На горных реках Азербайджана построят более трех десятков малых ГЭС — Российская газета

Азербайджанская гидроэнергетика, потенциальная мощность которой оценивается сегодня в 40 млрд кВт/ч, до настоящего времени оставалась недостаточно востребованным ресурсом. Однако около трех лет назад в стране стартовала программа строительства малых деривационных гидроэнергетических объектов. Для этой цели предполагается использовать ресурсы небольших горных рек, на которых в ближайшие годы будет построено свыше трех десятков малых гидроэлектростанций.

Суммарный потенциал водных ресурсов шести сравнительно крупных рек страны составляет 30,6 млрд кубометров стоков. В частности, с 40-х годов прошлого века достаточно успешно используется гидропотенциал основных водных артерий страны — Куры и Араза. Так, на Куре построены несколько каскадов Шамкирской, Варваринской, Мингячевирской ГЭС, крупная гидростанция возведена и на реке Араз в Нахчыване. Однако, несмотря на природные возможности, сегодня удельный вес действующих в стране ГЭС не превышает одной седьмой части мощности всей энергосистемы, а объем производимой ими электроэнергии держится в пределах 2,7 млрд кВт/ч в год.

Для сравнения: совокупный объем выработки ТЭС и ГЭС в 2011 году составил 20 млрд кВт/ч.

Вопрос развития в стране гидроэнергетики вновь приобрел актуальность три года назад после распоряжения президента Азербайджана Ильхама Алиева об учреждении Госагентства по альтернативным и возобновляемым источникам энергии. Другим распоряжением главы государства главному энерговедомству страны — ОАО «Азерэнержи» была поручена подготовка специальных программ по широкому использованию в республике малых гидроэлектростанций. Руководство страны высказывает намерение интенсифицировать процесс строительства малых (1-8 МВт) и средних (10-40 МВт) ГЭС, а также модернизировать существующие гидроэлектростанции.

Для решения этой задачи специалисты АО «Азерэнержи» и Минпромэнерго делают ставку прежде всего на малые горные реки Большого Кавказа. Здесь будут устанавливаться небольшие турбогенераторы мощностью от 0,5 до 5 мегаватт, для которых не требуется сооружения плотин и сложных гидроузлов. В основном это будут деривационные станции, не требующие значительных инвестиций.

В целом, согласно расчетам Научно-исследовательского и проектно-изыскательского института энергетики Азербайджана, водный потенциал страны позволяет строить до 280 малых ГЭС совокупной мощностью порядка 700 МВт и производством энергии около 3,5 млрд кВт/ч. Однако реально рассматривается возможность возведения около 36 эффективных малых ГЭС, мощность которых определена на уровне 113,29 МВт. В настоящее время специалисты Госагентства по развитию альтернативных и возобновляемых источников энергии проводят изыскания на нескольких горных реках для строительства первых 11 малых ГЭС мощностью от 0,5 до 3 МВт.

По предварительным расчетам, на каждый мегаватт мощности потребуется два миллиона манатов ($2,5 млн) инвестиций. Первые малые гидрообъекты могут быть введены в строй уже в будущем году.

Помимо малых ГЭС в стране строятся или проектируются ряд гидрообъектов относительно большей мощности. Так, около шести лет тому назад стартовали первые проекты малых ГЭС с использованием гидропотенциала Нахчыванской автономной республики. На ее малых реках должны быть построены восемь деривационных станций общей мощностью до 32,1 мВт, а на более полноводных артериях края возводятся приплотинные станции.

В частности, три года назад в Ордубадском районе НАР состоялся пуск приплотинной ГЭС производительностью 80 млн киловатт часов. Эта 20 МВт станция, относящаяся к объектам средней мощности, использует ресурсы полноводной в течение всего года реки Гиланчай. Продолжается также строительство ГЭС в 40 МВт на Шабранском водохранилище, сдача этого объекта в строй ожидается в скором времени.

В 2009-2011 годах был заложен фундамент еще нескольких объектов. В частности, интенсивные работы ведутся на площадке новой гидроэлектростанции мощностью 25 МВт в Физулинском районе, строятся также ГЭС: «Балакен-1», «Гусар-1» и «Гейчай-1». Еще одна средняя гидроэлектростанция строится в Исмаиллинском районе.

Помимо возведения новых гидроэлектростанций в стране осуществляется программа приватизации и последующей модернизации построенных десятки лет тому назад малых и средних ГЭС.

Ожидается, что к 2015 году потенциал всех генерирующих мощностей Азербайджана будет наращен до 9 тыс МВт.

Причем, по расчетам специалистов, доля малых ГЭС и иных альтернативных видов энергетики через пять-десять лет должна составить от десяти до двадцати процентов совокупной мощности энергосистемы страны.

Гидроэлектростанции — Ассоциация «Гидроэнергетика России»

Гидроэлектрическая станция (гидроэлектростанция, ГЭС) это электростанция, преобразующая механическую энергию воды в электрическую энергию.

По установленной мощности и выработке гидроэлектростанции находятся на втором месте в мире после тепловых электростанций (более 1400 ГВт и около 4 200 ТВт ч соответственно на начало 2018 г.).

В настоящее время на территории России функционируют 185 гидроэлектростанций, в том числе: 15 ГЭС мощностью свыше 1000 МВт, 102 ГЭС мощностью свыше 10 МВт, две ГАЭС (Загорская ГАЭС и ГАЭС каскада Кубанских ГЭС) и Зеленчукская ГЭС-ГАЭС.

При низкой себестоимости вырабатываемой электроэнергии ГЭС и ГАЭС характеризуются высокими удельными капитальными затратами.

Мощность и выработка крупных ГЭС значительно превышает показатели действующих в настоящее время ТЭС и АЭС. Мощность крупнейшей в мире ГЭС «Три ущелья» (на р. Янцзы, Китай) 22,5 ГВт, а ее выработка составляет около 100 млрд кВт⋅ч в год. Крупнейшая ГЭС в России Саяно-Шушенская ГЭС им. П.С. Непорожнего мощностью 6,4 ГВт ежегодно вырабатывает более 22 млрд кВт⋅ч.

ГЭС можно разделить на две основные группы: ГЭС на крупных равнинных реках и ГЭС на горных реках. Основными сооружениями ГЭС на равнинной реке являются плотина, создающая сосредоточенный перепад уровней (напор) и водохранилище, обеспечивающее перераспределение речного стока в течении определенного срока (периода регулирования), а также здание ГЭС, в котором размещаются гидравлические турбины, генераторы, электрическое и механическое оборудование.

В случае потребности строятся водосбросные и судоходные сооружения, водозаборы для систем орошения и водоснабжения, рыбопропускные сооружения и т.п. Возможно создание на реке каскадов ГЭС. В России построены и успешно эксплуатируются Волжский, Камский, Ангарский, Енисейский и другие каскады ГЭС.

Вода под действием тяжести по водоводам движется из верхнего бьефа (водохранилища) в нижний бьеф, вращая рабочее колесо турбины. Гидравлическая турбина соединена валом с ротором генератора. Турбина и генератор вместе образуют гидроагрегат. В турбине гидравлическая энергия преобразуется в механическую энергию вращения на валу агрегата, а генератор преобразует эту энергию в электрическую.

Все построенные ГЭС, особенно обладающие крупными водохранилищами, играют решающую роль в обеспечении надежности, устойчивости и живучести Единой энергетической системы России (ЕЭС России).

Большой интерес в мире и в России в настоящее время вызывает возможность создания малых ГЭС.

Малые ГЭС (мощностью до 25 МВт) могут создаваться в короткие сроки с использованием унифицированных гидроагрегатов и строительных конструкций с высоким уровнем автоматизации систем управления. Экономическая эффективность их использования существенно возрастает при комплексном использовании малых водохранилищ (рекреация, рыбоводство, водозаборы для систем орошения и водоснабжения и т.п.).

Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) предназначена для перераспределения во времени энергии и мощности в энергосистеме. В часы пониженных нагрузок ГАЭС работает как насосная станция. Она за счет потребляемой энергии перекачивает воду из нижнего бьефа в верхний и создает запасы гидроэнергии. В часы максимальной нагрузки ГАЭС работает как гидроэлектростанция. Вода из верхнего бьефа пропускается через турбины в нижний бьеф, и ГАЭС вырабатывает и выдает электроэнергию в энергосистему. ГАЭС потребляет дешевую электроэнергию, а выдает более дорогую энергию в период пика нагрузки, заполняет провалы нагрузки и снижает пики нагрузки в энергосистеме, позволяет работать агрегатам атомных и тепловых электростанций в наиболее экономичном и безопасном равномерном режиме, резко снижая при этом удельный расход топлива на производство 1 кВт · ч электроэнергии в энергосистеме.

В России, особенно в европейской части, остро стоит проблема создания маневренных электростанций, в том числе ГАЭС.

ГЭС—ГАЭС вырабатывает электроэнергию в период пика нагрузки за счет притока воды в верхний бьеф и за счет перекаченной из нижнего бьефа в верхний в период провалов нагрузки в энергосистеме. Реконструкция ГЭС в ГЭС—ГАЭС, как показывает зарубежный опыт, весьма эффективна в энергосистемах, где мала доля ГЭС и ГАЭС.

Основными препятствиями для создания новых гидроэлектростанций и, прежде всего, крупных ГЭС являются несовершенство законодательной и нормативной базы, необходимость в большинстве случаев вывода из оборота земель и переселения жителей, сложность проектирования (географические и геологические условия в каждом случае уникальны), масштабные риски проектных и строительных ошибок, длительные сроки строительства, необходимость безусловного учета на всех этапах (от проектирования до эксплуатации) современных требований, касающихся охраны окружающей среды. В то же время безусловным достоинством гидроэнергетики является улучшения экологической обстановки и значительное снижение (на 20-40 %) выбросов углекислого газа в атмосферу.

 

Литература:

Основы современной энергетики. Курс лекций для менеджеров энергетических компаний Под общей редакцией чл.-корр. РАН Е. В. Аметистова, Издательство МЭИ, 2004

Hydropower status report 2018. Sector trends and insights. International Hydropower Association (IHA)

 

Каскад Пазских ГЭС | ТГК-1

• Установленная электрическая мощность —187,6 МВт
• Выработка электроэнергии — 967,8 млн кВтч

Располагается на реке Паз (Патсойоки) в Мурманской области.

