Урок 38. соединительные о и е в сложных словах. сложносокращённые слова, их род — Русский язык — 6 класс
Русский язык
6 Класс
Урок № 38
Соединительные о и е в сложных словах.
Сложносокращённые слова, их род
Перечень рассматриваемых вопросов:
1. Условия выбора соединительных о и е в сложных словах.
2. Род сложносокращённых слов.
4. Произношение аббревиатур.
Тезаурус:
Сложение – способ образования новых слов сложением двух (или нескольких) слов, основ производящих слов с соединительной гласной или без неё. В результате сложения всегда образуется сложное слово, то есть слово с несколькими корнями.
Сложные слова – слова, состоящие из двух и более корней: новостройка, водоканал.
Соединительные гласные – это соединительные морфемы для образования сложных слов: мореплаватель, лесозаготовки.
Аббревиатура – сложносокращённое слово: БелАЗ, завхоз, СОШ.
Звуковая аббревиатура – аббревиатура, которая произносится как слово: МИД [м҆ит].
Список литературы
Обязательная литература:
1. Ладыженская Т. А., Баранов М. Т., Тростенцова Л. А. Русский язык. Учебник. 6 класс. В 2-х частях. Ч. 1. – М.: Просвещение, 2018. – с. 19 – 23; 191 с.
Дополнительная литература:
1. Ефремова Е. А. Русский язык. Рабочая тетрадь. 6 класс. – М.: Просвещение, 2019
2. Янченко В. Д., Латфуллина Л. Г., Михайлова С. Ю. Скорая помощь по русскому языку. Рабочая тетрадь. 6 класс. В 2 ч. Ч. 1 – М.: Просвещение, 2019
3. Янченко В. Д., Латфуллина Л. Г., Михайлова С. Ю. Скорая помощь по русскому языку. Рабочая тетрадь. 6 класс. В 2 ч. Ч. 2 – М.: Просвещение, 2019
4. Егорова Н. В. Русский язык. Проверочные работы. 6 класс. – М.: Просвещение, 2019
5. Бондаренко М. А. Русский язык. 6 класс. Методические рекомендации и поурочные разработки. – М.: Просвещение, 2019
6. Тростенцова Л. А., Ладыженская Т. А., Стракевич М. М. Русский язык. Дидактические материалы. 6 класс. – М.: Просвещение, 2016
7. Львова С. И. Практикум по русскому языку. 6 класс. – М.: Просвещение, 2010
8. Богданова Г. А. Тестовые задания по русскому языку. 6 класс. – М: Просвещение, 2019
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Сложными называются слова, состоящие из двух (реже трёх) корней. Они образуются из основ исходных слов, например: снег, кос → снегокос; пар, возить → паровоз. Или из целых слов, например: диван, кровать → диван-кровать.
Чаще всего при образовании сложных слов используют соединительные гласные о и е.
Соединительные гласные могут и отсутствовать, как, например, в слове пластмасса.
Рассмотрим примеры сложных слов верхолаз, пешеход, птицелов.
Почему в одних случаях используется для соединения буква о, а в других – буква е? Какая соединительная гласная используется после твёрдых согласных? Какая после мягких согласных, шипящих и ц?
В сложных словах после твёрдых согласных пишется соединительная о, а после мягких согласных, шипящих и ц – соединительная е.
Образуем сложные слова с применением правила.
От слов вода и падать образуется слово водопад. Первая часть вод- оканчивается на твёрдый согласный, значит, нужно использовать соединительную гласную о.
От слов каша, варить образуется слово кашевар, в котором после шипящей пишется соединительная гласная е.
Прочитайте примеры: лесоруб, газопровод, пулемёт, птицелов, путешественник, атомоход, бурелом.
В русском языке есть особый способ образования слов, характерный только для существительных: в образовании нового слова участвуют не полные, а сокращённые части основ слов. Такие слова называются сложносокращёнными, или аббревиатурами (от латинского «сокращённый»). Сложное слово, состоящее из сокращённых основ слова, называется сложносокращённым. Например, слово завуч образовано из сокращённых частей слов заведующий учебной частью. Слово универмаг образовано от сокращённых частей слов универсальный магазин.
Сложносокращённые слова могут образоваться из начальных букв каждого слова: МГУ – Московский государственный университет. В этом случае нужно правильно произнести каждую букву: [эмгэу].
Сложносокращённые слова могут образоваться из начальных звуков каждого слова: СМУ – строительное монтажное управление. Произносим как одно слово: [сму].
Сложносокращённые слова могут образоваться из сочетания начальных букв и звуков: ЦСКА – Центральный спортивный клуб армии. Сначала произносятся буквы, а потом звуки: [цээска].
Сложносокращённые слова могут образоваться из начальных частей слов и начальных звуков: КамАЗ – Камский автомобилестроительный завод. Произносим как одно слово: [камас].
Как определить род сложносокращённого слова? Как правильно сказать: МХАТ выехал, выехала или выехало на гастроли за рубеж? Для выбора правильной формы глагола необходимо расшифровать аббревиатуру и найти в ней главное слово: МХАТ – Московский художественный академический театр. Главное слово – театр, оно мужского рода. Следовательно, аббревиатура МХАТ – мужского рода. Правильно сказать: МХАТ выехал на гастроли за рубеж.
Потренируемся в расшифровке аббревиатур и определении ключевых слов.
ТЮЗ – Театр юного зрителя.
ГЭС – гидроэлектростанция.
НЛО – неопознанный летающий объект.
КПД – коэффициент полезного действия.
Прилагательные и глаголы необходимо согласовывать с аббревиатурами, ориентируясь на род ключевого слова. ТЮЗ показал новый спектакль. ГЭС начала вырабатывать электрическую энергию. НЛО был замечен во время бури. Высокий КПД.
Есть особенность в определении рода некоторых аббревиатур: если они оканчиваются на согласный, то могут относиться к существительным мужского рода. Такими являются слова вуз, МИД, ЗАГС. Правильно говорить: технический вуз, МИД сделал заявление, открылся новый ЗАГС. Такие аббревиатуры называются звуковыми.
Трудные случаи определения рода сложносокращённых слов
Аббревиатура, род | Способ определения |
МИД, вуз – м. р. | по фонетическому облику (нулевое окончание, как у сущ. м. рода 2 скл.), звучит [м҆ит]. |
МКАД – ж. р. | по опорному слову дорога – норма книжной речи. |
МКАД – м. р. | по фонетическому облику – в разговорном стиле. |
НАСА – ср. р. Си-эн-эн – ж. р. | по опорному слову в русской расшифровке (управление; телевизионная компания). |
НАТО – м. и ср. ЮНЕСКО – ж. и ср. | колебания: опорное слово (НАТО – военно-политический блок, Североатлантический договор; ЮНЕСКО – специализированное учреждение Организации Объединённых Наций по вопросам образования, науки и культуры; организация) / фонетический облик. |
Обратите внимание: слово загс имеет два варианта написания: строчными буквами и прописными. Это отражено в словарях. В толковом словаре С. И. Ожегова и в Большом энциклопедическом словаре – прописными, в этимологическом словаре Крылова, в Малом академическом словаре – строчными, в Орфографическом словаре Лопатина и в Толковом словаре Ефремовой зафиксированы оба варианта. Для расшифровки аббревиатур можно воспользоваться словарём сокращений современного русского языка Сергея Фадеева.
Примеры тренировочных заданий:
Выбор элемента из выпадающего списка
Выберите соединительную гласную.
Лед(е, о)кол, птиц(е, о)лов, пеш(е, о)ход, красн(е, о)бай, красн(е, о)лицый, сух(е, о)фрукты, мед(е, о)нос, благ(е, о)дарить, сух(е, о)вей, пыл(е, о)сос, красн(е, о)речие, звер(е, о)лов, земл(е, о)мер.
При выборе гласной нужно смотреть на конечный звук первой части: после твёрдых согласных пишется соединительная о, а после мягких согласных, шипящих и ц – соединительная е. В слове лед..кол пропущена буква после твёрдого согласного. Следовательно, нужно выбрать соединительную гласную о. В слове птиц..лов пропущена буква после ц. Следовательно, выбираем соединительную гласную е.
Правильный ответ
Ледокол, птицелов, пешеход, краснобай, краснолицый, сухофрукты, медонос, благодарить, суховей, пылесос, красноречие, зверолов, землемер.
Сортировка элементов по категориям
Определите род сложносокращённых слов. Распределите слова на группы.
Мужской род | Женский род | Средний род |
При выполнении задания нужно ориентироваться на расшифровку аббревиатур. Нужно найти в расшифровке ключевое слово и по нему определить род аббревиатуры. Исключением является слово МИД, его не нужно расшифровывать, эта аббревиатура оканчивается на согласный звук и относится к мужскому роду.
МГТУ (Московский государственный технический университет), МИД (Министерство иностранных дел), ДТП (дорожно-транспортное происшествие), полпред (полномочный представитель), ЛФК (лечебная физкультура), ЖКХ (жилищно-коммунальное хозяйство), Совбез (совет безопасности), МКАД (московская кольцевая автомобильная дорога), ВДНХ (выставка достижений народного хозяйства), РИА (рекламно-информационное агентство).
Правильный ответ
Мужской род | Женский род | Средний род |
МГТУ, МИД, полпред, Совбез | ЛФК, МКАД, ВДНХ | ДТП, ЖКХ, РИА |
Морфологический разбор имени существительного «гэс» онлайн. План разбора.
Для слова «гэс» найден 1 вариант морфологического разбора
- Часть речи. Общее значение
Часть речи слова «гэс» — имя существительное - Морфологические признаки.
- гэс (именительный падеж единственного числа)
- Постоянные признаки:
- нарицательное
- неодушевлённое
- женский род
- 2-е склонение
Непостоянные признаки:
- именительный падеж
- единственное число.
- Может относится к разным членам предложения.
Выберите часть речи (если знаете)
Часть речи Глагол Деепричастие Имя прилагательное Имя существительное Имя числительное Междометие Местоимение Наречие Предлог Причастие Союз Частица
Найти
План разбора имени существительного
- Часть речи. Общее значение
- Морфологические признаки.
- Начальная форма (именительный падеж, единственное число)
- Постоянные признаки:
- Собственное или нарицательное
- Одушевленное или неодушевленное
- Род
- Склонение
Непостоянные признаки:
- Синтаксическая роль (подчеркнуть как член предложения)
Если сайт Вам помог, поделитесь пожалуйста ссылкой на сайт с друзьями. Спасибо.
