Первая гэс в мире сообщение

Обновлено: 25.06.2024

Люди очень давно научились использовать энергию воды для того, чтобы вращать рабочие колеса мельниц, станков, пилорам. Но постепенно доля гидроэнергии в общем количестве энергии, используемой человеком, уменьшилась. Это связано с ограниченной возможностью передачи энергии воды на большие расстояния.

С появлением электрической турбины, приводимой в движение водой, у гидроэнергетики появились новые перспективы.

Первой электростанцией трехфазного тока была Лаутенская гидроэлектростанция. На ней были установлены два одинаковых трехфазных синхронных генератора. Фазное напряжение при помощи трансформаторов повышалось с 50 до 5000 вольт. Ее электроэнергия использовалась для питания осветительной сети города Хейльбронна, а также ряда небольших заводов и мастерских. Понизительные трансформаторы устанавливались непосредственно у потребителей. Эта первая в мире промышленная установка трехфазного тока была запущена в эксплуатацию в начале 1892 г. Использование энергии вод в этой установке показало возможность использования гидроресурсов, отдаленных от промышленных центров. С тех пор число гидроэлектрических установок все время возрастает. Например, в 1892 г. H. Н. Бенардос предложил организовать электроснабжение Петербурга путем утилизации энергии Невы на специально построенных электрических станциях (мощностью до 20 000 л. с.). В 1893 г. Н. С. Лелявский разработал схему использования гидроэнергии Днепровских порогов. В. Н. Чиколев, пропагандировавший еще в начале 80-х годов XIX в. использование водяных турбин в качестве первичных двигателей электростанций, в 1896 г. совместно с Р. Э. Классоном построил в Петербурге на р. Охта гидроэлектростанцию и линию электропередач трехфазного тока.

В течение 90-х годов XIX в. гидроэнергия играет все более заметную роль в электроснабжении С каждым годом возрастало число крупных гидроэлектростанций.

Рассмотрим основные виды ГЭС.

Деривационные ГЭС. В них существенная (а иногда и большая) часть напора создается посредством деривационных водоводов, являющихся искусственными сооружениями в виде открытых каналов, лотков, туннелей или трубопроводов. Водяные турбины ставятся на деривационном водоводе. Такие ГЭС подходят для горных рек.

Приплотинные ГЭС. Они устроены так, что напор в них создается посредством специально сооруженной плотины, которая, подпирая уровень воды, образует верхний бьеф. Здание ГЭС обычно располагается вблизи плотины: вода из водохранилища поступает к турбинам по напорным водопроводам, проходящим через тело плотины, либо под плотиной, либо непосредственно из верхнего бьефа. После использования вода из турбин отводится в русло. Для пропуска избытков воды устраиваются особые водосливные плотины. К этому типу ГЭС относятся ДнепроГЭС и Волжская имени В. И. Ленина.

На некоторые ГЭС в турбинных блоках сделали отверстия для холостых сбросов паводковых вод и подведения воды к турбинам. Эти ГЭС называются совмещенными. В гидроэлектростанциях встроенного типа агрегаты размещаются в теле бетонной плотины, так что необходимость сооружения особого машинного здания отпадает.

На современных средних и крупных гидроэлектростанциях, а также на многих мелких ГЭС широко применяются методы автоматики и телемеханики, причем на некоторых ГЭС полностью автоматизированы пуск, регулирование, управление и остановка агрегатов, а также управление затворами гидросооружений и напорных водотоков. Эти операции могут производиться телемеханически, т. е. диспетчерским персоналом пунктов управления. Многие ГЭС работают без персонала, управляются на расстоянии (например, с другой станции каскада либо с диспетчерского пункта). На отдельных автоматизированных ГЭС управление и поддержание нужного режима работы осуществляются при помощи автооператоров, выполняющих свои функции по заранее намеченным для них планам и графикам. На полностью автоматизированных ГЭС, управляемых дистанционно или посредством автооператоров, надзор за оборудованием осуществляется путем периодических инспекторских осмотров ГЭС. При какой-либо аварии подается сигнал дежурному для восстановления нормального режима работы ГЭС.

