- Что такое ГЭС?
- Устройство и конструкция ГЭС
- Мощности
- Роль плотины
- Принцип работы и получения энергии
- Особенности
- Оборудование гидроэлектростанций
- Разница между ГЭС и ГРЭС
- Определение
- Сравнение
- От Древнего Китая до XXI века
- История мировой электроэнергетики
- История российской электроэнергетики
- Условия для строительства ГЭС
- Сильная река, текущая под углом и обеспечивающая круглогодичный доступ воды
- Приближенность мест добычи сырья и строительных материалов
- Устойчивость почвы
- Особенности получения гидроэнергии
- Классификация гидроэлектростанций
- По принципу действия
- Плотинные
- Приплотинные
- Деривационные
- Гидроаккумулирующие (ГАЭС)
- По вырабатываемой мощности
- По напору воды
- Схемы различных видов гидроэлектростанций
- Плюсы и минусы гидроэлектростанций
- Существующие крупные ГЭС
- В России
- Саяно-Шушенская ГЭС имени Непорожного (Хакасия)
- Красноярская ГЭС (Красноярский край)
- Братская ГЭС (Иркутская область)
- Усть-Илимская ГЭС (3840 МВт)
- Богучанская ГЭС
- Волжская ГЭС
- Жигулевская ГЭС
- Бурейская ГЭС
- Чебоксарская ГЭС
- Саратовская ГЭС
- Зейская ГЭС
- В мире
- Три ущелья, Китай
- Итайпу, Парагвай
- «Гури», США, Венесуэла
- Способы применения гидроэнергии
- Влияние ГЭС на экологию
- Проблемы данной области энергетики
- Перспективы и потенциал гидроэнергетики
Что такое ГЭС?
Гидроэлектростанция представляет собой сложный комплекс, состоящий из различных конструкций и специального оборудования. ГЭС строятся на реках, где есть постоянный приток воды для заполнения плотины и водохранилища. Подобные сооружения (плотины), создаваемые при строительстве ГЭС, нужны для концентрации постоянного потока воды, который с помощью специального оборудования для ГЭС преобразуется в электрическую энергию.
Следует отметить, что выбор места строительства играет важную роль с точки зрения эффективности ППЗ. Необходимы два условия: гарантированный неисчерпаемый запас воды и высокий уклон реки.
Устройство и конструкция ГЭС
Центром гидроэлектростанции является машинное отделение, где расположены все агрегаты: турбины и электрогенераторы. Кроме того, вокруг станции строятся гидротехнические сооружения, входящие в состав гидроузла:
- добыча (добыча);
- компенсационный бак;
- трансформаторные подстанции;
- перерабатывающие мощности.
Мощности
Существуют различные гидроэлектростанции, которые можно разделить в зависимости от вырабатываемой электроэнергии:
- Очень мощный — с выработкой более 25 МВт.
- Средняя — с генерацией до 25 МВт.
- Малые — с генерацией до 5 МВт.
Мощность гидроэлектростанции зависит в основном от расхода воды и КПД самого генератора, который в ней используется. Но даже самая эффективная установка не сможет производить большое количество электроэнергии при слабом напоре воды. Также стоит учитывать, что мощность гидроэлектростанции непостоянна. В силу естественных причин уровень воды в плотине может подниматься или опускаться. Все это влияет на количество вырабатываемой электроэнергии.
Роль плотины
Самым сложным, крупным и, вообще, основным элементом любой гидроэлектростанции является плотина. Невозможно понять, что такое гидроэлектростанция, не понимая сути работы плотины. Это огромные мосты, поддерживающие течение воды. В зависимости от конструкции они могут различаться: бывают гравитационные, арочные и другие конструкции, но цель у них всегда одна – удерживать большое количество воды. Именно благодаря плотине удается концентрировать стабильный и мощный поток воды, направляя его на лопасти турбины, вращающей генератор. В свою очередь, он производит электрическую энергию.
