2.1 Энергетическая безопасность страны и роль ГАЭС в
повышении живучести энергосистем 15
2.2 Целесообразное расположение ГАЭС и их использование 17
2.3 Влияние ГАЭС на окружающую среду 21, Заключение 24, Список использованных источников 26
Вопросы использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) актуальны для всех стран мира в силу различных обстоятельств. Для промышленно развитых стран мира, зависящих от импорта топливно-энергетических ресурсов это, прежде всего, энергетическая безопасность. Для промышленно развитых стран, богатых энергоресурсами, — это экологическая безопасность. Для развивающихся стран — это наиболее быстрый путь к улучшению социально-бытовых условий жизни населения.
К ВИЭ относятся: энергия солнца, ветра, рек и водотоков, мирских приливов и волн, тепловая энергия земли (геотермальная) и гидросферы (тепло воздуха и вод океанов, морей и крупных водоемов), а также энергия биомассы. Меня из этого перечня интересует, в первую очередь, гидроэнергетика. Это прежде всего потенциал энергии рек и водотоков, который в мире оценивается величиной в 8100 млрд. кВт-ч.
В настоящее время разработана (и частично уже реализуется) программа развития гидроэнергетических мощностей на период до 2020 г., предусматривающая ввод генерирующих мощностей.
Особое место в числе различных видов гидроэнергетики занимают ГАЭС. Благодаря специфической технологии ГАЭС дают уникальную возможность двойного регулирования мощности — в генераторном и нагрузочном режимах. Это позволяет использовать ГАЭС при решении широкого диапазона режимных задач, связанных с потребностями в регулировании:
- работа в интересах Системного оператора Единой энергетической системы по регулированию суточного графика нагрузки регулирование режимов «тепловых» изолированных энергосистем;
- оптимизация работы тепловых (ТЭС) и атомных (АЭС) электростанций, улучшение их технико-экономических показателей, снижение вредных выбросов в атмосферу;
- совместная работа с ПЭС;
- осуществление функций быстро вводимого аварийного резерва генерирующей мощности.
Гидроаккумулирующие электростанции получили широкое распространение в мире: по состоянию на 2005 г. их общее количество достигло 460; в настоящее время строится около 40 новых ГАЭС во многих странах мира.
Многообразие и многоликость стран современного мира. Бразилия
... а также африканские спиритуалистические религии. Бразилия – это самая большая страна мира, где распространена римско-католическая церковь. ... (Президент Луис Инасио да Силва) Президент, сенаторы, государственные представители и чиновники, мэры городов и главы ... Corpo). В архитектуре Бразилия, также исторически находившаяся под влиянием культуры колонизаторов, прошла через различные фазы в ...
Актуальность развития генерирующих мощностей гидроаккумулирующего типа обусловлена дефицитом
Гидравлическое аккумулирование электрической энергии осуществляется гидроаккумулирующими электростанциями (ГАЭС), сооружение которых способствует комплексному решению ряда энергетических, топливно-энергетических и водохозяйственных проблем.
Планомерно увеличивающиеся масштабы промышленного и сельскохозяйственного
Концентрация мощностей агрегатов и
Наряду с положительными сторонами насыщение энергетических систем тепловыми и атомными электростанциями огромной мощности усугубляет трудности с покрытием минимальных нагрузок. Ограниченный диапазон регулирования мощности крупноблочных агрегатов и невозможность частых пусков и остановок без резкого снижения надежности и экономичности работы энергосилового оборудования тепловых и атомных электростанций затрудняет покрытие неравномерной части графиков электрической нагрузки. Неравномерность режима электропотребления наблюдается не только в течение суток ( внутрисуточная неравномерность), но и по дням недели (внутринедельная неравномерность), и сезонам года (внутригодовая неравномерность).
В этих условиях неразрывность процесса производства и потребления электроэнергии требует от энергосистем значительного маневрирования мощностями электростанций и агрегатов. Однако современное оборудование ТЭС и АЭС не приспособлено к резкопеременному режиму работы. Тратяться огромные средства на различного рода усовершенствования, реконструкцию отдельных узлов агрегатов и на устранения неполадок. При решении указанной проблемы гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) занимают особое место, так как они одновременно являются высокоманевренным источником пиковой мощности и потребителем регулятором. В отличии от гидроэлектростанций обычного типа пиковая энергоотдача ГАЭС не зависит от водности года.
1.2 Принцип работы
а — вертикальный разрез; б — план; 1 — верхний аккумулирующий бассейн; 2 — водоприёмник; 3 — напорный водовод; 4 — здание электростанции; 5 — нижнее питающее водохранилище; 6 — плотина с водосбросом; 7 — нормальный подпорный уровень воды; 8 — уровень сработки.
Рисунок 1 – Гидроаккумулирующая электростанция
Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) перераспределяют электроэнергию, вырабатываемую другими электростанциями, во времени в соответствии с требованиями потребителей. Принцип действия гидроаккумулирующей станции основан на ее работе в двух режимах: насосном и турбинном. В насосном режиме вода из нижнего водохранилища (бассейна) ГАЭС (рис. 2.I) перекачивается в вышерасположенный верхний бассейн. Во время работы в насосном режиме (обычно в ночные часы, когда нагрузка в энергосистеме снижается) ГАЭС потребляет электрическую энергию, вырабатываемую тепловыми электростанциями энергосистемы. В турбинном режиме ГАЭС использует запасенную в верхнем бассейне воду, агрегаты станции при этом вырабатывают электроэнергию, которая подается потребителю в часы пиков нагрузки.
