9558

31

качестве верхнего бассейна используется водохранилище ГЭС. Схема III: ГАЭС на переброске стока из одной реки в другую.

4.4. Приливные электростанции

Приливная электростанция (ПЭС) - это комплекс сооружений и оборудования для преобразования энергии приливов в электроэнергию.

Причина образования приливов и отливов – притяжение воды океанов и морей Луной и Солнцем (рис. 4.3).

Рисунок 4.3 – Схема образования приливов и отливов

32

Рисунок 4.4 – Схема приливной электростанции

33

Схема приливной электростанции приведена на рис. 4.4.

4.5. Насосные станции

Насосная станция (НС) – это комплекс сооружений и оборудования для преобразования электроэнергии в гидравлическую (рис. 4.5).

Рисунок 4.5 – Схема насосной станции

34

5.СХЕМЫ СОЗДАНИЯ НАПОРА

5.1.Схемы создания напора ГЭС

Здесь различают три основные схемы:

–плотинная схема, при которой напор образуется плотиной (рис. 5.1 и

рис. 5.2);

–деривационная схема, когда напор создается деривацией (рис. 5.3),

сооружаемой в виде канала, лотка, туннеля, трубопровода;

– смешанная схема (плотинно-деривационная), при которой часть напора создается плотиной, другая часть – деривацией (рис. 5.4).

Рисунок 5.1 − Плотинная схема создания напора:

1 – дно реки; 2 – уровень воды в реке; 3 – створ плотины; 4 – кривая подпора УВБ; 5 – точка выклинивания подпора

На небольших реках целесообразно создание русловых гидроузлов, т. е.

таких, в которых НПУ поддерживается в пределах русла (рис. 5.2).

В схемах с использованием деривации различают головной и станционный гидроузлы.

35

Рисунок 5.2 − Плотинная схема создания напора в русловом гидроузле: 1 – склон долины реки; 2 – пойма; 3 – русло реки; 4 – плотина; Н – напор

8

9

Рисунок 5.3 − Деривационная схема создания напора:

1 – дно реки; 2 – уровень воды в реке; 3 – створ водоприемника или плотины; 4 – створ здания ГЭС; 5 – деривация; 6 – пьезометрическая линия; 7 – точка выклинивания подпора; 8

– головной и 9 – станционный гидроузлы; hпод – потери напора на кривой подпора; hдер − потери в деривации

36

Рисунок 5.4 − Плотинно-деривационная схема создания напора:

1 – дно реки; 2 – уровень воды в реке; 3 – створ головного гидроузла - водоприемника и плотины; 4 – створ станционного гидроузла - здания ГЭС; 5 – деривация; 6 – пьезометрическая линия; 7 – точка выклинивания подпора; hпод – потери напора на кривой подпора; hдер − потери напора в деривации

Кроме потенциальной энергии может быть использована энергия кинети-

ческая, т. е. энергия движения потока воды. Установки, использующие кинетическую энергию, называют свободно поточными ГЭС – СП ГЭС (рис.

5.5).

37

Рисунок 5.5 – Схема свободно поточной ГЭС

5.2. Каскадное использование энергии рек

Каскадным называют использование водной энергии путем создания напора на нескольких, последовательно расположенных на одной реке створах

(ступенях). В каскаде могут быть как плотинные, так и деривационные схемы создания напора, а также плотинно-деривационные схемы.

5.3. Создание напора ГАЭС

На ГАЭС напор создается разностью уровней воды в верхнем и нижнем бассейнах. При работе ГАЭС в турбинном режиме за счет напора производится электроэнергия. При работе ГАЭС в насосном режиме напор является высотой подъема воды из нижнего бассейна в верхний бассейн.

5.4. Создание напора ПЭС

Напор ПЭС образуется при помощи плотины, отделяющей залив от моря.

Из-за этого изменения уровней в море и в заливе не совпадают во времени. При приливе подъем уровня моря опережает подъем уровня в заливе, что и создает напор. При отливе снижение уровня моря опережает снижение уровня в заливе,

что также создает напор.

38

6. ЭНЕРГОСИСТЕМА

Энергосистема – это соединение электростанций между собой и потребителями. Соединение осуществляется с помощью ЛЭП.

Различают локальные энергосистемы и объединенные энергосистемы.

Последние состоят из нескольких локальных. Совокупность объединенных энергосистем составляет Единую энергосистему (ЕЭС).

Рисунок 6.1 – Принципиальная схема энергосистемы

В России шесть крупных Объединенных энергосистем (ОЭС) − Центра,

Средней Волги, Урала, Северо-Запада, Северного Кавказа, Сибири, а также работающая пока самостоятельно ОЭС Востока (в нее входят Приморская,

Хабаровская, Амурская энергосистемы и Южно-Якутский энергорайон),

которая вскоре тоже будет включена в ЕЭС.

39

7.ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

7.1.Виды электростанций

Атомные электростанции (АЭС). Электроэнергия производится при преобразовании тепловой энергии, выделяющейся при делении атомных ядер в ядерном реакторе.

Тепловые электростанции (ТЭС). Электроэнергия производится при преобразовании тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлива.

Дизельные (ДЭС) – сжигает дизтопливо для выработки электроэнергии.

Гидроэлектростанции (ГЭС). В них в электрическую энергию

преобразуется энергия воды.

Особой разновидностью ГЭС являются гидроаккумулирующие станции

(ГАЭС), а также приливные станции (ПЭС).

Ветровые (ВЭС) — преобразование кинетической энергии воздушных масс в атмосфере в электрическую энергию.

Солнечные (СЭС) - использование солнечного излучения для получения

электроэнергии.

Геотерма́льные (ГеоТЭС) — вырабатывают электроэнергию из тепловой энергии подземных источников (гейзеров).

7.2. Энергетические ресурсы

Энергетические ресурсы − это все источники разнообразных видов энергии, доступные для промышленного и бытового использования в

энергетике.

Органическое топливо делится на газообразное, жидкое и твёрдое, (естественное и искусственное). Из них 39 % приходится на уголь, 16 % на природный газ, 9 % на жидкое топливо (на ТЭС − мазут).

Газообразное: на электростанциях используется природный газ (метан).

Жидкое: естественное − нефть, искусственное − продукты ее перегонки:

бензин; керосин; соляровое масло; мазут; дизельное топливо.

40

Твёрдое: естественным топливом являются торф; бурый уголь; каменный уголь; антрацит; горючий сланец.

Растительное топливо: дрова; древесные отходы; биомасса.

Искусственным твёрдым топливом являются: древесный уголь; кокс и полукокс; углебрикеты; отходы углеобогащения.

Также энергетическими ресурсами являются: ветровая энергия;

геотермальная энергия; солнечная энергия; биоэнергия; водородная энергия;

термоядерная энергия; гидроэнергия; ядерная энергия.

7.3. Тепловые электрические станции (ТЭС)

ТЭС – электростанция, вырабатывающая электроэнергию за счет энергии сжигаемого топлива.

Основные виды топлива: природный газ, уголь, мазут, дизельное топливо.

Виды ТЭС: КЭС, ТЭЦ, ЦЭС, ГРЭС, ПГУ. КЭС – конденсационная электростанция; ТЭЦ – теплоэлектроцентраль; ЦЭС – центральная ЭС; ГРЭС – государственная районная ЭС; ПГУ – парогазовая установка.

Рисунок 7.1 – Схема ТЭС