Гэс первая в мире: Топ-10 самых больших ГЭС в мире

Топ-10 самых больших ГЭС в мире

Гидроэлектростанции или ГЭС вырабатывают электричество, используя энергию падающей воды. ГЭС чаще всего появляются на крупнейших реках, которые для этого перегораживаются плотинами. Известно также, что самой густонаселённой страной мира является Китай, а бурно развивающаяся здесь экономика требует невероятного количества электроэнергии. Поэтому в этой стране сейчас и реализуются проекты огромных электростанций. На этом фоне не удивительно, что самая большая ГЭС в мире также находится в Китае. Рейтинг составлен по установленной мощности ГЭС (указана в скобках).

1. Три ущелья, Китай (22,5 ГВт)

Одна из самых полноводных и третья по длине река мира Янцзы стала местом, где была построена самая мощная в мире плотина «Три ущелья», которая и по количеству вырабатываемой энергии делит первое-второе места. Она является одним из самых грандиозных гидротехнических сооружений на планете. Находится она в провинции Хубей, в городском округе Ичан возле города Саньдоупин. Здесь построена одна из самых больших в мире гравитационных бетонных плотин.

Перед заполнением водохранилища потребовалось переселить 1,3 миллиона местных жителей – это самое массовое в истории переселение, связанное с подобными технологическими решениями. Эту ГЭС начали строить в 1992 году, а официально запустили её в эксплуатацию в июле 2012 года. Мощность ГЭС «Три ущелья» по проекту составила 22,5 ГВт, а проектный годовой уровень выработки ста миллиардов киловатт был практически достигнут в том же году. Перед плотиной ГЭС образовалось большое водохранилище, вмещающее 22 куб. км воды и имеющее площадь водного зеркала 1045 кв. км. К концу 2008 года в проект этой гидроэлектростанции было вложено около 26 миллиардов долларов, из них 10 пришлись на переселение людей, столько же на её строительство, а проценты с кредитов составили ещё 6 миллиардов.

10 самых длинных войн

История человечества – это история войн. Бесконечные конфликты постоянно перекраивали карты, губили народы и порождали великие империи. Были и т…

2. Итайпу, Парагвай/Бразилия (14 ГВт)

В 20 километрах от города Фос-ду-Игуасу, на бразильско-парагвайской границе на реке Парана построена плотина с гидроэлектростанцией «Итайпу». Своё название она унаследовала от острова в устье этой крупной реки, он и стал основой плотины. Именно эта электростанция в 2016 году стала первой в мире, сумевшей выдать свыше 100 миллиардов киловатт электричества, точнее – 103,1 млрд кВт*ч. Проектированием и подготовительными работами по её строительству занялись ещё в 1971 году, в 1991 году ввели в строй последние два генератора из 18 запланированных, а в 2007 году к ним добавились ещё 2 электрические машины, доведя мощность ГЭС до 14 ГВт.

В процессе строительства властям пришлось переселять примерно 10 тысяч семей, живших на берегах Параны, многие из них позднее стали членами движения безземельных крестьян. Первоначально эксперты оценили стоимость строительства ГЭС в 4,4 миллиарда долларов, но сменявшие один другого диктаторские режимы не отличались эффективной политикой, из-за чего реальная цифра расходов возросла до 15,3 млрд.

3. Силоду, Китай (13,86 ГВт)

В верховьях реки Янцзы есть приток Цзиньша, на котором была построена крупная гидроэлектростанция Силоду. Так назвали её по близлежащему посёлку Силоду – центру городского уезда Юншань провинции Юньнань. По руслу реки проходит административная граница с другой провинцией – Сычуань. После завершения строительства станция стала важнейшим элементом проекта регулируемого стока реки Цзиньша, который преследовал не только цели выработки электроэнергии, но и уменьшения количества ила, попадающего в Янцзы.

Силоду стала третьей по мощности гидроэлектростанцией мира. Максимальная вместимость её водохранилища равна почти 12,7 кубических километра.

В 2005 году строительство ГЭС временно было приостановлено для более детального изучения его последствий на экологию данной местности, но позднее было возобновлено. Русло Цзиньша было перекрыто в 2009 году, первую турбину на 770 МВт ввели в эксплуатацию в июле 2013 года, а в апреле 2014 году заработала уже 14-я турбина. В августе того же года были запущены и последние агрегаты ГЭС.

4. Гури, Венесуэла (10,235 ГВт)

В венесуэльском штате Боливар на реке Карони за 100 км от её впадения в Ориноко построена крупная ГЭС Гури. Официально она носит имя Симона Боливара, хотя в период с 1978 по 2000 год называлась именем Рауля Леони. Эту ГЭС начали строить в 1963 году, в 1978 году была завершена её первая очередь, а в 1986 году – вторая.

Одна эта станция на 65% покрывает расходы в электричестве всей Венесуэлы, а вместе с другими крупными ГЭС (Макагуа и Каруачи) она даёт 82% электричества. Эта электроэнергия имеет полностью возобновляемый источник, что важно для этой страны с низкой энергообеспеченностью хозяйства. Мало того, часть энергии Венесуэла продаёт в Бразилию и Колумбию. В 2013 году недалеко от ГЭС произошёл сильный пожар, оставивший на непродолжительное время почти всю страну без электроснабжения, поскольку были повреждены три высоковольтные ЛЭП, распределяющие энергию по разным штатам страны.

Самые большие ГЭС в России: Топ-10

В настоящее время в России действуют 13 гидроэлектростанций, чья мощность превышает 1000 МВт, а также свыше сотни менее мощных ГЭС. Наш рейтинг состав…

5. Тукуруи, Бразилия (8,37 ГВт)

Эта гидроэлектростанция была построена на реке Токантинс в одноимённом бразильском штате. Своё название ГЭС унаследовала от находящегося поблизости городка Тукуруи. Но сейчас город с аналогичным названием появился ниже плотины по течению реки. На плотине установлено 24 электрогенератора. Объём воды в водохранилище почти достигает 46 куб. км, а площадь поверхности воды составляет 2430 кв. км. На международном конкурсе, объявленном по случаю разработки и реализации проекта ГЭС, победу одержал образованный в 1970 году консорциум из двух бразильских фирм. Сами же работы были начаты в 1976 году и в 1984 году были полностью завершены. Плотина имеет высоту 76 метров. У местного водосброса наибольшая в мире пропускная способность, составляющая 120 000 куб. м/с.

6. ГЭС Белу-Монти, Бразилия (7,57 ГВт)

На реке Шингу близ города Алтамира в Бразилии идет масштабное строительство комплекса ГЭС. У моменту завершения работ, запланированному на 2020 год ГЭС должна выйти на установленную мощность 11,2 ГВт. Но и в настоящее время с запущенными 12 гидроагрегатами из 20 и вспомогательной ГЭС Пиментал мощность комплекса составила 7566,3 МВт.

 

7. Гранд-Кули, США (6,809 ГВт)

На данный момент это самая крупная в Северной Америке ГЭС, расположенная на реке Колумбия. Она была построена в 1942 году. Объём её водохранилища составляет 11,9 км3. Плотина была построена не только для выработки электричества, но и для возможности орошения пустынных земель северо-западного побережья (примерно 2000 кв. км сельхозугодий). В тело этой гравитационной плотины высотой 168 метров и длиной 1592 метра было уложено почти 9,2 миллиона кубометров бетона. Водосливная часть плотины имеет ширину 503 метра. Здесь имеется 4 машинных зала, в которых смонтированы 33 турбины, ежегодно вырабатывающие 20 ТВтч электроэнергии.

8. Сянцзяба, Китай (6,448 ГВт)

Ещё одна мощная ГЭС была построена всё на том же притоке Янцзы – реке Цзиньшу. Она расположена в провинции Юннань, городском уезде Юншань. ГЭС является частью постепенно возводимого целого каскада плотин на реке Янцзы и её притоках. Она также призвана не только вырабатывать электричество, но и уменьшить поступление ила в Янцзы. В её гидроузле предусмотрен лифтовый вертикальный судоподъёмник, в то время как в расположенной выше по течению ГЭС Силоду такого судоподъёмника не имеет. В результате выше по течению Цзиньша последним судоходным участком стало именно водохранилище Сянцзяба.

9. Лунтань, Китай (6,426 ГВт)

Эта крупная китайская гидроэлектростанция появилась на реке Хуншуйхэ, являющейся притоком реки Чжуцзян. Высота её плотины достигает 216,5 метра. В мае 2007 года был испытан первый из трёх запланированных энергоблоков. Когда строительство было завершено в 2009 году, в строй вступили 9 генераторов, которые по плану должны вырабатывать 18,7 млрд кВтч.

10. Саяно-Шушенская, Россия (6,4 ГВт)

До сих пор эта гидроэлектростанция является крупнейшей в России по установленной мощности. Она стоит на Енисее, разделяя Красноярский край и Хакассию, рядом находятся посёлок Черёмушки и Саяногорск. Саяно-Шушенская ГЭС является верхней ступенью каскада ГЭС, построенных на Енисее. Её арочно-гравитационная плотина, имеющая высоту 242 метра, является самой высокой в России, да и в мире не так много подобных плотин. Своё название она получила от расположенных рядом Саянских гор и села Шушенского, в котором когда-то отдыхал в ссылке В. Ленин.

Начали строительство этой гидроэлектростанции в 1963 году, а официально оно было завершено только в 2000 году. Во время возведения и самой эксплуатации электростанции проявлялись разные недостатки, например, разрушение водосбросных сооружений, образование в плотине трещин, которые постепенно были решены.

Но в 2009 году на Саяно-Шушенской ГЭС случилась самая серьёзная в отечественной гидроэнергетике авария, в результате которой станция временно оказалась выведенной из строя, при этом погибли 75 человек. Лишь в ноябре 2014 года электростанцию смогли восстановить.

Руки в Ноги. Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте и читайте все наши статьи первыми!

Первая в мире гидроэлектростанция | fiest.ru

Гидроэлектростанция

Люди очень давно научились использовать энергию воды для того, чтобы вращать рабочие колеса мельниц, станков, пилорам. Но постепенно доля гидроэнергии в общем количестве энергии, используемой человеком, уменьшилась. Это связано с ограниченной возможностью передачи энергии воды на большие расстояния.

С появлением электрической турбины, приводимой в движение водой, у гидроэнергетики появились новые перспективы.