Все ГЭС Каскада работают в автоматическом режиме. Управление станциями осуществляется с диспетчерского пульта, смонтированного на Раякоски ГЭС.

Через Пазский каскад осуществляется экспорт электроэнергии в Финляндию и Норвегию.

• Янискоски ГЭС (пущена в эксплуатацию 26 декабря 1950 г.)
• Раякоски ГЭС (пущена в эксплуатацию 25 мая 1956 г.)
• Кайтакоски ГЭС (пущена в эксплуатацию 24 сентября 1959 г.)
• Борисоглебская ГЭС (пущена в эксплуатацию 1 апреля 1964 г.)
• Хевоскоски ГЭС (пущена в эксплуатацию 1 октября 1970 г.)

Справочная информация

Каскад Пазских ГЭС был создан приказом Министерства электростанций СССР 1 июля 1955 г. на базе действующей Янискоски ГЭС и строящейся Раякоски.

Работу каскада обеспечивает вытекающая из финского озера Инари пограничная река Паз, отделяющая Россию от Финляндии и Норвегии. Поскольку Пазский каскад использует гидроресурсы естественного водохранилища — финского озера Инари, то еще в 1959 г. Россией и Финляндией было подписано соглашение по регулированию водных запасов озера. Чуть позже к нему присоединилась Норвегия.

Мощности ГЭС Пазского каскада нарастают по мере их приближения к устью реки. Поэтому нижняя — Борисоглебская ГЭС — в 5 раз превосходит по мощности самую верхнюю — Кайтакоски.

До 85% энергии, производимой на реке Паз, поставляется станциями на экспорт в Финляндию и Норвегию. 

Все ГЭС каскада работают в автоматическом режиме, управление ими осуществляется с единого пульта, смонтированного на Раякоски ГЭС.

Через Пазский каскад ГЭС ПАО «ТГК-1» экспортирует электроэнергию в Финляндию и Норвегию.

Янискоски, самая первая станция Пазского Каскада, начала строиться на территории Финляндии в 1938 году, и через четыре года была пущена в эксплуатацию. Она предназначалась для энергоснабжения никелевых рудников района Петсамо. Разрушенная в 1944 году, ГЭС восстанавливалась по контракту с СССР финской фирмой «Иматран Войма», которая позже строила Раякоски и Кайтакоски ГЭС.

26 декабря 1950 Янискоски ГЭС заработала с новыми мощностями. Этот день считается не только днем рождения станции — с него начался послевоенный период экономического сотрудничества между Советским Союзом, Финляндией и Норвегией.  

Водохранилище ГЭС Янискоски имеет объем 30 миллионов кубометров. Это позволяет осуществлять суточное регулирование стока и сохранять необходимый уровень воды в естественном водохранилище. 

Установленная мощность ГЭС — 30,2 МВт, выработка электроэнергии в 2020 году — 129,13 млн кВтч.

Раякоски ГЭС была построена финской фирмой «Иматран Войма» по контракту с Министерством энергетики СССР и введена в эксплуатацию 25 мая 1956 г. Первый гидроагрегат пущен 10 августа 1955 г. Станция является низконапорной русловой ГЭС. 

Рядом с Раякоски ГЭС находится одноименный поселок. Здесь проводится международная Лыжня Дружбы — соревнования, участники которых проходят 12-километровую трассу, пролегающую через границы трех государств: России, Финляндии и Норвегии. Сотрудники ГЭС традиционно помогают в подготовке лыжни и проведении соревнований.

С расположенного на Раякоски ГЭС единого пульта осуществляется управление всеми ГЭС Пазского Каскада, которые работают в автоматическом режиме.

Установленная мощность — 43,2 МВт, среднемноголетняя выработка электроэнергии — 246,03 млн кВтч.

Кайтакоски ГЭС, первая ступень Каскада, была введена в постоянную эксплуатацию 24 сентября 1959 года. Она является низконапорной русловой ГЭС и расположена в 14 км от истока реки Паз.

Кайтакоски строилась финской фирмой «Иматран Войма», как и две другие станции Пазского Каскада, Янискоски и Раякоски.

Мощности Каскада Пазских ГЭС нарастают по мере их приближения к устью реки. Поэтому верхняя – Кайтакоски – является самой маломощной в Каскаде. Кайтакоски ГЭС является регулирующей и оказывает непосредственное влияние на уровень воды в озере Инари, а также оказывает влияние на уровень водохранилищ гидроэлектростанций ниже по течению реки Паз. Как и остальные ГЭС на реке Паз, Кайтакоски работает в автоматическом режиме. 

Мощность станции составляет менее 25 МВт, на основании чего она включена в реестр возобновляемых источников энергии России.

Установленная мощность — 11,2 МВт, среднемноголетняя выработка электроэнергии — 73,34 млн кВтч.

Строительство ГЭС осуществлялось по заказу СССР специалистами норвежской фирмы «Норэлектро», началось в 1960 г. Генераторы и турбины для станции были изготовлены на заводах «ЛМЗ» и «Уралэлектроаппарат».

В эксплуатацию станция введена 1 апреля 1964 г. Около десяти лет после постройки являлась самой северной гидроэлектростанцией мира. По плотине ГЭС проходит государственная граница между Россией и Норвегией.

Машинный зал станции расположен под землей на глубине 50 м и сооружен в скале. Прежде чем вода реки Паз попадает на лопасти турбин, она совершает путь по тоннелю длиной 854 м, пробитому в скале. Высота сводов тоннеля 14 метров, ширина — 10 метров.

Станция имеет самое крупное на Каскаде пристанционное водохранилище протяженностью 41 км по руслу реки, которое обеспечивает суточное и недельное регулирование стока.

Установленная мощность ГЭС — 56 МВт, среднемноголетняя выработка электроэнергии — 288,55 млн кВтч.

По заказу СССР норвежская фирма «Норэлектро» в 1956 г. начала строительство Хевоскоски ГЭС, в эксплуатацию станция была принята 9 сентября 1970 г. Является русловой ГЭС.

Хевоскоски ГЭС имеет самый протяженный напорный фронт, куда входят три земляные плотины, водосброс и здание ГЭС, протяженностью 3 478 м.

Установленная мощность — 47 МВт, среднемноголетняя выработка электроэнергии — 230,79 млн кВтч.

2015

• Выполнен капитальный ремонт трансформатора ст. №2 Раякоски ГЭС
• Выполнен капитальный ремонт гидроагрегата № 2 Хевоскоски ГЭС

2016

• Внедрены СОТИ АССО и АИИС КУЭ на всех ГЭС Каскада
• Выполнен капитальный ремонт гидроагрегата № 1 Хевоскоски ГЭС  

2017

• Выполнен текущий ремонт гидроагрегата № 2 Кайтакоски ГЭС
• Выполнен текущий ремонт гидроагрегата № 3 Раякоски ГЭС

2018

• На Борисоглебской ГЭС завершился капитальный ремонт гидроагрегата № 1

3.

1. Каскады ГЭС — Энергетика: история, настоящее и будущее

3.1. Каскады ГЭС

Наиболее эффективное использование водных и гидроэнергетических ресурсов достигается при строительстве на реках каскадов ГЭС, образующих единый водохозяйственный комплекс. Принцип создания на реках каскадов ГЭС является основополагающим во всех странах.

Группа ГЭС, расположенных по течению реки на некотором расстоянии друг от друга и связанных между собой общим водохозяйственным режимом, образует каскад. Главной задачей каскадов ГЭС является комплексное использование водных ресурсов.

Создание каскадов ГЭС обеспечивает более полное зарегулирование стока и использование гидроэнергетических ресурсов, позволяет в максимальной мере увязать интересы гидроэнергетики и других участников ВХК, хотя усложняется их взаимодействие в условиях комплексного использования водохранилищ каскада. Однако, с другой стороны, облегчается преодоление противоречий между ними, благодаря чему достигается увеличение мощности и выработки ГЭС, возможность работы ГЭС в пиковой зоне в соответствии с графиком нагрузок в связи с устранением ряда ограничений по режиму попусков и уровней в нижнем бьефе и др.

Рис. 3.1. Каскад ГЭС на р. Нарын (продольный профиль): 1 – Кампаратинская ГЭС №1; 2 – Кампаратинская ГЭС № 2; 3 – Токтогульская ГЭС; 4 – Курпсайская ГЭС; 5 – Таткумырская ГЭС; 6 – Шамалдысайская ГЭС; 7 – Уч-Курганская ГЭС

Выбор оптимальной схемы каскада ГЭС является сложной многофункциональной задачей, решаемой на основании техникоэкономического сравнения вариантов и анализа экологических последствий, исходя из природных условий, прогноза развития социально-экономических условий региона.

Основным этапом, определяющим возможность и эффективность реализации гидроэнергетического потенциала реки, является разработка схемы использования гидроэнергетических ресурсов, предусматривающей комплексное использование водохранилищ. В схеме определяется оптимальная разбивка каскада ГЭС, включая предварительное их местоположение и параметры, порядок строительства ГЭС в каскаде и первоочередные ГЭС.

При разбивке водотока на ступени, размещении ГЭС и установлении их основных параметров определяющее значение имеют природные условия в бассейне реки (гидрологические, топографические, геологические), состояние окружающей природной среды, состояние и перспективы развития техногенной и социальной среды и другие факторы. Исходя из совокупности этих факторов, более благоприятные условия обеспечиваются при размещении ГЭС с крупными регулирующими водохранилищами в горных и предгорных районах.

При размещении ГЭС с регулирующими водохранилищами выше в каскаде они обеспечивают зарегулированным стоком все нижерасположенные ГЭС каскада, увеличивая энергетические показатели, а также повышение гарантированной водоотдачи потребителям на нижерасположенном участке реки.

