Альтернативная энергетика

Нетрадиционные возобновляемые источники энергии

Принципы преобразования гидроэнергии

Гидроэлектрическая станция (ГЭС) - это комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия водотока преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды создание сосредоточенного напора, а также энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в электрическую.

Основное энергетическое оборудование размещают в здании ГЭС: в машинном зале - гидроагрегаты, вспомогательное оборудование, устройства автоматического управления - пульт оперйтора^-диспетчера или автооператор. Повышающие трансформаторы, как правило, располагаются у продольной стены здания ГЭС на открытом воздухе, распределительные устройства высшего напряжения - на специальных открытых площадках. По напору ГЭС делятся на высоконапорные (более 80 м), средненапорные (от 80 до 25 м) и низконапорные (до 25 м). На высоконапорных ГЭС устанавливает ковшовые и радиальноосевые турбины с металлическими спиральными камерами; на средненапорных - поворотно-лопастные и радиально-осевые турбины с железобетонными и металлическими спиральными камерами; на низконапорных - поворотнолопастные турбины в бетонных и железобетонных спиральных камерах, иногда горизонтальные турбины в капсулах или в открытых камерах.

Существуют основные схемы ГЭС (46,47): плотинная (с искусственным подпором уровня реки за счет плотины) и деривационная (с отводом воды из русла реки по специальному выводу к месту с большой разностью уровней). В зависимости от особенностей выполнения гидротехнических сооружений различают русловые ГЭС (здание станции входит в состав водонапорных сооружений), приплотинные ГЭС (здание станции располагается за плотиной), деривационные ГЭС. Широкое распространение получили совмещенные ГЭС, у которых здание станции одновременно выполняет функцию водосборного сооружения. Особое место среди ГЭС занимают гидроаккумулирующие и приливные электростанции. Отдельные ГЭС или каскады ГЭС, как правило, работают в энергосистеме совместно с конденсационными электростанциями, теплоэлектроцентралями, атомными электростанциями, газотурбинными электростанциями. В зависимости от характера участия в покрытии графика нагрузки ГЭС могут быть базисными, полупиковыми и пиковыми.

 Наиболее крупные гидроэлектростанции в России: Волжская ГЭС им. В. И. Ленина мощностью 2400 МВт, Волжская ГЭС им. XXII съезда КПСС - 2650 МВт, Братская ГЭС (на реке Ангара) - 4500 МВт, Красноярская ГЭС (на реке Енисей) - 6000 МВт, Саяно-Щушенская ГЭС (на реке Енисей) - 6400 МВт. На 46, 47, 49 показаны схемы некоторых типов гидроэлектростанций.