Б.4.1) Особенности ГЭС

1. Схема генерации электроэнергии (см. рис. I.10).

Первичным двигателем является гидротурбина, которая приводит во вращение синхронный генератор. Мощность гидротурбины пропорционально напору и расходу воды (H и Q)

Рис. I.10. Структурная схема генерация электроэнергии ГЭС

2. Топливо отсутствует.

3. На данную ГЭС приходится 19% выработки электроэнергии всей страны.

4. КПД ≈ 90-97 %.

5. ГЭС удалены от центров потребления электрической энергии, т. к. при их строительстве место определяется природными условиями.

6. ГЭС – высокоманевренные. Пуск агрегата занимает не более 50 секунд.

7. Воздействие ГЭС на окружающею среду связано с сооружениями плотины и водохранилищ. Это воздействие связано с отчуждением больших площадей земли с их природными богатствами, изменением ландшафта, уровня грунтовых вод, климата близлежащих районов.

8. Отличительными особенностями является небольшое потребление электрической энергии на собственные нужды которые в несколько раз меньше чем на ТЭС и АЭС и составляют 0,21,5% от выработки электрической энергии станции.

9. При сооружении ГЭС одновременно с энергетическими решаются задачи орошения земли, развития судоходства, обеспечение водоснабжения крупных городов и районов.

б.4.2) Принципиальная схема ГЭС

1) Русловые ГЭС.

В зависимости от принятой схемы использования водяной энергии напора применяют русловые или деривационные ГЭС.

Русловые ГЭС бывают

- плотинными, когда здание электрической станции занимает часть напорного фронта и на ровне с плотиной воспринимает давление воды верхнего бьефа

- приплотинными, когда здание электрической станции располагается за платиной и не воспринимает давление воды.

Схема русловой приплотинной ГЭС представлена на рис. I.11.

Рис. І.11. Принципиальная технологическая схема приплотинной ГЭС ( 1-плотина; 2 – здание ГЭС; 3 – гидротурбина; 4 – дамба )

Русловые ГЭС строятся на равнинных реках, имеющих небольшое течение (например, Волга). На русловых напор (Н) создается плотиной 1. Водное пространство перед плотиной называется верхним бьефом (ВБ), а ниже плотины – нижним бьефом (НБ). Разность уровней определяет напор. Верхний бьеф образует водохранилище.

2) Деривационные ГЭС.

На горных реках сооружаются ГЭС, которые используют естественные уклоны рек, однако при этом приходится создавать систему деривационных (обходных) сооружений. К ним относятся сооружения, направляющие воду в обход естественного русла реки. На рис. І.11 это: напорный трубопровод и канал нового русла реки.

Схема деривационной ГЭС представлена на рис. I.12)

а) поперечный разрез

б) вид сверху

Рис. І.12. Принципиальная технологическая схема деривационной ГЭС (1 – небольшая плотина; 2 – здание ГЭС; 3 – гидротурбина; 4 – напорный бассейн (дамба); 5 – напорный трубопровод)