План разбора составлен на основе общих правил, в зависимости от класса и предпочтений учителя ответ может отличаться. Если ваш план разбора отличается от представленного, просто сопоставьте его с данными нашего ответа.
Если морфологический разбор имени существительного «гэс» имеет несколько вариантов, то выберите наиболее подходящий вариант разбора исходя из контекста предложения.
Разборы производились исходя из заложенного программного алгоритма, результаты в редких случаях могут быть недостоверны, если вы нашли несоответствие пожалуйста сообщите нам. Представленный результат используется вами на свой страх и риск.
«Гидроэлектростанция» морфологический разбор слова — ассоциации, падежи и склонение слов
Гипо-гиперонимические отношения
предприятие
электростанция
гидроэлектростанция
Прилагательные к слову гидроэлектростанция
Какой бывает гидроэлектростанция? Предлагаем подбор прилагательных на основе литературных произведений и статей.
Глаголы к слову гидроэлектростанция
Что может гидроэлектростанция? Что можно сделать с гидроэлектростанцией? Подбор подходящих глаголов на основе русского языка.
Ассоциации к слову гидроэлектростанция
Подбор ассоциативного ряда. Слова, которые в той или иной степени ассоциируются с искомым.
Гиперонимы
Какого рода гидроэлектростанция (морфологический разбор)
Разбор слова по части речи, роду, числу, одушевленности и падежу.
Часть речи:
существительное
Число:
единственное
Одушевленность:
неодушевленное
Падеж:
именительный
Склонение существительного гидроэлектростанция (какой падеж)
Склонение слова по падежу в единственном и множественном числах.
Падеж | Вопрос | Ед.число | Мн. число |
---|---|---|---|
Именительный | (кто, что?) | гидроэлектростанция | гидроэлектростанции |
Родительный | (кого, чего?) | гидроэлектростанции | гидроэлектростанций |
Дательный | (кому, чему?) | гидроэлектростанции | гидроэлектростанциям |
Винительный | (кого, что?) | гидроэлектростанцию | гидроэлектростанции |
Творительный | (кем, чем?) | гидроэлектростанцией | гидроэлектростанциями |
Предложный | (о ком, о чём?) | гидроэлектростанции | гидроэлектростанциях |
Сфера употребления
Гидроэлектростанции
Рыбоводство
Энергетика
Теплотехника
Нефть и газ
Предложения со словом гидроэлектростанция
Наш робот составил несколько предложений в автоматическом режиме. Оцените его работу, тем самым Вы поможете ему стать более совершенным.
1. Гидроэлектростанция предусмотрено имела в трясущейся руке
плохо 0
хорошо 0
2. Гидроэлектростанция стремительно затоплялась в сверхъестественный сезон
плохо 0
хорошо 0
3. Гидроэлектростанция бодро пускалась в большой путь
плохо 0
хорошо 0
4. Гидроэлектростанция яростно затянулась под тоскливый аккомпанемент
плохо 0
хорошо 0
Напишите свои варианты ассоциаций
что такое в Словаре русских технических сокращений
Смотреть что такое ГЭС в других словарях:
ГЭС
сущ.
Пост. пр.: нариц.; неодуш.; конкр.; ж. р.; нескл.
ЛЗ Электростанция, использующая энергию падающей воды для выработки электроэнергии.Непост. пр.: … смотреть
ГЭС
1) Орфографическая запись слова: гэс2) Ударение в слове: ГЭС3) Деление слова на слоги (перенос слова): гэс4) Фонетическая транскрипция слова гэс : [гс]… смотреть
ГЭС
ГЭС (гидроэлектростанция)хидроелектростанция ж, водна електрическа централа ж, ВЕЦ
ГЭС
ГЭС, нескл., жен. (сокр.: гидроэлектростанция)Синонимы: гидроэлектростанция
ГЭС
гидроэлектростанция* * *river plantСинонимы: гидроэлектростанция
ГЭС
Rzeczownik ГЭС f elektrownia wodna
ГЭС
<energ.> hydroelectric power plantСинонимы: гидроэлектростанция
ГЭС
гэс
гидроэлектростанция
Словарь русских синонимов.
гэс
сущ., кол-во синонимов: 1
• гидроэлектростанция (3)
Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин.201… смотреть
ГЭС
1. (гидроэлектростанция)суэлектр стансасы (СЭС)2. (деривационная гидравлическая электрическая станция)деривациялық гидравликалық электрстанса
ГЭС
сокр. от гидроэлектростанция centrale idroelettrica
ГЭС
нескл., ж. (сокр.: гидроэлектростанция)Синонимы: гидроэлектростанция
ГЭС
энерг. гидроэлектростанцияСинонимы: гидроэлектростанция
ГЭС
ж. (сокр. от гидроэлектростанция)
centrale idroelettrica
Итальяно-русский словарь.2003.
Синонимы:
гидроэлектростанция
ГЭС
см. гидроэлектростанцияСинонимы: гидроэлектростанция
ГЭС
• hydrocentrála• hydroelektrárna• VE• vodní elektrárna
ГЭС
сокр. от гидроэлектрическая станция
ГЕС (сокр. от гідроелектрична станція)
Синонимы:
гидроэлектростанция
ГЭС
vízerőműСинонимы: гидроэлектростанция
ГЭС
гидроэлектростанция.Синонимы: гидроэлектростанция
ГЭС
– Гидравлическая электростанцияСинонимы: гидроэлектростанция
ГЭС
распространённое сокращение слов Гидроэлектрическая станция.
ГЭС
аббревиатурагидроэлектростанцияГЕС
ГЭС
Начальная форма — Гэс, неизменяемое, женский род, неодушевленное, организация
ГЭС
hydraulisches Kraftwerk, Wasserkraftanlage
ГЭС
centrale [usine] hydro-électrique
ГЭС
ГЭС ГЭС, нескл., ж. (сокр.: гидроэлектростанция)
ГЭС
ГЭС (гидроэлектростанция) ο υδροηλεκτρικός σταθμός
ГЭС
(гидроэлектростанцае) ГЭС (гидроэлектростанция).
ГЭС
гэс гидроэлектростанция
ГЭС
(гидроэлектростанция) hydro power
ГЭС
ГЭС нескл., жен.
ГЭС
HES; hidroelektrostacija
Big future for small hydro
Одно из наиболее перспективных направлений в развитии
нетрадиционной энергетики в России — освоение энергии небольших водотоков с
помощью микро- и мини-ГЭС. Это связано, прежде всего, со сравнительной
простотой их строительства и эксплуатации, а также с большим энергетическим
потенциалом малых рек.
Свободный ресурс
К малой
гидроэнергетике принято относить гидроэнергетические объекты разного типа с
установленной мощностью менее 25 МВт, в том числе совсем небольшие — микроГЭС
мощностью от 3 до 100 кВт. Использование гидроэлектростанций таких мощностей
для нашей страны — далеко не новое явление: в 1950-1960-х гг. в СССР
действовало более шести тысяч подобных станции. Сегодня же в России их
насчитывается всего несколько сотен, что явно меньше наших возможностей и
потребностей.
Принципиально важно
отметить, что в малой гидроэнергетике нет
необходимости строить крупные гидротехнические сооружения и затапливать большие
территории водохранилищами. Маленькая станция
может быть установлена практически на любой реке или даже ручье, что особенно
актуально для России, где зоны децентрализованного энергоснабжения охватывают
более 70% территории страны, на которой проживают
около 20 млн человек. Мини-ГЭС может применяться для энергоснабжения дачных посёлков,
фермерских хозяйств, хуторов, а также небольших производств в труднодоступных
районах — там, где строить и содержать электрические сети
невыгодно.
Серийная ковшовая микротурбина на основе колеса Пелтона
Основные ресурсы
малой гидроэнергетики России сосредоточены в горных районах республик Северного
Кавказа, в Ставропольском и Краснодарском краях, на Среднем Урале, в Южной
Сибири, Прибайкалье и на Дальнем Востоке.
Виды станций
Конструкция типовой
малой ГЭС базируется на гидроагрегате, который включает в себя турбину,
водозаборное устройство и элементы управления. В зависимости от того, какие
гидроресурсы задействованы малыми гидростанциями, их делят на несколько
категорий:
- русловые или
приплотинные с небольшими искусственными водохранилищами; - основанные на существующих
перепадах уровней воды; - использующие
энергию свободного течения рек.
По величине напора
выделяют низконапорные (Н 75 м)
малые гидроэлектростанции.
Спецтурбины
Как и на крупных
станциях, на малых ГЭС, используются пропеллерные, радиально-осевые и ковшовые
турбины (более подробно о них см. «Энерговектор» № 5/2014 г.) соответствующих
размеров и модификаций. Чаще применяются пропеллерные турбины и турбины
Френсиса.
Мини-ГЭС устраивают
непосредственно в потоке воды или на небольших водохранилищах, которые не могут
обеспечить достаточного регулирования стока. Отсюда
одна из основных проблем эксплуатации малых ГЭС — непостоянный расход воды. В
период зимней и летней межени сток реки минимален, тогда как во время весеннего
половодья объём воды может быть достаточно большим. По этой причине турбины,
используемые на мини-ГЭС, должны быть способны работать как при минимальном,
так и при максимальном стоке с наибольшей производительностью.
Такая микроГЭС способна полностью обеспечивать
электричеством небольшой частный дом
Таким свойством
обладают, например, радиальные двухкамерные проточные турбины системы Ossberger
производства одноимённой немецкой компании. Стандартное соотношение размеров
камер — 1:2. Малая камера предназначена для низких расходов, большая камера
открывается при средних расходах (при этом малая камера закрывается). Обе
камеры работают при полном расходе. В результате поток воды величиной 12-100% от
расчётного максимума используется с наибольшей эффективностью (КПД более 80%), причём
турбина запускается при расходе всего 6%.
Существует
множество типов конструкций малых ГЭС, проектируемых с учётом различных условий
применения. Конечно, охватить их все в этой статье не удастся, поэтому остановимся
на некоторых оригинальных разработках.
Гирлянды и рукава
Советский инженер
Б. С. Блинов изобрёл и в 1950-1960-х годах впервые применил гирляндные ГЭС для
малых рек и рукавные ГЭС для малых рек и ручьёв с дебитом
воды более 50 л/с. Гирляндная мини-ГЭС состоит из лёгких турбин -
гидровингроторов, нанизанных в виде гирлянды на трос,
который переброшен через реку. Один конец троса закреплён за ось в
опорном подшипнике, второй — за ротор
генератора. Трос в этом случае играет роль своеобразного вала, вращение
которого передаётся к генератору. Одна гирлянда турбин (энергоблок) обеспечивает
мощность от нескольких десятков ватт до 5-15 кВт. Такие энергоблоки можно
объединять, заставляя их работать на общую нагрузку и повышая тем самым
мощность гидростанции.