Таблица 3.1 Данные о каскадах ГЭС

Страна	Река	Количество ступеней каскада ГЭС	Суммарная мощность ГЭС, млн.кВт	Суммарный объем водохранилищ, км3		Площадь зеркала водохра- нилищ, тыс. км2	Протяжен- ность водохра- нилищ, км	Основные участники ВХК
				Полный	Полезный
Евразия
Испания	Тахо	11		7,6	6	0,3	500	Г, И
Россия	Волга	8	8,6	152,3	70,5	20,7	3000	Г, В, И, Р, С, Н, Рек
	Кама	3	2,6	34,5	17,3	5,6	900	Г,В,Р,С, Н, Рек
	Ангара	4	13,5	334,6	99,9	42,7	1940	Г, В, С, Л, Р, Рек
	Сулак	4	1,9	3,6	1,7	0,1	60	Г, И, Н
Украина Киргизстан,	Днепр	6	3,7	43,8	18,4	7,0	860	Г, В, И, Р, С, Н, Рек
Узбекистан	Нарым Сырдарья	6		30,1	21,4	1,8	250	Г, И, Н, Р, Н Рек
Северная Америка
Канада	Ла Гранд	5		158,6	68,6	9,6	650	Г
Канада, США	Колумбия	15		56,3	20,0	1,5	1500	Г, С, Р, В, Рек
США	Миссури	9		97,6	83,4	4,6	500	Г, И, Н,С, Р, Рек
	Теннеси	15	4,0	32,4	16,0	3,5	1290	Г, Н, С, В, Р, Рек
США, Мексика	Колорадо	11		78,2	66,6	1,8	1400	Г, И, Н
Южная Америка
Бразилия	Парана	8		118,4	6,2			Г

Условные обозначения: Г – гидроэнергетика; В – водоснабжение; И – ирригация; Р – рыбное хозяйство; Н – защита от наводнений; С – судоходство; Рек – рекреация.

Такая схема использована на каскаде из семи ГЭС на р. Нарын (рис. 3.1), протекающей по территории Киргизстана и Узбекистана. В этом каскаде водохранилища двух верхних ГЭС Кампаратинской № 1 (полезным объемом 2,2 км 3, β =0,22) и Токтогульской (полезным объемом 14 км 3, β =1,2), расположенных в горных условиях, – осуществляют основное регулирование стока реки, а остальные ГЭС каскада преимущественно суточное регулирование. Данные о каскадах ГЭС на крупных реках в ряде стран мира приведены в таблице 3.1.

Во многих случаях создание каскадов ГЭС имеет определяющее значение в социальноэкономическом развитии целых регионов.

Днепровский каскад (Украина). Днепр является крупнейшей рекой Украины и третьей по величине рекой Европы. Площадь водосбора до створа нижней ступени каскада – Каховской ГЭС составляет 482 тыс. км 2. Основные характеристики каскада даны в таблице 3.2.

Днепровский каскад (рис. 3.2) имеет большое значение для народного хозяйства Украины. Его водохранилища, и в первую очередь Кременчугское и Каховское, обеспечивают сезонное регулирование стока р. Днепр. Полезный объем водохранилищ составляет 34% среднемноголетнего стока Днепра. ГЭС каскада, суммарная мощность которых составляет 3,67 млн. кВт, а выработка электроэнергии – около 90% выработки всех ГЭС Украины, играют важнейшую роль в Объединенной энергосистеме Украины, покрывая пиковую часть графика нагрузок и обеспечивая функции аварийного и нагрузочного резерва.

Таблица 3.2 Основные характеристики водохранилищ и ГЭС Днепровского каскада

Наименование ГЭС и водохранилища	Год заполне- ния	Мощность ГЭС, МВт	3		Площадь зеркала, км2	Протяжен- ность, км	Глубина, м
			Полный	Полезный			Макси- мальная	Средняя
Киевское	1965	361	3,73	1,17	922	110	19,5	4,0
Каневское	1972	444	2,62	0,30	675	123	21,0	3,9
Кременчугское	1961	625	13,50	9,00	2250	149	20,0	6,0
Днепродзержинское	1964	352	2,45	0,27	576	114	16,0	4,3
Днепровское (Днепрогэс I, II)	1933, 1980	1538	3,30	0,83	410	129	53,0	8,0
Каховское	1956	351	18,20	6,80	2150	230	24,0	8,5
Всего		3671	43,81	18,37	6983	855

Объем, км

Благодаря его водохранилищам осуществляется коммунально-бытовое, промышленное и сельскохозяйственное водоснабжение крупнейших промышленных и сельскохозяйственных регионов страны (более 50% территории страны), в том числе в таких отдаленных, как Донбасс и Кривой Рог, с помощью канала Днепр–Донбасс с подачей 120 м 3 /с и Днепр–Кривой Рог с подачей 44 м 3 /с, обеспечение водой Крыма. За счет водохранилищ Днепровского каскада орошается более 1 млн.га земель в южных засушливых районах Украины и в Крыму.

Каскад водохранилищ обеспечивает глубоководный путь по Днепру. Широко используются водохранилища каскада для рыбного хозяйства, рекреации, здесь ежегодно отдыхают миллионы людей.

Рис. 3.2. Днепровский каскад ГЭС (продольный профиль)

Днепровский каскад эксплуатируется как единый ВХК с оптимизацией режима работы, учитывающей интересы всех его участников.

Волжско-Камский каскад (Россия). Волга является крупнейшей рекой Европы. Площадь водосбора составляет 1,38 млн.км 2.

Волжско-Камский каскад, включающий 11 крупных водохранилищ, являясь одним из крупнейших в мире ВХК, охватывает огромную территорию важнейшего экономического региона России, где проживает порядка трети населения и производится более трети продукции, обеспечивает водоснабжение городов, промышленности, сельского хозяйства, орошение и др.

ГЭС каскада мощностью около 12 млн. кВт вырабатывают 40 млрд.кВт·ч. Создан глубоководный водный путь, на который приходится более 75% речных перевозок страны.

Водохранилища каскада позволяют оросить около 8 млн. га земель и обводнить 10 млн. га земель, обеспечивают попуски для обводнения Волго-Актубинской поймы, в водохранилищах вылавливается около 300 тыс.центнеров рыбы. На водохранилищах отдыхают десятки миллионов людей.

Создание водохранилищ привело к затоплению около 1 млн.га сельскохозяйственных земель, ухудшились условия воспроизводства полупроходных рыб в дельте Волги, затруднен проход рыбы к нерестилищам. Как и на Днепровском каскаде, сброс в водохранилища неочищенных сточных вод приводит к ухудшению качества воды, что является серьезнейшей проблемой этого крупнейшего региона страны.

Каскад на р. Теннесси (США). Обширный регион своим расцветом во многом обязан освоению водных и гидроэнергетических ресурсов р.Теннесси. Теннесси – пятая по расходу воды река в США. Её водосборная площадь составляет 106 тыс. км 2. Среднегодовой расход в устье равен 1800 м 3 /с.

Водохранилища каскада регулируют сток и обеспечивают защиту от наводнений, водоснабжение, выработку электроэнергии в среднем 17 млрд. кВт·ч в год на ГЭС мощностью 4 млн.кВт, судоходство, рекреацию, рыбное хозяйство, а также борьбу с москитами и др.

Каскад гидроузлов навсегда избавил жителей долины реки от частых разрушительных наводнений, обеспечил электроэнергией и водой, что стало основой экономического развития этого ранее сравнительно бедного региона.

Водохранилища стали одними из наиболее популярных зон отдыха в США. В 1963 г. создан национальный парк на площади 69 тыс.га на территории, ограниченной с трех сторон водохранилищами: двумя самыми большими водохранилищами Кентукки на р. Теннесси и Барклей на р. Кемберленд.

После создания водохранилищ популяция рыб увеличилась в 50 раз. Общая площадь сельскохозяйственных земель в долине увеличилась в несколько раз.

Одной из тяжелых экологических проблем была малярия, которой болела треть населения, живущего около болотистых зон вдоль реки. После образования водохранилищ и принятия необходимых мер случаев заболевания малярией не было.

Южноуральские ученые разработали мини-ГЭС для малых рек

Ноу-хау можно применить и в масштабном проекте создания энергокаскада Долгобродского канала.

Челябинские ученые создали оригинальный проект мини-ГЭС, которые можно поставить на небольших реках. Их немало в Челябинской области, а в перспективе ноу-хау можно будет применить и в масштабном проекте строительства мини-ГЭС на энергокаскаде Долгобродского канала.

Студент ЮУрГУ из Таджикистана Дилшод Аминов, аспирант кафедры «Теоретические основы электротехники», посвятил свою диссертацию основам разработки так называемых водопогружных гидрогенераторов, используемых в качестве возобновляемых источников электроэнергии малых и средних рек. По мнению экспертов, его научная разработка может очень пригодиться и на Южном Урале.

«Наша работа посвящена проблеме использования гидроресурсов малых и средних рек, — говорит Дилшод Аминов. — По оценкам экспертов, этот ресурс в разы превосходит энергетику крупных рек, но практически не используется. Но требования экологии во многом осложняют разработку малых гидроэлектростанций. Известно, что ГЭС, особенно плотинного типа, серьезно меняют окружающий ландшафт и экологическую обстановку. В нашей работе мы постарались решить эти проблемы. Наша мини-ГЭС полностью погружена в воду, ее не видно. Она использует естественный водоток реки. Такое решение позволило сохранить природу и не нарушить внешний вид окружающего ландшафта, что очень важно».

Чтобы сделать надежную электрическую машину, работающую на глубине, разработчикам пришлось наполнить внутреннюю полость генератора специальным маслом, применить компенсаторы давления и другие технические решения. Все эти инновации вошли в построение проектной системы.

По словам Дилшода Аминова, в научной работе они применили нетрадиционное решение. Поскольку все малые реки отличаются рельефом, размерами, скоростью течения, авторы отказались от проектирования серийных мини-ГЭС, а приняли концепцию «индивидуального» проектирования — для каждой реки и каждого конкретного места.