Достоинства и преимущества гидроэлектростанций по сравнению с тепловыми электростанциями весьма значительны и состоят прежде всего в том, что ГЭС экономят топливо, рационализируют топливный баланс, содействуют экономическому развитию районов, не обеспеченных достаточными топливными ресурсами. Конструкция агрегатов гидроэлектрических станций проще, чем агрегатов тепловых электрических станций, а процесс производства электрической энергии на гидростанциях значительно менее сложен, чем на тепловых станциях.

Работа гидроэлектростанции не связана с таким количеством отходов, как работа ТЭС. Строительство гидроэлектростанций приводит к рациональному решению не только энергетической проблемы, но и ряда иных проблем, имеющих большое значение. Среди них— проблемы судоходства, ирригации и мелиорации земель, водоснабжения, рыбного хозяйства и очень важная проблема преобразования природы.

Опыт эксплуатации первых гидроэлектростанций показал, что они имеют большую маневренность, хорошую надежность работы и малые эксплуатационные расходы, не требуют многочисленного обслуживающего персонала и допускают полную автоматизацию процесса производства электроэнергии с весьма широкими возможностями телеуправления. Современные гидравлические турбины обладают КПД, доходящим до 0,93. Энергия, производимая гидроэлектростанциями, дешевле, чем электроэнергия, доставляемая тепловыми электростанциями.

В техническом и эксплуатационном отношениях очень важно, что гидроэлектрические установки обладают большой маневренностью. Эта особенность гидроагрегатов имеет существенное значение для крупных энергетических систем, так как резкий прирост нагрузки, в том числе при аварийных сбоях в системе, можно быстро компенсировать включением резервных гидроагрегатов. Таким образом, гидроагрегаты оказались очень удобными для покрытия пиков нагрузки в системах, в которых работают как тепловые, так и гидравлические станции.

Большим недостатком равнинных ГЭС является отчуждение земель, затопляемых водохранилищем. Постепенно происходит размывание берегов искусственных водоемов, их заиливание, нарушение экологического равновесия в зоне водохранилищ.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

В 1895 году на Скрадинском Буке Анте Шупук (в то время он был первым хорватским градоначальником в Шибенике), в сотрудничестве с инженером Векославом Мишнером, построил первую систему производства, передачи и распределения переменного тока в мире, и так обогнал американский Форбс на целый год! ГЭС Форбс на Ниагарском водопаде в США, первая ГЭС в мире, начала работать 26 августа, т. е. на 2 дня раньше, чем на водопадах Крки, но город Буффало электроэнергию от электростанции начал получать только через год, когда были построены низковольтные линии передач. Старейший хорватский город Шибеник имел городское освещение и переменный ток в домах раньше всех городов в мире.

Турбина первой хорватской ГЭС (мощностью около 230 кВт) находится в Национальном парке "Крка".

Мемориальная доска на оставшейся от ГЭС стене была установлена в 1995 году.

На этой доске написано: "Здесь человек, уважая и следуя Божьему Делу, строя столетие назад Крку, вписал своей рукой Хорватию в мировую историю. "

Ежегодно через национальный парк "Крка" проходит более половины миллиона туристов.

Река Крка имеет 7 водопадов, 2 слияния, 5 притоков и 11 озер на своем пути к морю, длиной в 72 км.

В ее водах, озера, болотах, каньонах и на ее берегах растут и живут 860 видов растений и 200 видов животных. Особенно важное значение имеют места обитания находящихся под угрозой исчезновения диких кошек и выдр.

Парк содержит остатки средневековых хорватских крепостей с 14-го века: Камичак, Трошень-град, Нечвен-град, Богочин-град и Ключица. Есть также францисканский монастырь на острове Висовац.

Скрадинский Бук является самым длинным и самым красивым водопадом на реке Крка.