Труба рукавной микроГЭС укладывается по склону
вдоль водотока
Для устройства
рукавной микроГЭС на реке или ручье строится небольшая плотина, к отверстию в которой
прикрепляется труба-шланг, уложенная вниз по склону вдоль водотока до
электрогенератора. Перепад высот от плотины до генератора должен быть не менее
4-5 м. Вход в «рукав» располагают так, чтобы захватить среднюю, самую быструю,
часть течения реки, и воду по сужающемуся каналу подводят к турбинам. Установленная
мощность такой станции может варьироваться от 1 до 100 кВт. В 70-х годах
прошлого века гидроагрегаты для рукавных микроГЭС выпускались серийно на
предприятиях сельхозмашиностроения.
Водоворот энергии
Интересную
конструкцию для малых ГЭС в 2003
г. запатентовал изобретатель из Австрии Франц
Цотлётерер. Он назвал свой проект «Технический водоворот», а мини-ГЭС -
«Водоворотно-гравитационной станцией».
Водоворотно-гравитационная мини-ГЭС не повредит рыбе
При строительстве станции
Цотлётерера часть воды из водотока отводится в бетонный канал, проложенный
вдоль береговой линии. Канал завершается бетонным цилиндром, внизу которого выполнено
выпускное отверстие с жёлобом-отводом. Вода поступает в цилиндр по касательной
и, подчиняясь силе гравитации, стремится вниз, закручиваясь по спирали. В
центре находится турбина, её то и раскручивает водоворот (средняя скорость
вращения турбины — 30 об./мин.). На водоворотной мини-ГЭС, построенной на ручье
с перепадом высоты в 1,3 м
и работающей при расходе воды 0,9 м3/с, мощность достигает 9,5 кВт,
выработка за год — порядка 35000 кВт/ч. В такой мини-ГЭС КПД доходит до 74%.
Водоворотно-гравитационная
ГЭС отличается от станций других видов особенно бережным отношением к
биоресурсам реки: скорость вращения турбины всегда остаётся достаточно низкой,
и для рыбы лопасти рабочего колеса турбины не представляют опасности. К тому же
лопасти воду не рассекают, а поворачиваются вместе с потоком. Ещё один
экологический плюс этого проекта — хорошая аэрация воды и перемешивание в
водовороте разного рода загрязнителей. Всё это способствует более интенсивной жизнедеятельности
микроорганизмов, которые естественным образом очищают воду.
Речные звёзды
В 2008 г. компания Bourne
Energy (Калифорния) разработала генераторные установки RiverStar («Речная
звезда») для устройства мини-ГЭС на небольших реках. RiverStar представляет
собой капсулу с поплавком для фиксации ротора на требуемой глубине,
ориентируемым глубинным стабилизатором, крыльчаткой, генератором с блоком
преобразователя напряжения.
Модули RiverStar удерживаются на месте стальными тросами
Модули RiverStar
удерживаются на месте стальными тросами, натянутыми под водой поперёк течения
реки, поэтому они не нуждаются в установке плотин, якорей и проведении каких-либо дополнительных работ на речном
дне. Параллельно тросам на берег выходят кабели, по которым, собственно, и идёт
электроэнергия. Мощность одного модуля при скорости течения реки 7,4 км/ч составляет 50
кВт. Генераторные установки RiverStar можно устанавливать блоками по несколько штук для увеличения мощности.
Мини-ГАЭС
В середине прошлого
века британский изобретатель Элвин Смит предложил оригинальную конструкцию волновой малой гидроаккумулирующей электростанции. В
основе установки — два поплавка, способных двигаться друг относительно друга.
Верхний раскачивается волнами, нижний соединён с морским дном с помощью цепи и
якоря. Предусмотрена автоматическая подстройка высоты положения верхнего
поплавка в зависимости от уровня моря, который постоянно меняется из-за приливов
и отливов, с помощью телескопической трубы, раздвигающейся и складывающейся под
действием сил Архимеда и тяжести. Между поплавками находится «насосная станция»
(цилиндр с поршнем двойного действия, который качает воду при движении вниз и
вверх). Она подаёт воду на сушу, в горы. В горах устраивают бассейн, в котором
вода накапливается и в часы пиковых нагрузок выпускается обратно в море, по
пути вращая водяную турбину.
Установка способна
поднимать морскую воду на высоту до 200 м и вырабатывать мощность 0,25 МВт.
* * *
Природные условия в
России весьма благоприятны для развития малой гидроэнергетики, а при
современном уровне доступности информации и всевозможных материалов умельцы
могут сделать мини-ГЭС даже своими руками, была бы подходящая река или ручей.
Поэтому у малых ГЭС как альтернативных источников
энергии, есть все шансы вновь широко распространиться в нашей стране.
Источник: Энерговектор
Три ущелья (электростанция) — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
ГЭС Три ущелья | |
Страна | КНР КНР |
---|---|
Местоположение | Саньдоупин |
Река | Янцзы |
Каскад | Каскад ГЭС на Янцзы |
Собственник | China Yangtze Power[d] |
Статус | в эксплуатации с 04.07.2012[1] |
Год начала строительства | 1992 |
Годы ввода агрегатов | 2003—2012 |
Эксплуатирующая организация | China Yangtze Power[d] |
Основные характеристики | |
Годовая выработка электроэнергии, млн кВт⋅ч | 98 800 [2](2012) |
Разновидность электростанции | плотинная |
Расчётный напор, м | 80,6 |
Электрическая мощность, МВт | 18 200 (2009)[3]; 22 500 (2012)[1] |
Характеристики оборудования | |
Тип турбин | радиально-осевые |
Расход через турбины, м³/с | 600—950 |
Мощность генераторов, МВт | 32×700, 2×50 |
Основные сооружения | |
Тип плотины | бетонная гравитационная водосбросная |
Высота плотины, м | 185 |
Длина плотины, м | 2309 |
Шлюз | двухниточный, 5 камер 280×35×5 м судоподъёмник 1 камера 120×18×3,5 м |
ОРУ | 500 кВ |
На карте | |
ГЭС Три ущелья | |
Категория на Викискладе |
Плотина «Три ущелья» (слева) и плотина «Гэчжоуба» (справа) из космоса
Три ущелья (кит. трад. 三峽, упр. 三峡, пиньинь: Sānxiá, палл.: Санься) — гравитационная плотинная гидроэлектростанция, расположенная на реке Янцзы в провинции Хубэй, Китай. Является крупнейшей в мире (англ.) электростанцией по установленной мощности в 22,5 ГВт[прим. 1]. За 2014 год ГЭС «Три ущелья» произвела рекордные для мира 98,8 млрд кВт⋅ч[прим. 2][4].
По состоянию на 2018 год, «Три ущелья» является крупнейшим по массе сооружением мира. Его бетонная плотина, в отличие от «Итайпу», является сплошной и весит более 65,5 млн т[прим. 3][5]. По совокупной стоимости работ «Три ущелья» оценивается в 203 млрд ¥, или около 30,5 млрд $, и является пятым по стоимости крупнейшим инвестиционным проектом в мире[6]. Образованное плотиной водохранилище содержит 39,3 км³ воды и является 27-м по объему в мире (англ.). Для его заполнения с прибрежных районов было переселено 1,3 млн человек, что стало самым масштабным переселением в истории для возведения искусственных сооружений. Затраты на переселение людей составили около трети всего бюджета на строительство[1].
Помимо выработки экологичной электроэнергии (и, как следствие, снижения выброса парниковых газов от ТЭС), плотина защищает нижележащие по течению города от губительных паводков Янцзы. Увеличение глубины реки вверх по течению улучшило также условия судоходства; оборудованный пятью шлюзами гидроузел увеличил местный грузооборот в десять раз. У проекта такого масштаба имеются и негативные последствия: затопление плодородных земель в областях выше по течению, удержание наносного ила плотиной (и снижение естественной удобряемости земель в нижних районах при прежних ежегодных разливах Янцзы), затопление археологических объектов, повышение риска оползней, снижение биологического разнообразия. При прорыве плотины в зоне затопления находится более 360 млн человек, поэтому сам объект и окрестные воды патрулируются армией КНР с использованием вертолетов, дирижаблей, бронемашин и роботов для разминирования бомб[7].
История
Идея строительства большой плотины на реке Янцзы была первоначально высказана еще премьер-министром Гоминьдана Сунь Ятсенном в труде «Международное развитие Китая» в 1919 году. Он заявил что в районе Трех ущелий плотина способна генерировать мощность в 30 млн лошадиных сил (22ГВт)[8][1]. В 1932 году правительство Китайской республики, возглавляемое Чан Кайши, начало предварительную работу над планами строительства плотины. В 1939 году во время Японо-Китайской войны Японские военные силы заняли округ Ичан и осмотрели этот район. Японский проект плотины был завершен и ожидалась лишь победа над объединенным Китаем для начала его реализации[источник не указан 65 дней].
В 1944 году главный инженер-конструктор Американского комитета по мелиорации (англ.) Джон Сэвидж (англ.) обследовал район Трех ущелий и разработал предложение о строительстве плотины. Около 54 китайских инженеров отправились в США для обучения. Были проведены обследования местности, некоторые экономические и прочие исследования, была выполнена проектная работа. Но правительство в разгар гражданской войны свернуло работы в 1947 году[9].
После победы коммунистов в 1949 году Мао Цзэдун поддержал идею строительства плотины в Трех ущельях. Но, учитывая последствия гражданской войны и состояние промышленности в то время, страна пока не могла себе позволить проект такого масштаба. В 1970 году началось строительство меньшей ГЭС «Гэчжоуба» чуть ниже по течению реки. Уже после смерти Мао Цзэдуна с бурным ростом экономики КНР c конца 70-х годов идеи о гиганской плотине начали обретать почву. В 1988 году была достроена ГЭС «Гечжоуба», став первым крупным гидротехническим проектом КНР на реке Янцзы. Впоследствии в 1990-х и 2000-х годах все доходы от производства электроэнергии ГЭС «Гечжобуа» пошли на финансирование строительства ее старшего брата[1]. В 1992 году Национальный народный парламент Китая одобрил строительство плотины: из 2633 делегатов 1776 проголосовали за, 177 проголосовали против, 664 воздержались, а 25 членов не голосовали[10]. Строительство началось 14 декабря 1994 года. Ожидалось, что ГЭС будет полностью работоспособна к 2009 году, но дополнительные проекты, такие как подземный блок гидроагрегатов, отложили срок официального завершения строительства до мая 2012 года. К октябрю 2010 года уровень воды в водохранилище поднялся до расчетного в 175 м над уровнем моря[11]. В январе 2016 был открыт последний элемент гидроузла — судоподъемник для пассажирских судов массой до 3000 т[12].