«При этом нужно было создать единую проектную систему по разработке универсальных гидрогенераторов, — добавил Дилшод Аминов. — Мне с помощью научного руководителя, доктора технических наук Сергея Ганджи пришлось заново создавать такую систему проектирования, но мы с этой сложнейшей задачей справились. Для этого разработали компьютерную модель, на которой проверили, как будет работать мини-ГЭС в реальных условиях эксплуатации. Наряду с виртуальной моделью применили и трехмерное твердотельное моделирование. Мы пошли на эксперимент: на 3D-принтере изготовили пластмассовую масштабную модель гидрогенератора и обкатали его работу в условиях, приближенных к реальным».

По мнению экспертов, эта разработка может выйти на новый уровень, если ее воплотить в рамках разработанного учеными ЮУрГАУ масштабного энергопроекта «на каскаде» Долгобродского канала. В конце июня состоялся запуск канала, построенного от реки Уфа до Аргазинского водохранилища, который позволит решить проблему нехватки в Челябинске питьевой воды. Но у водной артерии есть и другие, энергетические, возможности. Идея в том, чтобы построить на Долгобродском канале сеть малых гидроэлектростанций, которые будут обеспечивать электроэнергией СХП, фермерские хозяйства и другие предприятия.

«Это очень интересная идея, — считает профессор Сергей Ганджа. — Наша разработка универсальна, она может найти применение и при сооружении мини-ГЭС на плотинах будущего каскада, где сейчас нет турбин: Аргазинской, Кыштымской, Шершневской. Они тоже смогут давать ток! Впрочем, для нашего «подводного» генератора даже плотин не нужно. Он не портит пейзаж, не требует огромных расходов на строительство дамбы и водохранилища, не нужно затапливать поля. Мы создали универсальную проектную систему, способную «сконструировать» мини-ГЭС для любых условий — хоть в горах, хоть на равнине. Она сама рассчитает все: глубину реки, скорость течения, рельеф местности. Причем эту мини-ГЭС можно дополнить накопителем электроэнергии: в аккумуляторных батареях она ночью будет накапливаться, а в дневной пик потребления поступать в сеть».

Как добавил Сергей Ганджа, недавно он выступил экспертом во Всероссийском конкурсе «Малая энергетика — большие достижения», где был представлен интереснейший проект, который можно совместить с их разработкой: «Его авторы предлагают упрятать речку в трубу, а на выходе поставить малую гидроэлектростанцию. Наша проектная система может рассчитать все ее параметры, а если это будет «подводный» вариант, у нее будет масса дополнительных плюсов».

В войну в Узбекистане было построено шесть гидроэлектростанций

В годы войны Узбекистан стал настоящим центром гидроэнергетического строительства – здесь были возведено больше всего гидроэлектростанций. При этом строители ставили настоящие рекорды, привлекая к работам тысячи человек.

По своему гидроэнергетическому потенциалу Узбекистан сильно уступает своим соседям – Таджикистану и Киргизии, но зато этот потенциал гораздо проще использовать. ОН сосредоточен главным образом в бассейне реки Чирчик – а эта река протекает через столицу республики, город Ташкент. Кроме того, развитие гидроэнергетики здесь тесно связано с орошаемым земледелием – многие ГЭС построены на отходящих от рек ирригационных каналах.

Первая ГЭС в Узбекистане, Бозсуйская мощностью 4 МВт, заработала еще в 1926 году. Она стала первенцем Чирчик-Бозсуйского каскада ГЭС, большая часть станций которого построена или вблизи Ташкента, или непосредственно в пределах самого города. Более мощные Кадырьинская (13 МВт) и Бурджарская (7 МВт) ГЭС были пущена в 1933 и 1937 годах соответственно.

Бозсуйская ГЭС

Качественно новым этапом стало строительство мощных Чирчикской и Тавакской ГЭС – 86 и 73 МВт соответственно. Их возведение началось в 1935 году, а первые агрегаты заработали незадолго до начала войны, в 1940 году. Станции снабжали электроэнергией крупнейший на тот момент в стране Чирчикский электрохимический комбинат, занимавшийся производством азотных удобрений.

После начала Великой Отечественной войны в Ташкент и Чирчик были эвакуированы многие военные предприятия. Возникла необходимость в резком увеличении производства электроэнергии, и помимо завершения строительства Чирчикской и Тавакской ГЭС в срочном порядке началось возведение сразу нескольких новых гидроэлектростанций. Проблема рабочей силы была решена мобилизацией населения и использованием методов народной стройки, а вот с гидротурбинами было сложнее – их основной производитель, Ленинградский металлический завод, оказался в блокадном Ленинграде. Выход был найден в использовании эвакуированных с гидроэлектростанции Карелии и Мурманской области гидроагрегатов – пожалуй, впервые в мировой практике не турбины проектировались для ГЭС, а наоборот.

В короткие сроки были возведены и начали работать ГЭС Аккавак-1 (35 МВт, пуск в 1943 году), Кибрайская (11 МВт, 1943), Саларская (11 МВт, 1944), Ак-Тепинская (15 МВт, 1944), Нижне-Бозсуйская-1 (10 МВт, 1944) гидроэлектростанции – все на реке Чирчик (точнее, на отходящих от нее каналах). Еще одна небольшая ГЭС, Талигулянская-1 мощностью 3 МВт, была построена в 1945 году на реке Зеравшан.

Неудивительно, что такая энергообеспеченность привлекла внимание руководства страны, начавшего реализацию атомного проекта. Производство необходимых для ядерного оружия компонентов, в частности тяжелой воды, требовало больших затрат электроэнергии, и именно по этому первая в СССР установка по производству тяжелой воды была запущена именно на Чирчикском электрохимическом комбинате, в октябре 1945 года.

Еще одной масштабной стройкой стало возведение Фархадской ГЭС на реке Сырдарье – самой большой ГЭС, строительство которой было начато в годы войны. Эту станцию мощностью 126 МВт с деривационным каналом длиной 11 км, рассчитанным на расход целой реки (500 кубометров в секунду) начали сооружать в 1942 году методом народной стройки, позднее к ее возведению подключили и японских военнопленных. Заработала эта станция уже после войны, в 1948 году.

 

Ученые: крупные ГЭС слишком дороги и вредят экологии

6 ноября 2018

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Из-за строительства Оровиллской плотины в Калифорнии были переселены 10 тысяч человек

Власти Европы и США постепенно отказываются от использования крупных гидроэлектростанций, так как те наносят большой вред экологии и к тому же экономически невыгодны, утверждают американские ученые. В России тенденции к отказу от ГЭС эксперты пока не видят.

Каждый год в развитых странах демонтируются десятки ГЭС, но при этом развивающиеся страны продолжают активно строить дамбы на крупных реках.

Сегодня 71% возобновляемой электроэнергии в мире вырабатывается гидроэлектростанциями.

Пик строительства ГЭС в Европе и США пришелся на 1960-е годы, после чего начался спад. Сегодня в США на гидроэлектростанции приходится лишь около 6% выработки электроэнергии.

Как отмечают авторы исследования, опубликованного в научном журнале PNAS, раньше власти были заинтересованы в дешевой электроэнергии и не учитывали в полной мере экологических и социальных рисков.

Более 90% ГЭС, построенных с 1930-х годов, оказались более дорогими в эксплуатации, чем изначально предполагалось. Кроме того, они нанесли вред речной экологии, привели к переселению миллионов человек и способствовали изменению климата за счет парниковых газов с затопленных территорий.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Плотина на реке Элва в штате Вашингтон была демонтирована в 2011 году

«Описывая пользу ГЭС, нам обычно рисуют радужную картину выгод от их применения. Но эта картина обманчива, а о рисках предпочитают не говорить. Платить же по счетам ощущаются в обществе гораздо позднее», — отметил автор исследования, профессор Мичиганского университета Эмилио Моран в интервью корреспонденту Би-би-си по вопросам науки Мэтту Макграту.

В докладе в качестве примеров приводятся две дамбы на реке Мадейра в Бразилии, строительство которых завершилось всего пять лет назад и которые, по предварительным прогнозам, из-за изменения климата будут производить гораздо меньше энергии, чем ожидалось.

В развивающихся странах в процессе строительства сейчас находятся около 3700 крупных и средних ГЭС.

Энергия не для людей

Авторы доклада обеспокоены тем, что многие из этих проектов могут нанести непоправимый вред крупным рекам, на которых они строятся.

Электростанция «Гранд Инга» на реке Конго, как предполагается, должна будет вырабатывать более трети от всего нынешнего объема электричества в Африке.

Однако, по мнению ученых, проект стоимостью в 80 млрд долларов направлен в первую очередь на обеспечение индустриальных нужд.

«Более 90% электроэнергии от этой станции пойдет на добычу полезных ископаемых в Южную Африку, а люди в Конго не получат этой энергии», — говорит профессор Моран.

«В Бразилии линия электропередач проходит над головами людей и тянется на 4000 километров, но эта энергия не доходит до их домов», — сетует он.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Уровень воды у плотины Гувера на озере Мид в последние годы снижается

«Благие цели массовой электрификации полностью перекрываются интересами крупных игроков, которые и продвигают эти технологии. Власти поддаются на их уверения в том, что все так и нужно», — объясняет ученый.

В докладе отмечается, что огромные сооружения на этих реках уничтожают источники продовольствия. В частности, от них могут пострадать около 60 миллионов человек, живущих за счет рыболовства на реке Меконг: ущерб может составить до 2 млрд долларов.

Дамбы могут привести к вымиранию тысяч редких биологических видов.

Несколько источников

В Бразилии, где 67% электричества вырабатывается ГЭС, число дамб растет по мере уменьшения мощности рек.

С приходом к власти в стране нового президента Жаира Болсонару временный запрет на постройку новых гидроэлектростанций, как ожидается, будет снят. Власти уже планируют построить 60 новых дамб.

Авторы исследования считают, что с учетом развития возобновляемой энергетики следует совмещать мощности ГЭС с другими источниками энергии.

«У огромных ГЭС нет будущего, это наше однозначное заключение. Чтобы сохранить гидроэнергетику в XXI веке, нам нужно совмещать несколько источников возобновляемой энергии», — утверждает профессор Моран.

«Нужно больше инвестировать в солнечную, ветряную и в гидроэнергетику (там, где это необходимо) — но мы должны придерживаться четких стандартов, где были бы видны все риски и доходы», — заключает ученый.