Принцип работы и получения энергии
Понять, как работают современные гидроэлектростанции, несложно. После перекрытия русла плотиной вода скапливается в искусственном резервуаре и оттуда поступает в компенсационный водоем, где уровень жидкости постоянный. Оттуда поток по трубе поступает к турбинам и заставляет вращаться лопасти. От вращения турбин выделяется энергия, которая передается на гидрогенератор, вырабатывающий ток. В результате энергия воды преобразуется в электричество.
Особенности
Существует три фактора эффективного производства энергии на гидроэлектростанциях:
- Гарантированное водоснабжение круглый год.
- Благоприятный рельеф. Наличие каньонов и склонов способствуют гидростроительству.
- Большой уклон реки.
Работа гидроэлектростанции имеет несколько характеристик, в том числе сравнительных:
- Себестоимость производимой электроэнергии значительно ниже, чем на других типах электростанций.
- Возобновляемый источник энергии.
- В зависимости от количества энергии, которую должна производить гидроэлектростанция, ее генераторы могут быстро включаться и выключаться.
- По сравнению с другими типами электростанций гидроэлектростанции оказывают гораздо меньшее воздействие на воздушную среду.
- В основном ГЭС являются объектами, удаленными от потребителей.
- Строительство гидроэлектростанций очень капиталоемкое.
- Водоемы занимают большие площади.
- Строительство плотин и водохранилищ препятствует попаданию многих видов рыб на нерестилища, что коренным образом меняет характер промысла. Но в то же время в самом водоеме обустраиваются рыбные фермы, увеличивается популяция рыб.
Оборудование гидроэлектростанций
Различают несколько групп оборудования ГЭС по реализации своей основной функции — выработки электроэнергии:
- Гидроэнергетическое оборудование включает турбины и гидрогенераторы. Помимо вышеперечисленных, в эту группу входят устройства, связанные с подачей воды в турбину и регулированием ее количества.
- К электрическим устройствам относятся токопроводы генератора, главные силовые трансформаторы, розетки высокого напряжения, открытые распределительные устройства и множество других систем. Трансформаторы повышают напряжение до значения, необходимого для передачи электроэнергии на большие расстояния (110 — 750 кВ). Высоковольтные розетки используются для передачи мощности от силовых трансформаторов на открытое распределительное устройство (ОРУ), которое предназначено для распределения электроэнергии, вырабатываемой ГЭС, между отдельными линиями электропередачи.
- К механическому оборудованию относятся гидравлические ворота, подъемно-транспортные механизмы, мусорные стеллажи и др.
- Вспомогательное оборудование состоит из системы хозяйственно-питьевого водоснабжения, пневматических установок, масляных установок, пожарных и санитарно-технических устройств. Из перечисленного оборудования более подробно рассмотрим конструкции турбин.
Разница между ГЭС и ГРЭС
Определение
Гидроэлектростанция – гидроэлектростанция, использующая в качестве источника энергии энергию потока воды. ГЭС строят на больших и малых реках, строят водохранилища и плотины. Гидроэлектростанция представляет собой целый комплекс оборудования и сооружений, с помощью которых механическая энергия потока воды преобразуется в чистую электрическую энергию. ГЭС обеспечивает необходимую концентрацию расхода воды для создания напора. В результате энергия движущейся под высоким давлением воды преобразуется сначала в механическую энергию вращения лопаток турбины, а затем в электрическую энергию. При этом для эффективной выработки электрической энергии на ГЭС необходимы два основных фактора.
ГРЭС (ГРЭС) — историческое название электростанции, назначение которой — выработка электроэнергии с помощью конденсационных турбин. Со временем аббревиатура утратила свое первоначальное значение («районная электростанция»), и в современном прочтении ГРЭС, как правило, означает конденсационную (тепловую) электростанцию (КТЭ). В вузах используется ископаемое топливо: в основном различные марки пылеугольного топлива, а также мазут, газ и др. такая станция обычно имеет достаточно большую мощность и работает в единой энергосистеме совместно с другими крупными электростанциями.
