Гэс аэс и: ТЭЦ, ТЭС и ГЭС не менее вредны, чем АЭС

ТЭЦ, ТЭС и ГЭС не менее вредны, чем АЭС

Те, кто декларирует немедленный отказ от АЭС, но сами не крутят педали динамо-машин, демонстрируют свою непоследовательность, ведь ТЭЦ, ТЭС и ГЭС не менее вредны для природы и людей, чем АЭС, а «зеленые» технологии будущего пока существуют лишь в виде пилотных научных проектов.

Взрыв с грибом и йод с вином

Грозящий миру ядерный взрыв АЭС в Фукусиме — это одно из заблуждений, к которым склонен обыватель…

16 марта 17:58

«Авария на японской АЭС — конец эры ядерной энергетики», «Человечество слишком несовершенно, чтобы использовать энергию атома» — такими заголовками пестрят газеты и журналы на протяжении полутора недель. Италия, Германия и США заявили о приостановке программ развития атомной энергетики, а Латинская Америка заморозила соответствующие контракты с российскими компаниями.

Имеют ли такие действия правительств основания под собой? Есть ли альтернативы у атомной энергетики сегодня?

Попробуем ответить на эти вопросы. Для этого сначала нужно разобраться в причинах катастрофы на АЭС «Фукусима-1».

Строительство АЭС и ее системы безопасности должны проектироваться исключительно с учетом физико-географических особенностей региона, его природных рисков и со значительной перестраховкой. Япония — страна, лишенная собственных природных источников энергии и вынужденная ее импортировать. В этой стране все хорошо знают о сейсмических особенностях территории и, соответственно, о рисках строительства АЭС. Реакторы «Фукусимы-1» были вовремя заглушены в автоматическом режиме, что позволило избежать немедленной катастрофы.

Этот аспект уж точно не влияет на перспективы безопасности АЭС континентальной Европы, который является крайне спокойным сейсмически (за исключением, пожалуй, юга Италии) регионом.

Однако аварийное питание к системам охлаждения «Фукусимы-1» не было подключено, в результате события на АЭС развиваются непредсказуемым образом уже вторую неделю. Виной этой недоработки, скорее всего, стал человеческий фактор, но и эта причина аварий на АЭС не является сюрпризом, вспомним крупнейшие катастрофы в Чернобыле и на «Три-Майл-Айленде».

Таким образом, политические шаги по заморозке ядерных программ являются большей частью данью запросам общественного мнения, а не результатом объективного экспертного анализа ситуации.

Авария на «Фукусиме-1» не принесла ничего нового в мир ядерной энергетики и в изучение вопроса безопасности АЭС.

«В России самый серьезный риск — таяние льдов Арктики»

О том, как минимизировать ущерб от природных катаклизмов вне зависимости от их происхождения…

12 января 13:23

На этом фоне характерно выделяется позиция Франции, которая получает 80% электроэнергии от АЭС и не имеет разумной альтернативы: там сворачивание ядерных программ не планируется.

Теперь обратимся к современным альтернативам АЭС, которые многие «зеленые» и паникующие обыватели считают более безопасными и экологичными. Если АЭС, работающая в нормальном режиме, безопасна для окружающей среды (исключением может стать вопрос захоронения ядерных отходов), то все станции, сжигающие природное топливо, наносят серьезный вред окружающей среде каждый день в процессе штатного функционирования. Кроме того, запасы углеродного топлива ограничены, оно крайне ценно как исходное сырье для химической и полимерной промышленности, обеспечивающей растущие нужды общества потребления (вспомним еще раз высказывание Менделеева более чем вековой давности о том, что «сжигать нефть — это все равно что топить печь ассигнациями»).

Альтернативные источники энергии не способны покрыть все потребности, к тому же при текущем уровне развития технологий и они не могут считаться в полной мере экологичными.

Биотопливо производится пока только из съедобного сырья, а это чревато истощением сельскохозяйственных земель и голодом в странах третьего мира. Технологию производства солнечных батарей экологичной не назовешь, к тому же изнашиваются они чрезвычайно быстро. Даже ветряные электростанции — альфа и омега «зеленой энергии» — требуют для строительства крайне неэкологичного в производстве материала — алюминия. ГЭС, что давно доказано, разрушают экосистемы рек, да и небезопасны из-за все того же человеческого фактора: авария на Саяно-Шушенской ГЭС еще свежа в памяти, по крайней мере, российских обывателей. Хорошо иллюстрирует опасность отказа от ядерной энергетики и представленный ниже график роста выбросов углекислого газа при замене действующих АЭС аналогичными по мощности сериями ТЭС.