Пиковые нагрузки

В России пока не наблюдается тенденции к отказу от крупных ГЭС, поскольку реальной альтернативы им пока нет, отмечает заместитель директора Института водных проблем РАН Михаил Болгов.

«В условиях совеременной экономики гидроэлектростанции производят весьма дешевую энергию и покрывают так называемые пиковые нагрузки: выработкой электроэнергии на ГЭС можно легко управлять и тем самым покрывать всплески потребления электричества», — пояснил Болгов Би-би-си.

Кроме того, дамбы используются для водоснабжения сельского хозяйства, в первую очередь для орошаемого земледелия, добавляет эксперт.

При этом, по его словам, энергетическая стратегия России на данный момент не предуматривает строительства новых крупных ГЭС, так как дефицита электроэнергии не наблюдается.

Сегодня в России гидроэлектростанции вырабатывают примерно 18-20% от всей потребляемой в стране электроэнергии.

Болгов подчеркивает, что влияние ГЭС на окружающую среду уже давно волнует экологов, но выполнение их требований, как правило, не выгодно владельцам турбин, так как ведет к уменьшению выработки электричества.

Однако демонтаж крупных дамб может принести еще более серьезный урон экологии, чем их использование.

«Если мы начнем спускать водохранилища, то миру откроется огромное количество загрязненных донных отложений, и возникнет еще одна колоссальная проблема: что с ними делать?» — задается вопросом эксперт.

Объяснение

Гидроэнергетика — Управление энергетической информации США (EIA)

Гидроэнергетика — это энергия движущейся воды

Люди давно используют силу воды, текущей в ручьях и реках, для производства механической энергии. Гидроэнергетика была одним из первых источников энергии, используемых для производства электроэнергии, и до 2019 года гидроэнергетика была крупнейшим источником общего годового производства электроэнергии из возобновляемых источников в США.

В 2020 году на гидроэлектроэнергию приходилось около 7.3% от общего объема производства электроэнергии в масштабах ¹ в США и 37% от общего объема производства электроэнергии из возобновляемых источников в коммунальном масштабе. Доля гидроэлектроэнергии в общем объеме производства электроэнергии в США со временем снизилась, в основном из-за увеличения производства электроэнергии из других источников.

Гидроэнергетика зависит от круговорота воды

• Солнечная энергия нагревает воду на поверхности рек, озер и океанов, что приводит к ее испарению.
• Водяной пар конденсируется в облака и выпадает в виде осадков — дождя и снега.
• Осадки собираются в ручьях и реках, которые впадают в океаны и озера, где они испаряются и снова начинают круговорот.

Количество осадков, которые стекают в реки и ручьи в географической области, определяет количество воды, доступной для производства гидроэлектроэнергии. Сезонные колебания количества осадков и долгосрочные изменения в структуре осадков, такие как засухи, могут иметь большое влияние на доступность производства гидроэлектроэнергии.

Источник: адаптировано из Национального проекта развития энергетического образования (общественное достояние)

Источник: Управление долины Теннесси (общественное достояние)

Гидроэлектроэнергия вырабатывается с помощью движущейся воды

Поскольку источником гидроэлектроэнергии является вода, гидроэлектростанции обычно располагаются на источнике воды или рядом с ним. Объем потока воды и изменение высоты — или падения, часто называемое напором , — от одной точки к другой определяют количество доступной энергии в движущейся воде.Как правило, чем больше расход воды и чем выше напор, тем больше электроэнергии может производить гидроэлектростанция.

На гидроэлектростанциях вода течет по трубе или водопроводу , затем толкает и вращает лопасти турбины, чтобы вращать генератор для производства электроэнергии.

Обычные гидроэлектростанции включают:

• Русловые системы , где сила течения реки оказывает давление на турбину. Сооружения могут иметь водослив в водотоке для отвода потока воды к гидротурбинам.
• Системы хранения , где вода накапливается в резервуарах, созданных плотинами на ручьях и реках, и сбрасывается через гидротурбины по мере необходимости для выработки электроэнергии. Большинство гидроэнергетических объектов США имеют плотины и водохранилища.

Накопительные гидроэлектростанции — это тип гидроаккумулирующей системы, в которой вода перекачивается из источника воды в водохранилище на более высоком уровне и сбрасывается из верхнего водохранилища в гидротурбины, расположенные ниже верхнего резервуара.Электроэнергия для перекачки может поставляться гидротурбинами или другими типами электростанций, включая ископаемое топливо или атомные электростанции. Обычно они перекачивают воду в хранилище, когда спрос на электроэнергию и затраты на ее производство и / или когда оптовые цены на электроэнергию относительно низкие, и высвобождают накопленную воду для выработки электроэнергии в периоды пикового спроса на электроэнергию, когда оптовые цены на электроэнергию относительно высоки. Гидроэлектростанции с гидроаккумулятором обычно используют больше электроэнергии для перекачки воды в верхние водохранилища, чем они производят с накопленной водой.Таким образом, гидроаккумулирующие сооружения имеют чистый отрицательный баланс выработки электроэнергии. Управление энергетической информации США классифицирует выработку электроэнергии на гидроаккумулирующих гидроэлектростанциях как отрицательную.

История гидроэнергетики

Гидроэнергетика — один из старейших источников энергии для производства механической и электрической энергии, и до 2019 года она была крупнейшим источником общего годового производства электроэнергии из возобновляемых источников в США.Тысячи лет назад люди использовали гидроэнергетику, чтобы крутить гребные колеса на реках для измельчения зерна. До того, как в Соединенных Штатах стали доступны паровая энергия и электричество, зерновые и лесопильные заводы работали напрямую от гидроэнергии. Первое промышленное использование гидроэнергии для выработки электроэнергии в Соединенных Штатах было в 1880 году для питания 16 щеточно-дуговых ламп на фабрике стульев Росомахи в Гранд-Рапидс, штат Мичиган. Первая в США гидроэлектростанция для продажи электроэнергии открылась на реке Фокс недалеко от Аплтона, штат Висконсин, 30 сентября 1882 года.

В Соединенных Штатах работает около 1450 обычных и 40 гидроаккумулирующих электростанций. Самая старая действующая гидроэлектростанция в США — это гидроэлектростанция Whiting в Уайтинге, штат Висконсин, которая была введена в эксплуатацию в 1891 году и имеет общую генерирующую мощность около 4 мегаватт (МВт). Большая часть гидроэлектроэнергии в США производится на крупных плотинах на крупных реках, и большинство из этих плотин гидроэлектростанций были построены до середины 1970-х годов федеральными правительственными агентствами. Самый крупный U.Гидроэнергетический объект Южной и крупнейшая электростанция США по генерирующей мощности — это гидроэлектростанция Гранд-Кули на реке Колумбия в Вашингтоне с общей генерирующей мощностью 6765 МВт.

¹ Электростанции коммунального назначения имеют не менее 1 мегаватта общей мощности по выработке электроэнергии. Генерирующая мощность — это чистая летняя мощность.

Последнее обновление: 8 апреля 2021 г.

Где вырабатывается гидроэлектроэнергия — U.S. Управление энергетической информации (EIA)

Большая часть гидроэнергетических мощностей США находится на Западе

Существуют традиционные гидроэлектростанции / гидроэлектростанции почти в каждом штате. Большая часть гидроэлектроэнергии вырабатывается на крупных плотинах, построенных федеральным правительством, и многие из крупнейших плотин гидроэлектростанций находятся на западе Соединенных Штатов.

Около половины общей мощности обычных гидроэлектростанций США сосредоточено в Вашингтоне, Калифорнии и Орегоне. ¹ Вашингтон обладает самыми традиционными гидроэлектростанциями среди всех штатов и является местом расположения плотины Гранд-Кули, крупнейшего гидроэнергетического объекта США и крупнейшей электростанции США по генерирующей мощности. В Нью-Йорке самая большая мощность по выработке традиционной гидроэлектроэнергии среди всех штатов к востоку от реки Миссисипи, за ним следует Алабама.

В 2020 году общая чистая летняя генерирующая мощность традиционной гидроэлектроэнергии в США составила 79 946 мегаватт (МВт), или около 80 миллионов киловатт.

• Вашингтон27%
• Калифорния 13%
• Орегон 10%
• Нью-Йорк 6%
• Алабама 4%

Производство электроэнергии на гидроэлектростанциях зависит от уровня осадков

Поскольку производство гидроэлектроэнергии в конечном итоге зависит от осадков, а уровни осадков меняются сезонно и ежегодно, рейтинг каждого штата в годовом производстве гидроэлектроэнергии может отличаться от его рейтинга по генерирующей мощности.

В 2020 году общая выработка традиционной гидроэлектроэнергии в США составила около 291 миллиарда киловатт-часов (кВтч), что составляет около 7,3% от общего объема выработки электроэнергии коммунальными предприятиями США.

• Вашингтон26%
• Орегон 12%
• Нью-Йорк11%
• Калифорния 7%
• Алабама 4%

ГАЭС

В 2020 году общая мощность гидроаккумулирующих гидроаккумуляторов составляла около 22 894 МВт в 18 штатах, а на 5 штатов, вместе взятых, приходился 61% от общей мощности по стране.

• Калифорния 17%
• Вирджиния 14%
• Южная Каролина 12%
• Мичиган 10%
• Грузия 8%

Гидроэлектростанции с гидроаккумулятором обычно используют больше электроэнергии для перекачки воды в верхние водохранилища, чем они производят с накопленной водой. Таким образом, гидроаккумулирующие сооружения имеют чистый отрицательный баланс выработки электроэнергии. Управление энергетической информации США классифицирует выработку электроэнергии на гидроаккумулирующих гидроэлектростанциях как отрицательную.

Большинство плотин не было построено для выработки электроэнергии

Лишь небольшой процент плотин в Соединенных Штатах вырабатывает электроэнергию. Большинство плотин были построены для орошения и борьбы с наводнениями и не имеют генераторов гидроэлектроэнергии. По оценкам Министерства энергетики США, в 2012 году у несамоэнергетических плотин в Соединенных Штатах была в общей сложности 12 000 МВт потенциальной гидроэнергетической мощности.