Проектирование и разработка гидроэлектростанций
Mannvit — ветеран-лидер в проектировании гидроэлектростанций, обладающий более чем пятидесятилетним опытом проектирования и разработки этих проектов. Mannvit участвовал в технико-экономических обоснованиях, предварительном и тендерном проектировании, закупках и / или управлении строительством для большинства гидроэнергетических проектов, которые были построены в Исландии с 1970 года, в дополнение к проектам, построенным в Гренландии и Норвегии.
Специалисты Mannvit сертифицированы Норвежским управлением водных ресурсов и энергетики (NVE) как проектировщики гидроэлектростанций всех классов последствий.
Опыт Mannvit в проектах гидроэнергетики включает:
- Технико-экономическое обоснование
- Гидроэнергетика
- Оценка воздействия на окружающую среду и отчеты
- Исследование места
- Гражданское, строительное и механическое проектирование
- Смета
- Контрактные документы
- Оценка тендеров
- Управление проектами
- Планирование проекта
- Строительный надзор
- Осмотр на месте
Геологические, геотехнические, геодезические и гидрологические исследования и анализ — основная основа любого гидроэнергетического проекта.Маннвит обладает обширным опытом и знаниями во всех этих областях и руководила исследованиями в этих областях для многочисленных гидроэнергетических проектов. Компания также проводила испытания и контроль качества при строительстве туннелей, плотин и электростанций. Кроме того, Mannvit имеет собственную лабораторию для испытаний строительных материалов, заполнителей, заполнителей бетона, бетона, образцов горных пород и т. Д. Дочерняя компания является ведущей исландской фирмой в области численного моделирования гидрологии подземных вод и речного стока.
Наши области знаний охватывают все аспекты развития гидроэнергетики, такие как гидрология и гидравлика, геология и инженерно-геологические исследования, плотины, водосбросы, водные пути и сопутствующее оборудование, такое как ворота и мусорные баки, а также электромеханическое оборудование. Наши специалисты также знакомы с проектированием туннелей и подземных электростанций, а также с обычными наземными конструкциями, подверженными серьезным сейсмическим нагрузкам. Управление охраной труда, техникой безопасности и окружающей среды, а также общая оценка рисков интегрированы в наш подход к каждому проекту.
Наши услуги по гидроэнергетическим проектам варьируются от исследований и других подготовительных работ до полного проектирования и управления строительством, а также ремонта и модернизации существующих гидроэлектростанций. Кроме того, Mannvit предоставляет услуги для высоковольтных линий электропередачи и подстанций.
Mannvit спроектировал несколько крупных электростанций, частично или полностью, мощностью от 28 до 690 МВт. Малые гидроэлектростанции были спроектированы Компанией в Исландии, Гренландии и Норвегии.
Гидроэлектроэнергия
Плотина Гордон в Тасмании — это крупный гидроузел с установленной мощностью 430 МВт.
Гидроэлектроэнергия — термин, относящийся к электроэнергии, вырабатываемой гидроэнергетикой; производство электроэнергии за счет гравитационной силы падающей или текущей воды. Это наиболее широко используемый вид возобновляемой энергии. После строительства гидроэлектростанции проект не производит прямых отходов и имеет значительно более низкий уровень выбросов парникового газа углекислого газа (CO 2 ), чем электростанции, работающие на ископаемом топливе.Во всем мире установленная мощность в 1010 ГВт обеспечивала выработку гидроэлектроэнергии в 2010 году. Это составляло примерно 16% мировой электроэнергии, и на ее долю приходилось около 76% электроэнергии из возобновляемых источников. [1]
История
Гидроэнергетика использовалась с древних времен для измельчения муки и выполнения других задач. В середине 1770-х годов французский инженер Бернар Форест де Белидор опубликовал Architecture Hydraulique , в котором описывались гидравлические машины с вертикальной и горизонтальной осью.К концу 19 века был разработан электрический генератор, который теперь можно было соединить с гидравликой. [2] Растущий спрос на промышленную революцию также будет стимулировать развитие. [3] В 1878 году первая в мире гидроэнергетическая схема была разработана Уильямом Джорджем Армстронгом в Крагсайде в Нортумберленде, Англия. Он использовался для питания одной дуговой лампы в его художественной галерее. [4] Старая электростанция Schoelkopf № 1 возле Ниагарского водопада в США.С. Сайд начал производить электроэнергию в 1881 году. Первая гидроэлектростанция Эдисона, завод на Вулкан-стрит, была введена в эксплуатацию 30 сентября 1882 года в Аплтоне, штат Висконсин, с мощностью около 12,5 киловатт. [5] К 1886 году в США и Канаде было 45 гидроэлектростанций. К 1889 году только в США их было 200. [2]
В начале 20 века многие небольшие гидроэлектростанции строились коммерческими компаниями в горах недалеко от крупных городов.В Гренобле, Франция, прошла Международная выставка гидроэнергетики и туризма, которую посетили более миллиона человек. К 1920 году, когда 40% электроэнергии, производимой в Соединенных Штатах, приходилось на гидроэлектростанции, был принят Закон о федеральной энергетике. Закон создал Федеральную энергетическую комиссию для регулирования гидроэлектростанций на федеральных землях и воде. По мере того, как электростанции становились больше, связанные с ними плотины приобрели дополнительные цели, включая борьбу с наводнениями, ирригацию и навигацию. Федеральное финансирование стало необходимым для крупномасштабного развития, и были созданы федеральные корпорации, такие как Tennessee Valley Authority (1933) и Bonneville Power Administration (1937). [3] Кроме того, Бюро мелиорации, которое начало серию ирригационных проектов на западе США в начале 20 века, теперь строило крупные гидроэлектростанции, такие как плотина Гувера 1928 года. [6] Инженерный корпус армии США также участвовал в разработке гидроэлектростанций, завершив строительство плотины Бонневиль в 1937 году и признанный Законом о борьбе с наводнениями 1936 года в качестве главного федерального агентства по борьбе с наводнениями. [7]
Гидроэлектростанции продолжали расти на протяжении всего 20 века.Гидроэнергетика была обозначена как белый уголь за ее мощность и изобилие. [8] Первоначальная электростанция плотины Гувера мощностью 1345 МВт была крупнейшей гидроэлектростанцией в мире в 1936 году; в 1942 году ее затмила плотина Гранд-Кули мощностью 6809 МВт. [9] Плотина Итайпу открылась в 1984 году в Южной Америке как самая крупная, производящая 14 000 МВт, но в 2008 году была превзойдена плотиной Три ущелья в Китае с мощностью 22 500 МВт. В конечном итоге гидроэлектроэнергия будет снабжать некоторые страны, включая Норвегию, Демократическую Республику Конго, Парагвай и Бразилию, более 85% их электроэнергии.В настоящее время в Соединенных Штатах насчитывается более 2000 гидроэлектростанций, которые вырабатывают 49% возобновляемой электроэнергии. [3]
Методы генерации
Ряд турбин на электростанции Los Nihuiles в Мендосе, Аргентина
Поперечный разрез обычной плотины гидроэлектростанции.
Обычные (плотины)
См. Также: Список традиционных гидроэлектростанций
Большая часть гидроэлектроэнергии вырабатывается за счет потенциальной энергии плотины, приводящей в движение водяную турбину и генератор.Мощность, извлекаемая из воды, зависит от объема и разницы в высоте между источником и выходом воды. Эта разница в высоте называется головой. Количество потенциальной энергии в воде пропорционально голове. Большая труба («затвор») подает воду к турбине.
ГАЗ
Основная статья: Накопительная гидроэлектроэнергия
См. Также: Перечень ГАЭС
Этот метод производит электричество для удовлетворения высоких пиковых потребностей за счет перемещения воды между резервуарами на разной высоте.В периоды низкого спроса на электроэнергию избыточная генерирующая мощность используется для закачки воды в более высокий резервуар. При повышенном спросе вода сбрасывается обратно в нижний резервуар через турбину. В настоящее время схемы гидроаккумулирования являются наиболее коммерчески важными средствами крупномасштабного хранения энергии в сети и улучшают суточный коэффициент мощности системы генерации.
Русло
Основная статья: Русловая гидроэлектростанция
См. Также: Перечень русловых ГЭС
Русловые гидроэлектростанции — это гидроэлектростанции с небольшой емкостью водохранилища или без него, поэтому вода, поступающая из верхнего течения, должна использоваться для выработки в этот момент или должна проходить в обход плотины.
Прилив
Основная статья: Приливная сила
См. Также: Список приливных электростанций
Приливная электростанция использует ежедневный подъем и опускание океанской воды из-за приливов; такие источники очень предсказуемы, и, если условия позволяют строительство резервуаров, также могут быть диспетчеризованы для выработки электроэнергии в периоды высокого спроса. Менее распространенные типы гидросхем используют кинетическую энергию воды или неповрежденные источники, такие как подводные водяные колеса.
Подземный
Основная статья: Подземная электростанция
Подземная электростанция использует большую естественную разницу высот между двумя водотоками, такими как водопад или горное озеро.Подземный туннель построен для забора воды из высокого резервуара в генераторный цех, построенный в подземной пещере около самой нижней точки водного туннеля, и горизонтальный отвод воды, отводящий воду в нижний выпускной водоток.
Размеры и мощности гидроузлов
Крупные и специализированные производственные объекты
Плотина «Три ущелья» — крупнейшая действующая гидроэлектростанция мощностью 22 500 МВт.
См. Также: Список крупнейших электростанций в мире и Список крупнейших гидроэлектростанций
Хотя официального определения диапазона мощностей крупных гидроэлектростанций не существует, объекты мощностью от нескольких сотен мегаватт до более 10 ГВт обычно считаются крупными гидроэлектростанциями.В настоящее время во всем мире в эксплуатации находятся только три объекта мощностью более 10 ГВт (10 000 МВт); Плотина Три ущелья на 22,5 ГВт, плотина Итайпу на 14 ГВт и плотина Гури на 10,2 ГВт. Крупные гидроэлектростанции чаще рассматриваются как крупнейшие в мире предприятия по производству электроэнергии, при этом некоторые гидроэлектростанции способны вырабатывать более чем в два раза установленную мощность, чем у нынешних крупнейших атомных электростанций.