Сравнение
ГЭС, в отличие от ГРЭС, не нуждается в дополнительных источниках электроэнергии и не зависит от их наличия или отсутствия. Количество электроэнергии, вырабатываемой на ГЭС, зависит от качественных характеристик водоема, на котором она установлена, и от мощности самой станции. Принцип работы гидроэлектростанции заключается во вращении лопастей турбины, происходящем под напором воды, падающей с плотины. Пока ГРЭС работает за счет вращения турбины под мощным напором струи пара. ГЭС наносят гораздо меньший вред окружающей среде, чем ГРЭС.
От Древнего Китая до XXI века
С древних времен человечество стремилось продуктивно использовать энергию воды. За несколько столетий до начала нашей эры водяные мельницы уже существовали в Китае, Индии, Средней и Малой Азии. На Руси водяные мельницы появились, судя по дошедшим до нас летописям, в XI веке и служили для перемалывания зерна. Особенно водяные колеса стали применяться в качестве промышленных двигателей во времена Петра I в связи с бурным развитием горного дела на Урале. Водяные двигатели использовались для привода мехов, поршневых воздуходувок, кузнечных молотов, прокатных станов, водоотливных насосов и других машин.
Для дальнейшего развития промышленности необходимо было создать более совершенную водяную машину, которая была теоретически обоснована и разработана в начале 19 века и впервые получила название турбины. В отличие от примитивного водяного колеса, созданного по наитию, водяная турбина оптимизирована для лучшей передачи силы давления, создаваемого потоком на лопастях рабочего колеса, на вал.
Современные гидротурбины по принципу подачи и протока через рабочее колесо делятся на следующие три основных типа.
- Осевые (турбина Каплана и пропеллерная турбина), в которых поток воды поступает на лопатки колеса и протекает через них в осевом направлении по спиральным линиям, причем ось вращения потока совпадает с осью вращения рабочего колеса.
- Радиально-осевой (турбина Фрэнсиса). В этих турбинах поток воды поступает на лопатки рабочего колеса и течет сначала по спиральным линиям в радиальном направлении, перпендикулярном оси вращения рабочего колеса, а затем меняет свое направление с радиального на осевое.
- Ведро (турбина Пельтона), поток воды, поступающий на рабочее колесо в виде свободной струи, направленной по касательной к рабочему колесу.
По второму способу классификации гидротурбин в зависимости от изменения напора воды различают реактивные турбины (осевые и радиально-осевые) и импульсные турбины (ступичные).
Большинство гидротурбин являются реактивными и подходят для малых (<25-30 м) и средних (30-300 м) высот. Импульсные турбины применяются при высоком напоре — 300 м и более. Выбор наиболее подходящей турбины определяется пределами применимости каждого типа по мощности, напору и частоте вращения.
История мировой электроэнергетики
Электроэнергетика является стратегической отраслью экономической системы любого государства. История возникновения и развития АД восходит к концу 19 века. Предвестником возникновения промышленной энергетики было открытие фундаментальных законов о природе и свойствах электрического тока.
Отправной точкой, когда возникает производство и передача электроэнергии, считается 1892 год. Именно тогда была построена первая электростанция в Нью-Йорке под руководством Томаса Эдисона. Станция стала источником электрического тока для ламп уличного освещения. Это был первый опыт преобразования тепловой энергии от сжигания угля в электрическую.
С тех пор началась эпоха массового строительства тепловых электростанций (ТЭС), работающих на твердом топливе – энергетическом угле. С развитием нефтяной промышленности появились огромные запасы мазута, которые образовались в результате переработки нефтепродуктов. Разработаны технологии получения носителя тепловой энергии (пара) при сжигании мазута.
С тридцатых годов прошлого века широкое распространение получили гидроэлектростанции (ГЭС). Компании стали использовать энергию водных потоков, выпадающих из рек и водохранилищ.
В 1970-е годы началось бурное строительство атомных электростанций (АЭС). В то же время стали разрабатываться и внедряться альтернативные источники электроэнергии: это ветрогенераторы, солнечные батареи, кислотно-щелочные геостанции. Появились мини-установки, использующие тепло для выработки электроэнергии в результате химических процессов разложения навоза и бытовых отходов.