Первой электростанцией трехфазного тока была Лаутенская гидроэлектростанция. На ней были установлены два одинаковых трехфазных синхронных генератора. Фазное напряжение при помощи трансформаторов повышалось с 50 до 5000 вольт. Ее электроэнергия использовалась для питания осветительной сети города Хейльбронна, а также ряда небольших заводов и мастерских. Понизительные трансформаторы устанавливались непосредственно у потребителей. Эта первая в мире промышленная установка трехфазного тока была запущена в эксплуатацию в начале 1892 г. Использование энергии вод в этой установке показало возможность использования гидроресурсов, отдаленных от промышленных центров. С тех пор число гидроэлектрических установок все время возрастает. Например, в 1892 г. H. Н. Бенардос предложил организовать электроснабжение Петербурга путем утилизации энергии Невы на специально построенных электрических станциях (мощностью до 20 000 л. с.). В 1893 г. Н. С. Лелявский разработал схему использования гидроэнергии Днепровских порогов. В. Н. Чиколев, пропагандировавший еще в начале 80-х годов XIX в. использование водяных турбин в качестве первичных двигателей электростанций, в 1896 г. совместно с Р. Э. Классоном построил в Петербурге на р. Охта гидроэлектростанцию и линию электропередач трехфазного тока.

В течение 90-х годов XIX в. гидроэнергия играет все более заметную роль в электроснабжении С каждым годом возрастало число крупных гидроэлектростанций.

В конце XIX в. были сооружены: Рейнфельдская гидроэлектростанция (Германия, 1898 г.) мощностью 16 800 кВт при напоре воды 3,2 м, Ниагарская (США) мощностью 50 тыс. л. с. при напоре 41,2 м, Жонажская (Франция, 1901 г.) мощностью 11 200 л. с. В начале второго десятилетия XX в. были пущены в ход гидроэлектростанции Аугст-Виллен (Германия, 1911 г.) мощностью 44 тыс. л. с., Кеокук (США, 1912 г.) мощностью 180 тыс. л. с. Качество турбинного оборудования было еще недостаточно высоким, КПД колебался в пределах 0,8-0,84. Несовершенными были формы и конструкции гидросооружений, что объясняется недостаточной изученностью вопросов инженерной гидравлики и гидротехники. Поэтому некоторые ГЭС, построенные в эти годы, в последующем подверглись более или менее серьезной реконструкции.

В дореволюционной России гидроэлектростанций было мало. Первой была установка на Охтинском заводе в Петербурге мощностью 350 л. с. (1896 г.). Кроме того, действовали ГЭС «Белый уголь» на р. Подкумок (1903 г.) мощностью 990 л. с., напряжением 8000 В, Гиндукушская ГЭС (1909 г.) на р. Мургаб, мощностью 1 590 л. с. Кроме того, действовали несколько более мелких по мощности (Сашнинская, Аллавердинская, Тургусунская, Сестрорецкая и др.). Общая мощность гидростанций дореволюционной России составляла 8000 кВт.

Рассмотрим основные виды ГЭС.

Деривационные ГЭС. В них существенная (а иногда и большая) часть напора создается посредством деривационных водоводов, являющихся искусственными сооружениями в виде открытых каналов, лотков, туннелей или трубопроводов. Водяные турбины ставятся на деривационном водоводе. Такие ГЭС подходят для горных рек.

Приплотинные ГЭС. Они устроены так, что напор в них создается посредством специально сооруженной плотины, которая, подпирая уровень воды, образует верхний бьеф. Здание ГЭС обычно располагается вблизи плотины: вода из водохранилища поступает к турбинам по напорным водопроводам, проходящим через тело плотины, либо под плотиной, либо непосредственно из верхнего бьефа. После использования вода из турбин отводится в русло. Для пропуска избытков воды устраиваются особые водосливные плотины. К этому типу ГЭС относятся ДнепроГЭС и Волжская имени В. И. Ленина.

На некоторые ГЭС в турбинных блоках сделали отверстия для холостых сбросов паводковых вод и подведения воды к турбинам. Эти ГЭС называются совмещенными. В гидроэлектростанциях встроенного типа агрегаты размещаются в теле бетонной плотины, так что необходимость сооружения особого машинного здания отпадает.

На современных средних и крупных гидроэлектростанциях, а также на многих мелких ГЭС широко применяются методы автоматики и телемеханики, причем на некоторых ГЭС полностью автоматизированы пуск, регулирование, управление и остановка агрегатов, а также управление затворами гидросооружений и напорных водотоков. Эти операции могут производиться телемеханически, т. е. диспетчерским персоналом пунктов управления. Многие ГЭС работают без персонала, управляются на расстоянии (например, с другой станции каскада либо с диспетчерского пункта). На отдельных автоматизированных ГЭС управление и поддержание нужного режима работы осуществляются при помощи автооператоров, выполняющих свои функции по заранее намеченным для них планам и графикам. На полностью автоматизированных ГЭС, управляемых дистанционно или посредством автооператоров, надзор за оборудованием осуществляется путем периодических инспекторских осмотров ГЭС. При какой-либо аварии подается сигнал дежурному для восстановления нормального режима работы ГЭС.

Достоинства и преимущества гидроэлектростанций по сравнению с тепловыми электростанциями весьма значительны и состоят прежде всего в том, что ГЭС экономят топливо, рационализируют топливный баланс, содействуют экономическому развитию районов, не обеспеченных достаточными топливными ресурсами. Конструкция агрегатов гидроэлектрических станций проще, чем агрегатов тепловых электрических станций, а процесс производства электрической энергии на гидростанциях значительно менее сложен, чем на тепловых станциях.

Работа гидроэлектростанции не связана с таким количеством отходов, как работа ТЭС. Строительство гидроэлектростанций приводит к рациональному решению не только энергетической проблемы, но и ряда иных проблем, имеющих большое значение. Среди них— проблемы судоходства, ирригации и мелиорации земель, водоснабжения, рыбного хозяйства и очень важная проблема преобразования природы.

Опыт эксплуатации первых гидроэлектростанций показал, что они имеют большую маневренность, хорошую надежность работы и малые эксплуатационные расходы, не требуют многочисленного обслуживающего персонала и допускают полную автоматизацию процесса производства электроэнергии с весьма широкими возможностями телеуправления. Современные гидравлические турбины обладают КПД, доходящим до 0,93. Энергия, производимая гидроэлектростанциями, дешевле, чем электроэнергия, доставляемая тепловыми электростанциями.

В техническом и эксплуатационном отношениях очень важно, что гидроэлектрические установки обладают большой маневренностью. Эта особенность гидроагрегатов имеет существенное значение для крупных энергетических систем, так как резкий прирост нагрузки, в том числе при аварийных сбоях в системе, можно быстро компенсировать включением резервных гидроагрегатов. Таким образом, гидроагрегаты оказались очень удобными для покрытия пиков нагрузки в системах, в которых работают как тепловые, так и гидравлические станции.

Недостатком гидравлических станций является их «локальность», т. е. возможность эффективного строительства гидростанций только в относительно немногих районах. Эта локальность преодолевается передачей энергии на расстояние электрическим током, однако в некоторых случаях транспорт энергии путем перевозки топлива экономически эффективнее, особенно при применении нефтепроводов и газопроводов. Первоначальные затраты на сооружение ГЭС выше, чем на тепловые электростанции.

Большим недостатком равнинных ГЭС является отчуждение земель, затопляемых водохранилищем. Постепенно происходит размывание берегов искусственных водоемов, их заиливание, нарушение экологического равновесия в зоне водохранилищ.

Пристинский Владислав Леонидович «100 знаменитых изобретений»

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Гидроэнергетика

Существование рек вызвано круговоротом воды в природе. Этапы круговорота: испарение воды в морях и океанах под действием энергии Солнца превращение водяных паров в верхних (более холодных) слоях атмосферы в капельки, облака — осадки — ручьи, реки. Кинетическая энергия движущейся воды является преобразованной энергией солнечной радиации. Ежегодно в круговорот вовлекается 1/2000 часть воды на планете.

Преобразование потенциальной энергии воды, накопленной в водоемах, в механическую энергию вращения с целью приведения в действие мельниц и других механизмов применялось со времен Римской империи. Известно, что в 200 г.н.э. у римлян был в распоряжении целый мукомольный комплекс, состоящий из 16 мельниц, приводимых в движение вертикальными черпаковыми колесами. Производительность комплекса составляла 28 тонн муки в сутки. В XIV веке в Европе насчитывались десятки тысяч водяных колес, снабжавших различные предприятия механической энергией.

Свое развитие гидроэнергетика получила в XIX веке, когда благодаря открытиям физики и техническому прогрессу стало возможным преобразование гидроэнергии в электрическую энергию. В 1820 году французский инженер Б.Фурнерон изобретает турбину, в 1847 году Дж. Френсис — реактивную турбину, в 1880 году сконструирована ковшовая гидротурбина (турбина Пелтона). В 1882 году эта турбина была соединена с электрогенератором. С помощью гидроэнергии стало возможным получать электричество. В 1901 году еще одно важнейшее событие: на Ниагарском водопаде Дж.Вестингаузем получен переменный ток. Еще полвека назад около 40% электроэнергии в мире вырабатывали гидростанции, сегодня их доля лишь 14%.

Гидроэлектростанции (ГЭС). Одним из элементов ГЭС является плотина, создающая водохранилище и перепад уровней воды. Водохранилище является своеобразным аккумулятором потенциальной энергии рек. Вода под напором, создаваемым плотиной, направляется в водовод, который заканчивается турбиной. Турбина преобразует механическую энергию движения потока в механическую энергию вращения вала, к которому присоединен ротор генератора. Генератор преобразует механическую энергию вращения вала в электрическую энергию. Для предотвращения водовода от засорения на его входе устанавливается защитная сетка.

Мощности гидротурбин достигают несколько сотен МВт, а частота вращения обычно не превышает 100 об/мин. Это определяет их большие размеры. Например, рабочее колесо турбин Волжской ГЭС имеет высоту около 10 м и массу 420 т. КПД гидротурбины достигает 95-96%.

Вода, поступающая на турбину под высоким напором, имеет большую потенциальную энергию, чем при малом напоре, и поэтому на высоконапорной электростанции требуется меньший расход воды для получения одинаковой мощности. Чем выше напор, тем меньше необходимые габариты турбины, что удешевляет стоимость всего сооружения.

Капитальные затраты на сооружение ГЭС в несколько раз больше, чем при строительстве ТЭС одинаковой мощности. Однако практическое отсутствие затрат на топливо и низкие эксплуатационные затраты обуславливают невысокую себестоимость электроэнергии.

Негативными сторонами ГЭС являются сильное влияние водохранилища на окружающую среду, ее флору и фауну. Затапливаются большие площади и тем самым исключаются из сложившейся хозяйственной деятельности.

В мире действуют более 70 гидроэлектростанций мощностью выше 1000 МВт. Самая большая ГЭС построена на реке Парана на границе Бразилии и Парагвая. Ее мощность 12600 МВт. Строительство началось в 1975 году, начала давать ток в 1984 году. Стоимость строительства — $11 млрд.

Первая в России ГЭС была построена близ Ессентуков в 1903 году. Мощность Красноярской ГЭС 6000 МВт; Братской ГЭС 4300 МВт. Еще более мощная ГЭС — Саяно-Шушенская ГЭС (7300 МВт).
Самое крупное в мире искусственное водохранилище Братское на реке Ангаре (169 млрд.куб.м). Заполнялось в 1961-1967 годах. Самая высокая плотина в мире построена на реке Вахш (Таджикистан) — Рогунская ГЭС 355 м.

