4.3 Гэс с многолетним регулированием в энергетическом балансе системы
Естественный сток реки неодинаков в различные годы по общему объему и по характеру внутригодового распределения. Поэтому и годовое количество энергии, вырабатываемой теми ГЭС, которые работают без многолетнего регулирования, также неодинаково в различные гидрологические годы. Водохранилище многолетнего регулирования, перераспределяя естественный сток реки или, что тоже самое, энергию между годами, позволяет использовать энергию многоводных лет в маловодные годы. Вследствие этого ГЭС, работающая с многолетним регулированием, имеет возможность вырабатывать одинаковое количество энергии в течение ряда лет. В связи с этим кривая обеспеченности годовой энергии ГЭС в этом случае имеет вид, показанный на рис. 11-35.
Чем больше относительный объем водохранилища многолетнего регулирования, тем больше количество таких лет, в течение которых ГЭС дает энергетической системе одинаковое количество энергии, и тем меньше объем бесполезных сбросов воды. Однако степень регулирования зависит не только от величины относительного объема водохранилища, но также и от изменчивости естественного стока реки.
Важной особенностью многолетнего регулирования является то, что вся регулируемая энергия может распределяться в течение года так, как это удобно для энергетической системы. Таким наиболее удобным режимом работы ГЭС в маловодные годы и периоды является работа по обеспечивающему графику. При годичном же регулировании работа ГЭС точно по обеспечивающему графику в течение всего года возможна лишь в редких случаях при очень большом относительном объеме водохранилища.
В большинстве же случаев ГЭС с годичным регулированием работает по обеспечивающему графику лишь в течение некоторых маловодных сезонов или даже неполных сезонов.
Так как ГЭС, имеющая большое водохранилище многолетнего регулирования, одновременно ведет годичное и суточное регулирование, то она занимает самое верхнее положение в балансах энергии и мощности энергетической системы в течение всего года, как это изображено в виде примера на рис. 11-36. Лишь в многоводные годы, но и то не во все, а только в те, когда многолетняя часть объема водохранилища наполнена, ГЭС с многолетним регулированием может опускаться в нижнюю часть графиков нагрузки энергетической системы. В этих случаях ГЭС работает, как имеющая водохранилище только годичного регулирования. Примерный вид возможного в таких случаях годового баланса мощности энергетической системы представлен на рис. 11-37. Если же многоводный год наступает при незаполненном многолетнем объеме водохранилища, то избыточный приток должен обращаться не на увеличение мощности ГЭС сверх обеспечивающей, а на заполнение водохранилища.
Большой объем водохранилища многолетнего регулирования дает возможность для энергетической системы наиболее полно и наиболее выгодно использовать установленную мощность ГЭС, причем вся она является вытесняющей. Дублирование мощности для увеличения количества вырабатываемой ГЭС энергии при многолетнем регулировании не может
быть выгодным, так как бесполезные сбросы воды здесь очень невелики. При очень большом относительном объеме водохранилища многолетнего регулирования их величина может составлять всего лишь 2—3% от среднего объема годового стока реки и даже еще меньше.
Водохранилище многолетнего регулирования представляет очень хорошие возможности для использования мощности ГЭС в качестве резерва энергетической системы. Вследствие очень большой площади этого водохранилища колебания уровня воды в нем, если ГЭС ведет регулирование частоты, совершенно незаметны. В большом водохранилище нетрудно выделить специальный объем для обеспечения аварийного системного резерва или части этого резерва.
Нахождение предельной глубины сработки водохранилища многолетнего регулирования производится так же, как и для водохранилищ годичного регулирования, т. е. расчетом работы ГЭС по обеспечивающему графику среднесуточной мощности. В отдельных случаях возможно ограничение сработки водохранилища по условию получения необходимой пиковой мощности ГЭС. Расчеты регулирования и водноэнергетические расчеты могут быть при этом сделаны или по календарному гидрологическому ряду, или статистическим методом.
Многолетнее регулирование является наиболее совершенным видом регулирования, так как оно дает возможность наиболее полно и наиболее выгодно для энергетической системы использовать мощность ГЭС и сток реки. Поэтому оно всегда желательно. Но оно не всегда возможно по экономическим условиям.