История российской электроэнергетики
Мощным толчком для развития производства электроэнергии явилось принятие молодым государством СССР плана ГОЭЛРО в 1920 г. Было принято решение построить за 15 лет 10 электростанций общей мощностью 640 тыс кВт. Однако к 1935 г было введено в эксплуатацию 40 ГРЭС. Была создана мощная база для индустриализации России и союзных республик.
В 1930-е годы на территории СССР началось массовое строительство гидроэлектростанций (ГЭС). Реки Сибири были покорены. Знаменитый Днепрогэс был построен в Украине. В послевоенные годы государство уделяло внимание строительству гидроэлектростанций.
Важно! Появление дешевой электроэнергии в России решило проблему городского транспорта в крупных областных центрах. Трамваи и троллейбусы не только стали экономическим стимулом использования электроэнергии на транспорте, но и привели к значительному сокращению потребления жидкого топлива. Дешевый энергоресурс привел к появлению на железных дорогах электровозов.
В 1970-е годы в результате мирового энергетического кризиса произошел резкий рост цен на нефть. В России начал реализовываться план развития атомной энергетики. Атомные электростанции начали строиться практически во всех республиках Советского Союза. Сегодняшняя Россия стала лидером в этом отношении. В настоящее время в Российской Федерации эксплуатируется 21 атомная электростанция.
Условия для строительства ГЭС
Место для строительства выбирается очень тщательно, ведь неправильное расположение станции может не только снизить ее эффективность, но и привести к затоплению близлежащих территорий, в том числе населенных пунктов.
Чтобы построить эффективную гидроэлектростанцию, необходимо выполнить следующие требования:
Сильная река, текущая под углом и обеспечивающая круглогодичный доступ воды
В результате работы ГЭС вода постоянно испаряется в больших количествах, поэтому для выравнивания испарения необходим сильный поток воды. Идеально, если река протекает под большим углом, а течение непрерывное и сильное.
Приближенность мест добычи сырья и строительных материалов
ГЭС часто строят вблизи горных рек, поэтому доставить материалы на строительную площадку бывает сложно. Поэтому место для строительства выбирается с учетом близлежащих карьеров по добыче песка, камня и других качественных строительных материалов.
Устойчивость почвы
Станция строится только там, где скальные конструкции и грунт достаточно устойчивы, чтобы выдержать огромную нагрузку силы потока на плотину, вес воды и само сооружение. Скалы должны противостоять землетрясениям и не пропускать воду, чтобы не ослабить плотину.
Особенности получения гидроэнергии
- Основная характеристика гидроэнергетики заключается в том, что энергия рек преобразуется в электричество.
- Гидроэнергетика является одним из самых прибыльных и экономичных способов получения электроэнергии.
- Гидроэнергетика экологически безопасна, так как речной сток является возобновляемым источником энергии, и при этом не происходит выброса вредных отходов.
- ГЭС часто строятся в горах и географически удалены от потребителей.
- Дамбы перекрывают нерестовые пути рыбы, но рыба может свободно размножаться в самих водоемах, что увеличивает численность рыбы и положительно сказывается на рыболовстве.
- Защитные сооружения для водоемов ограничивают площадь затопляемых участков.
- Строительство ГЭС предполагает использование мощных систем водоподготовки и очистки.
Классификация гидроэлектростанций
Гидроэлектростанции классифицируют по нескольким признакам:
По принципу действия
Плотинные
Это самый распространенный тип ГЭС. Для их работы создается дамба, перегораживающая русло реки для создания давления. Плотинные ГЭС строят как вблизи равнинных рек, так и в местах сужения русел горных рек.
Приплотинные
Эти гидроэлектростанции построены с сильным напором воды. При этом река полностью перекрыта плотиной, а станция находится под плотиной. Вода поступает в турбины через напорные туннели.