В начале нашего века большой известностью пользовалось предложение Г.Зергеля. Известно, через Гибралтарский пролив из Атлантического океана в Средиземное море каждую секунду перетекает 88000 м3 воды, восполняющих испарение в Средиземноморье. Поэтому, если уровень Средиземного моря искусственно понизить на 200 метров, то можно на электростанциях, устроенных в Гибралтарском проливе, вполне свободно получить Электроэнергию мощностью 120 миллионов киловатт. Для этого надо лишь перегородить Гибралтар плотиной.

Энергия волн. Первопричина появления волн — ветер. Он дает часть своей энергии воде, приводя в движение поверхностные слои. В качестве предложения по использованию энергии волн рассматривается следующее: в прибрежных районах океана сооружаются плавающие конструкции, которые при прохождении волн должны либо качаться друг относительно друга, либо иметь шарнирную конструкцию, позволяющую одной части подниматься и опускаться вслед за волной, а другой — оставаться неподвижной. Относительные смещения элементов конструкций используются для привода электрогенератора.

Приливные гидростанции. Приливы и отливы — периодические колебания уровня океана — обусловлены гравитационными воздействиями Луны и Солнца, а также центробежными силами, возникающими при вращении Земли. Влияние Луны, находящейся ближе, определяет основные черты приливов (высота солнечного прилива примерно в 2,2 раза меньше лунного). Луна притягивает к себе как воду, так и сушу. В силу большей текучести океанская вода смещается и как бы приподнимается с той стороны Земли, которая обращена к Луне. По мере вращения Земли эта область перемещается и доходит до границы раздела океан — суша. Обычно интервал между приливами и отливами равен 12 часов 25 минут.

Самые сильные приливы и отливы бывают в заливе Фанди (Канада). Средняя амплитуда приливов и отливов составляет 14,5 м. В 1953 году в канадском заливе Унгава были зарегистрированы приливы и отливы амплитудой 16,6 м. В России у берегов Охотского моря регистрируются приливные волны до 13 м.

Энергию приливов стали использовать еще в XI веке в приливных мельницах на побережьях Андалусии и Англии. Позднее механическая энергия приливов стала использоваться для получения электроэнергии на приливных электростанциях. Впервые такая попытка была сделана в 1935 году инженером Д.Купером. Работы по сооружению приливных электростанций были тогда приостановлены из-за ожидаемой высокой себестоимости получения электроэнергии.

Приливная электростанции (ПЭС). Залив отгораживается от моря плотиной. Если открыть шлюз в дамбе в то время, когда приливная волна набирает высоту, дать возможность заполниться водохранилищу и затем в высшей точке прилива шлюз закрыть, то накопленную воду можно во время отлива пропустить через турбины и таким образом выработать электроэнергию. Эффективность ПЭС можно повысить, если турбины сконструировать реверсивными; в этом случае они будут работать как при заполнении водохранилища, так и при опорожнении. Независимо от конструкции ПЭС теоретически возможно использовать лишь около 60 % полной энергии водного потока. Реально удается взять лишь 40%. Экономически целесообразно использовать энергию приливов при перепаде уровней прилив-отлив более 3 м.

Вам также могут быть интересны следующие материалы:

Гидроэлектростанция (ГЭС) — Юнциклопедия

Гидроэлектростанция — это комплекс сложных гидротехнических сооружений и оборудования. Его назначение — преобразовывать энергию потока воды в электрическую энергию. Гидроэнергия относится к числу так называемых возобновляемых источников энергии, т. е. практически неиссякаема. Важнейшее гидротехническое сооружение — плотина. Она задерживает воду в водохранилище, создает необходимый напор воды. Гидравлическая турбина — главный двигатель на ГЭС. С её помощью энергия воды, движущейся под напором, превращается в механическую энергию вращения, которая затем (благодаря электрическому генератору) преобразуется в электрическую энергию. Гидравлическая турбина, гидрогенератор, устройства автоматического контроля и управления — пульты размещены в машинном зале ГЭС. Повышающие трансформаторы могут располагаться и внутри здания, и на открытых площадках. Распределительные устройства чаще всего устанавливаются на открытом воздухе рядом со зданием электростанции.

Схематическое изображение режима работы приливной электростанции.
Схематическое устройство гидроэлектростанции.
Схематическое изображение режима работы гидроаккумулирующей гидроэлектростанции: генераторный и насосный режимы.

Только за 30 послевоенных лет, с 1950 по 1980 год, выработка электроэнергии на ГЭС выросла более чем в 10 раз.

По установленной мощности гидроэлектрические станции подразделяют на малые — до 5 МВт, средние — от 5 до 25 и крупные — свыше 25 МВт. Действуют 20 ГЭС, на каждой из которых установленная мощность превышает 500 МВт. Крупнейшие из них — Красноярская (6000 МВт) и Саяно-Шушенская (6400 МВт) ГЭС.

Строительство ГЭС немыслимо без комплексного решения многих задач. Надо удовлетворять нужды не только энергетики, но и водного транспорта, водоснабжения, ирригации, рыбного хозяйства. Лучше всего этим задачам отвечает принцип каскадности — когда на реке строят не одну, а ряд ГЭС, расположенных по течению реки. Это позволяет создать на реке несколько последовательно расположенных на разных уровнях водохранилищ, а значит, полнее использовать сток реки, её энергетические ресурсы и маневрировать мощностью отдельных ГЭС. Каскады гидроэлектрических станций сооружены на многих реках. Кроме Волжского, каскады построены на Каме, Днепре, Чирчике, Раздане, Иртыше, Риони, Свири. Наиболее мощный Ангаро-Енисейский каскад с круп

Высочайшие и выдающиеся | ТГК-1

Само понятие гидроэлектростанции у большинства людей ассоциируется с чем-то масштабным и впечатляющим. Среди этих сооружений есть уникальные, которые отличаются не только своей высотой, но и возрастом, силой напора и даже отсутствием водохранилища. Однако немногие знают, где в России, а уж тем более в мире расположены самые выдающиеся ГЭС современности.

Российские чемпионы

Когда в России появилась первая гидроэлектростанция, точно сказать сложно. На звание первой ГЭС страны претендует несколько станций, из которых ни одна не сохранилась — ясно только, что это случилось в конце XIX века. Из станций, доживших до наших дней в работоспособном состоянии, старейшей является ГЭС «Хямекоски» в Карелии, которая была пущена еще в 1903 году. Мощность ее на данный момент составляет 2,68 МВт. Интересно, что часть гидроагрегатов этой станции, отработав 108 лет, исправно функционирует и в настоящее время. 

Самые молодые отечественные ГЭС находятся на Кавказе — в конце декабря 2010 года были пущены Кашхатау ГЭС (65 МВт) в Кабардино-Балкарии и Егорлыкская ГЭС-2 (14,2 МВт) в Ставропольском крае. 

Крупнейшая ГЭС России (одновременно являющаяся ГЭС с самой высокой плотиной) — Саяно-Шушенская. Мощность станции — 6,4 тыс. МВт (это самая мощная электростанция страны), высота плотины — 245 м. Уникальна конструкция плотины — арочно-гравитационная, ее устойчивость обеспечивается как весом, так и упором в берега. Плотина Саяно-Шушенской ГЭС — самая высокая такого типа в мире. 

В то же время самой высоконапорной ГЭС России является не Саяно-Шушенская, а небольшая Гизельдонская ГЭС в Северной Осетии, построенная еще по плану ГОЭЛРО в 1927-1934 годах. Ее плотина имеет высоту всего 21 м, но за счет использования естественного падения реки путем отвода в тоннель ее стока удалось создать на турбинах станции напор в 289 м. Рекорд Гизельдонской ГЭС должна побить строящаяся в той же Северной Осетии на реке Ардон Зарамагская ГЭС-1 мощностью 342 МВт, ее напор — 619 м. Как и в случае с Гизельдонской, напор создается не плотиной, а отводом стока реки в тоннель. 

Самой длинной гидроэлектростанцией России можно считать Зеленчукскую ГЭС в Карачаево-Черкесии: длина ее гидротехнических сооружений составляет около 33 км. Станция интересна тем, что для выработки электроэнергии собирает сток сразу трех рек — Большого Зеленчука, Аксаута и Марухи (притоки реки Кубань), который перебрасывается в Кубань по сложной системе каналов и тоннелей. Таким образом, без высоких плотин и больших водохранилищ создается напор 234 м, что больше, чем напор Саяно-Шушенской ГЭС. Мощность Зеленчукской ГЭС — 160 МВт, в настоящее время ведется строительство второй очереди станции — гидроаккумулирующей электростанции мощностью 140 МВт. 

Есть в России гидроэлектростанции, вовсе не имеющие плотин и водохранилищ, даже самых малых, напор на которых создается только за счет использования естественного уклона местности с помощью каналов, трубопроводов или тоннелей. Например, это ГЭС-1 мощностью 37 МВт, входящая в состав каскада Кубанских ГЭС, или Чирюртская ГЭС-2 мощностью 9 МВт на реке Сулак в Дагестане. Отсутствие водохранилища приводит к отсутствию зоны затопления, но одновременно делает выработку гидроэлектростанции полностью зависящей от стока реки. 

Мировые рекорды

Китайская ГЭС «Три ущелья» на реке Янцзы — крупнейшая гидроэлектростанция не только в стране, но и мире. Ее характеристики поражают воображение: проектная мощность станции составляет 22,4 тыс. МВт (более чем втрое превышает мощность Саяно-Шушенской ГЭС). Среднегодовая выработка электроэнергии — 100 млрд кВт ч. 

Станция имеет три машинных зала — два надземных и один подземный, в которых размещены 32 гидроагрегата мощностью по 700 МВт. Плотина высотой 185 м образует крупное водохранилище, из зоны затопления которого было переселено более 1,2 млн человек, в том числе население двух городов. Для пропуска судов построены уникальные пятиступенчатые двухниточные шлюзы, ведется строительство судоподъемника. 

Идею о строительстве крупной ГЭС в живописном районе трех ущелий высказывал еще Сунь Ятсен в 1918 году. Долгое время шли дебаты о необходимости создания столь крупной станции, в итоге непосредственно к строительству приступили в 1992 году. Первый гидроагрегат ГЭС запустили в 2003-м, а в 2008-м станция достигла мощности 18,2 тыс. МВт. В настоящее время достраиваются подземное здание ГЭС с шестью гидроагрегатами, а также судоподъемник. 

ГЭС «Три ущелья» имеет огромное значение для экономики Китая — это центр создаваемой единой энергосистемы страны, ее водохранилище позволит защитить огромные территории с многомиллионным населением от наводнений, а также обеспечить их водой в маловодные годы. Общая стоимость проекта оценивается в настоящее время более чем в $30 млрд. 

Помимо «Трех ущелий» на Янцзы строится и проектируется еще несколько мощных гидроэлектростанций, после их создания возникнет крупнейший в мире каскад ГЭС мощностью более 65 тыс. МВт. 