В свете этого на данном этапе для производства «зеленой энергии» борцам против АЭС следует отказаться от продвинутых благ цивилизации и сесть за педали динамо-машин, которые обеспечат хотя бы свет в их домах в ночное время.

При другом раскладе в их рассуждениях и действиях видна явная непоследовательность.

Но разве перспективы человечества настолько неприглядны и годы сосредоточенной работы лучших ученых умов ничего не дали? Отнюдь. Технологии биотоплива успешно развиваются и в ближайшие десятилетия смогут обеспечить переход от дорогостоящего пищевого сырья к дешевым целлюлозным отходам, а биотопливо будущего — водоросли в гигантских промышленных реакторах — способно перейти к прямой переработке выделяемого человечеством CO₂ в высококачественное топливо. Технологии коммерческого использования термоядерного синтеза развиваются уже сейчас: ведущие страны мира (доля России в проекте — 2/11) строят первый рентабельный термоядерный реактор ITER, который может начать работу уже через 10 лет. Та же Франция (реактор строится в местечке Кадараш под Марселем) явно делает ставку на безопасную технологию ядерного синтеза в будущем: количество радиоактивных веществ, находящихся в таком реакторе, мало, а энергия, выделяющаяся в результате возможной аварии, просто не может привести к разрушению реактора.

Таким образом, по оптимистичным прогнозам, чистая энергия может распространиться по Земле уже в ближайшие десятилетия.

Однако до этого момента нам следует сохранить планету чистой и богатой ресурсами для будущих поколений. Чтобы сделать это, человечеству придется использовать существующие атомные электростанции, хотя авария на «Фукусиме-1», возможно, косвенно стимулирует финансирование научных проектов энергии будущего.

ГЭС и АЭС – конкуренция или взаимное дополнение?.

ГЭС и АЭС – конкуренция или взаимное дополнение?.

saiga20k wrote in rushydro

November 10th, 2011

На днях появилось сообщение о выходе распоряжения Правительства России, касающегося проекта строительства Нижегородской АЭС. Станция мощностью 2,3 ГВт должна быть введена в эксплуатацию в 2019-21 годах. Этот проект часто выдвигается нижегородскими властями в качестве альтернативы достройки Чебоксарского гидроузла.

Проектируемая Нижегородская АЭС. Взято отсюда.

Является ли в действительности Нижегородская АЭС конкурентом проекта подъема водохранилища до проектной 68-й отметки? Попробуем разобраться.

По своей мощности и выработке, Нижегородская АЭС значительно превышает показатели Чебоксарской ГЭС (ввод 620 МВт и 1,4 млрд.кВт.ч). Однако, есть одна тонкость. Атомные электростанции – совершенно не маневренный источник электроэнергии, т.е. они не могут быстро изменять мощность и выработку. А в энергосистеме есть пики и провалы нагрузки. Соответственно, работать в пиковой части графика Нижегородская АЭС не сможет, а сам факт ввода в энергосистему 2,3 ГВт не маневренной мощности потребует ввода нескольких сотен МВт высокоманевренных мощностей.

Чебоксарская ГЭС

Именно эту функцию и может выполнить Чебоксарская ГЭС. При подъеме уровня до проектной отметки у станции появится регулирующая емкость, которую можно будет использовать для активной работы в пиковой части графика нагрузок. А ночью, в период резкого падения энергопотребления, станцию можно вообще остановить либо перевести на минимальную мощность.

Машинный зал Чебоксарской ГЭС

Учитывая, что в энергосистеме Центра уже сейчас существует значительный дефицит маневренных мощностей, а также планы строительства еще нескольких атомных энергоблоков, помимо Нижегородской АЭС (Тверская АЭС, Центральная АЭС, новые блоки на Калининской, Нововоронежской АЭС) – то необходимость ввода новых мощностей на ГЭС более чем очевидна. И достройка Чебоксарского гидроузла – наиболее простой и эффективный способ решения этой проблемы.

Строительство Загорской ГАЭС-2

Конечно, одна Чебоксарская ГЭС с ситуацией не справится, нужно будет строить и гидроаккумулирующие электростанции, и использовать маневренные возможности парогазовых установок. Но жизнь энергосистеме она сильно облегчит.

Подведем итоги. Нижегородская АЭС и Чебоксарская ГЭС друг с другом не конкурируют. Более того, именно планируемый ввод Нижегородской АЭС является серьезным аргументом за достройку чебоксарского гидроузла. Ну и наконец, не надо забывать, что увеличение мощности и выработки – далеко не основная задача Чебоксарского проекта, ориентированного в первую очередь на решение проблем водного транспорта, экологии, водоснабжения, регулирования режимов всего Волжско-Камского каскада.