Деривационные
Деривационные ГЭС строятся на руслах рек с крутым уклоном по водозаборному принципу. Крутой уклон не позволяет аккумулировать воду в необходимых количествах, поэтому воду берут из канала и искусственно отводят на саму станцию по дренажной системе с малым уклоном. В результате вода на ГЭС подается с большой высоты. Именно разница уровней жидкости обусловлена сильным напором станции.
Гидроаккумулирующие (ГАЭС)
На ПСП строятся два пула: нижний и верхний, сама станция находится возле нижнего пула. При возникновении избыточной электрической энергии в системе электроснабжения агрегаты выполняют роль насосов, перекачивая воду из нижнего бьефа вверх.
При необходимости по трубам спускают воду, запуская турбины. Преимущество гидроаккумулирующих электростанций в том, что они собирают электроэнергию и используют ее во время пиковых нагрузок.
По вырабатываемой мощности
По мощности АЭС делятся на:
- малые (до 5 МВт);
- средние (5-25 МВт);
- мощная (более 25 МВт).
По напору воды
Энергия воды преобразуется в электричество при вращении лопастей. Поскольку турбины разных типов рассчитаны на разную нагрузку, характеристики и материал используемых турбин зависят от давления воды.
Деление гидроэлектростанций по максимальному напору воды:
- низкого давления (3-25 м);
- среднего давления (25-60 м);
- высокого давления (более 60 м).
Схемы различных видов гидроэлектростанций
Гидроэлектростанции также делятся по принципу эксплуатации природных ресурсов, можно выделить следующие гидроэлектростанции:
- Плотина ГЭС. Система гидроэлектростанций является наиболее распространенной. При таком принципе река полностью перекрывается плотиной. Эти ГЭС строят на равнинных реках с высокой водой, а также на горных реках, в местах, где русло более узкое и сжатое.
- ГЭС плотины.Они построены с более высоким давлением воды. При таком принципе река также полностью перекрывается плотиной. В этом случае здание ГЭС располагается за плотиной, в ее нижней части. Вода к турбинам подается через напорные туннели.
- Производная ГЭС. ГЭС такого типа строят, если уклон реки большой. Необходимое давление создается байпасом.
- Гидроэлектростанция.
- Схема собственных мини-ГЭС.
Плюсы и минусы гидроэлектростанций
Плюсы и минусы гидроэлектростанций и созданных водохранилищ приведены в таблице.
Преимущества ГЭС Недостатки ГЭС
Практически полный возобновляемый источник энергии | Выбросы в атмосферу водяного пара, который является вторым (после CO2) парниковым газом по влиянию на глобальное потепление |
Отсутствие токсичных выбросов в атмосферу | Заболачивание земель |
Долгий срок службы (более 100 лет) | Смена фауны, миграция животных на затопляемых территориях |
Увеличение рыбоводства в водохранилищах | Закрытие рек для нереста рыбы |
Дешевизна получаемой энергии | Реформа каналов |
Улучшение условий орошения и судоходства | Воздействие на климат (все более умеренное) |
Если сравнивать ГЭС с АЭС и другими типами электростанций, то преимущество ГЭС в том, что они не требуют добычи ядерного топлива, нефти или угля, а в результате работы в атмосферу не выбрасываются токсины и не остается отходов неразлагаемые опасности.
Существующие крупные ГЭС
В современном мире более 60 стран покрывают половину всей потребляемой электроэнергии за счет энергии, вырабатываемой гидроэлектростанциями.
В России
Гидроэнергетические ресурсы России обширны, так как в стране большое количество рек. Всего в настоящее время в России работает 189 гидроэлектростанций, вырабатывающих 20% всей электроэнергии.
Саяно-Шушенская ГЭС имени Непорожного (Хакасия)
В период с 1963 по 2000 год на реке была построена гидроэлектростанция. Енисей. Первый пуск был осуществлен в 1978 году. Полностью станция заработала в 1986 году, но после этого в конструкции стали появляться трещины и она начала разрушаться. Именно на этой ГЭС, одной из крупнейших в РФ, произошла единственная в 2009 году авария, унесшая жизни 75 человек. Из-за разрушения одного из агрегатов машинное отделение было затоплено. Ремонт длился до 2011 года, полностью станция заработала в 2014 году. Мощность станции 6400 МВт.