Рекорд ГЭС «Три ущелья» теоретически может быть побит перспективной гидроэлектростанцией «Гранд-Инга» на африканской реке Конго. Мощность этой станции может составить до 40 тыс. МВт, но перспективы реализации этого проекта в обозримой перспективе в бедной и политически нестабильной стране вызывают серьезные сомнения. 

Нурекская ГЭС на реке Вахш в Таджикистане имеет самую высокую в мире плотину — 300 м. Плотина Нурекской ГЭС отсыпана из камня, имеет противофильтрационное ядро из суглинка. Мощность ГЭС — 3 тыс. МВт, гидроэлектростанция является базовой для энергосистемы Таджикистана, регулирует выработку всего Вахшского каскада. Также водохранилище ГЭС играет важную роль в орошении засушливых земель. Строительство ГЭС началось в 1961 году, последний из девяти гидроагрегатов был пущен в 1979-м.

Рекорд Нурекской ГЭС должна была побить Рогунская ГЭС на том же Вахше. Согласно проекту, плотина этой станции мощностью 3,6 тыс. МВт должна была иметь высоту 335 м. Строительство Рогунской ГЭС было начато в 1976 году, но последовавшие за распадом СССР экономические и политические неурядицы вынудили остановить строительство. В настоящее время Таджикистан ведет работы по достройке Рогунской ГЭС, но перспективы завершения этого проекта остаются неясными. 

Гораздо больше шансов побить рекорд Нурекской ГЭС имеют строящиеся китайские ГЭС «Даганьшань» и «Цзиньпин-1». Проект первой из них предусматривает создание каменно-набросной плотины высотой 312 м, второй — бетонной арочной плотины высотой 305 м. Ввод этих ГЭС в эксплуатацию запланирован на 2012-2014 годы. 

Гидроэлектростанция, где используется самый большой в мире напор, 1883 м,— швейцарская ГЭС «Бъейдрон». Столь впечатляющее значение было достигнуто за счет использования сложной системы тоннелей и трубопроводов, отводящих воду из горных рек. Мощность ГЭС «Бъейдрон» — 1269 МВт, строилась она с 1993 по 1998 год. Гидроэлектростанция является частью сложного гидротехнического комплекса «Клезон-Диксенс», расположенного в бассейне реки Роны. Комплекс включает в себя четыре ГЭС, несколько водохранилищ, сложную систему тоннелей, трубопроводов и насосных станций. Часть комплекса — бетонная плотина «Гранд-Диксенс» высотой 285 м — сегодня третья по высоте в мире, в свое время (плотина строилась с 1950 по 1964 год) высочайшая в мире. 

Рекорд ГЭС «Бъейдрон» вряд ли будет скоро побит — предыдущий рекорд, принадлежавший австрийской ГЭС «Райсек» (напор — 1773 м) продержался около 40 лет. 

В 2009 году Исландия вышла на первое место в мире по выработке электроэнергии гидроэлектростанциями на душу населения. Произошло это за счет ввода в эксплуатацию в этой островной стране вулканов гидроэлектростанции с труднопроизносимым названием «Каурахньюкар» мощностью 690 МВт. Станция имеет сложную конструкцию: очень высокий напор (599 м) создается как за счет плотины высотой 193 м (самая высокая каменно-набросная плотина в Европе), так и за счет тоннелей общей длиной 73 км. ГЭС построена в 2003-2009 годах, основной ее задачей является энергоснабжение алюминиевого завода компании Alcoa мощностью 346 тыс. тонн в год. Стоимость строительства ГЭС составила $1,5 млрд. 

Дамба Гувера на реке Колорадо в США на многие годы стала символом гидроэнергетики. Высочайшая для своего времени (221 м) бетонная плотина арочно-гравитационного типа была построена в рекордно короткие сроки — с 1933 по 1936 год, то есть за три года (ГЭС в целом строилась пять лет) — и это в условиях технологий 1930-х годов! В ценах 1930-х годов сооружение этой ГЭС мощностью 2080 МВт обошлось в $49 млн. Электростанция и в настоящее время играет важнейшую роль в поддержании баланса энергопотребления на Западе США, а ее плотина — вторая по высоте в США. 

Каскад ГЭС на реке Рейн является одним из крупнейших и старейших в мире — он включает в себя 27 гидроэлектростанций общей мощностью почти 3 тыс. МВт, расположенных в Швейцарии, Германии и Франции. Первая ГЭС на Рейне была построена в Швейцарии еще в 1866 году (впрочем, до наших дней она не дошла).  

Житель Северной Осетии построил ГЭС и попал под проверки — Российская газета

В Северной Осетии местный житель Эльбрус Налдикаев, который построил рядом со своим домом небольшую частную гидроэлектростанцию (ГЭС) и обеспечивает бесплатной энергией и себя, и весь поселок, не может ее узаконить.

Рядом с его жилищем протекает река Фиагдон — на нее он и установил мини-турбину собственного производства, а к ней подключил генератор. Однако гениальное в своей простоте новшество тут же оказалось вне закона: юридических документов, регламентирующих использование таких ГЭС, нет ни в стране, ни в республике.

Как только частная ГЭС начала работать, в гости к Эльбрусу пришли налоговые инспекторы

Эльбрус Налдикаев по специальности инженер-электрик и работает на одном из промышленных предприятий Владикавказа. До этого он несколько лет прожил в Китае, куда его пригласили работать в качестве специалиста с высокой квалификацией. Но когда контракт закончился, вернулся обратно в Осетию. Тогда у талантливого инженера и появилась идея использовать природные мощности реки Фиагдон для обеспечения бесплатной энергией себя и соседей.

— На реку я поставил обычную пропеллерную турбину, которую изготовил сам, — рассказывает Эльбрус Налдикаев. — Турбина соединена с редуктором, который вращает генератор и уже вырабатывает электричество. Мощность зависит от объема воды, которая проходит через турбину. В том месте, где у меня дом — место относительно равнинное и поэтому перепады высот небольшие, — не более трех метров. Соответственно, через турбину проходит около 1 кубометра воды в секунду, что дает мощность всего в 12 кВт, но этого достаточно, чтобы обеспечивать электроэнергией дом, а излишки я отдаю в общую сеть и питаю поселок. Летом получается, что на свои нужды я трачу примерно 30 процентов сгенерированной энергии, а 70 отдаю в сеть. Зимой — наоборот.

По словам Эльбруса, на строительство этой мини-электростанции потребовалось полгода. Главные финансовые расходы составили вовсе не создание турбины или генератора, а гидротехнические сооружения — надо было провести от реки канал длинной 90 метров и шириной 2,5 метра, забетонировать его. Сама же электростанция занимает площадь всего в 10 квадратных метров. Как только частная ГЭС начала действовать, в гости к Налдикаеву пришли налоговые инспекторы. По их мнению, инженер-изобретатель должен был платить налоги, раз он использует природные ресурсы и вырабатывает электричество. Однако спор быстро удалось уладить: нашелся федеральный закон, который гласит, что частные электростанции мощностью до 100 кВт не облагаются налогами. К тому же электроэнергию, которую генерирует ГЭС, Эльбрус Налдикаев использует только в личных целях для обеспечения дома, а излишки бесплатно отдает в сети поселка.

Заинтересовались изобретением Эльбруса и в МРСК Северного Кавказа. Специалисты электросетевой компании установили счетчики на частной ГЭС, чтобы регистрировать количество вырабатываемой энергии. По мнению инженера, подобные простейшие вещи, как частная ГЭС, в России не приживаются. Одна из главных причин — почти полное отсутствие каких-либо документов, регламентирующих статус человека, у которого есть свои генерирующие мощности, и его взаимоотношения с государственными электросетевыми компаниями.

Кстати

В начале февраля 2019 года Госдума приняла в первом чтении законопроект, разработанный Минэнерго России, «Об электроэнергетике» в части развития микрогенерации. Принятие законопроекта упростит процедуру размещения объектов микрогенерации, предоставит их владельцам возможность продавать излишки вырабатываемой электроэнергии на розничных рынках. К объектам микрогенерации относятся солнечная, ветровая, водная энергия с максимальной мощностью до 15 кВт.

Речь в документе идет в том числе и о небольшой гидроэлектростанции. Как, например, в австрийских Альпах, где практически на каждом водотоке стоит мини-ГЭС. «Актуальной становится формула «сам себе производитель и сам себе потребитель», — пояснил «РГ» профессор кафедры возобновляемых источников энергии РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина Константин Ильковский. — Но для обеспечения безопасного функционирования внутридомовых инженерных систем законопроект не предполагает возможности установки систем микрогенерации в многоквартирных жилых домах.

Директор Фонда энергетического развития Сергей Пикин считает, что этот законопроект про повышение эффективности, чтобы у владельцев частных домохозяйств возникло желание развивать новые источники микрогенерации. Документ необходим, чтобы узаконить деятельность домохозяйств, увлекающихся ВИЭ. По мнению эксперта, инвестиция в покупку ветряка окупится никогда.

При реализации законопроекта может возникнуть ряд сложностей. Например, выдача в сети, которые не готовы к приему электроэнергии от потребителя/производителя электроэнергии. Ведь по сути они должны работать в реверсном режиме. Конфигурация распределительной электросети должна быть изменена очень серьезно.

Кроме того, не решена проблема хранения электроэнергии. Для этого необходимы большие помещения, где были бы установлены накопители.

Подготовила Ольга Бухарова

История гидроэнергетики

От зарождения до современной эпохи

Некоторые из первых инноваций в использовании воды для производства энергии были изобретены в Китае во времена династии Хань между 202 г. до н.э. и 9 г. н.э. Отбойные молотки с приводом от вертикально установленного водяного колеса использовались для измельчения и лущения зерна, дробления руды и на ранних этапах производства бумаги.

Доступность гидроэнергетики долгое время была тесно связана с ускорением экономического роста. Когда Ричард Аркрайт основал Cromford Mill в долине Дервент в Англии в 1771 году для прядения хлопка и, таким образом, основал одну из первых в мире фабричных систем, он использовал гидроэнергетику.

Изобретения в технологии турбин ‍

Некоторые из ключевых достижений гидроэнергетики произошли в первой половине девятнадцатого века. В 1827 году французский инженер Бенуа Фурнейрон разработал турбину, способную производить около 6 лошадиных сил, — самую раннюю версию реакционной турбины Фурнейрона.

В 1849 году британско-американский инженер Джеймс Фрэнсис разработал первую современную водяную турбину — турбину Фрэнсиса, которая до сих пор остается самой широко используемой водяной турбиной в мире.В 1870-х годах американский изобретатель Лестер Аллан Пелтон разработал колесо Пелтона, импульсную водяную турбину, которую он запатентовал в 1880 году.

В 20-м веке австрийский профессор Виктор Каплан разработал турбину Каплана в 1913 году — турбину пропеллерного типа с регулируемой лезвия.