Последнее обновление: 8 апреля 2021 г.

Факты и информация о гидроэнергетике

Люди веками использовали энергию речных течений, используя водяные колеса, вращаемые реками, первоначально для обработки зерна и ткани.Сегодня гидроэнергетика обеспечивает около 16 процентов мировой электроэнергии, вырабатывая электроэнергию во всех штатах США, кроме двух.

Гидроэнергетика стала источником электроэнергии в конце 19 века, через несколько десятилетий после того, как британско-американский инженер Джеймс Фрэнсис разработал первую современную водяную турбину. В 1882 году первая в мире гидроэлектростанция начала работать в Соединенных Штатах вдоль реки Фокс в Аплтоне, штат Висконсин.

Как работает гидроэнергетика

Типичная гидроэлектростанция — это система, состоящая из трех частей: электростанции, на которой производится электричество, плотины, которую можно открывать или закрывать для регулирования потока воды, и резервуара, в котором хранится вода.Вода за плотиной проходит через водозабор и толкает лопасти турбины, заставляя их вращаться. Турбина вращает генератор для производства электроэнергии.

Количество электроэнергии, которое может быть произведено, зависит от того, как далеко падает вода и сколько воды проходит через систему. Электроэнергия может транспортироваться по дальним линиям электропередачи в дома, фабрики и предприятия. Другие типы гидроэлектростанций используют сток через водный путь без плотины.

Крупнейшие гидроэлектростанции

Китай, Бразилия, Канада, США и Россия входят в пятерку крупнейших производителей гидроэнергии. Крупнейшая в мире гидроэлектростанция с точки зрения установленной мощности — Три ущелья (Санся) на реке Янцзы в Китае, ширина которой 1,4 мили (2,3 километра), а высота 607 футов (185 метров). Объект, который фактически вырабатывает больше всего электроэнергии в год, — это завод Итайпу, расположенный на реке Парана между Бразилией и Парагваем.

Самая большая гидроэлектростанция в Соединенных Штатах находится на плотине Гранд-Кули на реке Колумбия в Вашингтоне, штате, который получает около двух третей электроэнергии за счет гидроэнергетики.

Гидроэнергетика за и против

Гидроэнергетика имеет несколько преимуществ. После того, как плотина построена и оборудование установлено, источник энергии — проточная вода — становится бесплатным. Это чистый источник топлива, возобновляемый снегом и дождями. Гидроэлектростанции могут поставлять большие объемы электроэнергии, и их относительно легко настроить в соответствии с потребностями, контролируя поток воды через турбины.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права.Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

1/10

1/10

Река Хила извивается через национальный лес Гила в штате Нью-Мексико. Эта свободно текущая река высыхает из-за чрезмерного использования и изменения климата снежного покрова. Он сталкивается с потенциально масштабным проектом, который отвлечет воду от верхней части реки Нью-Мексико.

Река Хила извивается через национальный лес Гила в Нью-Мексико. Эта свободно текущая река высыхает из-за чрезмерного использования и изменения климата снежного покрова. Он сталкивается с потенциально масштабным проектом, который отвлечет воду от верхней части реки Нью-Мексико.

Фотография Майкла Мелфорда, Nat Geo Image Collection

Но проекты крупных плотин могут разрушить речные экосистемы и окружающие сообщества, нанося вред дикой природе и вытесняя жителей. Например, плотина «Три ущелья» сместила примерно 1.2 миллиона человек и затоплены сотни деревень.

Плотины также не позволяют рыбе, такой как лосось, плавать вверх по течению и нереститься. Хотя такое оборудование, как рыболовные лестницы, предназначено для того, чтобы лосось мог подниматься и преодолевать плотины и заходить в районы нереста вверх по течению, такие меры не всегда эффективны. В некоторых случаях рыбу собирают и возят на грузовиках вокруг препятствий. Тем не менее, наличие плотин гидроэлектростанций часто может изменить характер миграции и нанести ущерб популяциям рыб. Например, в бассейне реки Колумбия на северо-западе Тихого океана лосось и стальной лосось потеряли доступ к примерно 40 процентам своей исторической среды обитания из-за плотин.

Гидроэлектростанции также могут вызывать низкий уровень растворенного кислорода в воде, что вредно для речной среды обитания. Также могут пострадать и другие дикие животные: в Индонезии гидроэнергетический проект угрожает редким орангутанам тапанули, поскольку он может разрушить их среду обитания.

Изменение климата и повышенный риск засухи также влияют на гидроэлектростанции мира. Согласно исследованию 2018 года, в западной части США выбросы углекислого газа за 15-летний период были на 100 мегатонн выше, чем обычно, поскольку коммунальные предприятия обратились к углю и газу для замены гидроэнергетики, потерянной из-за засухи.

Даже перспектива получения безуглеродной электроэнергии от гидроэнергетики была подорвана открытиями о том, что разлагающийся органический материал в водохранилищах высвобождает метан, мощный парниковый газ, который способствует глобальному потеплению.

Однако некоторые утверждают, что воздействие гидроэнергетики на окружающую среду может быть смягчено и оставаться низким по сравнению со сжиганием ископаемого топлива. В некоторых местах проекты малых гидроэлектростанций могут использовать преимущества существующих водных потоков или инфраструктуры. Специальные водозаборники и турбины могут помочь обеспечить лучшую аэрацию воды, сбрасываемой из плотины, для решения проблемы низкого растворенного кислорода.Плотины можно планировать более стратегически, чтобы, например, пропустить рыбу, в то время как потоки воды у существующих плотин можно калибровать, чтобы дать экосистемам больше времени на восстановление после циклов наводнений. И продолжаются исследования способов сделать проекты гидроэнергетики более дружественными по отношению к окружающим их экосистемам.

Растущее движение также работает над сносом плотин, которые больше не функционируют или не нужны по всему миру, с целью восстановления большего количества естественных рек и многих благ, которые они приносят дикой природе и людям, включая отдых.

Гидроэлектроэнергия Водопользование

• Школа водных наук ГЛАВНАЯ • Темы водопользования •

Дамба Чодьер отводит воду из реки Оттава, Канада.

Кредит: Викимедиа

На протяжении всей истории люди использовали движущуюся воду для помощи в работе, а современные люди широко используют движущуюся воду для производства электроэнергии. Несомненно, пещерный человек Джек прикрепил к шесту несколько крепких листьев и бросил их в движущийся поток.Вода вращала шест, который измельчал зерно, чтобы приготовить вкуснейшие обезжиренные доисторические кексы с отрубями. На протяжении многих веков энергия воды использовалась для работы мельниц, перемалывающих зерно в муку. На протяжении всей истории люди использовали движущуюся воду для помощи в работе, а современные люди широко используют движущуюся воду для производства электроэнергии.

Гидроэнергетика для нации

Хотя большая часть энергии в Соединенных Штатах производится на ископаемом топливе и атомными электростанциями, гидроэлектроэнергия по-прежнему важна для нации.В настоящее время огромные электрогенераторы размещены внутри плотин . Вода, протекающая через плотины, вращает лопатки турбин (сделанные из металла вместо листьев), которые соединены с генераторами. Электроэнергия производится и отправляется в дома и на предприятия.

Мировое распределение гидроэнергетики

• Гидроэнергетика — самый важный и широко используемый возобновляемый источник энергии.
• Гидроэнергетика составляет около 17% (Международное энергетическое агентство) от общего производства электроэнергии.
• Китай является крупнейшим производителем гидроэлектроэнергии, за ним следуют Канада, Бразилия и США (Источник: Управление энергетической информации).
• Примерно две трети экономически обоснованного потенциала еще предстоит освоить. Неиспользованные гидроресурсы по-прежнему в изобилии в Латинской Америке, Центральной Африке, Индии и Китае.

Производство электроэнергии с использованием гидроэлектроэнергии имеет некоторые преимущества перед другими методами производства энергии .Сделаем быстрое сравнение:

Преимущества гидроэнергетики

• Топливо не сжигается, поэтому загрязнение минимально
• Вода для работы электростанции предоставляется бесплатно по природе
• Гидроэнергетика играет важную роль в сокращении выбросов парниковых газов
• Относительно низкие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание
• Технология надежная и проверенная временем
• Возобновляемый — дождь обновляет воду в резервуаре , поэтому топливо почти всегда есть

Прочтите расширенный список преимуществ гидроэнергетики на конференции Top World Conference on Sustainable Development, Йоханнесбург, Южная Африка (2002)

Недостатки электростанций, использующих уголь, нефть и газовое топливо

• Они используют ценные и ограниченные природные ресурсы
• Они могут производить много загрязнений
• Компании должны выкопать землю или бурить скважины, чтобы добыть уголь, нефть и газ
• Для атомных электростанций существуют проблемы с удалением отходов

Гидроэнергетика не идеальна и имеет некоторые недостатки

• Высокие инвестиционные затраты
• Зависит от гидрологии ( осадков )
• В некоторых случаях затопление земель и мест обитания диких животных
• В некоторых случаях потеря или изменение местообитаний рыб
• Захват рыбы или ограничение прохода
• В отдельных случаях изменения в водохранилище и потоке Качество воды
• В отдельных случаях перемещение местного населения

Гидроэнергетика и окружающая среда

Гидроэнергетика не загрязняет окружающую среду, но оказывает воздействие на окружающую среду

Гидроэнергетика не загрязняет воду и воздух.Однако гидроэнергетические объекты могут иметь большое воздействие на окружающую среду, изменяя окружающую среду и влияя на землепользование, дома и естественную среду обитания в районе плотины.