Гидроэнергетика: как это работает

Школа водных наук

6 июня 2018 г.

Фотогалерея водопользования

Узнайте об использовании воды с помощью картинок

Дом школы водных наук

• Обзор

• Наука

• Мультимедиа

Так как же мы получаем электричество из воды? На самом деле гидроэлектростанции и угольные электростанции производят электроэнергию аналогичным образом. В обоих случаях источник энергии используется для вращения пропеллерной части, называемой турбиной.

•  Школа наук о воде ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА  •  Темы использования воды  •

Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

Падающая вода производит гидроэлектроэнергию.

Кредит: Управление долины Теннесси

Так как же мы получаем электричество из воды? На самом деле гидроэлектростанции и угольные электростанции производят электроэнергию аналогичным образом. В обоих случаях источник энергии используется для вращения пропеллерной части, называемой турбиной, которая затем вращает металлический вал в электрогенераторе, который является двигателем, производящим электричество. Угольная электростанция использует пар для вращения лопаток турбины; тогда как гидроэлектростанция использует падающую воду для вращения турбины. Результаты такие же.

Взгляните на эту схему (любезно предоставленную Управлением долины Теннесси) гидроэлектростанции, чтобы увидеть детали: не так много гидроэлектростанций в Канзасе или Флориде). Плотина хранит много воды за собой в резервуаре . Внизу стены плотины находится водозабор. Под действием силы тяжести он падает через напорный трубопровод внутри плотины. В конце водовода находится турбинный движитель, который приводится в движение движущейся водой. Вал от турбины идет вверх к генератору, который вырабатывает энергию. Линии электропередач подключены к генератору, который несет электричество в ваш дом и мой. Вода проходит мимо гребного винта через отводной канал в реку мимо плотины. Кстати, не стоит играть в воде прямо под плотиной, когда вода спускается!

 

Турбина и генератор производят электричество

Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

Схема гидроэлектрической турбины и генератора.

Предоставлено: Инженерный корпус армии США

Что касается того, как работает этот генератор, Инженерный корпус объясняет это следующим образом:
«Гидравлическая турбина преобразует энергию текущей воды в механическую энергию. Гидроэлектрический генератор преобразует эту механическую энергию в электричество. Работа генератора основана на принципах, открытых Фарадеем. Он обнаружил, что когда магнит движется мимо проводника, он вызывает протекание электричества. В большом генераторе электромагниты создаются путем пропускания постоянного тока через проволочные петли. наматываются на стопки пластин из магнитной стали. Они называются полюсами поля и устанавливаются по периметру ротора. Ротор прикреплен к валу турбины и вращается с фиксированной скоростью. Когда ротор вращается, это вызывает полюса поля (электромагниты) двигаться мимо проводников, установленных в статоре. Это, в свою очередь, вызывает протекание электричества и появление напряжения на выходных клеммах генератора».

 

Аккумулирование: повторное использование воды для удовлетворения пикового спроса на электроэнергию

Спрос на электроэнергию не является «плоским» и постоянным. Спрос растет и падает в течение дня, а ночью потребность в электроэнергии в домах, на предприятиях и в других объектах снижается. Например, здесь, в Атланте, штат Джорджия, в 17:00 жаркого августовского выходного дня можно поспорить, что существует огромный спрос на электроэнергию для работы миллионов кондиционеров! Но через 12 часов, в 5:00 утра… не так уж и много. Гидроэлектростанции более эффективно обеспечивают пиковые потребности в электроэнергии в течение коротких периодов, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе, и атомные электростанции, и один из способов сделать это — использовать «насосное хранилище», которое повторно использует одну и ту же воду более одного раза.

Аккумулирование с помощью насосов – это метод хранения воды в резерве для нужд пикового периода путем перекачки воды, уже прошедшей через турбины, в резервуар для хранения над электростанцией в то время, когда спрос потребителей на энергию низок, например, во время посреди ночи. Затем воде позволяют течь обратно через турбины-генераторы в периоды, когда потребность высока и система подвергается большой нагрузке.

Источники/использование: общественное достояние.

Насосное хранилище: повторное использование воды для удовлетворения пикового спроса на электроэнергию

Резервуар действует во многом как батарея, сохраняя энергию в виде воды, когда спрос низкий, и производя максимальную мощность в дневные и сезонные пиковые периоды. Преимущество гидроаккумулирующих установок заключается в том, что гидроэлектростанции могут быстро запускаться и быстро регулировать производительность. Они эффективно работают при использовании в течение одного часа или нескольких часов. Поскольку гидроаккумулирующие водохранилища относительно малы, затраты на строительство обычно ниже по сравнению с обычными гидроэлектростанциями.