Первые гидроэнергетические проекты

Первый в мире гидроэнергетический проект был использован для питания одной лампы в загородном доме Cragside в Нортумберленде, Англия, в 1878 году. Четыре года спустя была создана первая установка для обслуживания системы частных и коммерческих клиентов была открыта в Висконсине, США, и в течение десяти лет в эксплуатации находились сотни гидроэлектростанций.

В Северной Америке гидроэлектростанции были установлены в Гранд-Рапидс, Мичиган (1880 г.), Оттаве, Онтарио (1881 г.), Долгевилле, Нью-Йорк (1881 г.) и Ниагарском водопаде, Нью-Йорк (1881 г.). Их использовали для снабжения мельниц и освещения некоторых местных построек.

На рубеже веков технология распространилась по всему миру: Германия произвела первую трехфазную гидроэлектрическую систему в 1891 году, а Австралия запустила первую государственную электростанцию ​​в Южном полушарии в 1895 году.В 1895 году в Ниагарском водопаде была создана крупнейшая в мире гидроэлектростанция того времени — электростанция Эдварда Дина Адамса.

К 1900 году сотни малых гидроэлектростанций уже работали по мере распространения новой технологии по всему миру. В Китае в 1905 году на ручье Синьдянь недалеко от Тайбэя была построена гидроэлектростанция установленной мощностью 500 кВт.

Век быстрых изменений

Двадцатый век стал свидетелем стремительных инноваций и изменений в конструкции гидроэнергетических объектов.

Политика, принятая президентом США Франклином Рузвельтом, включая «Новый курс» 1930-х годов, способствовала строительству нескольких многоцелевых проектов, таких как плотины Гувера и Гранд-Кули, где к 1940 году гидроэнергетика составляла 40% выработки электроэнергии в стране [1]. ] [2]

С 1940-х по 1970-е годы, первоначально вызванные Второй мировой войной, за которой последовал сильный послевоенный экономический рост и рост населения, государственные коммунальные предприятия построили значительные объекты гидроэнергетики по всей Западной Европе, а также в Советском Союзе и Северной Америке. и Япония.[3]

Дешевая гидроэнергетика рассматривалась как один из лучших способов удовлетворения растущего спроса на энергию и часто была связана с развитием энергоемких отраслей промышленности, таких как алюминиевые заводы и сталелитейные заводы.

За последние десятилетия двадцатого века Бразилия и Китай стали мировыми лидерами в гидроэнергетике. Плотина Итайпу, охватывающая Бразилию и Парагвай, открылась в 1984 году с мощностью 12 600 МВт — с тех пор она была увеличена и модернизирована до 14 000 МВт — и сегодня уступает по размеру только плотине Три ущелья мощностью 22 500 МВт в Китае.

Десятилетний рост производственных мощностей в конце 1980-х годов замедлился, а в 1990-х годах упал. Это было связано с растущими финансовыми ограничениями и озабоченностью, выраженной по поводу экологических и социальных последствий развития гидроэнергетики, что привело к остановке многих проектов по всему миру [4].

Кредитование и другие формы поддержки со стороны международных финансовых организаций (МФИ), в первую очередь Всемирного банка, прекратились в конце 1990-х годов, что особенно сказалось на строительстве гидроэнергетики в развивающихся странах.

Повышенное внимание к устойчивости

К концу века, в течение которого глобальное понимание экологических и социальных воздействий возросло, начался процесс переоценки значения и роли гидроэнергетики в национальном развитии. В 2000 году исторический отчет, опубликованный Всемирной комиссией по плотинам (WCD), бросил вызов существующей практике и инициировал изменения в планировании и развитии гидроэнергетики с акцентом на устойчивости и затронутых сообществах.[5] [6]

Международная ассоциация гидроэнергетики (IHA), созданная под эгидой ЮНЕСКО в 1995 г., начала работу над Руководящими принципами устойчивого развития IHA в 2004 г., в которых были учтены стратегические приоритеты WCD, а также защитные меры Всемирного банка. Политики, Стандарты деятельности Международной финансовой корпорации и Принципы Экватора. Эти руководящие принципы привели к разработке Протокола оценки устойчивости гидроэнергетики (HSAP), многостороннего инструмента для оценки проектов на всех этапах их жизненного цикла.

Эти события привели к фундаментальному сдвигу в том, как лучше всего планировать, развивать и эксплуатировать гидроэнергетические проекты, и привели к растущему признанию роли технологии в борьбе с изменением климата, сокращении бедности и повышении благосостояния.

Новая эра гидроэнергетики

Вскоре после начала двадцать первого века развитие гидроэнергетики получило новый импульс, особенно в Азии и Южной Америке.

В период с 2000 по 2017 год во всем мире было добавлено почти 500 ГВт установленной мощности гидроэлектростанций, что представляет собой рост на 65 процентов, причем с 2010 года рост уже опережает рост, зафиксированный в первом десятилетии века.

Значительный рост установленной мощности и выработки гидроэлектроэнергии был вызван множеством часто взаимосвязанных факторов, в частности:

Спрос на энергию в странах с развивающейся экономикой

Развивающимся странам, включая Бразилию и Китай, требовались доступные и надежные и устойчивый источник электроэнергии для поддержки быстрого экономического роста. С 2000 г. Китай более чем в четыре раза увеличил установленную мощность до 341 ГВт (2017 г.), что составляет более половины мирового роста гидроэнергетических мощностей.

Инвестиции и торговля по линии Юг-Юг

Бум инвестиций и торговли по линии Юг-Юг (между развивающимися странами) стал важнейшим источником финансирования гидроэнергетики и передачи технологий. С 2004 по 2012 год торговля гидроэнергетической продукцией и оборудованием по линии Юг-Юг увеличилась с менее 10 процентов от общего объема мировой торговли до почти 50 процентов.

Национальные банки развития и частные инвесторы из стран с развивающейся экономикой, таких как Китай, Бразилия и Таиланд, стали основными участниками прямых иностранных инвестиций (ПИИ), которые в прошлом в основном предоставлялись международными агентствами развития и многосторонними банками развития.

В рамках стратегии правительства Китая «Выход» и инициативы «Один пояс, один путь» китайские компании и банки инвестировали около 25 миллиардов долларов США в зарубежные проекты в период с 2000 по 2016 год и в результате стали мировыми лидерами в области развития гидроэнергетики.

Многосторонние соглашения и цели

Последнее десятилетие стало свидетелем большего признания роли гидроэнергетики в достижении согласованных на международном уровне результатов в области развития, например, посредством Целей устойчивого развития и климатических целей, включая Парижское соглашение, которые повлияли на цели национальной политики.В частности, для проектов малой гидроэнергетики (менее 20 МВт) был использован механизм чистого развития, который был введен в рамках Киотского протокола, предшествующего Парижскому соглашению, для поощрения чистого и устойчивого развития.

Поддержка Всемирного банка и международных финансовых организаций

Кредит Всемирного банка на развитие гидроэнергетики увеличился с нескольких миллионов долларов в 1999 году до почти 2 миллиардов долларов в 2014 году. Всемирный банк также расширил свою роль с «первичного инвестора» важному «организатору», который предоставляет технические знания и привлекает к участию других финансистов.Хотя денежная стоимость кредитов Всемирного банка составляет небольшую долю от общей суммы, инвестируемой в сектор каждый год, возобновление обязательств банка в области гидроэнергетики наряду с другими международными финансовыми учреждениями, включая Азиатский банк развития, способствовало увеличению инвестиций и вовлеченности частного сектора.

Будущее

Ожидается, что благодаря многочисленным услугам и преимуществам гидроэнергетика останется крупнейшим в мире источником возобновляемой электроэнергии на долгие годы и со значительным неиспользованным гидроэнергетическим потенциалом; Ожидается, что большая часть будущего роста сектора будет приходиться на Африку и Азию.

В 2018 году IHA в своем ежегодном отчете о состоянии гидроэнергетики сообщило, что установленная мощность гидроэнергетики во всем мире выросла до 1267 ГВт, при этом рекордные 4185 ТВтч были выработаны в 2017 году.

По данным Международного энергетического агентства, по порядку Для достижения основных связанных с энергетикой компонентов Целей устойчивого развития, включая обязательство Парижского соглашения ниже двух градусов Цельсия, в течение следующих двух десятилетий необходимо будет ввести в действие дополнительно 800 ГВт гидроэнергии.

Гидроэнергетика — сохранение энергии в будущем

Что такое гидроэлектроэнергия?

Хотя возобновляемые источники энергии, такие как солнце и ветер, быстро догоняют испаряющуюся гидроэлектроэнергию, на них по-прежнему приходится самая большая доля мировой электроэнергии. Фактически, в 20-м веке гидроэлектростанция была настолько мощной, что ее называли белым углем за ее мощность и изобилие. Гидроэнергетика была первой и самой простой технологией производства электроэнергии.

При первоначальном производстве использовались древесина, гранитные блоки и невысокая каменная дамба для сбора воды из поверхностных стоков и осадков в резервуар.Затем вода направлялась в трубу, а затем в водяное колесо (турбину). Направленная вода падала на лопатку турбины, вращающую ее и соединенный вал.

Вал был подключен к резервному генератору, который вырабатывал электричество при вращении. С тех пор технология развивалась не по дням, а по часам, и вода в основном собирается из падающих и текущих рек. Технологии, используемые сегодня, включают накопление, отвод и гидроаккумулирование.

Гидроэнергетика классифицируется как возобновляемый источник энергии.Зачем? Из-за воды. Вы видите, что вода испаряется в облака и возвращается на поверхность земли в виде осадков. Круговорот воды постоянно обновляется и может использоваться для выработки электроэнергии более

Гидроэнергетика просто означает выработку энергии за счет падающей или текущей воды. Для выработки электроэнергии на реках строятся плотины. Затем постоянный поток воды используется для перемещения турбин.

Затем вращающиеся турбины используют кинетическую энергию движущейся воды, которая, в свою очередь, заставляет магниты внутри генератора вращаться и вырабатывать электричество.Затем вода выходит из турбины и возвращается в поток ниже плотины. Таким образом, движущаяся вода является мощным источником энергии, который может осветить города, поселки и даже страны.

Хотя производство энергии с помощью гидроэлектроэнергии не приводит к выбросам парниковых газов, но строительство огромных плотин на реках и их перекрытие может иметь серьезные экологические и социальные последствия в виде изменения нормального течения реки, блокирования прохода мигрирующих рыб, внезапное возникновение наводнений, увеличение количества землетрясений и перемещение местных сообществ.

В этой статье мы собираемся изучить как плюсы, так и минусы, чтобы вы могли лучше понять, что обсуждается в отношении гидроэнергетики.