Большинство гидроэлектростанций имеют плотину и водохранилище. Эти структуры могут препятствовать миграции рыб и влиять на их популяции. Эксплуатация гидроэлектростанции может также изменить температуру воды и сток реки. Эти изменения могут нанести вред местным растениям и животным в реке и на суше.Водохранилища могут покрывать дома людей, важные природные территории, сельскохозяйственные угодья и места археологических раскопок. Таким образом, строительство плотин может потребовать переселения людей. Метан, сильный парниковый газ, также может образовываться в некоторых резервуарах и выбрасываться в атмосферу . (Источник: EPA Energy Kids)

Строительство водохранилища в США «иссякает»

Гоша, гидроэлектроэнергия звучит здорово — так почему бы нам не использовать ее для производства всей нашей энергии? В основном потому, что вам нужно много воды и много земли, где вы можете построить плотину и водохранилище , что все требует ОЧЕНЬ денег, времени и строительства.Фактически, большинство хороших мест для размещения гидроэлектростанций уже занято. В начале века гидроэлектростанции обеспечивали чуть меньше половины всей электроэнергии страны, но сегодня это число снизилось примерно до 10 процентов. Тенденцией на будущее, вероятно, будет строительство малых гидроэлектростанций, которые могут вырабатывать электроэнергию для одного сообщества.

Как видно из этого графика, строительство поверхностных водохранилищ в последние годы значительно замедлилось. В середине 20 века, когда урбанизация происходила быстрыми темпами, было построено множество водохранилищ, чтобы удовлетворить растущий спрос людей на воду и электроэнергию.Примерно с 1980 года темпы строительства водохранилищ значительно замедлились.

Типовая гидроэлектростанция

Гидроэнергия вырабатывается падающей водой. Способность производить эту энергию зависит как от имеющегося потока, так и от высоты, с которой он падает. Накапливаясь за высокой плотиной, вода аккумулирует потенциальную энергию. Это превращается в механическую энергию, когда вода устремляется вниз по шлюзу и ударяется о вращающиеся лопасти турбины.Вращение турбины вращает электромагниты, которые генерируют ток в неподвижных катушках проволоки. Наконец, ток пропускается через трансформатор, где напряжение увеличивается для передачи на большие расстояния по линиям электропередачи. (Источник:

)

Падающая вода производит гидроэлектроэнергию. Теория состоит в том, чтобы построить плотину на большой реке с большим перепадом высоты (в Канзасе или Флориде не так много гидроэлектростанций).Плотина хранит много воды позади себя в водохранилище. У подножия стены дамбы находится водозабор. Гравитация заставляет его проваливаться через напорный водовод внутри дамбы. В конце напорного есть турбина пропеллер, который повернут на двигающейся воду. Вал турбины идет вверх в генератор, который производит мощность. К генератору подключены линии электропередач, по которым электричество доставляется в ваш дом и в мой. Вода проходит мимо гребного винта через отводной канал в реку мимо плотины.

Производство гидроэлектроэнергии в США и в мире

На этой диаграмме показано производство гидроэлектроэнергии в 2012 году в ведущих странах мира, производящих гидроэлектроэнергию. В последнее десятилетие Китай построил крупные гидроэлектростанции и сейчас занимает лидирующие позиции в мире по использованию гидроэлектроэнергии. Но с севера на юг и с востока на запад страны всего мира используют гидроэлектроэнергию — главные составляющие — это большая река и перепад высот (конечно, вместе с деньгами).

Гидроэлектроэнергия: как это работает

• Школа водных наук ГЛАВНАЯ • Темы водопользования •

Падающая вода производит гидроэлектроэнергию.

Кредит: Управление долины Теннесси

Так как же нам получить электричество из воды? Фактически, гидроэлектростанции и угольные электростанции производят электроэнергию одинаковым образом. В обоих случаях источник энергии используется для вращения пропеллероподобной детали, называемой турбиной, которая затем вращает металлический вал в электрическом генераторе, который является двигателем, вырабатывающим электричество.На угольной электростанции пар вращает лопасти 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 подробности:

Теория состоит в том, чтобы построить плотину на большой реке , которая имеет большой перепад высот (в Канзасе или Флориде не так много гидроэлектростанций). Плотина хранит много воды позади себя в резервуаре .У подножия стены дамбы находится водозабор. Гравитация заставляет его проваливаться через напорный водовод внутри дамбы. В конце напорного есть турбина пропеллер, который повернут на двигающейся воду. Вал турбины идет вверх в генератор, который производит мощность. К генератору подключены линии электропередач, по которым электричество доставляется в ваш дом и в мой. Вода проходит мимо гребного винта через отводной канал в реку мимо плотины. Кстати, играть в воде прямо под плотиной, когда выходит вода, — не лучшая идея!

Электроэнергия вырабатывается турбиной и генератором

Схема гидроэлектрической турбины и генератора.

Источник: Инженерный корпус армии США

Что касается того, как работает этот генератор, Инженерный корпус объясняет это следующим образом:
«Гидравлическая турбина преобразует энергию проточной воды в механическую энергию. Гидроэлектрический генератор преобразует эту механическую энергию в электричество. Принцип работы генератора основан на На принципах, открытых Фарадеем, он обнаружил, что когда магнит проходит мимо проводника, он заставляет течь электричество.В большом генераторе электромагниты создаются путем циркуляции постоянного тока через петли из проволоки, намотанные на стопки пластин из магнитной стали. Они называются полевыми полюсами и устанавливаются по периметру ротора. Ротор прикреплен к валу турбины и вращается с фиксированной скоростью. Когда ротор вращается, он заставляет полюса поля (электромагниты) проходить мимо проводников, установленных в статоре. Это, в свою очередь, вызывает прохождение электричества и повышение напряжения на выходных клеммах генератора.»

Гидроаккумулятор: повторное использование воды для пиковой потребности в электроэнергии

Спрос на электроэнергию не «плоский», а постоянный. Спрос повышается и понижается в течение дня, и в ночное время потребность в электричестве в домах, на предприятиях и других объектах снижается. Например, здесь, в Атланте, штат Джорджия, в 17:00 в жаркий августовский выходной день можно поспорить, что существует огромный спрос на электроэнергию для работы миллионов кондиционеров! Но 12 часов спустя, в 5:00 … не так уж и много.Гидроэлектростанции более эффективны в обеспечении пиковой потребности в энергии в течение коротких периодов времени, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе и атомные электростанции, и один из способов сделать это — использовать «гидроаккумулирующие станции», которые повторно используют одну и ту же воду более одного раза.

Насосный накопитель — это метод сохранения воды в резерве на период пиковой нагрузки за счет перекачки воды, которая уже прошла через турбины, в резервный бассейн над электростанцией в то время, когда потребность потребителей в энергии низка, например, во время полночь.Затем воде позволяют течь обратно через турбогенераторы в периоды, когда потребность высока и на систему ложится большая нагрузка.

Насосный накопитель: повторное использование воды для пикового спроса на электроэнергию

Резервуар действует как батарея, накапливая энергию в виде воды, когда потребности в ней низкие, и вырабатывая максимальную мощность в дневные и сезонные пиковые периоды. Преимущество гидроаккумулирующего оборудования заключается в том, что гидроагрегаты могут быстро запускаться и быстро регулировать мощность.Они работают эффективно при использовании в течение одного или нескольких часов. Поскольку гидроаккумуляторы относительно малы, затраты на строительство обычно невысоки по сравнению с обычными гидроэнергетическими сооружениями.

Русловая гидроэнергетика — проще говоря

Гидроэнергетика обеспечивает около 60 процентов энергии, производимой в Швейцарии. Это хорошо, потому что электроэнергия, вырабатываемая гидроэлектростанциями, является возобновляемой, местной, надежной и экологически чистой (без выбросов CO2). Около половины гидроэлектроэнергии вырабатывается электростанциями на реках и ручьях — i.е. русловые электростанции. Они делятся на разные категории в зависимости от размера и типа производства. Здесь вы можете узнать, что это такое и как работают гидроэлектростанции.

Гидроэнергетика — одна из возобновляемых источников энергии. Текущая вода (кинетическая энергия) проходит через турбину (механическая энергия), которая приводит в действие генератор, где она затем преобразуется в электричество (электрическую энергию).

Как именно работают русловые электростанции, можно также прочитать и найти здесь, в нашем досье «Энергетические знания» с помощью графики и видео (Hydropower A-Z).

Русловые электростанции построены на реках и используют энергию воды, стекающей по градиенту. В большинстве случаев это всего несколько метров, но, поскольку в секунду может стекать несколько сотен тонн воды, русловые электростанции могут иметь большую мощность в несколько мегаватт (МВт).

Электроэнергия для 70 000 домохозяйств

Один из примеров: электростанция Axpo в Эглизау-Глаттфельден имеет максимальную высоту падения одиннадцать метров. При расходе 500 м3 / с это означает, что около 500 тонн воды в секунду (кубический метр воды имеет массу чуть меньше тонны) протекает через семь новых турбин Каплана, которые вместе имеют мощность 43 .4 МВт и производят в среднем 310 ГВтч электроэнергии в год. Этого достаточно для снабжения почти 70 000 домохозяйств со средним потреблением электроэнергии 4500 кВтч.

Благодаря равномерной скорости течения рек, производительность также постоянна на всем протяжении, то есть гидроэлектростанции обеспечивают надежную полосную энергию круглосуточно 24/7, хотя это подвержено сезонным колебаниям. Как правило, эффективная годовая выработка всех гидроэлектростанций колеблется на плюс / минус 20 процентов в зависимости от количества осадков, стока и управления (накоплением).

В Швейцарии реки Ааре, Ройсс и Рейн, в частности, интенсивно используются для производства гидроэлектроэнергии. Только на Высоком Рейне между Шаффхаузеном и Бирсфельденом (BL) одиннадцать русловых электростанций с установленной мощностью около 830 МВт производят в среднем около 5 ТВтч электроэнергии в год. На русловых электростанциях в Швейцарии имеется в общей сложности 4132 МВт мощности для производства около 17 800 ГВт / ч электроэнергии в год.

10 крупнейших гидроэлектростанций в мире

Какие самые большие гидроэлектростанции в мире?

Три ущелья, Китай — 22.5GW

Гидроэлектростанция «Три ущелья» мощностью 22,5 ГВт в Ичане, провинция Хубэй, Китай, является крупнейшей в мире гидроэлектростанцией. Это обычное водохранилище, использующее водные ресурсы реки Янцзы. Проект принадлежит и управляется China Three Gorges Corporation (CTGC) через свою дочернюю компанию China Yangtze Power.