 

Ниже приведены научные темы, связанные с использованием воды на гидроэлектростанциях.

Ниже приведены мультимедийные ресурсы, связанные с использованием воды на гидроэлектростанциях.

• Обзор

  Так как же мы получаем электричество из воды? На самом деле гидроэлектростанции и угольные электростанции производят электроэнергию аналогичным образом. В обоих случаях источник энергии используется для вращения пропеллерной части, называемой турбиной.

  •  Школа наук о воде ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА  •  Темы использования воды  •

  Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

  Падающая вода производит гидроэлектроэнергию.

  Авторы и права: Tennessee Valley Authority

  Так как же мы получаем электричество из воды? На самом деле гидроэлектростанции и угольные электростанции производят электроэнергию аналогичным образом. В обоих случаях источник энергии используется для вращения пропеллерной части, называемой турбиной, которая затем вращает металлический вал в электрогенераторе, который является двигателем, производящим электричество. Угольная электростанция использует пар для вращения лопаток турбины; тогда как 9Гидроэлектростанция 0027 использует падающую воду для вращения турбины. Результаты такие же.

  Взгляните на эту схему (любезно предоставленную Управлением долины Теннесси) гидроэлектростанции, чтобы увидеть детали: не так много гидроэлектростанций в Канзасе или Флориде). Плотина хранит много воды за собой в резервуаре . Внизу стены плотины находится водозабор. Под действием силы тяжести он падает через напорный трубопровод внутри плотины. В конце водовода находится турбинный движитель, который приводится в движение движущейся водой. Вал от турбины идет вверх к генератору, который вырабатывает энергию. Линии электропередач подключены к генератору, который несет электричество в ваш дом и мой. Вода проходит мимо гребного винта через отводной канал в реку мимо плотины. Кстати, не стоит играть в воде прямо под плотиной, когда вода спускается!

   

  Турбина и генератор производят электричество

  Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

  Схема гидроэлектрической турбины и генератора.

  Предоставлено: Инженерный корпус армии США

  Что касается того, как работает этот генератор, Инженерный корпус объясняет это следующим образом:
  «Гидравлическая турбина преобразует энергию текущей воды в механическую энергию. Гидроэлектрический генератор преобразует эту механическую энергию в электричество. Работа генератора основана на принципах, открытых Фарадеем. Он обнаружил, что когда магнит движется мимо проводника, он вызывает протекание электричества. В большом генераторе электромагниты создаются путем пропускания постоянного тока через проволочные петли. наматываются на стопки пластин из магнитной стали. Они называются полюсами поля и устанавливаются по периметру ротора. Ротор прикреплен к валу турбины и вращается с фиксированной скоростью. Когда ротор вращается, это вызывает полюса поля (электромагниты) двигаться мимо проводников, установленных в статоре. Это, в свою очередь, вызывает протекание электричества и появление напряжения на выходных клеммах генератора».

   

  Аккумулирование: повторное использование воды для удовлетворения пикового спроса на электроэнергию

  Спрос на электроэнергию не является «плоским» и постоянным. Спрос растет и падает в течение дня, а ночью потребность в электроэнергии в домах, на предприятиях и в других объектах снижается. Например, здесь, в Атланте, штат Джорджия, в 17:00 жаркого августовского выходного дня можно поспорить, что существует огромный спрос на электроэнергию для работы миллионов кондиционеров! Но через 12 часов, в 5:00 утра… не так уж и много. Гидроэлектростанции более эффективно обеспечивают пиковые потребности в электроэнергии в течение коротких периодов, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе, и атомные электростанции, и один из способов сделать это — использовать «насосное хранилище», которое повторно использует одну и ту же воду более одного раза.

  Аккумулирование с помощью насосов – это метод хранения воды в резерве для нужд пикового периода путем перекачки воды, уже прошедшей через турбины, в резервуар для хранения над электростанцией в то время, когда спрос потребителей на энергию низок, например, во время посреди ночи. Затем воде позволяют течь обратно через турбины-генераторы в периоды, когда потребность высока и система подвергается большой нагрузке.

  Источники/использование: общественное достояние.