Хотя многие гидроэлектростанции обеспечивают питание общественных сетей электроснабжения, некоторые из них созданы для обслуживания конкретных промышленных предприятий.Специальные проекты гидроэлектростанций часто строятся для обеспечения значительного количества электроэнергии, необходимой, например, для алюминиевых электролизеров. Дамба Гранд-Кули была переведена на поддержку алюминия Alcoa в Беллингхеме, штат Вашингтон, США, для американских самолетов времен Второй мировой войны, прежде чем ей было разрешено обеспечивать ирригацию и электроэнергию для граждан (в дополнение к алюминиевой энергии) после войны. В Суринаме водохранилище Брокопондо было построено для обеспечения электроэнергией алюминиевой промышленности Алкоа.Новозеландская электростанция в Манапури была построена для электроснабжения алюминиевого завода в Тиваи-Пойнт.
Строительство этих крупных гидроэлектростанций и их изменения в окружающей среде также часто имеют грандиозные масштабы, нанося такой же вред окружающей среде, как и сами помогают ей, являясь возобновляемым ресурсом. Многие специализированные организации, такие как Международная ассоциация гидроэнергетики, изучают эти вопросы в глобальном масштабе.
Малый
Основная статья: Малая гидроэлектростанция
Малая гидроэлектростанция — это развитие гидроэнергетики в масштабах небольшого поселения или промышленного предприятия.Определение проекта малых гидроэлектростанций варьируется, но генерирующая мощность до 10 мегаватт (МВт) обычно принимается как верхний предел того, что можно назвать малой гидроэлектростанцией. Она может быть увеличена до 25 МВт и 30 МВт в Канаде и США. Производство малой гидроэлектроэнергии выросло на 28% в 2008 году по сравнению с 2005 годом, в результате чего общая мировая мощность малых гидроэлектростанций выросла до 85 ГВт. Более 70% из них пришлось на Китай (65 ГВт), за которым следуют Япония (3,5 ГВт), США (3 ГВт) и Индия (2 ГВт). [10]
ГЭС Пико в Мондулкири, Камбоджа
Малые гидроэлектростанции могут быть подключены к обычным электрическим распределительным сетям в качестве источника недорогой возобновляемой энергии.В качестве альтернативы, небольшие гидроэлектростанции могут быть построены в изолированных районах, которые было бы нерентабельно обслуживать из сети, или в районах, где нет национальной распределительной сети. Поскольку небольшие гидроэлектростанции обычно имеют минимальное количество резервуаров и строительных работ, они считаются оказывающими относительно низкое воздействие на окружающую среду по сравнению с крупными гидроэлектростанциями. Это уменьшенное воздействие на окружающую среду сильно зависит от баланса между потоком ручья и производством энергии.
Микро
Основная статья: Микро-гидро
Микрогидро — это термин, используемый для гидроэнергетических установок, которые обычно производят до 100 кВт энергии.Эти установки могут обеспечивать электроэнергией изолированный дом или небольшой поселок, а иногда и подключены к электрическим сетям. Этих установок много по всему миру, особенно в развивающихся странах, поскольку они могут обеспечить экономичный источник энергии без покупки топлива. [11] Микрогидросистемы дополняют фотоэлектрические солнечные энергетические системы, потому что во многих областях поток воды и, следовательно, доступная гидроэнергия максимальны зимой, когда солнечная энергия минимальна.
Пико
Pico hydro — термин, используемый для выработки гидроэлектроэнергии мощностью менее 5 кВт. Это полезно в небольших удаленных населенных пунктах, где требуется лишь небольшое количество электроэнергии. Например, для питания одной или двух люминесцентных лампочек и телевизора или радио в нескольких домах. [12] Даже небольшие турбины мощностью 200–300 Вт могут привести в действие один дом в развивающейся стране с перепадом высоты всего 1 м (3 фута). Пикогидроустановки обычно представляют собой русло реки, что означает, что плотины не используются, а, скорее, трубы отводят часть потока, опускают его вниз по градиенту и через турбину, прежде чем возвращать его в поток.
Расчет количества доступной мощности
Простая формула для аппроксимации производства электроэнергии на гидроэлектростанции: P = ρ h r g k , где
- P — Мощность в ваттах,
- ρ — плотность воды (~ 1000 кг / м 3 ),
- h — высота в метрах,
- r — расход в кубических метрах в секунду,
- г — это ускорение свободного падения 9.8 м / с 2 ,
- k — это коэффициент полезного действия в диапазоне от 0 до 1. Эффективность часто выше (то есть ближе к 1) с более крупными и современными турбинами.
Годовое производство электроэнергии зависит от доступного водоснабжения. В некоторых установках расход воды может изменяться в 10: 1 в течение года.
Преимущества и недостатки гидроэлектроэнергии
Преимущества
Экономика
Основным преимуществом гидроэнергетики является снижение стоимости топлива.Стоимость эксплуатации гидроэлектростанции почти не зависит от увеличения стоимости ископаемого топлива, такого как нефть, природный газ или уголь, и импорт не требуется.
Гидроэлектростанции имеют долгий экономический срок службы, при этом некоторые станции все еще эксплуатируются через 50–100 лет. [13] Операционные затраты на рабочую силу также обычно невысоки, так как предприятия автоматизированы и в нормальном режиме работы на объекте мало персонала.
Если плотина служит нескольким целям, можно добавить гидроэлектростанцию с относительно низкими затратами на строительство, что обеспечит полезный поток доходов для компенсации затрат на эксплуатацию плотины.Было подсчитано, что продажа электроэнергии с плотины «Три ущелья» покроет затраты на строительство через 5-8 лет полной выработки. [14]
Выбросы CO2
Поскольку плотины гидроэлектростанций не сжигают ископаемое топливо, они не производят непосредственно углекислый газ. Хотя во время производства и строительства проекта образуется некоторое количество углекислого газа, это лишь малая часть эксплуатационных выбросов от выработки электроэнергии на эквивалентном ископаемом топливе. Одно измерение, связанное с парниковыми газами, и сравнение других внешних эффектов между источниками энергии можно найти в проекте ExternE Института Пауля Шеррера и Штутгартского университета, который финансировался Европейской комиссией. [15] Согласно этому исследованию, гидроэлектроэнергия производит наименьшее количество парниковых газов и внешних воздействий среди всех источников энергии. [16] На втором месте был ветер, на третьем — ядерная энергия, а на четвертом — солнечная фотоэлектрическая энергия. [16] Чрезвычайно положительное воздействие гидроэлектроэнергии на парниковые газы особенно заметно в умеренном климате. Вышеупомянутое исследование проводилось для местной энергетики в Европе; предположительно аналогичные условия преобладают в Северной Америке и Северной Азии, где наблюдается регулярный естественный цикл замораживания / оттаивания (с сопутствующим сезонным гниением и отрастанием растений).
Другое использование резервуара
Водохранилища, созданные гидроэлектростанциями, часто предоставляют возможности для занятий водными видами спорта и сами становятся достопримечательностями. В некоторых странах широко распространена аквакультура в водоемах. Многофункциональные плотины, установленные для орошения, поддерживают сельское хозяйство с относительно постоянным водоснабжением. Крупные гидроэлектростанции могут контролировать наводнения, которые в противном случае повлияли бы на людей, живущих ниже по течению от проекта.
Недостатки
Ущерб экосистеме и потеря земель
Гидроэлектростанции, использующие плотины, могут затопить большие площади суши из-за необходимости наличия водохранилища.
Большие водохранилища, необходимые для работы гидроэлектростанций, приводят к затоплению обширных территорий выше плотин, уничтожая биологически богатые и продуктивные леса низменностей и речных долин, болота и луга. Утрата земель часто усугубляется тем фактом, что водоемы вызывают фрагментацию среды обитания на прилегающих территориях.
Гидроэнергетические проекты могут нанести ущерб окружающим водным экосистемам как выше, так и ниже по течению от территории завода.Например, исследования показали, что плотины на атлантическом и тихоокеанском побережьях Северной Америки сократили популяцию лосося за счет предотвращения доступа к нерестилищам вверх по течению, хотя на большинстве плотин в местах обитания лосося установлены лестницы для рыбы. Икра лосося также страдает от миграции в море, когда им приходится проходить через турбины. Это привело к тому, что некоторые районы вывозят смолт вниз по течению на баржах в определенные периоды года. В некоторых случаях плотины, такие как плотина сурков, были снесены из-за сильного воздействия на рыбу. [17] Проекты турбин и электростанций, упрощающие жизнь водных организмов, являются активной областью исследований. Меры по смягчению, такие как рыболовные трапы, могут потребоваться в новых проектах или в качестве условия повторного лицензирования существующих проектов.
Производство гидроэлектроэнергии изменяет окружающую среду в нижнем течении реки. Вода, выходящая из турбины, обычно содержит очень мало взвешенных наносов, что может привести к размыву русел рек и потере берегов. [18] Поскольку турбинные ворота часто открываются с перерывами, наблюдаются быстрые или даже суточные колебания речного стока.Например, в Гранд-Каньоне было обнаружено, что ежедневные циклические колебания потока, вызванные плотиной Глен-Каньон, способствуют эрозии песчаных отмелей. Содержание растворенного кислорода в воде может отличаться от условий, предшествующих строительству. В зависимости от местоположения вода, выходящая из турбин, обычно намного теплее, чем вода перед плотиной, что может изменить популяции водной фауны, включая исчезающие виды, и предотвратить естественные процессы замерзания. Некоторые гидроэлектростанции также используют каналы для отвода реки с меньшим уклоном, чтобы увеличить напор схемы.В некоторых случаях может быть отведена вся река, оставляя русло высохшего. Примеры включают реки Текапо и Пукаки в Новой Зеландии.
Заиление
Когда вода течет, она может переносить частицы тяжелее, чем она сама. Это отрицательно сказывается на плотинах и впоследствии на их электростанциях, особенно на реках или в водосборных бассейнах с высоким уровнем заиления. Заиление может заполнить водохранилище и снизить его способность контролировать наводнения, а также вызвать дополнительное горизонтальное давление на верхнюю часть плотины.В конце концов, некоторые водохранилища могут стать полностью заполненными отложениями и стать бесполезными во время наводнения и выйти из строя. [19] [20] См. Конкретный пример в разделе «Риски для плотины Глен-Каньон».
