√идроэлектростанции и их роль в энергетике

√идроэлектростанции и их роль в энергетике

√идроэлектроэнерги€ €вл€етс€ одним из наиболее распространЄнных и доступных видов электроэнергии, широко используемых в таких странах, как  итай, –осси€, Ѕразили€, —Ўј, Ќорвеги€ и др. “ак, по данным ƒепартамента информационного обеспечени€ в области энергетики —Ўј, в 2008 году около 70% от общего объема возобновл€емой энергии, потребл€емой в стране, было произведено с помощью гидроэлектростанций.

“ехнологи€ использовани€ энергии водных потоков имеет долгую историю, что обусловлено сравнительной легкодоступностью источников и практически полным отсутствием выбросов, которые могут оказать негативное вли€ние на окружающую среду.

ƒл€ производства электричества гидроэлектростанции используют энергию естественного тока воды Ц при этом данна€ технологи€ может использоватьс€ как на крупных, так и малых предпри€ти€х.

¬ зависимости от вырабатываемой мощности гидроэлектростанции подраздел€ютс€ на:

  •  рупные Ц электростанции мощностью от 30 ћ¬т и выше;
  • ћалые Ц станции мощностью от 100 к¬т до 30 ћ¬т;
  • ћикрогидроэлектростанции Ц станции мощностью до 100 к¬т, используемые дл€ обеспечени€ электричеством дома, фермы или небольшой деревни.

 рупные гидроэлектростанции

 рупные гидроэлектрические станции используютс€ дл€ обеспечени€ энергией центральных и изолированных энергосетей. ¬ —Ўј, например, в насто€щий момент гидроэлектростанции функционируют по меньшей мере в 34 штатах, и их совокупна€ мощность составл€ет более 80†000 ћ¬т.

ѕлотинные гидроэлектростанции

Ќаиболее распространЄнным видом гидроэлектростанций €вл€етс€ плотинна€ √Ё—. ¬ данном случае используетс€ плотина дл€ перегораживани€ русла рек и создани€ водохранилища.  огда вода освобождаетс€, она поступает на лопасти гидротурбины, которые привод€т в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию. —пуск воды производитс€ либо дл€ поддержани€ уровн€ в водоеме, либо когда возникает спрос на электроэнергию.

√идроаккумулирующие электростанции

√идроэлектростанции с плотинами могут также использоватьс€ дл€ аккумулировани€ электроэнергии. ¬о врем€ пиков потреблени€ такие гидроаккумулирующие предпри€ти€ функционируют по принципу традиционных √Ё—: вода поступает на лопасти турбины, которые начинают вращатьс€. ћеханическа€ энерги€, таким образом, передаетс€ на гидрогенератор, который и вырабатывает электроэнергию. ќднако во врем€ провалов энергопотреблени€ станци€ использует дешевую электроэнергию из энергосети; лопасти турбины крут€тс€ в обратном направлении, и вода перекачиваетс€ из нижнего резервуара в водохранилище.

ƒеривационные гидроэлектростанции

 онструкци€ деривационных гидроэлектрических станций не требует наличи€ большой плотины (однако небольшие плотины все-таки иногда используютс€). ¬ данном случае дл€ приведени€ в движение турбины часть водного потока реки перенаправл€етс€ в водоотводный канал или трубу.

“ехнологии получени€ гидроэнергии не раз подвергались резкой критике в св€зи с изменением облика дикой природы, затруднением миграции рыб и ухудшением качества воды и режимов течений. ¬ результате многие ученые предсказывают упадок отрасли к 2020 году. ћногие из этих проблем уже удалось решить с помощью лестничных рыбоходов, рыбозаградительных решеток, турбин с новой конструкцией и регул€рной аэрации водохранилищ.

ћикрогидроэлектростанции

ћикрогидроэлектростанции Ц это установки мощностью менее 100 к¬т, используемые дл€ получени€ механической энергии или электричества дл€ ферм, хоз€йств и небольших поселков.

¬се гидроэлектрические системы используют энергию потока воды дл€ производства электричества или механической энергии. ’от€ существует несколько способов использовани€ водных ресурсов дл€ обеспечени€ энергоснабжени€, на микрогидроэлектростанци€х, как правило, используютс€ так называемые русловые системы, которые не требуют наличи€ большого водохранилища.

¬ таких системах часть водного потока перенаправл€етс€ в водопровод€щие сооружени€ Ц каналы, трубы или напорные водоводы Ц и поступает на лопасть турбины или вод€ное колесо. “екуща€ вода вращает колесо или турбину, которое передает крут€щее усилие на вал. ƒвижение может использоватьс€ дл€ механических процессов, например, перекачивани€ воды или дл€ приведени€ в действие генератора посто€нного или переменного тока, производ€щего электричество.

–условые микро√Ё— состо€т из:

Ј†††††††† ¬одопровод€щего сооружени€ Ц канала, трубы или напорного водовода Ц по которому поступает вода.

Ј†††††††† “урбины, насоса или вод€ного колеса, которые превращают энергию потока воды в энергию вращени€.

Ј†††††††† √енератор посто€нного или переменного тока, преобразующий вращательную энергию в электричество.

Ј†††††††† Ёлектропроводка, по которой поставл€етс€ электричество.

¬ конструкции многих русловых гидростанций также часто используетс€ инвертор, дл€ преобразовани€ низковольтного посто€нного тока, производимого системой, в переменный ток с напр€жением 120 или 240 вольт.†

¬ыпускаемые в продажу турбины и генераторы обычно продаютс€ в комплексе. —амодельные установки требуют соотнесени€ мощности и скорости вращени€ лопастей турбины с возможност€ми генератора.

ќт того, соединена ли гидроэлектрическа€ микросистема с электросетью или функционирует автономно, будет зависеть слаженность работы всех ее компонентов. Ќапример, в некоторых автономных системах используютс€ батареи дл€ аккумулировани€ производимого электричества. ќднако, поскольку нагрузка гидроэлектрических систем в большой степени зависит от сезона, батареи могут быть не самым практичным решением. »спользуемые батареи должны располагатьс€ как можно ближе к турбине, поскольку передача низковольтного электричества на длинные дистанции весьма затруднительна.

ѕлотины и другие элементы деривационных гидросистем редко используютс€ в гидроэлектрических микростанци€х. ќни требуют дополнительных расходов и квалифицированной помощи инженера-строител€.  роме того, плотины осложн€ют процесс технического обслуживани€ станции и увеличивают риск нанесени€ вреда окружающей среде.†

ѕодготовлено на основе материалов, размещенных на сайте ћинистерства энергетики —Ўј http://www.eere.energy.gov/

перевод с английского Ц Ќаталь€ ѕристром

  • ƒата публикации: 20.12.2011
  • 1640
ќќќ Ђƒ≈Ћќ¬џ≈ —»—“≈ћџ —¬я«»ї
ќтраслевой информационно-аналитический портал, посв€щЄнный энергетике Ѕеларуси. јктуальные новости и событи€. ѕодробна€ информаци€ о компани€х, товары и услуги.
220013
–еспублика Ѕеларусь
ћинск
ул. ул. Ѕ. ’мельницкого, 7, офис 310
+375 (17) 336 15 55 , +375 (25) 694 54 56 , +375 (29) 302 40 02 , +375 (33) 387 08 05
+375 (17) 336 15 56
info@energobelarus.by
ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

191611654
5
5
1
150
150