их работы.

Гидроэлектростанции. ГЭС производят наиболее дешевую электроэнергию, но имеют довольно-таки большую себестоимость постройки. Более перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций — ГАЭС. Их действие основано на цикличном перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами: верхним и нижним. В ночные часы, когда потребность электроэнергии мала, вода перекачивается из нижнего водохранилища в верхний бассейн, потребляя при этом излишки энергии, производимой электростанциями ночью. Днем, когда резко возрастает потребление электричества, вода сбрасывается из верхнего бассейна вниз через турбины, вырабатывая при этом энергию. Это выгодно, так как остановки ТЭС в ночное время невозможны. Таким образом, ГАЭС позволяет решать проблемы пиковых нагрузок. Важным недостатком ГЭС является сезонность их работы, столь неудобная для промышленности.

При нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду;
Не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде.

Однако работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий:

Существующие трудности в использовании атомной энергии – захоронение радиоактивных отходов. Для вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле, на больших глубинах в геологических стабильных пластах.
Катастрофические последствия аварий на наших АЭС – следствие несовершенной защиты системы.
Тепловое загрязнение используемых АЭС водоёмов.

1. ГЭС. Принцип работы ГЭС . Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопастигидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определенном месте, или деривацией — естественным током воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию.

3. ПЭСдля выработки электроэнергии используют энергию приливов. Приливы являются следствием взаимного притяжения системы Земля-Луна-Солнце. Они поднимают уровень морей у берегов от нескольких см. до нескольких м. с периодичностью 12 час. 25мин. Идея ПЭС заключается: залив (губа,фиорд) отсекается от моря плотиной с водопропускными отверстиями. Во время прилива отверстия открыты, в залив поступает вода и уровень повышается. К началу отлива отверстия закрывается. В открытом море при отливе уровень понижается. А в заливе при открытых отверстиях-нет. В створе плотины образуется перепад уровней (напор), который используется для производства электроэнергии.

3. Еэс, ее составляющие, преимущества еэс при использовании. Роль гэс в еэс.

В ЕЭС России 2001 г входят 7 ОЭС: Востока, Сибири, Урала, Волги, Юга, Центра, Северо-Запада. В эти ОЭС входят 74 энергосистемы. Благодаря созданию ЕЭС России в результате использования разновременности наступления максимальных нагрузок в разных энергосистемах и взаимопомощи энергосистем при авариях, в периоды проведения ремонтов обеспечено снижение суммарной мощности электростанций. В ЕЭС Росии наиболее рационально используются все топливно-энергетические ресурсы страны и обеспечивается оперативное маневрирование ими. В ЕЭС полностью используются гидроресурсы в период многоводья, компенсируется недовыработка ГЭС в маловодные годы. Ведущая роль ГЭС в покрытии пиков графиков нагрузки подтверждена всем имеющимся опытом эксплуатаации ЕЭС. Благодаря этой роли повышается экономичность энергосистем из-за низкой себестоимости электроэнергии ГЭС. ГЭС обеспечивает автоматич.регулирование частоты тока и напряжения в опорных точках ЕЭС. Благодаря свойствам ГЭС, а также разработанным мероприятиям, обеспечивается устойчивость и живучесть ЕЭС.Устойчивостьэнергосистемы–этоспособностьсохранитьпараллельную (синхронную) работу электростанций при внезапных увеличениях или снижениях нагрузки.Живучесть– это способность не допускать при повреждениях в системе электроснабжения лавинного развития аварий с распространением отключений на значительные территории с массовым нарушением питания потребителей.Одной из серьёзных проблем функционирования ЕЭСявляется слабость межсистемных, а иногда и системообразующих связей в энергосистеме, что приводит к «запиранию» мощностей электрических станций. Слабость межсистемных связей в ЕЭС обусловлена ее территориальной распределённостью. Ограничения в использовании связей между различными ОЭС и большинства наиболее важных связей внутри ОЭС определяются в основном условиями статической устойчивости; для ЛЭП, обеспечивающих выдачу мощности крупных электростанций, и ряда транзитных связей определяющими могут быть условия динамической устойчивости.

studfiles.net

2. Типы гидравлических электростанций и принцип их работы. Деривационная гэс принцип работы

Гидроэлектростанция. Устройство и принцип работы

Презентация на тему: Безнапорные деривационные ГЭС

Компоновочная схема водозаборного сооружения для малой ГЭС:

ГЭС с напорной

ГЭС с напорной

Схема станционного узла деривационной ГЭС:

Схемы напорных

И для сравнения схема

Принцип работы ГЭС

В русловых и приплотинных ГЭС напор воды создаётся плотиной, перегораживающей реку и поднимающей

Деривационные

Деривация

Деривационные гидроэлектростанции.

Деривационные ГЭС принято разделять на три основных

Типы деривационных

Общие требования к деривационным водоводам

2. ПРИНЦИП РАБОТЫ ГЭС. Гидроэлектростанции: принцип работы, крупнейшие аварии

Похожие главы из других работ:

Принцип работы

2.1 Принцип работы

2. Принцип работы

2.2 Принцип работы

2. ПРИНЦИП РАБОТЫ ГЭС

3. Принцип работы СЭ

3.4 Принцип работы

Принцип работы

3. Принцип работы

1.1 Принцип работы ППИ

2.2 Принцип работы

1.1 Принцип работы ГРС

2. Принцип работы тиристоров

1.1 Принцип работы УВ

3.2 Принцип работы

2. Типы гидравлических электростанций и принцип их работы.

2. Типы гидравлических электростанций и принцип их работы.

3. Еэс, ее составляющие, преимущества еэс при использовании. Роль гэс в еэс.