Плюсы гидроэнергетики

1. Возобновляемые источники энергии

Гидроэнергетика возобновляемая. Он считается возобновляемым, потому что использует воду Земли для производства электроэнергии. Солнце светит, и вода испаряется с поверхности земли, образуя облака, а затем снова падает на землю в виде дождя и снега.Реки и озера, которые обычно используются для выработки гидроэлектроэнергии, никогда не исчезнут

Это означает, что мы не можем использовать его, и нам не нужно беспокоиться о его удорожании из-за дефицита. С другой стороны, есть лишь несколько подходящих хранилищ, где можно было бы построить гидроэлектростанции, и меньше мест, где такие предприятия приносят пользу.

2. Источник чистой энергии

Как и следовало ожидать, гидроэлектроэнергия является одним из «зеленых» и «чистых» альтернативных источников энергии, которые существуют.Создание энергии с помощью гидроэлектроэнергии не загрязняет себя. Энергия, производимая гидроэлектростанциями, не производит токсичных или парниковых газов, загрязняющих атмосферу. Основное загрязнение происходит при строительстве электростанций.

Гидроэлектростанции выделяют меньше парниковых газов, чем ископаемые источники энергии, что помогает смягчить последствия изменения климата, кислотных дождей и смога. Гидроэлектроэнергия также улучшает качество воздуха, которым мы дышим, поскольку не выделяет в атмосферу загрязняющие вещества.Кроме того, брюки не производят токсичных побочных продуктов.

3. Конкурентоспособный по стоимости источник энергии

Гидроэлектроэнергия — это конкурентоспособный источник энергии, даже несмотря на то, что первоначальные затраты на строительство могут быть высокими. Речная вода — бесконечный ресурс, на который никак не влияет волатильность рынка. Источники энергии на основе ископаемого топлива, такие как уголь, нефть и природный газ, сильно подвержены влиянию рыночной волатильности, которая приводит к повышению или значительному снижению цен на них.

Гидроэлектростанции имеют средний срок службы 50–100 лет, что означает, что они представляют собой стратегические инвестиции, которые могут поддержать многие будущие поколения.Их также можно легко модернизировать, чтобы они соответствовали современным технологическим требованиям и имели значительно более низкие эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание.

4. Способствует развитию удаленных сообществ

Гидроэлектростанции обеспечивают электроэнергией удаленные населенные пункты, привлекают строительство автомагистралей, промышленность и торговлю. Все эти мероприятия служат для подъёма экономики этих отдаленных районов, расширения доступа к образованию и здравоохранению и улучшения общего качества жизни жителей.

Технологии гидроэлектроэнергии оценивались количественно уже более века. Люди уже осознали его последствия, приняв меры по предотвращению и компенсации ущерба. Он почти всегда доступен там, где требуется разработка.

5. Возможности для отдыха

Озеро, которое образуется за плотиной, можно использовать для отдыха, включая рыбалку, катание на лодках и плавание. Воду озера также можно использовать для орошения.Помимо этого, большие плотины становятся излюбленным местом для туристов.

Гидроэлектростанции способны накапливать огромное количество воды для орошения, когда осадки исчезают, и для потребления, когда наблюдается нехватка. Способность накапливать воду является преимуществом, поскольку она защищает грунтовые воды от истощения и сводит к минимуму нашу восприимчивость к засухам и наводнениям.

6. Фундаментальный инструмент устойчивого развития

Энергетические технологии, внедренные и применяемые в экологически безопасных, экономически жизнеспособных и социально ответственных моделях, символизируют величайшие концепции устойчивого развития.Это означает модели развития в наши дни, которые удовлетворяют потребности людей, не влияя на способность будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности. Гидроэнергетика — одна из таких энергетических технологий.

Минусы гидроэнергетики

1. Ущерб окружающей среде

Нарушения естественного водотока могут иметь большое влияние на речную экосистему и окружающую среду. Некоторые виды рыб и другие существа обычно мигрируют, когда возникает нехватка пищи или когда начинается сезон размножения.Строительство плотин может отрезать им пути, что приведет к снижению воспроизводства или гибели рыб.

Естественные результаты гидроэнергетики отождествляются с вмешательством в природе из-за перекрытия воды, изменения потока воды и развития улиц и линий электропередач.

Гидроэлектростанции могут влиять на рыб и на то, как они передвигаются и мигрируют, но это сложный процесс для исследования, и трудно сделать определение, основанное на одном этом факторе. Все больше клиентских инвестиций связано со злоупотреблением видами рыб, а это означает, что это область, к которой многие люди испытывают сильные чувства.

2. Высокие первоначальные капитальные затраты

Электростанции могут быть невероятно дорогими в строительстве, независимо от того, какой тип вы строите. Гидроэлектростанции — не особый случай. Строительство гидроэлектростанций является очень дорогостоящим из-за таких логистических проблем, как топография, подводный фундамент и материалы, используемые для его строительства.

Единственный плюс в том, что после завершения потребуется меньше обслуживания. И все же ГЭС придется долго работать, чтобы окупить вложенные в строительство деньги.

3. Могут быть причиной конфликтов

Страны, у которых есть богатые источники гидроэлектроэнергии, обычно строят плотины через реку, чтобы использовать воду. Хотя этот акт заслуживает похвалы, он может привести к прерыванию естественного потока воды из одного направления в другое.

Когда в определенном месте не требуется много воды, она направляется в другое место для обслуживания тех, кто хочет построить в этих местах плотины. Однако, если нехватка воды ударит по этой конкретной области, это может спровоцировать конфликт, а это означает, что необходимо прекратить подачу воды к плотинам.

4. Может привести к засухе

Одним из основных недостатков строительства гидроэлектростанций является риск местных засух. Общие затраты на энергию и мощность определяются в зависимости от доступности воды. На доступность воды могут существенно повлиять засушливые периоды, в результате чего люди не получат доступ к необходимой им электроэнергии.

5. Риск наводнений на более низких высотах

Сообщества, живущие ниже по течению, уязвимы для наводнений, если из плотины выйдет сильное течение воды.В конечном итоге средства к существованию людей, живущих в этих районах, могут быть уничтожены.

6. Выбросы двуокиси углерода и метана

Водохранилище гидроэлектростанции выделяет огромное количество углекислого газа и метана. Эти участки возле плотины полны воды, а растения под водой начинают гнить и разлагаться. Этот вид разложения без участия кислорода выделяет огромное количество углекислого газа и метана, что приводит к увеличению уровня загрязнения.

7. Геологические повреждения

Строительство крупномасштабных плотин может нанести серьезный геологический ущерб. Классическим примером геологического ущерба является строительство плотины Гувера в Соединенных Штатах, которое вызвало землетрясения и привело к понижению земной поверхности в этом районе.

8. Забота о безопасности плотины

Безопасность плотины имеет первостепенное значение для близлежащего населения. В моде

16 фактов о гидроэнергетике — история, наука, экономика и многое другое

1. Определение: Электроэнергия, вырабатываемая силой воды
2. Стоимость: 5 центов за кВт · ч
3. История: Впервые использовалась для измельчения кукурузы в доисторические времена
4. Крупнейший производитель: Китай (22 500 МВт)
5. Наименьший производитель: США (6 809 МВт)
6. Методы: обычные плотины, гидроаккумуляторы, русло реки, приливная сила
7. Производство: 150 стран
8. Производство электроэнергии: составляет 16% от общего мирового потребления
9. Плюсы: низкая стоимость, экологичность
10. Минусы: иногда может нанести вред экосистемам

1. География: 7 стран производят 90% своей электроэнергии с помощью гидроэлектроэнергии
2. История: гидроэнергетика впервые использовалась в Древней Греции
3. Наука: гидроэлектростанции работают на трех разных стадиях
4. История: первая полностью действующая гидроэлектростанция была на Ниагарском водопаде
5. Экономика: гидроэлектроэнергия — самый дешевый из имеющихся методов производства энергии
6. География: перекрытие рек для создания гидроэлектростанций может означать уничтожение водных организмов
7. География: плотина Гранд-Кули — крупнейшая гидроэлектростанция в США
8. Наука: гидроэлектростанции бывают четырех размеров
9. Наука: гидроэлектроэнергия — один из самых гибких методов получения энергии в мире
10. География: проблема, называемая заиливанием, иногда может затруднять работу гидроэлектростанций

1. Самая старая в мире гидроэлектростанция находится в Англии
2. Обрушение плотины гидроэлектростанции в Китае привело к гибели 26000 человек
3. Гидроэлектростанции можно строить только там, где гарантировано быстрое течение воды
4. Хотя это чистый источник энергии, иногда он может увеличить выбросы метана
5. Одно из основных преимуществ — уменьшение содержания CO2 в атмосфере
6. Гидроэлектростанции часто предоставляют туристические возможности

7 стран производят 90% своей электроэнергии с помощью гидроэлектроэнергии

Электроэнергия из Hydro Map

Первый из наших фактов о гидроэнергетике говорит нам о том, что в мире есть семь стран, которые производят не менее 90% своей энергии за счет гидроэлектроэнергии.Эти страны — Норвегия, Канада, Бразилия, Новая Зеландия, Парагвай, Венесуэла и Швейцария. В общей сложности 20% мировой электроэнергии вырабатывается этим видом энергии. Несмотря на то, что семь стран используют гидроэлектроэнергию в качестве основного источника энергии, самая большая гидроэлектростанция находится в Китае — плотина Three Gorges Dam .

Есть много интересных исторических фактов о гидроэнергетике.Хотите верьте, хотите нет, но первые квазигидроэнергетические источники энергии были разработаны древними греками. Фермеры использовали бы энергию воды, чтобы измельчать пшеницу в муку на мельницах. Водяное колесо с примитивной системой ведер будет помещено в реку, и энергия текущей воды в реке будет вращать колесо. Это, в свою очередь, было преобразовано в энергию, которая должна была работать на мельнице и позволять измельчать зерно.

Гидроэлектростанции работают на трех разных ступенях

Как работает гидроэлектростанция

Во-первых, у вас есть место, где производится электричество, обычно называемое электростанцией .Во-вторых, вам нужен резервуар, в котором можно хранить огромное количество воды. Затем, наконец, требуется плотина, которую можно открыть или закрыть, чтобы контролировать поток воды. Вода за плотиной потечет внутрь и столкнется с турбиной. Это приводит в действие генератор, который вырабатывает электричество. Количество произведенной электроэнергии полностью зависит от количества воды в системе.

Читайте также: Удивительные факты о технологиях

Первая полностью действующая гидроэлектростанция была на Ниагарском водопаде

Следующий из наших интересных фактов о гидроэнергетике показывает нам, что первая полностью действующая гидроэлектростанция была построена на Ниагарском водопаде в 1879 году.К 1881 году все уличные фонари в самой Ниагаре питались этим способом.

Гидроэлектроэнергия — самый дешевый метод производства электроэнергии из имеющихся

Еще один удивительный факт, связанный с гидроэнергетикой, заключается в том, что на сегодняшний день это самый экономичный способ производства электроэнергии. Это потому, что после того, как плотина будет построена и электростанция будет введена в эксплуатацию, единственным необходимым ресурсом станет вода, которая будет бесплатной и возобновляемой.Следовательно, пока в течение года идет достаточный дождь или снегопад, всегда будет достаточно ресурсов для его поддержания.

