9558
.pdf31
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