  Насосное хранилище: повторное использование воды для удовлетворения пикового спроса на электроэнергию

  Резервуар действует во многом как батарея, сохраняя энергию в виде воды, когда спрос низкий, и производя максимальную мощность в дневные и сезонные пиковые периоды. Преимущество гидроаккумулирующих установок заключается в том, что гидроэлектростанции могут быстро запускаться и быстро регулировать производительность. Они эффективно работают при использовании в течение одного часа или нескольких часов. Поскольку гидроаккумулирующие водохранилища относительно малы, затраты на строительство обычно ниже по сравнению с обычными гидроэлектростанциями.

   

• Наука

  Ниже приведены научные темы, связанные с использованием воды на гидроэлектростанциях.

• Мультимедиа

  Ниже представлены мультимедийные ресурсы, связанные с использованием воды на гидроэлектростанциях.

гидроэлектростанции | Определение, возобновляемые источники энергии, преимущества, недостатки и факты

гидротурбогенераторы

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:

Джамсетджи Тата

Похожие темы:

сила
сила воды
гидроаккумулирующая система

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

гидроэлектростанция , также называемая гидроэлектростанция , электроэнергия, вырабатываемая генераторами, приводимыми в действие турбинами, которые преобразуют потенциальную энергию падающей или быстро текущей воды в механическую энергию. В начале 21 века гидроэнергетика была наиболее широко используемой формой возобновляемой энергии; в 2019 годуна его долю приходилось более 18 процентов от общей мощности производства электроэнергии в мире.

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

Викторина «Британника»

Викторина «Оружие, энергетика и энергосистемы»

Какой английский инженер и изобретатель построил и запатентовал первую паровую машину? Кто разработал первый процесс недорогого производства стали? Проверьте свои знания. Пройди тест.

Гидроэлектростанции обычно располагаются в плотинах, перекрывающих реки, тем самым поднимая уровень воды за плотиной и создавая настолько высокий напор, насколько это возможно. Потенциальная мощность, которая может быть получена из объема воды, прямо пропорциональна рабочему напору, поэтому для установки с высоким напором требуется меньший объем воды, чем для установки с низким напором, для производства равного количества энергии. В некоторых плотинах ГЭС сооружается на одном из бортов плотины, при этом часть плотины используется как водосброс, по которому сбрасывается избыточная вода во время паводков. Там, где река течет по узкому крутому ущелью, электростанция может располагаться внутри самой плотины.

В большинстве населенных пунктов спрос на электроэнергию значительно различается в разное время суток. Для выравнивания нагрузки на генераторы изредка строятся гидроаккумулирующие электростанции. В непиковые периоды часть доступной дополнительной мощности подается на генератор, работающий как двигатель, приводящий в движение турбину для перекачки воды в приподнятый резервуар. Затем, в периоды пикового спроса, вода снова стекает через турбину для выработки электроэнергии. Гидроаккумулирующие системы эффективны и обеспечивают экономичный способ справиться с пиковыми нагрузками.

В некоторых прибрежных районах, таких как устье реки Ранс в Бретани, Франция, были построены гидроэлектростанции, чтобы использовать преимущества приливов и отливов. Когда приходит прилив, вода накапливается в одном или нескольких резервуарах. Во время отлива вода в этих резервуарах используется для привода гидротурбин и связанных с ними электрогенераторов ( см. мощность приливов).

Падающая вода является одним из трех основных источников энергии, используемых для выработки электроэнергии, двумя другими являются ископаемое топливо и ядерное топливо. Гидроэнергетика имеет определенные преимущества перед этими другими источниками. Он постоянно обновляется из-за повторяющегося характера гидрологического цикла. Не производит теплового загрязнения. (Однако некоторые плотины могут производить метан в результате разложения растительности под водой. ) Гидроэлектроэнергия является предпочтительным источником энергии в районах с сильными дождями и в холмистых или горных районах, которые находятся в достаточной непосредственной близости от основных центров нагрузки. Некоторые крупные ГЭС, удаленные от центров нагрузки, могут быть достаточно привлекательными, чтобы оправдать длинные высоковольтные линии электропередачи. Небольшие местные ГЭС также могут быть экономичными, особенно если они сочетают хранение воды во время малых нагрузок с производством электроэнергии во время пиковых нагрузок. Многие негативные воздействия гидроэлектростанций на окружающую среду связаны с плотинами, которые могут прервать миграцию нерестящихся рыб, таких как лосось, и навсегда затопить или вытеснить экологические и человеческие сообщества по мере заполнения водохранилищ. Кроме того, плотины гидроэлектростанций уязвимы из-за нехватки воды. В августе 2021 года Оровилльская плотина, одна из крупнейших гидроэлектростанций в Калифорнии, была вынуждена закрыться из-за исторической засухи в регионе.