Гидроэнергетика

Крупнейшая по выработке российская электростанция – Братская ГРЭС

2 000 295 млрд. КВт/ч в год, экономически оправдано 852 млрд.

В 2007 году Российскими ГРЭС выработано почти 18% всей энергии страны.

Большинство ГРЭС находятся на Северном Кавказе. Перспективно освоение сибирского потенциала. В Приволжье – достройка Гидропорожской ГЭС. Строительство Ленинградской, Загорской ГАЭС.

Устройство ГЭС (см. на телефоне)

Себестоимость энергии на ГЭС – самая низкая. Для эффективной работы ГЭС необходимо 2 основных факторов:

Гарантированная обеспеченность водой круглый год

Возможно большие уклоны реки, для того чтобы производительность потока была выше

Преимущества:

Генераторы ГЭС можно быстро включать и выключать – быстрое управление в зависимости от потребления электроэнергии

Течение реки – возобновляемый источник энергии

Экологическая чистота (при строительстве ГЭС происходит затопление площади – создание водохранилищ)

Недостатки:

Большие капитальные вложения

Резкое изменение механизмов природы

Различают 3 типа ГЭС в зависимости от мощности:

Мощные 25 МВт и выше

Средние 5-25 МВт

Малые до 5 МВт

Мощность ГЭС напрямую зависит от напора воды.

Различают циклы работы ГЭС: годичный, месячный, недельный и суточный

ГЭС делятся на типы от высоты плотины:

Высоконапорные высота плотины более 60 м. (ковшёвые и радиально-осевые турбины с металлическими спиральными камерами)

Средненапорные 25-60 м.

Малонапорные 3-25 м. (поворотно-лопастные турбины в железобетонных камерах)

В зависимости от этого типа выбираются турбины.

Ещё ГЭС различают на русловые и преплотинные, в зависимости от месторасположения.

Русловые и приплотинные ГЭС.

Река преграждается полностью или частично.

Саян – Шушенское ГЭС– трагедия – самый главный недостаток

4) Гидроаккумулирующие (ГАЭС)

Вторые очереди уже существующих ГЭС. Агрегаты этой электростанции работают на закачку воды в резервные хранилища. И в момент пиковых нагрузок вода из этих хранилищ поступает в зал.

Ценность гидроэлектростанции – возобновляемые ресурсы, но затопление больших площадей.

1) Китай – 585 трлн. Вт часов – самое большое потребление гидроэнергии, там же крупнейшая ГЭС.

2) Канада 369 тВт/ч

3) Бразилия 364 тВт/ч (река Амазонка)

4) США 251 тВт/ч

5) Россия 167 тВт/ч

Теплоэлектростанции

Химическая энергия топлива путем сгорания в электрическую, путем перехода тепловой энергии пара в генератор и затем в электричество.

Есть паровой котел, в котором сгорает топливо. В паровом котле – змеевики, в котором вода превращается в пар, далее в паровую турбину, вращает лопасти, которые подсоединены к генератору, который вырабатывает электричество.

Различают несколько

1) Котлотурбинные (паровой котел + турбина), работает на любом виде топлива. Подразделяются на конденсационные (ГРЭС) теплоэнергостанции, пар, который является рабочим агентом не доставляется затем для коммунальных услуг.

ТЭЦ – теплоэлектроцентрали – вторичная энергия отработанного пара идет на коммунальные ресурсы для отопления и т.д.

Еще один тип с парогазотурбинной установкой (ПГТУ). Если КПД теплоэлектростанции составляет порядка 40%.

КПД теплоэлектростанции с паротурбинной установкой повышается до 45%.

Газотурбинные электростанции – в отличие от паровых турбин – содержит турбины, работающие на газу. КПД – 60-70%.

Мощность от 10 до 100 мВт. (Иваново – самый крупный).

Прорыв – в Москве в аэрокосмическом институте была придумана технология вырабатывания лопаток из кристаллов, что позволило создавать такие газотурбинные установки = КПД 70-80%!!! Эти электростанции очень компактны.

Перспективное развитие энергетики в нашей стране!

Самый главный недостаток ТЭС – отрицательное влияние на окружающую среду. (Рефтенская ГРЭС – самая опасная свердловской области на 2011 год). Низкое КПД.