Нехватка потока
Изменения в количестве речного стока будут коррелировать с количеством энергии, производимой плотиной. Низовья реки из-за засухи, изменения климата или плотин и водозаборов вверх по течению уменьшат количество живых запасов в водохранилище, тем самым уменьшив количество воды, которая может быть использована для гидроэлектроэнергии.Результатом уменьшения речного стока может быть нехватка электроэнергии в районах, которые сильно зависят от гидроэнергетики. Риск нехватки стока может увеличиться в результате изменения климата. [21] Исследования, проведенные на реке Колорадо в США, показывают, что умеренные изменения климата, такие как повышение температуры на 2 градуса Цельсия, приводящее к 10% снижению количества осадков, могут сократить сток реки до 40%. . [21] Бразилия, в частности, уязвима из-за своей огромной зависимости от гидроэлектроэнергии, поскольку повышение температуры, снижение расхода воды и изменение режима осадков могут сократить общее производство энергии на 7% ежегодно к концу века. [21]
Выбросы метана (из водохранилищ)
Плотина Гувера в Соединенных Штатах — это крупное сооружение с традиционной плотиной гидроэлектростанции с установленной мощностью 2080 МВт.
См. Также: Воздействие водохранилищ на окружающую среду
Более низкие положительные воздействия наблюдаются в тропических регионах, поскольку было отмечено, что резервуары электростанций в тропических регионах могут производить значительные количества метана. Это происходит из-за того, что растительный материал в затопленных районах разлагается в анаэробной среде и образует метан — мощный парниковый газ.Согласно отчету Всемирной комиссии по плотинам, [22] , где водохранилище велико по сравнению с генерирующей мощностью (менее 100 ватт на квадратный метр площади поверхности), и никакая вырубка лесов в этом районе не проводилась до захоронения. Из резервуара выбросы парниковых газов из резервуара могут быть выше, чем у традиционной тепловой электростанции, работающей на жидком топливе. [23] Хотя эти выбросы представляют собой углерод, уже находящийся в биосфере, а не ископаемые отложения, которые были изолированы от углеродного цикла, существует большее количество метана из-за анаэробного распада, вызывающего больший ущерб, чем в противном случае, если бы лес разложился естественно.
Однако в бореальных водохранилищах Канады и Северной Европы выбросы парниковых газов обычно составляют всего от 2% до 8% от любого вида традиционной тепловой генерации на ископаемом топливе. Новый класс подводных рубок леса, нацеленный на затонувшие леса, может смягчить эффект разрушения лесов. [24]
В 2007 году International Rivers обвинила гидроэнергетические компании в мошенничестве с фальшивыми квотами на выбросы углерода в рамках Механизма чистого развития для гидроэнергетических проектов, которые уже завершены или строятся на момент подачи заявки на присоединение к МЧР.Эти углеродные кредиты — от гидроэнергетических проектов в рамках МЧР в развивающихся странах — могут быть проданы компаниям и правительствам в богатых странах, чтобы соответствовать Киотскому протоколу. [25]
Переезд
Еще одним недостатком плотин гидроэлектростанций является необходимость переселения людей, проживающих там, где запланированы водохранилища. В феврале 2008 года было подсчитано, что 40-80 миллионов человек во всем мире были физически перемещены в результате строительства плотины. [26] Во многих случаях никакая компенсация не может заменить наследственную и культурную привязанность к местам, имеющим духовную ценность для перемещенного населения. Кроме того, исторически и культурно важные объекты могут быть затоплены и потеряны.
Такие проблемы возникли на Асуанской плотине в Египте между 1960 и 1980 годами, на плотине «Три ущелья» в Китае, на плотине Клайд в Новой Зеландии и на плотине Илису в Турции.
Опасность отказа
Основная статья: Обрушение плотины
См. Также: Список аварий ГЭС
Поскольку крупные сооружения с обычными гидроэлектростанциями сдерживают большие объемы воды, отказ из-за плохого строительства, терроризма или по другой причине может иметь катастрофические последствия для населенных пунктов и инфраструктуры, расположенных ниже по течению.Прорывы плотин были одними из самых крупных антропогенных катастроф в истории. Кроме того, хороший дизайн и конструкция не являются достаточной гарантией безопасности. Плотины — соблазнительные промышленные объекты для нападений во время войны, саботажа и терроризма, таких как операция Chastise во время Второй мировой войны.
Прорыв плотины Баньцяо в Южном Китае непосредственно привел к гибели 26 000 человек и еще 145 000 от эпидемий. Миллионы остались без крова. Кроме того, создание плотины в геологически неподходящем месте может вызвать бедствия, такие как катастрофа 1963 года на дамбе Ваджонт в Италии, где погибло почти 2000 человек. [27]
Небольшие плотины и микрогидроустановки создают меньший риск, но могут создавать постоянные опасности даже после вывода из эксплуатации. Например, небольшая плотина Келли Барнс обрушилась в 1967 году, в результате чего в результате наводнения Токкоа погибло 39 человек, через десять лет после того, как ее электростанция была выведена из эксплуатации. [28]
Сравнение с другими методами производства электроэнергии
Гидроэлектроэнергия устраняет выбросы дымовых газов от сжигания ископаемого топлива, включая такие загрязнители, как диоксид серы, оксид азота, оксид углерода, пыль и ртуть в угле.Гидроэнергетика также позволяет избежать опасностей, связанных с добычей угля, и косвенного воздействия угольных выбросов на здоровье. По сравнению с ядерной энергетикой, гидроэлектроэнергия не производит ядерных отходов, не имеет никаких опасностей, связанных с добычей урана, или ядерных утечек. В отличие от урана, гидроэлектроэнергия также является возобновляемым источником энергии.
По сравнению с ветряными электростанциями, гидроэлектростанции имеют более предсказуемый коэффициент загрузки. Если в проекте есть резервуар для хранения, он может вырабатывать электроэнергию при необходимости.Гидроэлектростанции можно легко регулировать в соответствии с изменениями спроса на электроэнергию.
В отличие от турбин внутреннего сгорания, работающих на ископаемом топливе, строительство гидроэлектростанции требует длительного времени для изучения участка, гидрологических исследований и оценки воздействия на окружающую среду. Гидрологические данные за период до 50 и более лет обычно требуются для определения наилучших участков и режимов работы большой гидроэлектростанции. В отличие от электростанций, работающих на топливе, например, на ископаемом топливе или атомной энергии, количество площадок, которые можно экономично развивать для производства гидроэлектроэнергии, ограничено; во многих областях уже используются наиболее рентабельные сайты.Новые гидроузлы расположены далеко от населенных пунктов и требуют протяженных линий электропередачи. Производство гидроэлектроэнергии зависит от количества осадков в водоразделе и может значительно сократиться в годы с малым количеством осадков или таянием снега. Изменение климата может повлиять на долгосрочную выработку энергии. Коммунальные предприятия, которые в основном используют гидроэлектроэнергию, могут потратить дополнительный капитал на создание дополнительных мощностей, чтобы обеспечить наличие достаточной мощности в маловодные годы.
Мировая мощность гидроэлектростанций
Доля возобновляемых источников энергии в мире (2008 г.), при этом гидроэлектроэнергия составляет более 50% всех возобновляемых источников энергии.
Рейтинг гидроэнергетических мощностей производится либо по фактическому годовому производству энергии, либо по установленной мощности.Гидроэлектростанция редко работает на полной мощности в течение полного года; Соотношение между среднегодовой мощностью и установленной мощностью является коэффициентом мощности. Установленная мощность — это сумма всех номинальных мощностей генератора, указанных на паспортной табличке. Источники взяты из Статистического обзора BP — Полный отчет 2009 [29]
Бразилия, Канада, Новая Зеландия, Норвегия, Парагвай, Австрия, Швейцария и Венесуэла — единственные страны в мире, где большая часть внутреннего производства электроэнергии приходится на гидроэлектростанции.Парагвай производит 100% своей электроэнергии за счет плотин гидроэлектростанций и экспортирует 90% своей продукции в Бразилию и Аргентину. Норвегия производит 98–99% электроэнергии из гидроэнергетических источников. [30]
Основные объекты в стадии строительства
Имя | Максимальная вместимость | Страна | Строительство начато | Планируемое завершение | Комментарии |
---|---|---|---|---|---|
Плотина Ксилуоду | 12 600 МВт | Китай | 26 декабря 2005 г. | 2015 | Строительство остановлено из-за отсутствия исследования воздействия на окружающую среду. |
Дамба Белу-Монте | 11 181 МВт | Бразилия | март, 2011 | 2015 | Ведется предварительное строительство. [32] |
Siang Upper HE Project | 11000 МВт | Индия | Апрель 2009 г. | 2024 | Многоэтапное строительство в течение 15 лет. Строительство было отложено из-за спора с Китаем. [33] |
Плотина ТаСанг | 7110 МВт | Бирма | март 2007 г. | 2022 | Спорная плотина высотой 228 метров с мощностью производства 35 446 ГВт в год. |
Плотина Сянцзяба | 6400 МВт | Китай | 26 ноября 2006 г. | 2015 | |
плотина Нуожаду | 5,850 МВт | Китай | 2006 | 2017 | |
ГЭС Цзиньпин 2 | 4800 МВт | Китай | 30 января 2007 г. | 2014 | Для строительства дамбы необходимо переселить 23 семьи и 129 местных жителей.Он работает с ГЭС Цзиньпин 1 как группа. |
Цзиньпин 1 ГЭС | 3600 МВт | Китай | 11 ноября 2005 г. | 2014 | |
Плотина Джирау | 3300 МВт | Бразилия | 2008 | 2012 | Строительство остановлено в марте 2011 года из-за беспорядков рабочих. [34] |
Плотина Санту-Антониу | 3150 МВт | Бразилия | Сентябрь 2008 г. [35] | 2011 | Русловой проект |
Плотина Пубугоу | 3300 МВт | Китай | 30 марта 2004 г. | 2010 | |
Плотина Гупитан | 3000 МВт | Китай | 8 ноября 2003 г. | 2011 | |
Плотина Гуаньинян | 3000 МВт | Китай | 2008 | 2015 | Начато строительство дороги и водосброса. |
Плотина Лянхэкоу [36] | 3000 МВт | Китай | 2009 | 2015 | |
Богучанская плотина | 3000 МВт | Россия | 1980 | 2011 | |
Даганшанская плотина | 2600 МВт | Китай | 15 августа 2008 г. [37] | 2014 | |
Сан Ла Дам | 2400 МВт | Вьетнам | 2 декабря 2005 г. | 2012 | |
Плотина Гуанди | 2400 МВт | Китай | 11 ноября 2007 г. | 2012 | |
Плотина Лиюань | 2400 МВт | Китай | 2008 [38] | ||