Красноярская ГЭС (Красноярский край)
На реке также построена Красноярская станция (6000 МВт). Енисей от 56 до 72 лет и впервые ввел агрегаты в 1967 году. Это самая рентабельная ТЭС России и вторая по рентабельности ГЭС.
Братская ГЭС (Иркутская область)
Эта станция мощностью 4500 МВт была построена в 1954 году на р. Ангара, вводились части с 61 по 66 годы. Станция является крупнейшей в Сибири и первой по рентабельности в Российской Федерации.
Усть-Илимская ГЭС (3840 МВт)
Усть-Илимская ГЭС построена в Иркутской области, недалеко от города Усть-Илимск, на реке Ангара. Он стал третьей очередью Ангарского каскада ГЭС, дополняющего Иркутскую и Братскую ГЭС.
Строительство началось в 1963 г и было завершено в 1980 г., хотя в 1979 г оно было частично введено в эксплуатацию. Эта гидроэлектростанция имеет большое значение в обеспечении устойчивости всей энергосистемы Сибири. Большая часть его энергии потребляется чрезвычайно энергоемкими алюминиевыми заводами, а также лесопромышленными и химическими предприятиями. На базе этой ГЭС создан Усть-Илимский территориально-производственный комплекс. В 2012 году эта станция выработала 32,3% от общего количества электроэнергии, полученной от всех электростанций Иркутской области.
Богучанская ГЭС
Находится в Краснодарском крае, входит в пятерку крупнейших станций. На строительство комплекса ушло более 30 лет, последний гидроагрегат был введен в эксплуатацию в 2014 году. Станция состоит из нескольких плотин и примыкающего к ним производственного комплекса. Корабли не могут пройти через эту зону. Раньше для этого использовался висячий замок, но позже из-за выявленных нарушений он стал бетонным.
Гидроэлектростанции используют природные ресурсы для выработки электроэнергии, поэтому по сравнению с другими типами их стоимость самая низкая. Кроме того, исключены выбросы в атмосферу при переработке. Однако работа гидроэлектростанции требует высокого напора воды и направления ее в нужное русло. Поэтому, несмотря на простоту эксплуатации станций, специалистам необходимо учитывать множество факторов, в том числе затопление близлежащих территорий.
Волжская ГЭС
0 Установленная мощность — 2592,5 МВт
Где найден: На Волге севернее Волгограда.
Начало строительства — август 1953 года.
Вступил в строй — сентябрь 1961 г.
Эксплуатационные характеристики плотины: высота – 47 метров, длина – 3974 метра.
Основной потребитель – Центральная и Южная объединенная энергосистема.
Собственник — ОАО «РусГидро».
Характеристики — Это крупнейшая гидроэлектростанция в Европе.
Жигулевская ГЭС
Установленная мощность – 2330,5 МВт.
Где встречается: находится на Волге, недалеко от города Тольятти (Самарская область).
Начало строительства — 1951 год.
Вступил в строй — 1957 год.
Эксплуатационные характеристики плотины: высота – 52 метра, длина – 3780 метров.
Основной потребитель – Объединенные энергосистемы Центра, Урала и Средней Волги.
Собственник — ОАО «РусГидро».
Бурейская ГЭС
Установленная мощность — 2010 МВт.
Где находится: в Бурее, у поселка Талакан (Амурская область).
Начало строительства — 1978 год.
Ввод в эксплуатацию — 2002 год.
Эксплуатационные характеристики плотины: высота – 140 метров, длина – 736 метров.
Основной потребитель – энергосистема Дальнего Востока.
Собственник — ОАО «РусГидро».
Чебоксарская ГЭС
Установленная мощность — 1370 МВт.
Где найден: Перегораживает Волгу в районе г. Новочебоксарск (Чувашия). Начало строительства — 1968 год.
Введен в эксплуатацию — 1980 год.
Эксплуатационные характеристики плотины: высота – 52 метра, длина – 4335 метров.