Строение и принцип действия электростанции
... первичной природной энергии существуют следующие типы тепловых электростанций: тепловые электростанции на органическом топливе (уголь, мазут, природный газ, ... — это насосный режим работы ГАЭС. А во время пиковых нагрузок ГАЭС переходит на генераторный режим, т. е. вырабатывает ... либо агрегатов. По виду отпускаемой энергии ТЭС подразделяются на два основных типа: конденсационные электростанции ( ...
Гидротехнические сооружения ГАЭС состоят из двух бассейнов, расположенных на разных уровнях, и соединительного трубопровода . Гидроагрегаты, установленные в здании ГАЭС у нижнего конца трубопровода , могут быть трёхмашинными, состоящими из соединённых на одном валу обратимой электрической машины (двигатель-генератор), гидротурбины и насоса , или двухмашинными — обратимая электромашина и обратимая гидромашина, которая в зависимости от направления вращения может работать как насос или как турбина .
Количество аккумулированной электроэнергии определяется ёмкостью бассейнов и рабочим напором ГАЭС. Верхний бассейн ГАЭС может быть искусственным или естественным (например, озеро); нижним бассейном нередко служит водоём, образовавшийся вследствие перекрытия реки плотиной. Одно из достоинств ГАЭС состоит в том, что они не подвержены воздействию сезонных колебаний стока. Гидроагрегаты ГАЭС в зависимости от высоты напора оборудуются поворотно-лопастными, диагональными, радиально-осевыми и ковшовыми гидротурбинами . Время пуска и смены режимов работы ГАЭС измеряется несколькими минутами, что предопределяет их высокую эксплуатационную манёвренность. Регулировочный диапазон ГАЭС, из самого принципа её работы, близок двукратной установленной мощности , что является одним из основных её достоинств.
Колебания нагрузок агрегатов ТЭС и АЭС вызывают повышение удельных затрат топлива, ускорение износа и сокращение сроков амортизации их оборудования, увеличение издержек и затрат времени на ремонт. За счет работы ГАЭС в турбинном режиме также обеспечивается покрытие пиков графика, а в часы минимальных нагрузок ГАЭС работают в насосном режиме и потребляют энергию ТЭС или АЭС, повышают их загрузку и тем самым дополнительно уменьшают колебания нагрузки. Это улучшает условия эксплуатации ТЭС и АЭС и снижает суммарные затраты топлива в энергосистеме. Исключительной особенностью ГАЭС, которой не обладает никакой другой тип электростанций, является именно повышение нагрузок ТЭС и АЭС в часы минимумов («провалов») нагрузок. ГАЭС могут быть использованы также в полупиковой части графика суточных нагрузок, если верхняя, самая острая часть пика графика обеспечивается за счет работы каких-либо других электростанций. В самой верхней части графика использование мощности ГАЭС в течение отдельных суток имеет место примерно в течение 1,5-3 ч, в полупиковой части графика 5-8 ч (соответственно употребляется термин: трехчасовая зона, пяти-, восьмичасовая зона и т. д.).
Дипломная работа 10 этажный дом
... плана. 5.5.1. Сводная ве дом ость объёмов работ и трудозатрат. 5.5.2. Определение продолжительности строительства. 5.5.3.Методика построения календарного плана. 5.5.4. График потока рабочих. 5.6. ... панели 4.2.7.1Определение нагрузки и усилий 4.2.7.2Расчет продольной арматуры 4.2.8 Расчет панели по деформациям (прогибам) 4.2.9 Вычисление прогиба панели приближенным мето дом 4.2. 10 Расчет ...
Способность ГАЭС покрывать пики нагрузки и повышать спрос на электроэнергию в ночные часы суток делает их действенным средством для выравнивания режима работы энергосистемы и, в частности, крупных паротурбинных энергоблоков.
Общий КПД ГАЭС в оптимальных расчётных условиях работы приближается к 0,75; в реальных условиях среднее значение КПД с учётом потерь в электрической сети не превышает 0,66.
ГАЭС целесообразно строить вблизи центров потребления электроэнергии, т.к. сооружение протяжённых линий электропередачи для кратковременного использования экономически не выгодно. Обычный срок сооружения ГАЭС около 3 лет.
По схеме аккумулирования:
- ГАЭС простого аккумулирования, иногда их называют чистыми ГАЭС (рис. 2.1 I).
Характерным признаком ГАЭС такого типа является отсутствие притока воды в верхний бассейн;
- ГАЭС смешанного типа, или ГЭС-ГАЭС, при этой схеме имеется приток воды в верхний бассейн, который, срабатываясь в турбинном режиме, дает дополнительную выработку энергии (рис. 2.1 II);
- ГАЭС в схеме переброски стока (рис. 2.1 III), или ГАЭС с неполной высотой подкачки в бассейн или канал на водоразделе. Характерным для этой схемы является раздельное расположение насосной и гидроэлектрической станций, в связи с чем схему иногда называют раздельной.
По длительности цикла аккумулирования
- суточного,
- недельного,
- сезонного аккумулирования.
В ГАЭС суточного регулирования наполнение и сработка бассейна происходят в течении суток.
Продолжительность использования ГАЭС в суточном режиме (продолжительность периода зарядки и разрядки) определяется технико-экономическим расчетом.
В некоторых случаях на суточный цикл может накладываться недельный цикла аккумулирования, что требует обычно значительного увеличения емкости бассейнов.