Плотина Токома, штат Боливар, | 2160 МВт | Венесуэла | 2004 | 2014 | Эта электростанция будет последней разработкой в бассейне Низкого Карони, в результате чего на одной реке будет шесть электростанций, включая плотину Гури мощностью 10 000 МВт. Renewables 2011 Global Status Report, page 25, Hydropower, REN21 , опубликовано 2011 г., по состоянию на 7 ноября 2011 г. CJWSJY.com.cnВнешние ссылкикрупнейших гидроэлектростанций в миреАвтор Oishimaya Sen Nag, 25 апреля 2017 г. в Environment Плотина «Три ущелья» вдоль реки Янцзы в китайской провинции Хубэй. У нее самая большая установленная мощность гидроэлектростанции среди всех плотин в мире. Гидроэнергетика — это возобновляемый источник энергии, который, как надеются многие страны, может помочь им в обеспечении своей экономической инфраструктуры без вредных выбросов углерода и иностранной зависимости, так часто связанной с использованием ископаемого топлива. Тем не менее, строительство плотины гидроэлектростанций может вызвать перемещение людей и причинить экологический ущерб в массовом масштабе, и эти факторы необходимо учитывать до начала реализации таких проектов. Ниже мы перечислили те гидроэлектростанции с крупнейшими в мире установленными генерирующими мощностями.Каждый из них обеспечивает рабочие места и электроэнергию на больших территориях вокруг них, не говоря уже об их полезности с точки зрения борьбы с наводнениями и систем орошения ферм. 10.Красноярск, Россия (6.0 ГВт)Красноярская ГЭС мощностью 6,0 ГВт, построенная на реке Енисей в городе Дивногорск, Россия, эксплуатируется ОАО «Красноярская ГЭС». Строительство завода началось в 1956 году и было завершено в 1972 году. Высота Красноярской плотины составляет 124 метра, а длина — 1065 метров. Хорошо оснащенная электростанция в Красноярске оборудована 12 энергоблоками Фрэнсиса. 9. Саяногорская ГЭС, Россия (6,4 ГВт)Саяногорская ГЭС, или Саяно-Шушенская плотина, является крупнейшей гидроэлектростанцией в мире.Завод расположен на реке Енисей недалеко от Саяногорска в Хакасии, Россия. Строительство завода началось в 1968 году, и его открыли десятью годами позже, в 1978 году. Завод был остановлен после аварии 17 августа 2009 года, повлекшей за собой огромные человеческие жертвы и материальный ущерб. Однако после значительного восстановления завод был снова запущен позднее. В настоящее время Саяногорская ГЭС может вырабатывать 6,4 ГВт гидроэлектроэнергии. 8.Лонгтан, Китай (6,43 ГВт)Эта гидроэлектростанция на плотине Лонгтан в Китае способна вырабатывать 6,43 ГВт гидроэлектроэнергии. Плотина Лунтань высотой 216,2 метра и длиной 849 метров расположена на реке Хуншуй в уезде Тяньэ Гуанси-Чжуанского автономного района Китая. Проект строительства этой плотины был впервые задуман в 1950-х годах. Однако официальное строительство началось только 1 июля 2001 года.Три гидроагрегата были построены позднее, и последний из установленных генераторов был введен в эксплуатацию в 2009 году. 7.Плотина Сянцзяба, Китай (6,45 ГВт)Расположенная между округом Шуйфу провинции Юньнань и округом Ибинь провинции Сычуань в Китае, гидроэлектростанция Сянцзяба является третьей по величине гидроэлектростанцией в стране и седьмой по величине в мире. Строительство этой электростанции мощностью 6,45 ГВт было начато в ноябре 2006 года. Помимо выработки электроэнергии, другие цели, провоцирующие строительство плотины Сянцзяба высотой 161 метр и длиной 909 метров на реке Цзиньша, включали в себя обеспечение борьбы с наводнениями и улучшение сельского хозяйства. ирригационные системы, а также облегчить речное судоходство в регионе. 6. Дамба Гранд-Кули, Вашингтон, США (6,81 ГВт)24 генератора на плотине Гранд-Кули, построенной над рекой Колумбия в США.Южный штат Вашингтон, может вырабатывать до 6,81 ГВт гидроэлектроэнергии. Он отвечает за большую часть поставок электроэнергии в прилегающий регион Тихоокеанского Северо-Запада США. Помимо выработки электроэнергии, вода из плотины также орошает более полумиллиона акров земли в бассейне Колумбии, а также способствует борьбе с наводнениями в том же районе. 5.Плотина Тукуруи, Бразилия (8,37 ГВт)Проект гидроэлектростанции плотины Тукуруи был первым в своем роде, построенным в бразильских тропических лесах Амазонки. Плотина Тукуруи — это большая бетонная гравитационная плотина, построенная на реке Токантинс в бразильском штате Пара. Установленная мощность данного проекта достигает 8,37 ГВт выработки электроэнергии. Строительство плотины Тукуруи в Бразилии привело как к положительным, так и к отрицательным последствиям в регионе в результате ее эксплуатации там.Хотя гидроэлектростанция обеспечила электроэнергией около 13 миллионов человек и стимулировала рост промышленности по всему региону, она также привела к перемещению большого количества местных жителей из района, где была построена плотина. Произошла также массовая иммиграция рабочих из других регионов, что привело к повсеместному обезлесению и утрате биоразнообразия в этом районе из-за коммерческой, промышленной и жилой застройки для поддержки этих новичков и их соответствующих средств к существованию. 4. Дамба Гури, Венесуэла (10,2 ГВт)Плотина Гури была построена на реке Карони в штате Боливар на востоке Венесуэлы.Первая фаза этого крупномасштабного проекта, являющегося частью Венесеулского и более крупного проекта гидроэлектростанции, была завершена в 1969 году. Второй этап начался в 1976 году, и проект был окончательно завершен в 1986 году. Сегодня гидроэлектростанции на плотине Гури имеют огромную мощность. установленная мощность, способная выработать 10,2 ГВт электроэнергии. 3.Плотина Ксилуоду, Китай (13,9 ГВт)Помимо основной функции производства гидроэлектроэнергии, плотина Ксилуоду также выполняет задачи по задержанию ила, борьбе с наводнениями и орошению окружающей ее территории. Плотина расположена в долине реки Цзиньша в Китае, между уездами Лейбо и Юншань, в провинциях Сычуань и Юньнань, соответственно. Плотина Ксилуоду имеет высоту 278 метров и длину 698 метров.07 метров. Есть также подземные гидроэлектростанции, расположенные на обоих берегах плотины, на которых в общей сложности оборудовано 9 гидроагрегатов с общей мощностью производства электроэнергии 13,9 ГВт. 2.Итайпу, Бразилия / Парагвай (14,0 ГВт)На границе Бразилии и Парагвая на реке Парана находится плотина Итайпу, вторая по величине гидроэлектростанция в мире. Это двусторонний проект, инициированный Бразилией и Парагваем. Мощность выработки электроэнергии Итайпу составляет 14,0 ГВт, которую обеспечивают 20 энергоблоков, каждый мощностью 700 МВт. Удивительно, но в 2013 году электростанция Итайпу поставляла почти 75% электроэнергии, потребляемой Парагваем, и 17% электроэнергии, потребляемой Бразилией. 1. Три ущелья, Китай (22,5 ГВт)Огромная плотина через Янцзы была мечтой в Китае с начала 20-го века, хотя и не была полностью реализована почти столетие спустя в виде плотины Трех ущелий в провинции Хубэй, хотя меньшие плотины вдоль Янцзы были построены в тем временем.Фактически, Мао Цзэдун, архитектор «Великого скачка вперед» и культурной революции Китая, написал стихотворение, которое, как говорят, вдохновило строительство Трех ущелий. В конечном итоге в рамках проекта плотины «Три ущелья» была завершена постройка самой большой гидроэлектростанции в мире. Проект состоит из трех основных компонентов, а именно плотины «Три ущелья», ее гидроэлектростанции и системы шлюзов в перекрытых водах позади нее. Весь проект расположен недалеко от города Сандупин в китайском районе Ичан.Плотина «Три ущелья» возвышается над территорией на высоте 2300 метров и простирается на 115 метров в длину. Мощность проекта составляет 22,5 ГВт гидроэлектрической энергии. Площадь водохранилища плотины составляет 386 квадратных миль. Это живописное место, которое ежегодно привлекает сюда тысячи туристов. Как работают гидроэлектростанции | Типы гидроэлектростанцийПо сравнению с тепловыми станциями, гидроэлектростанции намного более эффективны в преобразовании энергии в электричество.Большая часть гидроэлектроэнергии вырабатывается на обычных плотинах гидроэлектростанций. Другой тип плотины называется русловой, о которой идет речь в этом разделе. Плотины микрогидроэлектростанций также обсуждаются в отношении небольших водотоков. Другой тип плотины специально спроектирован для гидроаккумулятора . В этом разделе объясняется работа этих установок. Обычная гидроэлектростанцияОсновные части гидроэлектростанции проиллюстрированы на рис. 1 , на котором изображена плотина с ее водохранилищем и напорным трубопроводом (или туннелем), турбиной и генератором, а также передающей подстанцией. Большой экран расположен перед входным затвором для предотвращения повреждения турбины мусором. Впускной вентиль регулирует количество воды, протекающей через затвор; большие плотины имеют несколько затворов, ворот и генераторов. Напорный вал направляет воду к лопаткам турбины, чтобы вращать вал с высокой скоростью. Вал соединен с якорем генератора. Теряя большую часть своей энергии, вода проходит по каналу, называемому отводом, в относительно неглубокую область хранения, называемую кормовой отсек. Рисунок 1 Основные части гидроэлектростанции Впускные ворота в напорный, как правило, полностью открыты, но большие приводные двигатели могут отрегулировать ворота в потоке управления водой. Входные ворота также могут быть полностью закрыты, чтобы осушить затвор, когда он должен быть проверен или когда обслуживание осуществляется на генераторе. На Рисунке 2 показана серия генераторов, установленных на одной плотине. Каждый генератор вырабатывает трехфазный переменный ток.Помимо генераторов, на подстанции используются трансформаторы для увеличения напряжения для передачи. Выходы генератора соединены параллельно с использованием коммутационных цепей внутри подстанции. Поскольку они подключены параллельно, один или несколько генераторов могут быть отключены для ремонта или технического обслуживания, или они могут быть отключены, если потребность в электроэнергии снижается. Работа гидроэлектростанцииРабота плотины гидроэлектростанции при производстве электроэнергии основана на основных концепциях. Вода хранится за плотиной. Чем больше воды накапливается, тем выше ее уровень и увеличивается способность производить электрическую энергию. Чем выше резервуар, тем больше напор и количество запасенной энергии. Плотина имеет водосбросов , которые встроены в нее для выпуска воды и предотвращения переполнения водохранилища в дождливые периоды. Вода в водосбросе не проходит через напорный трубопровод и мимо турбины, поэтому ее энергия теряется. Важно, чтобы уровень воды не повышался до точки, где вода течет по плотине, поскольку это может повредить структуру плотины. В засушливые периоды количество выпускаемой воды может превышать поступающий поток, поэтому уровень резервуара может упасть. Когда это происходит, доступная энергия уменьшается из-за уменьшения напора. Рис. 2 Генераторы для гидроэлектростанции. Плотина гидроэлектростанции может иметь несколько генераторов; у каждого может быть свой напорный клапан и турбина. Когда генератор должен быть использован, открыт впускной клапан в напорный трубопровод. Большинство плотин имеют уравнительные резервуары , подключенные к напорный для уменьшения гидроудара в напорный. Когда вода впервые попадает в напорный трубопровод, в расширительные баки поступает часть воды, чтобы уменьшить быстрое повышение давления, которое может вызвать повреждение. Количество электроэнергии, которую могут производить генераторы, зависит от текущего напора в резервуаре и количества воды, которое может течь к турбинам. Типы гидроэлектростанцийГидроаккумулирующая система
Вода улавливается в нижнем резервуаре и закачивается обратно в непиковые часы в более высокий резервуар, где она снова используется.