Перекрытие рек для создания гидроэнергетики может привести к уничтожению водных организмов

Несмотря на все существующие положительные стороны гидроэлектроэнергии, одним из наиболее серьезных недостатков является тот факт, что морская и водная жизнь может быть уничтожена плотинами, которые построены, в первую очередь, для выработки электроэнергии.Можно предотвратить плавание рыбы, такой как лосось, вверх по течению до нереста. Это частично решается установкой трапов для рыбы на некоторых предприятиях, которые могут помочь в устранении проблемы. Однако существует еще одна проблема, заключающаяся в том, что эти типы электростанций могут истощать уровни кислорода в воде, что создает дополнительные трудности для морской жизни.

Плотина Гранд-Кули — крупнейшая гидроэлектростанция в США

Плотина Гранд-Кули

В то время как Китай может удерживать рекорд по обладанию самой большой гидроэлектростанцией в мире, у Соединенных Штатов есть собственная большая электростанция, о чем нам говорит следующий факт о гидроэнергетике.Плотина Гранд-Кули расположена на реке Колумбия в северной части Вашингтона. Фактически он помогает производить и поддерживать до 70% всей электроэнергии, поставляемой в штат Вашингтон в целом.

Гидроэлектростанции бывают четырех размеров

Первый из них известен как небольшой завод. Это завод, который разработан для обслуживания небольшого сообщества или, возможно, небольшой промышленности. Эти заводы обычно вырабатывают мощность до 10 мегаватт.В более крупных странах, таких как США или Канада, они могут иногда доходить до 25 мегаватт, но не более.

Микрогидроэлектростанции будут обеспечивать до 100 мегаватт электроэнергии. Их можно использовать в изолированных районах, где, возможно, есть только один дом или очень небольшое сообщество. Их обычно можно найти в развивающихся странах. Следующая — пикогидроэнергетика, которая используется для районов, которым требуется до 5 мегаватт электроэнергии, но не более. Это водоснабжение используется там, где нет водохранилища, а вместо него есть река, из которой можно отводить воду.Наконец, есть подземная электростанция, которая забирает воду из резервуаров и направляет ее под землю в генераторный зал, который построен в подземной пещере.

Гидроэлектроэнергия — один из самых гибких методов получения энергии в мире

Еще один факт о гидроэнергетике касается ее гибкости. Это одно из главных его преимуществ. Мощность электростанций может быть увеличена или уменьшена в зависимости от спроса, обычно в течение нескольких минут! Фактически, для включения питания иногда требуется от 60 до 90 секунд, что намного быстрее, чем у традиционных электростанций.

Читайте также: 50 интересных фактов о поездах, которые вас удивят

Проблема, называемая заиливанием, иногда может затруднять работу гидроэлектростанций

При использовании такого ресурса, как вода, для производства электричества иногда могут быть недостатки. Один из них — процесс, называемый заилением, который происходит потому, что река имеет способность отправлять вниз по течению частицы, которые на самом деле тяжелее и плотнее, чем сама вода.Рядом с дамбами и водохранилищами это может привести к более медленному течению воды, что, в свою очередь, означает снижение энергоснабжения.

Самая старая гидроэлектростанция в мире находится в Англии

Он расположен в деревне под названием Ротбери в Нортумберленде. Первоначально он был построен в 1868 году в загородном доме под названием Cragside. Он был установлен, чтобы облегчить такие задачи, как стирка и приготовление пищи, и использовался для нагрева воды и питания гриля для жарки мяса на кухне.Кроме того, электричество использовалось для питания дуговой лампы в галерее дома.

Обрушение плотины гидроэлектростанции в Китае привело к гибели 26000 человек

Китай мчится вперед с гидроэлектростанцией

Один из самых удивительных фактов о гидроэнергетике заключается в том, что после обрушения плотины Баньцяо на юге Китая в 1975 году в результате наводнения погибло 26 000 человек. Еще 14 500 человек заболели эпидемиями болезней, передающихся через воду.Хотя было трудно подсчитать точную цифру, считалось, что многие миллионы людей, которые жили в зоне водосбора плотины, также остались без крова.

Гидроэлектростанции можно строить только там, где гарантировано быстрое течение воды

Например, вы не найдете много гидроэлектростанций в таких местах, как Средний Запад США. Это потому, что, хотя у них много рек и обильное водоснабжение, ни одна из них не течет достаточно быстро, чтобы выдержать такую ​​установку.В этой части мира есть только один крупный поставщик гидроэлектроэнергии, базирующийся в Килборне, штат Висконсин. Он действует чуть более 100 лет.

Хотя это чистый источник энергии, иногда он может увеличить выбросы метана

10 лучших стран с чистой энергией

Как правило, наши факты о гидроэнергетике показали нам множество преимуществ такой системы. Однако в некоторых регионах мира это может иметь негативные последствия.Сообщается, что в некоторых тропических регионах гидроэлектрические источники энергии могут фактически увеличить выбросы метана в атмосферу. Это связано с тем, что в таких местах в воде будет больше разлагаться растительный материал. Это чаще случается в районах, где водохранилища и плотины строились в спешке, до того, как произошла надлежащая расчистка от деревьев и других растений.

Одним из основных преимуществ является сокращение содержания CO2 в атмосфере

Эти виды растений не сжигают ископаемое топливо, поэтому, хотя в некоторых районах может наблюдаться увеличение содержания метана, для большинства из них будет наблюдаться значительное снижение содержания СО2 в атмосфере.Это особенно верно для регионов мира с умеренным климатом и регионов, которые имеют регулярные сезоны, включающие осадки, снегопады, более засушливые периоды и замораживания / оттепели зимой, особенно в таких странах, как Северная Америка, Северная Азия и большая часть Европы.

Читайте также: 100 интернет-фактов, которые вы можете полностью связать

Гидроэлектростанции часто предоставляют туристические возможности

Водохранилища и плотины гидроэлектростанций, используемые для создания таких электростанций, чаще всего рассматриваются как места для отдыха.Многие люди будут использовать их для занятий водными видами спорта, такими как водные лыжи, водный бординг, плавание и дайвинг. Сам туризм иногда может стать дополнительным источником дохода для местных сообществ, которые поддерживает электростанция.

Факты о гидроэнергетике — Сводка фактов о гидроэнергетике

Факты о гидроэнергетике говорят нам, что этот тип энергии существует с древнегреческих времен. Самый старый небольшой завод существует в Англии и был построен в 1868 году.Самая большая — плотина Три ущелья в Китае. Этот тип энергии имеет много преимуществ, включая низкую стоимость и низкие выбросы CO2. Однако иногда это может повредить экосистемы и увеличить выбросы метана в окружающую среду.

Что такое гидроэлектростанция? (с иллюстрациями)

Существуют различные типы возобновляемых источников энергии, одним из которых является вода. Гидроэлектростанции, иногда называемые гидроэлектростанциями, используют воду для производства почти четверти мировых потребностей в электроэнергии.Для создания гидроэлектростанции требуется очень мало: водопровод, плотина, турбины и генератор. Эти компоненты, собранные в правильном порядке, используют энергию воды для производства электричества.

Плотина гидроэлектростанции.

Плотина гидроэлектростанции построена так, чтобы удерживать воду и создавать водохранилище, из которого может вытекать постоянный поток.Когда ворота плотины открываются, впускной клапан забирает воду из этого резервуара, и давление или сила тяжести перемещают эту воду через турбину. Турбина подключена к генератору, и пока лопасти турбины вращаются, генератор использует эту энергию для создания переменного тока (AC). Трансформатор преобразует ток в энергию высокого напряжения, которая затем уносится для использования потребителями. Вода, используемая для создания энергии, затем возвращается через сливные трубы в реку ниже плотины.

Плотина «Три ущелья» — крупнейшая в мире плотина гидроэлектростанций.

Гидроэнергетика считается одним из самых экологически чистых видов энергии.Отчасти это связано с тем, что после строительства гидроэлектростанции отсутствуют прямые отходы, а выбросы углекислого газа на предприятиях ниже, чем на тех, которые перерабатывают ископаемое топливо, такое как нефтяной газ. Еще одно преимущество гидроэлектростанций состоит в том, что для их эксплуатации требуется сравнительно небольшое обслуживание, поскольку они не требуют импорта, а техническое обслуживание минимально. Кроме того, поскольку станции обычно полностью автоматизированы, затраты на укомплектование гидроэлектростанцией также минимальны. Большинство станций, производящих гидроэлектроэнергию сегодня, были построены почти 50-100 лет назад, что значительно дольше, чем станции, перерабатывающие ископаемое топливо.Когда плотина строится по другим причинам, например, по борьбе с наводнениями, и добавляется гидроэлектростанция, это может создать дополнительный доход для региона, где она построена.

Плотина Гувера используется для производства гидроэлектроэнергии.

Трудно найти данные о количестве гидроэлектростанций, поскольку они могут работать как в малых, так и в крупных масштабах, однако, по оценкам, в Соединенных Штатах насчитывается чуть больше 2000 станций. Китай, Канада и Бразилия используют больше всего гидроэлектроэнергии и имеют гораздо больше электростанций, чем США, однако другие страны, включая Россию, Норвегию, Индию и Японию, также используют гидроэлектроэнергию.По мере того, как все больше людей открывают для себя преимущества как для потребителей, так и для окружающей среды, все больше правительств продвигают и создают гидроэлектростанции по всему миру.

Поток воды сдерживается с помощью плотины как части гидроэлектростанции.
Бразилия — одна из стран, широко использующих гидроэнергетику.Плотины гидроэлектростанций являются возобновляемым источником энергии.

видов использования гидроэнергии — факты о гидроэнергетике о станциях и плотинах

Hydro Power — один из крупнейших источников энергии, на который приходится примерно 20% мирового спроса на электроэнергию, а в странах с богатыми ресурсами он обеспечивает большую часть энергии. По сравнению с другими источниками энергии, Hydroelectric Power является одним из самых дешевых, экологически чистых и зрелых источников энергии без выбросов углерода, .Гидроэлектростанции были разработаны почти полностью в развитых странах из-за их превосходных характеристик, и многие другие гидроэлектростанции строятся в развивающихся странах, таких как Китай и Индия.

Как и энергия ветра, гидроэнергетика в основном используется для производства электроэнергии и составляет почти 20% от общего мирового производства электроэнергии. Еще одно важное, но в основном неизвестное использование гидроэнергии — это хранение энергии. Используя существующую инфраструктуру плотины, коммунальные предприятия используют гидроэнергетику для хранения энергии, которая известна как «гидроаккумулятор».Это использование становится все более важным, поскольку есть ограниченные возможности для дешевого хранения энергии. В старину гидроэнергия, такая как энергия ветра, использовалась в сельском хозяйстве, например, для обработки зерна, при этом кинетическая энергия движущейся воды преобразовывалась в механическую. Однако это использование почти исчезло.