Строительство энергетического проекта стоимостью 203 млрд юаней (29 млрд долларов) было начато в 1993 году и завершено в 2012 году. В рамках проекта «Три ущелья» была построена гравитационная плотина высотой 181 м и длиной 2335 м.Электростанция состоит из 32 турбогенераторов мощностью 700 МВт каждая и двух генераторов мощностью 50 МВт. В поставке оборудования для проекта участвовали шесть иностранных групп, в том числе Alstom, поставившая 14 турбоагрегатов Francis.

Энергоблоки электростанции «Три ущелья» были введены в эксплуатацию в период с 2003 по 2012 годы. Годовая выработка электроэнергии электростанцией оценивается в 85 ТВтч. Вырабатываемая энергия поставляется в девять провинций и два города, включая Шанхай.

Итайпу, Бразилия и Парагвай — 14GW

Гидроэлектростанция Итайпу мощностью 14 ГВт расположена на реке Парана, на границе Бразилии и Парагвая.Объект находится под управлением Itaipu Binacional.

Строительство завода стоимостью 19,6 млрд долларов началось в 1975 году и было завершено в 1982 году. Строительство осуществляли консорциум из американской IECO и итальянской ELC Electroconsult. Производство электроэнергии на Итайпу было начато в мае 1984 года.

Гидроэлектростанция Итайпу обеспечивала 15% потребления энергии в Бразилии и 90% энергии, потребляемой в Парагвае в 2018 году. Он состоит из 20 энергоблоков мощностью 700 МВт каждый. Произведено 103 штуки.1 миллион МВтч в 2016 году, что сделало ее крупнейшей гидроэлектростанцией в мире на тот момент.

Xiluodu, Китай — 13.86GW

Гидроэлектростанция Xiluodu, построенная на реке Цзиньша в центральной провинции Сычуань Китая, имеет установленную мощность 13,86 ГВт. Разработанный CTGC, он был официально открыт в 2013 году и подключен к сети в июне 2014 года.

Электростанция представляет собой первую в мире арочную плотину из сверхвысокого бетона двойной кривизны на высоте 610 метров над уровнем моря.Максимальная высота плотины составляет 285,05 м, а площадь водохранилища — 454 400 км².

На гидроэлектростанции установлено 18 турбогенераторов Francis мощностью 770 МВт каждая. Вырабатываемая энергия передается потребителям через Государственную сеть и Южную электрическую сеть Китая. В настоящее время завод вырабатывает в среднем 57,07 ТВтч в год, который, как ожидается, вырастет до 616,2 ТВтч в долгосрочной перспективе.

Гури, Венесуэла — 10,2 ГВт

Электростанция Гури, также известная как гидроэлектростанция Симон Боливар, расположена на реке Карони в штате Боливар на юго-востоке Венесуэлы.CVG Electrification del Caroni владеет и управляет заводом.

Строительство электростанции началось в 1963 году. Оно проводилось в два этапа: первый этап был завершен в 1978 году, а второй этап — в 1986 году. Электростанция состоит из 20 энергоблоков различной мощности от 130 МВт до 770 МВт.

Alstom получила два контракта в 2007 и 2009 годах на реконструкцию четырех блоков мощностью 400 МВт и пяти блоков мощностью 630 МВт соответственно. Andritz получил контракт на поставку пяти турбин Фрэнсиса мощностью 770 МВт для электростанции II Гури в 2007 году.Электростанция Гури поставляет Венесуэле примерно 12 900 ГВт / ч энергии.

Белу-Монте, Бразилия — 9.39GW

Проект гидроэлектростанции Белу-Монте, строящийся в нижнем течении реки Шингу, в Пара, Бразилия, по состоянию на сентябрь 2019 года был установлен с генерирующей мощностью 9,39 ГВт. При полном вводе в эксплуатацию с запланированной мощностью 11,2 ГВт в 2020 году он станет первым четвертая по величине гидроэлектростанция в мире.

Электростанция Белу-Монте принадлежит и управляется Norte Energia, консорциумом, возглавляемым бразильской электроэнергетической компанией Eletrobas (49.98%). Строительство по проекту стоимостью 11,2 млрд долларов было начато в марте 2011 года, а эксплуатация началась с ввода в эксплуатацию первого турбогенератора в апреле 2016 года.

Проект включает две плотины и две электростанции, в том числе главную электростанцию, оборудованную 18 турбинами Фрэнсиса мощностью 611 МВт каждая, и дополнительную электростанцию ​​с шестью турбинами Bulb мощностью 38,85 МВт. К сентябрю 2019 года 15 из 18 турбин главной электростанции и все шесть турбин Bulb дополнительной электростанции были введены в эксплуатацию.

Тукуруи, Бразилия — 8,37 ГВт

Гидроэнергетический комплекс Тукуруи, расположенный в низовьях реки Токантинс в Тукуруи, Пара, Бразилия, был построен в два этапа и работает с 1984 года.

Строительство гидроэлектростанции Тукуруи стоимостью 5,5 млрд долларов началось в 1975 году. Первая фаза была завершена в 1984 году. Он включал строительство бетонной гравитационной плотины высотой 78 м и длиной 12500 м, 12 энергоблоков мощностью 330 МВт каждый и двух вспомогательных станций мощностью 25 МВт единицы измерения.

Строительство второй очереди новой электростанции было начато в 1998 году и завершено в конце 2010 года.Он предполагал установку 11 энергоблоков мощностью 370 МВт каждый. Консорциум Alstom, GE Hydro, Inepar-Fem и Odebrecht поставил оборудование для этого этапа. Электростанция поставляет электроэнергию в город Белен и его окрестности.

Гранд-Кули, США — 6,8 ГВт

Проект гидроэлектростанции Гранд-Кули мощностью 6,8 ГВт, расположенный на реке Колумбия в Вашингтоне, США, был построен в три этапа. Принадлежащий и управляемый Бюро мелиорации США, он начал работу в 1941 году.Годовая генерирующая мощность станции составляет более 24 ТВтч.

Гидроэлектростанция Гранд-Кули состоит из трех электростанций и бетонной гравитационной плотины высотой 168 м и длиной 1592 м. Его строительство началось в 1933 году, и к 1950 году были введены в эксплуатацию левая и правая электростанции, состоящие из 18 турбин Фрэнсиса мощностью 125 МВт и трех дополнительных блоков мощностью 10 МВт.

Третья электростанция состоит из трех блоков по 805 МВт и трех блоков по 600 МВт. Его строительство началось в 1967 году, а с 1975 по 1980 год были введены в эксплуатацию все шесть агрегатов завода.Капитальный ремонт трех блоков мощностью 805 МВт на третьей станции начался в 2013 году. Два из них были отремонтированы в апреле 2016 года и марте 2019 года, а капитальный ремонт третьего блока предполагается завершить к концу 2020 года. Капитальный ремонт остальных трех блоков мощностью 600 МВт. должно начаться в 2024 году.

Сянцзяба, Китай — 6,4 ГВт

Гидроэлектростанция Сянцзяба была третьей электростанцией, разработанной и эксплуатируемой CTGC. Он построен на выходе из каньона реки Цзиньша, который расположен в городе Ибинь провинции Сычуань и округе Шуйфу, провинция Юньнань, Китай.

Плотина Сянцзяба имеет высоту 162 метра и высоту гребня 384 метра. Площадь водохранилища составляет 458 800 км², объем водохранилища — 5,163 миллиарда кубометров. Электростанция состоит из восьми блоков по 800 МВт каждый и включает в себя различные конструкции для сброса паводков, отвода, выработки электроэнергии и судоподъемника.

Все восемь энергоблоков электростанции находились в эксплуатации в 2019 году. Годовая генерирующая мощность электростанции составляет 30,88 кВтч, которая, как ожидается, увеличится до 33.09кВтч в будущем.

Саяно-Шушенская, Россия — 6.4GW

Саяно-Шушенская ГЭС, расположенная на реке Енисей в Саяногорске, Хакасия, Россия, находится в управлении РусГидро.

Строительство электростанции началось в 1963 году и завершилось в 1978 году. В рамках проекта была построена арочно-гравитационная плотина высотой 242 м и длиной 1066 м. Электростанция состоит из десяти энергоблоков Francis мощностью 640 МВт каждый. Он производит 23,5 ТВтч электроэнергии в год, из которых 70% поставляется на четыре алюминиевых завода в Сибири.

Завод был временно остановлен в 2009 году из-за аварии, в результате которой были повреждены турбины. Он вновь открылся в 2010 году, после того как проблемы были устранены. На заводе планируется установить десять новых агрегатов с КПД 96,6% ориентировочной стоимостью 1,4 млрд долларов.

Longtan, Китай — 6.3GW

Проект гидроэлектростанции Longtan, расположенный на реке Хуншуй в уезде Тяньэ, Гуанси, Китай, является шестым по величине в Азии.

Гидроэлектростанция состоит из девяти энергоблоков Francis 700 МВт.Плотина Longtan представляет собой гравитационную плотину из бетона, уплотненного роликами, высотой 216,5 м и шириной 832 м. Электростанция принадлежит и управляется Longtan Hydropower Development. Он был разработан Hydrochina Zhongnan Engineering и построен Sinohydro.

Строительство гидроэлектростанции в Лонгтане началось в мае 2007 года. Первый энергоблок был введен в эксплуатацию в мае 2007 года. Проект был полностью введен в эксплуатацию в 2009 году. Турбинные генераторы для электростанции были поставлены компаниями Voith, Dongfang, Харбин и Тяньцзинь.Годовая генерирующая мощность станции оценивается в 18,7 ТВтч.

Связанное содержание

---

В Индонезии расположены три из десяти крупнейших геотермальных электростанций в мире, за которыми следуют США и Филиппины, по две в каждой.

В Великобритании расположены семь крупнейших в мире оффшорных ветряных электростанций, а Дания и Бельгия замыкают десятку лучших.

---

Связанные компании

ESI Eurosilo

Расширенные решения для хранения сыпучих материалов

28 августа 2020

Quartzelec Ltd

Услуги вращающихся машин (до 600 МВт) | Подрядные услуги по ВН / НН

28 августа 2020

.