1. Основные виды электростанций и их характерные отличия.

Электроэнергетика - . Более 50 % всей электроэнергии России производится на тепловых электростанциях. Это основной тип электростанций в России. Среди них главную роль играют ГРЭС – государственные районные электростанции, которые обеспечивают потребности экономического района, работающие в энергосистемах. Большинство городов России снабжаются ТЭС. Часто в городах используются ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, производящие не только электроэнергию, но и тепло в виде горячей воды.

1. Тепловые электростанции. Более 50 % всей электроэнергии России производится на тепловых электростанциях. Это основной тип электростанций в России. Среди них главную роль играют ГРЭС – государственные районные электростанции, которые обеспечивают потребности экономического района, работающие в энергосистемах. Большинство городов России снабжаются ТЭС. Часто в городах используются ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, производящие не только электроэнергию, но и тепло в виде горячей воды.

2. Гидроэлектростанции. ГЭС производят наиболее дешевую электроэнергию, но имеют довольнотаки большую себестоимость постройки. ГЭС можно разделить на две основные группы: ГЭС на крупных равнинных реках и ГЭС на горных реках. В нашей стране большая часть ГЭС сооружалась на равнинных реках. Более перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций — ГАЭС. Их действие основано на цикличном перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами: верхним и нижним. В ночные часы, когда потребность электроэнергии мала, вода перекачивается из нижнего водохранилища в верхний бассейн, потребляя при этом излишки энергии, производимой электростанциями ночью. Днем, когда резко возрастает потребление электричества, вода сбрасывается из верхнего бассейна вниз через турбины, вырабатывая при этом энергию. Это выгодно, так как остановки ТЭС в ночное время невозможны. Таким образом, ГАЭС позволяет решать проблемы пиковых нагрузок. Важным недостатком ГЭС является сезонность их работы, столь неудобная для промышленности.

3. Атомные электростанции.. АЭС являются наиболее современным видом электростанций и имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций:

• При нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду;

• Не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде.

Однако работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий:

• Существующие трудности в использовании атомной энергии – захоронение радиоактивных отходов. Для вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле, на больших глубинах в геологических стабильных пластах.

• Катастрофические последствия аварий на наших АЭС – следствие несовершенной защиты системы.

• Тепловое загрязнение используемых АЭС водоёмов.

4. Сегодня в качестве относительно надежной защиты от обесточивания широко применяются бензиновые или автономные дизельные генераторные электростанции, или мини электростанции. Часто таким автономными дизельными электростанциями обзаводятся уже во время строительства, если на стройплощадку еще не проведена линия постоянного электроснабжения.

2. Типы гидравлических электростанций и принцип их работы.

Гидравлические электростанции преобразуют механическую энергию водных потоков в электрическую. Электростанции этого типа просты в эксплуатации, обладают весьма высоким к.п.д. (80...90%) и вырабатывают самую дешевую электроэнергию.

ГЭС – гидроэлектростанция на равнинных и горных реках - ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения, которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.

ГАЭС -гидроаккумулирующая станция (Загорская) - 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. 17.1 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.

ПЭС – приливная электростанция (высоту приливов и отливов). - электростанция, преобразующая энергию морских приливов в электрическую. ПЭС использует перепад уровней "полной" и "малой" воды во время прилива и отлива. Перекрыв плотиной залив или устье впадающей с море (океан) реки (образовав водоём, называют бассейном ПЭС), можно при достаточно высокой амплитуде прилива (>4 м) создать напор, достаточный для вращения гидротурбин и соединённых с ними гидрогенераторов, размещенных в теле плотины.

3. Единая электроэнергетическая система (ЕЭС), ее составляющие, преимущества и недостатки ЕЭС при использовании. Роль ГЭС в ЕЭС.

ЕЭС- объединение энергосистем по всей стране.

Составляющие: В ЕЭС России используются все топливно-энергетические ресурсы страны, и обеспечивается оперативное маневрирование ими с оптимальным перераспределением выработки электроэнергии между различными электростанциями. Для своевременного перераспределения транспортных потоков топлива ЕЭС россии оперативно взаимодействуют с системой газоснабжения, железнодорожным транспортом по перевозки топлива, системой нефтепроводов и нефтеперерабатывающих заводов.

Преимущества:

-увеличивается надежность электроснабжения потребителей

-увеличивается экономичность производства за счёт наиболее рационального распределения нагрузки между станциями при наилучшем использовании ресурсов

-улучшение качества электроэнергии

-возможность снижения суммарного резерва мощности

Недостатки: невозможность накопления электроэнергии

Роль ГЭС в ЕЭС.