Некоторые виды использования гидроэнергетики:

1) Электроэнергия — Гидроэлектроэнергия — один из важнейших источников энергии в мире. Гидроэлектроэнергия — один из самых дешевых и экологически чистых источников энергии.Хотя изначально он может нанести экологический ущерб, он лучше совместим с климатом, чем другие основные формы энергии, такие как атомная, угольная, газовая и другие. Многие страны Скандинавского региона и Южной Америки почти полностью зависят от гидроэнергетики для удовлетворения своих энергетических потребностей. Для некоторых стран, таких как Китай и Индия, с огромными потребностями в энергии, гидроэлектроэнергия — единственный вариант в настоящее время среди вариантов энергии, не связанных с глобальным потеплением, для создания больших мощностей.

2) Накопитель энергии — В мире уже существует глобальная гидроаккумулирующая система мощностью 90 ГВт, и с ростом солнечной и ветровой энергии эта мощность будет только расти.Основное использование гидроаккумулятора с гидроаккумулятором — это хранение энергии в сети. Электроэнергетические компании являются основными потребителями этой технологии, использующей гидроаккумуляторы для:

a) Балансировка нагрузки — Сохранение мощности в периоды низкой нагрузки и выработка мощности в периоды высокой нагрузки

b) Размещение непостоянных источников энергии — Солнечная и ветровая энергия растут стремительными темпами — 50% и 30% CAGR за последние несколько лет. Большая доля этих форм возобновляемой энергии в структуре электроэнергетики стимулирует рост Grid Storage.

c) Сокращение капитальных вложений , поскольку электростанции пиковой мощности, такие как станции парогазового цикла, работающие на природном газе, намного дороже в эксплуатации, чем обычные тепловые и атомные электростанции

3) Сельское хозяйство — Гидроэнергетика использовалась в древние времена для производства муки из зерна, а также для распиловки древесины и камня, подъема воды в оросительные каналы.

4) Промышленность — Гидроэнергетика ранее использовалась для некоторых промышленных применений, таких как привод в движение сильфонов в небольших доменных печах и для добычи металлических руд методом, известным как гашение.

Гидроэлектростанции и плотины

Гидроэлектростанции — крупнейшие электростанции в мире, затмевающие крупнейшие проекты атомной и угольной энергетики. Самая большая электростанция в мире — плотина Три ущелья в Китае, мощность которой 22,5 ГВт более чем на 50% больше, чем вторая по величине электростанция в мире.

Гидроэлектростанции — крупнейшие электростанции в мире, затмевающие крупнейшие проекты атомной и угольной энергетики.Самая большая электростанция в мире — плотина Три ущелья в Китае, мощность которой 22,5 ГВт более чем на 50% больше, чем вторая по величине электростанция в мире. Большинство крупнейших в мире гидроэлектростанций находятся в Китае и Южной Америке. В Северной Америке также есть несколько крупных гидроэлектростанций. Китай, безусловно, является мировым лидером по мощности гидроэлектростанций с мощностью около 200 ГВт, которую он планирует удвоить до 400 ГВт к 2020 г. Другими крупными странами, производящими гидроэлектростанции, являются Канада, США, Бразилия и Индия.Примечание. Гидроэлектроэнергия производит около 20% мировой электроэнергии. Вот некоторые из крупнейших мировых гидроэлектростанций:

1) Плотина Три ущелья Самая большая в мире плотина гидроэлектростанции в мире с мощностью около 22,5 ГВт. Плотина 3 Gorge имеет поразительные 26 турбин мощностью 700 МВт общей мощностью 18,2 ГВт, которые были завершены в 2008 году. К 2012 году мощность станции будет увеличена до 22,5 ГВт. Строительство плотины вызывало большие споры как у противников, так и у сторонников.Плотина перемещает множество людей и привела к затоплению исторических мест. Однако его плюсы в том, что он усилил борьбу с наводнениями и увеличил пропускную способность реки Янцзы.

2) Гидроэлектростанция Итайпу в Бразилии — вторая по величине электростанция в мире . Плотина с 20 генераторными установками и установленной мощностью 14 000 МВт была завершена в 2003 году, что сделало ее самой большой за то время.

3) Плотина Гури в Венесуэле — третья по величине гидроэлектростанция в мире мощностью 10.2 ГВт. Гидроэлектростанция Гури была построена в каньоне Некуима, в 100 км вверх по течению от устья реки Карони в Ориноко. Одна только плотина Гури обеспечивает 73% электроэнергии Венесуэлы.

Крупнейшие страны, использующие гидроэнергетику

Китай на сегодняшний день является мировым лидером по мощности гидроэлектростанций с мощностью около 200 ГВт, которую он планирует удвоить до примерно 400 ГВт к 2020 г. Другими крупными странами в области гидроэнергетики являются Канада, США, Бразилия и Индия.

Вот самые большие установленные мощности гидроэлектроэнергии в странах:

1. Китай 200 ГВт
2. Канада 89 GW
3. США 80 ГВт
4. Бразилия 70 GW
5. Россия 45 GW
6. Индия 33 GW
7. Норвегия 27 GW
8. Япония 27 GW
9. Венесуэла 15 ГВт

Сколько стоит гидроэлектроэнергия?

Стоимость гидроэлектроэнергии — это не просто функция долларовых затрат. При этом следует также учитывать огромные затраты на перемещение в случае массивных гидроэлектростанций, потерю экологии и потенциальные риски, которые могут привести к огромным платежам.

Затраты на электроэнергию можно разделить на 2 категории:

а) Инвестиционные затраты

б) Операционные расходы

Инвестиционные затраты — самый крупный компонент гидроэнергетики, на который приходится почти 75-80% общих затрат на жизненный цикл гидроэлектростанции. Инвестиционные затраты, как и все другие виды энергии, варьируются в зависимости от объекта, технологии и т. Д. Обычно они стоят от 1 до 3 долларов за ватт гидроэлектроэнергии.

Эксплуатационные расходы Hydel Power, с другой стороны, значительно ниже, поскольку Hydro Electricity не требует никакого топлива, за исключением воды, которая находится в свободном доступе.Однако операторы электростанции не должны контролировать и обслуживать такие части гидроэлектростанции, как турбины и т. Д.

Общие долларовые затраты на гидроэлектростанцию ​​составляют 2-5 центов / кВт · ч, в то время как стоимость малых гидроэнергетических турбин составляет 3-10 центов / кВт · ч

Преимущества гидроэнергетики

1. Отсутствие затрат на топливо — Hydro Energy не требует топлива, как большинство других источников энергии. Это огромное преимущество по сравнению с другими видами ископаемого топлива, стоимость которых с каждым годом резко возрастает.Цены на электроэнергию растут все более быстрыми темпами в большинстве частей мира, намного быстрее, чем общая инфляция. Ценовые шоки из-за высоких затрат на топливо в наши дни представляют большой риск для ископаемых видов топлива
2. Низкие эксплуатационные расходы и незначительное обслуживание — Операционные затраты на рабочую силу также обычно невысоки, поскольку предприятия автоматизированы и при нормальной работе на стройплощадке мало персонала.
3. Низкая стоимость электроэнергии — Электроэнергия, вырабатываемая на гидроэнергетике, довольно низкая, что делает строительство гидроэлектростанций очень привлекательным.Срок окупаемости для обычной гидроэлектростанции оценивается в 5-8 лет. Гидроэлектростанции также имеют долгий срок службы от 50 до 100 лет, что означает, что они чрезвычайно прибыльны
4. Отсутствие выбросов парниковых газов / загрязнения воздуха — Гидроэлектроэнергия не производит выбросов парниковых газов и не вызывает загрязнения воздуха в результате сжигания ископаемого топлива, в отличие от угля, нефти или газа. Это делает их очень привлекательными в качестве источника дешевой электроэнергии, не производящей углекислый газ.
5. Накопление энергии — Накопительное гидроаккумулирование возможно на большинстве гидроэлектростанций.Это делает их идеальным хранилищем ветровой и солнечной энергии, имеющей непостоянный характер. Гидро-плотины можно модернизировать с небольшими затратами, чтобы обеспечить возможность хранения с помощью насоса.
6. Возможен малый размер — Гидроэлектроэнергия может производиться практически любого размера от 1 МВт до 10000 МВт, что делает его очень универсальным. Правительство поощряет малые гидроэлектростанции, поскольку они оказывают меньшее воздействие на окружающую среду, чем крупные гидроэлектростанции. Возможны даже микрогидроустановки.
7. Надежность — Гидроэнергетика намного надежнее, чем энергия ветра и солнца, хотя и меньше, чем уголь и атомная энергия в качестве источника энергии базовой нагрузки.Гидроэлектроэнергия более или менее предсказуема заранее, хотя она может снизиться в летние месяцы, когда в водосборных бассейнах низкий уровень воды.
8. Высокий коэффициент нагрузки — Коэффициент нагрузки для солнечной и ветровой энергии составляет 15-40%, что довольно мало по сравнению с энергетикой на ископаемом топливе. С другой стороны, коэффициент загрузки гидроэлектроэнергии составляет почти 40-60%.
9. Long Life — Гидравлические станции имеют очень долгий срок службы, составляющий около 50-100 лет, что намного дольше, чем у атомных электростанций.Длительный срок службы означает, что стоимость жизненного цикла электростанции Hydel в долгосрочной перспективе становится очень низкой.

Google+

Гидроэнергетика и проектирование | Номер-студио Pietrangeli

От идеи проекта гидроэнергетики до всестороннего анализа всех технических, экономических и экологических аспектов, на протяжении всего процесса строительства до эксплуатации гидроэлектростанции.

Studio Pietrangeli предлагает все инженерных услуг , необходимых для реализации гидроэлектростанций .Мы обладаем несравненным опытом в области гидроэнергетики и глубокими знаниями в каждой из соответствующих работ, включая гражданские, электрические и механические части, мы успешно разрабатываем более пяти десятилетий проекты гидроэлектростанций во всех их аспектах и ​​фазах: от от первоначального концептуального замысла, через предварительное технико-экономическое обоснование, оптимизацию проекта, базовый, рабочий и строительный проект до подготовки тендерной документации.

Одновременно с составлением проектов наших гидроэнергетических проектов, благодаря нашим высоким навыкам, мы разрабатываем оценки экологического и социального воздействия в соответствии с местными и международными стандартами. Мы очень заботимся о том, чтобы помогать нашим клиентам на всех этапах реализации проекта, от первоначального изучения, проектирования и проведения тендера, через надзор за работами и вводом в эксплуатацию, до запуска и эксплуатации гидроэлектростанций.

Основываясь на нашем замечательном опыте, основанном на передовом опыте итальянских университетов, ноу-хау и изобретательском таланте лучших умов в секторе гидроэлектростанций, мы предоставляем все виды комплексных и междисциплинарных исследований и исследований (топографические, геологические, геотехнические, гидрологические, экологические и социальные, экономические, финансовые и др.) необходимо для завершения гидроэлектрического проекта в соответствии с лучшими международными стандартами.

.