Плотина является крупнейшей каменной плотиной гидроэлектростанции в системе TVA; плотина 70 м (230 футов) в высоту и 1800 м (5800 футов) в длину. Система работает с гидроэлектростанцией между двумя резервуарами. (Нижний резервуар не показан на рисунке.) В часы низкой пиковой нагрузки вода перекачивается из нижнего резервуара в более высокий резервуар. Во время пиковых периодов, когда электрическая энергия необходима в сети, вода сбрасывается из верхнего резервуара, и она течет вниз через водозаборники к турбинам, как в традиционной плотине гидроэлектростанции, производя до 1600 МВт для сети. Вода сбрасывается на дно нижнего резервуара, откуда она может быть возвращена в более высокий резервуар в периоды низкого потребления электроэнергии. Рис. 3 Raccoon Mountain Pumped Storage Hydropower Generating System Генератор в гидроаккумулирующем сооружении может действовать как двигатель , поэтому технически он называется электродвигателем / генератором, а не просто генератором переменного тока или генератором переменного тока . Когда вода из нижнего резервуара должна перекачиваться в более высокий резервуар, энергия от сети подается на обмотки возбуждения двигателя / генератора, что заставляет его работать как большой двигатель .Турбина превращается в большой насос . В результате вода из нижнего резервуара перекачивается обратно через напорный трубопровод в верхний резервуар. Турбина действует как обычная турбина, вращая генератор, когда вода течет вниз, и как насос, когда вода движется вверх. Этим требованием усложняется конструкция гидроаккумулирующих турбин.
Оборудование, используемое на станции, называется насосной генераторной установкой, потому что оно работает как двигатель и качает , когда вода закачивается в верхний резервуар, и как турбина и генератор , когда вода выходит из верхний резервуар к нижнему. Насосная генерирующая система используется для обеспечения дополнительной электроэнергии в часы пик, когда она необходима. Энергия может храниться разными способами, но гидроаккумулятор — один из самых эффективных. Способность быстро превращать накопленную энергию обратно в электричество во время пикового спроса — очень полезный инструмент для операторов сети для удовлетворения спроса. Русловая гидроэлектростанция
Плотины ROR отличаются от обычных плотин тем, что они не затопляют огромные участки земли и не создают значительного воздействия на морскую жизнь; вместо этого они полагаются в первую очередь на речной сток. Когда плотина является частью системы, кладовая за ней называется прудом. Русловые электростанции классифицируются как с водоемом или без него . Завод без пруда не имеет хранилища и поэтому подвержен сезонным речным стокам.Этот тип системы ROR производит электроэнергию только тогда, когда это позволяет речной сток. Система с водоемом может регулировать поток воды до некоторой степени и может служить либо в качестве источника базовой нагрузки, либо может использоваться как пиковая электростанция, что означает, что она вырабатывает электроэнергию, когда спрос наиболее высок. Русловые гидроэлектростанции обычно выбираются для ручьев и рек, у которых нет больших колебаний объема воды в течение года. Реки с постоянным потоком могут использовать систему ROR для мощности базовой нагрузки.Если поток не является постоянным, уровень мощности системы принудительно падает, и система используется только для дополнения мощности от других источников. До 95% основного потока воды в реке может быть отведено для протекания через плотину, а затем возвращено в реку, и этот отвод мало влияет на основной речной сток.
На плотине есть небольшое прудовое озеро; Электростанция имеет мощность 2620 МВт и является вторым по величине гидроэнергетическим объектом в Соединенных Штатах (после плотины Гранд-Кули). По сравнению с обычными плотинами, с их большими водохранилищами, плотины ROR считаются экологически чистыми, потому что они оказывают лишь небольшое влияние на речной сток и не имеют больших водохранилищ с их сопутствующим воздействием на окружающую среду. Даже с меньшей емкостью система ROR с водоемом может помочь в борьбе с наводнениями в ограниченной степени. Рисунок 5 Главный Джозеф Дам. Плотина Главный Джозеф на реке Колумбия в штате Вашингтон является крупнейшей русловой плотиной в мире. Микро- и малые гидроэлектростанции
Малые гидроэлектростанции могут быть подключены непосредственно к сети, или они могут использоваться для обеспечения электроэнергией здания или предприятия с резервным питанием от сети, когда уровень воды недостаточно высок для производства всей необходимой энергии. Некоторые малые гидроэнергетические системы устанавливаются в отдаленных районах, потому что они могут обеспечивать электроэнергией небольшой населенный пункт, где сеть не проложена в этом районе. Если гидроэнергетическая система вырабатывает менее 100 кВт электроэнергии, она называется микрогидроэнергетической системой . Многие плотины гидроэлектростанций, используемые фермерами, владельцами ранчо, домовладельцами и владельцами малого бизнеса, представляют собой базовые системы микрогидроэнергетики. В некоторых случаях микрогидроэнергетическая система мощностью 10 кВт может обеспечить достаточно энергии для дома или небольшой фермы.Если в собственности протекает вода, на ручье можно установить микрогидроэлектростанцию. Вода требует всего 2 галлона в минуту (галлонов в минуту) . Поскольку большинство водотоков текут днем и ночью, микрогидроэлектрическая система может обеспечивать электроэнергией круглосуточно (в отличие от систем солнечной или ветровой энергии).
Вода направляется из ручья через турбину, а затем возвращается обратно в ручей, что мало влияет на поток. Нет необходимости в дамбе и ее водохранилище. Как правило, система микрогидроэнергетики предназначена для предотвращения нанесения вреда рыбам или другим животным в системе. Микрогидроэнергетические системы сейчас используются в развивающихся странах для обеспечения небольшими объемами электроэнергии для охлаждения или перекачивания и очистки воды.
Hydroelectric Power Station — Project Showcase — About UsBOO проект по финансированию, строительству и эксплуатации гидроаккумулирующей гидроэлектростанции.Этот проект создает потенциал для выработки электроэнергии в периоды пикового спроса при перекачке воды в периоды избыточного производства в водохранилища, которые будут построены в сельскохозяйственных районах. Это наиболее эффективный метод хранения электроэнергии в больших объемах, который служит важным инструментом управления и контроля электрической сети, а также оптимизации ее операций. Проект расположен на южном склоне горы Гильбоа. В Израиле многие угольные и газовые электростанции работают вместе с станциями, использующими возобновляемую энергию из природных источников.Большое количество электроэнергии не используется, а фактически выбрасывается из-за отсутствия эффективных вариантов хранения. Насосный накопитель использует этот избыток электроэнергии для подъема воды из нижнего резервуара в верхний резервуар. Потенциальная энергия воды затем будет преобразована обратно в электричество по мере необходимости, когда она будет сброшена обратно в нижний резервуар. Проект гидроаккумулятора Гильбоа был создан в результате особого партнерства между Electra Construction, Electra Energy (ранее Elco) и Solel Boneh и будет управляться Alstom Ltd.Проект строится примерно за 5 лет, его стоимость составляет около 2 миллиардов шекелей. Доля Electra Energy в проекте гидроаккумулятора составляет 25% в работе EPC. В рамках электромеханических работ компания также выступает в качестве субподрядчика на 10-20%, что в конечном итоге составит около 200 миллионов шекелей. Йоханан Ор, генеральный директор Electra Concessions, объясняет: «Проект гидроаккумулятора идеально соответствует концепции жизненного цикла Electra. Мы инициируем и организуем финансирование проектов компаниями группы Electra.В случае гидроаккумулирующего оборудования в конце 20-летнего периода лицензии объект останется в нашем владении, поэтому мы фактически владеем активом, который будет продолжать работать в соответствии с соглашениями, которые будут подписаны в то время ». Проект основан на двух водохранилищах: верхнем водохранилище около кибуца Маале Гильбоа и нижнем водохранилище около кибуца Решафим. Водохранилища вмещают 2,7 миллиона кубических метров воды. Между ними внутри горы находится водохранилище система туннелей — один логистический, а другой водный туннель (труба), соединяющий два резервуара. На гору вода будет сбрасываться по вертикальному туннелю длиной почти 500 метров к турбинам, которые находятся в огромном зале высотой 40 метров. Каждая турбина может производить 150 МВт. Турбины будут вырабатывать электричество, а вода будет стекать в нижний резервуар, наполняя его. Когда в сети появляется избыточная мощность, турбины вращаются в противоположном направлении, становясь насосом, который поднимает воду обратно в верхний резервуар. Электростанция Гильбоа служит важным инструментом для управления и контроля электрической сети, когда это необходимо. Главное преимущество гидроаккумулирующей электростанции — это время отклика. Всего за 90 секунд в электрическую сеть можно добавить 300 МВт, тем самым преодолев пиковый спрос. Он представляет собой эффективное решение для МЭК, которому необходимо поддерживать резерв в своих системах, а также использовать и хранить излишки электроэнергии в сети, создаваемые за счет энергии ветра или солнца. |