Годовая выработка электроэнергии ГЭС не является постоянной величиной, а изменяется в зависимости от объема стока, поступившего в водохранилище, степени его регулирования и условий эксплуатации ГЭС. При годичном регулировании годовая выработка электроэнергии ГЭС, как правило, существенно колеблется в основном за счет энергоотдачи в паводковый период.
При многолетнем регулировании неравномерность выработки электроэнергии по годам бывает незначительной.
Очевидно, что электрическая мощность, подведенная к потребителю, меньше мощности, производимой гидроэлектростанцией. Сумму всех потерь при передаче электрической мощности от ГЭС к потребителю и при многократных преобразованиях ее в повышающих и понижающих трансформаторах можно оценить с помощью КПД системы передачи и преобразований ηпер. Обычно ηпер = 0,92...0,93.
Установленная мощность ГЭС NУСТ определяется как сумма номинальных (паспортных) мощностей имеющихся на ней генераторов. Она соответствует максимальной мощности, которую может развить гидроэлектростанция.
|
|
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1) Перечислите основные типы ГЭС.
2) Какие параметры характеризуют водоток?
3) Какие виды гидротурбин используются на ГЭС?
Лекция 8. солнечные и ветровые электростанции
План лекции:
Общие сведения о ветроэнергетике
Ветроэнергетические установки
Солнечные электростанции
Типы солнечных коллекторов
Общие сведения о ветроэнергетике
Энергия ветра на земном шаре оценивается в 175...219тыс. ТВт-ч в год, при этом развиваемая им мощность достигает (20... 25)-109 кВт. Это примерно в 2,7 раза больше суммарного расхода энергии на планете. Считают, однако, что полезно может быть использовано только 5 % этой энергии. В настоящее же время эта цифра значительно меньше. Использовать ветер, т.е. энергию движения воздуха, человек начал еще в глубокой древности.
Постоянные воздушные течения к экватору со стороны северного и южного полушарий образуют систему пассатов. Общая циркуляция атмосферы происходит главным образом из-за вращения Земли, при котором под действием центробежной силы воздушные массы отбрасываются в районе экватора в верхние слои атмосферы. На место ушедших масс воздуха с севера и юга приходят новые воздушные слои.
Помимо постоянных движений воздушных слоев существуют периодические движения воздуха с моря на сушу и обратно в течение суток (бризы) и в течение года (муссоны). Происхождение бризов и муссонов обусловлено различным нагревом воды и суши вследствие их разной теплоемкости.
При использовании энергии ветра в современных условиях стремятся учесть опыт тех стран, в которых ветряные двигатели издавна широко применялись, особенно в Дании и Голландии – классических странах ветряных мельниц.
|
|
Многие видные русские исследователи, такие как профессор Н.Е. Жуковский и академик С. А. Чаплыгин, внесли большой вклад в развитие ветряных двигателей.
Ветроэнергетика – отрасль науки и техники, разрабатывающая теоретические основы, методы и средства использования энергии ветра для получения механической, электрической и тепловой энергии (ветротехника) и определяющая области и масштабы целесообразного использования ветровой энергии в народном хозяйстве.
Использование энергии ветра осуществляется с помощью специальных установок.
Ветроэнергетическая установка (ВЭУ) – это комплекс технических устройств для преобразования кинетической энергии ветрового потока в какой-либо другой вид энергии. Ветроэнергетическая установка состоит: из ветроагрегата (ветродвигатель в комплекте с одной или несколькими рабочими машинами); устройства, аккумулирующего энергию или резервирующего мощность; в ряде случаев дублирующего двигателя (чаще теплового); систем автоматического управления и регулирования режимов работы установки.
Различают ветросиловые установки и ветроэлектрические станции.
Ветродвигателем называют двигатель, использующий кинетическую энергию ветра для выработки механической энергии. Различают ветродвигатели крыльчатые (наиболее распространенные) с коэффициентом использования энергии ветра до 0,48, карусельные (роторные) с коэффициентом использования не более 0,15 и барабанные.
В основном ветродвигатели применяют в ветроэлектрических станциях.
В настоящее время ветроэнергетика – одна из самых бурно развивающихся отраслей мировой электроэнергетики. В 1960 – 1970-с гг. большинство эксплуатируемых в Европе ВЭУ имело мощность до 20 кВт, затем – от 100 до 250 кВт; средняя мощность ВЭУ. выпущенных в 2002 г. в Германии, составила 1100 кВт. Тенденция роста единичных мощностей ВЭУ, по-видимому, сохранится и далее. Так, фирма «De Wind» планирует создание агрегатов мощностью 3... 5 МВт. По прогнозам общая мировая мощность ВЭУ к 2006 г. составит более 36 000 МВт.
Современные мощные ВЭУ более экономичны, у них ниже стоимость 1 кВт установленной мощности. Ветроколесо мощных ВЭУ находится на большой высоте, где скорость ветра выше. Выше у них и коэффициент удельной выработки электроэнергии являющийся обобщенной характеристикой ВЭУ.
Считается целесообразной установка ВЭУ в местах, где среднегодовая скорость ветра составляет более 5 м/с.
Важным шагом в развитии ветроэнергетики в России, обладающей огромным потенциалом, можно считать сдачу в эксплуатацию в 2002 г. самого крупного ветропарка в стране мощностью 5,1 МВт (одна установка мощностью 600 кВт и 20 – по 225 кВт), построенного в Калининградской области. Кроме того, построена Анадырская ВЭС (Чукотка) мощностью 2,5 МВт (10 агрегатов по 250 кВт) и строится Элистинская ВЭС (Калмыкия) мощностью 22 МВт (22 агрегата по 1 МВт).