ГЭС и гаэс обеспечивают автоматическое регулирование частоты тока и напряжения в опорных точках ЕЭС. Обеспечивается устойчивость и живучесть ЕЭС , что является основой надёжности её работы. Маневренные мощности ГЭС позволили выстроить систему ввода автоматических противоаварийных устройств, автоматически контролирующих синхронную работу , величину перетоков электроэнергии, частоту тока, напряжение во всех узлах ЕЭС.

4.Гаэс- характерные элементы и роль в энергосистеме.

ГАЭС использует в своей работе либо комплекс генераторов и насосов, либо обратимые гидроэлектроагрегаты, которые способны работать как в режиме генераторов, так и в режиме насосов. Во время ночного провала энергопотребления ГАЭС получает из энергосети дешёвую электроэнергию и расходует её на перекачку воды в верхний бьеф (насосный режим). Во время утреннего и вечернего пиков энергопотребления ГАЭС сбрасывает воду из верхнего бьефа в нижний, вырабатывает при этом дорогую пиковую электроэнергию, которую отдаёт в энергосеть (генераторный режим).

Использование ГАЭС экономически эффективно и повышает как эффективность использования других мощностей (в том числе и транспортных), так и надёжность энергоснабжения.^[1]Опыт использования ГАЭС в целях регулирования электрических режимов показал, что они являются не только генерирующим источником, но и источником оказания системных услуг, способствующих как оптимизации суточного графика нагрузок, так и повышению надёжности и качества электроснабжения.

5.Приливные электростанции -принцип работы и роль в энергосистеме.

ПЭС – приливная электростанция (высоту приливов и отливов). Использует энергию приливов. Залив отсекается от моря плотиной с водопропускными отверстиями. Во время прилива отверстия открыты, в залив поступает вода и уровень повышается. К началу отлива отверстия закрываются. В створе плотины образуется перепад уровней, который используется для производства электроэнергии.

ПЭС используют для покрытия пиков перегрузки энергосистемы. Строительство пэс может решить проблему электроснабжения севера России.

6. Суточные графики нагрузки и мощности. Каким образом они покрываются электростанциями разного вида?

Режим электропотребления характеризуется суточными, недельными и годовыми графиками нагрузки. Характерным для графика нагрузки является спад кривой потребления в ночные часы, резкое возрастание в утренние и максимум в вечерние часы. ГЭС покрывает пики нагрузки.ТЭС работает в базисе нагрузки

6. Электроэнергетика и экология (сравнить ТЭС и ГЭС).

Тепловые электростанции – обладают преимуществом, что стоимость строительства меньше срока и строительства ГЭС . Недостатками ТЭС являются

- дороговизна. Из-за высокой стоимости горючего и его транспортировка.

- Ограниченность мировых запасов

- Наибольший вред окружающей среде, в отличие от ГЭС

- Низкая маневренность(работают в базисе нагрузки)

Гидроэлектростанции являются капиталоемкими источниками электрической энергии. Главные преимущества ГЭС:

- гидроэнергия восполняемая

- низкая стоимость энергии

- высокая маневренность(пиковая энергия особенна ценна, так как идет на покрытие пиков потребления и является аварийным резервом энергосистем)

- экологическая чистота

8. Что изучает инженерная гидрология? Основны гидрологические понятия. Примеры гидрографа реки средней полосы для многоводного и маловодного года.

Гидрология- наука занимающаяся изучением приподных вод и протекающих в них процессах

Инженерная гидрология- часть гидрологии связанная с решением инженерных задач, гидрологических расчётов.

Створ- поперечное сечение реки.

Живое сечение- площадь поперечного сечения.

Сток- объем воды протекающий через сечение реки за определённое количество времени.

Расход- объём воды протекающий через сечение реки в единицу времени.

Гидрограф- график изменения расходов воды по времени.

Половодье- ежегодно повторяющаяся в один и тот же сезон фаза водного режима, характеризуется наибольшей водностью в году, от таяния снега и ледников.

Межень- фаза водного режима с наименьшей водностью.

Паводок -кратковременное повышение стока повторяющееся в течении года несколько раз не приуроченное к одному периоду.

6. Использование водной энергии. Напор и расход. Мощность водного потока. От чего зависит выработка электроэнергии.

использование водной энергии - обеспечение судоходства и лесосплава по водным путям; орошение, обводнение и осушение сельскохозяйственных земель; водоснабжение населения, транспортных и промышленных предприятий; отведение с благоустроенных территорий избыточных, сточных и загрязнённых вод; обеспечение необходимых условий для рыбного хозяйства;

Напор- перепад уровней свободной поверхности реки между двумя поперечными сечениями реки.Н=Н(в)-Н(н)

Расход- объём воды ,протекающий через данный створ за единицу времени.

N= 9,81*H*Q*h,где

Выработка электроэнергии зависит от энергии водного потока, от полноводности реки, от напора, от мощности гидроагрегата.