Основным потребителем являются энергосистемы Нижегородской области, Республики Марий Эл и Чувашии.
Собственник — ОАО «РусГидро».
Саратовская ГЭС
Установленная мощность — 1360 МВт.
Где встречается: на Волге, у города Балаково.
Начало строительства — 1956 год.
Введен в эксплуатацию — 1971 год.
Эксплуатационные характеристики плотины: высота – 40 метров, длина – 2480 метров.
Основным потребителем являются энергосистемы Центра и Поволжья.
Собственник — ОАО «РусГидро».
Зейская ГЭС
Установленная мощность — 1330 МВт.
Где найден: на реке Зея в Приамурье.
Начало строительства — 1964 год.
Введен в эксплуатацию — 1985 год.
ТТХ плотины: высота – 115,5 метра, длина – 1284 метра.
Основной потребитель – Объединенная энергосистема Дальнего Востока.
Собственник — ОАО «РусГидро».
В мире
Три ущелья, Китай
Это крупнейшая среди всех гидроэлектростанций на Земле мощностью 22,5 тыс. МВт. Он производит 10% всей электроэнергии в Китае. Год пуска агрегатов – 2003. На максимальную мощность станция вышла в 2012 году. На реке построена плотина. Янцзы.
Итайпу, Парагвай
Мощность этой станции составляет 14 000 МВт. Год начала строительства – 84. Всего на станции работает 18 энергоблоков. Гидроэлектростанция снабжает электроэнергией примерно пятую часть Парагвая.
«Гури», США, Венесуэла
Мощность Гури составляет 10 235 МВт. Этой мощности достаточно для обеспечения током 65% всего состояния. Станцию начали строить в 1963 г., а первые агрегаты заработали в 1978 г. Это крупнейшая гидроэлектростанция в США и третья по величине в мире.
Способы применения гидроэнергии
Сегодня почти 20% всей электроэнергии вырабатывается из возобновляемых источников. И около 85% из этих 20% приходится на гидроэнергетику. Гидроэнергетика стремительно развивается во всех странах мира. Всего с помощью водных ресурсов вырабатывается шестая часть всей электроэнергии на Земле.
Влияние ГЭС на экологию
Гидроэлектростанции оказывают негативное влияние на окружающую среду, поскольку производят водяной пар и увеличивают испарение воды за счет расширения ее поверхности. Это вызывает изменения микроклимата, влияющие на экосистему.
Также наблюдается значительное потепление и ухудшение качества воды. Из-за перегрева в воде снижается уровень кислорода, что вызывает чрезмерный рост водорослей на дне.
Также водоемы загрязняются разлагающимися органическими остатками (листьями, ветками деревьев и др.) из-за отсутствия водообмена. Все это приводит к ухудшению условий жизни и увеличению заболеваемости рыб и других форм гидробионтов.
Проблемы данной области энергетики
Хотя гидроэнергетика имеет много преимуществ, она также имеет ряд недостатков. Основной из них – отчуждение больших площадей под искусственные водоемы с разрушением экосистемы.
Второй недостаток – периодические затопления из-за подъема уровня воды и заболачивания местности. Также размыв и изменение берегов, ухудшение качества воды.
Перспективы и потенциал гидроэнергетики
Развитие гидроэнергетики набирает обороты во всем мире. Однако гидроэнергетическая эра в развитых странах давно наступила, и практически весь потенциал водных ресурсов исчерпан.
В странах Западной Европы используется 70 % водных ресурсов, в Японии — около 90 %. Большинство развитых стран строят гидроаккумулирующие электростанции и малые гидроэлектростанции или вкладывают средства в модернизацию существующих станций. Исключением является Канада, так как водные ресурсы в ней практически не освоены.
Китай является наиболее активно развивающимся сектором гидроэнергетики, где сосредоточено почти 50% всей малой гидроэнергетики в мире.
Россия также пытается развивать гидроэнергетику. В настоящее время 10% вырабатываемой электроэнергии производится за счет гидроресурсов. Однако гидроэнергетический потенциал России огромен и не освоен.