На водопадах Скрадинский Бук и Рошки Слап находятся мельницы, обновленные в туристических целях.

Волжская ГЭС

Весенние паводки на Волге и Ахтубе

Каждый год в конце марта – начале апреля остро стоит вопрос о начале и силе паводка на Волге.
Уровень воды сильно зависит от пикового паводка Камы и Оки, а также от работы Куйбышевской ГЭС.
Сброс воды на Вожской ГЭС начинается через сутки после начала сброса Куйбышевской ГЭС.

Первый грунт в котловане для будущей гидроэлектростанции был вынут в 1952 году. Стройка была объявлена ударной комсомольской. Со всех концов страны потянулась молодежь в поднимавшийся на левом берегу Волги город, которому дали название Волжский. Десять тысяч юношей и девушек послал на сооружение гидростанции комсомол. Его посланцы работали по-ударному. Вся страна строила ГЭС. Из Ленинграда шли на Волгу турбины и генераторы, из Свердловска и Запорожья — новейшее электрооборудование, различные машины слали Москва, Ташкент, Челябинск, Харьков, лес — Карелия. Свыше 1500 предприятий страны, десятки научно-исследовательских институтов направляли свое оборудование и специалистов. Размах строительства и энтузиазм создателей ГЭС поражал даже видавших виды многих иностранных гостей. Мировая практика сооружения электростанций не знала подобных объемов и темпов работ. Так, крупнейшую в США гидростанцию Боулдер-Дэм строили более 20 лет, при объеме бетонных работ в 3,06, а земляных — 4,6 миллиона кубометров.

Волжская ГЭС — первая гидроэлектростанция в мире, где была разработана быстродействующая система возбуждения гидрогенераторов с применением управляемых преобразователей. Она позволила решить проблемы передачи энергии на большие расстояния.

Ввод в эксплуатацию Волжской ГЭС имени XXII съезда КПСС сыграл решающую роль в энергоснабжении Нижнего Поволжья и Донбасса и объединении между собой крупных энергосистем Центра, Поволжья, Юга. Экономический район Нижнего Поволжья также получил мощную энергетическую базу для дальнейшего развития народного хозяйства. Важную роль играет ГЭС и в создании глубоководного пути на всем протяжении Нижней Волги — от Саратова до Астрахани. Сооружения гидроузла использованы для устройства по ним постоянных железнодорожного и автодорожного переходов через Волгу. Они обеспечивают кратчайшую связь районов Поволжья между собой. Кроме своей основной функции – выработки электроэнергии – Волжская ГЭС создает возможность для орошения и обводнения больших массивов засушливых земель Заволжья. Волго-Ахтубинская пойма известна на весь мир богатейшей флорой и фауной.

Ниагарская ГЭС

Человек может на определенных этапах вмешиваться в естественный круговорот воды и таким образом добывать ее энергию. Так, например, делают в местах, где потоки воды ручьев и рек прокладывают себе обратный путь к морю. При этом человек использует массу водного потока, который направляется на лопастьтурбины, установленной под текущей или падающей водой.

Раньше сила текущей воды использовалась по прямому назначению, к примеру — чтобы привести в действие жернова водяной мельницы.

В некоторых средневековых костелах такое водяное колесо приводило в движение не только мельницу для помола зерна, но (при помощи системы осей и зубчатых колес) большие кухонные машины для дробления и взбивания.

Позже водяные колеса стали производить энергию для промышленных установок. Недостаток полученной таким путем водной энергии — то, что она должна быть потреблена на месте производства.

Сегодня на водяных силовых станциях (гидроэлектростанциях) производится электроэнергия. Произведенный электрический ток направляется туда, где он необходим.

Первая электростанция мощностью всего в несколько киловатт для питания системы освещения завода была сооружена в конце XIX века под руководством бельгийско-французского изобретателя Зеноба Грамма.

В 70-80 гг. XIX в. каждый более или менее солидный завод, дом, или даже улица, имели свой источник электроэнергии.

Первая электростанция (блок-станция) в России была построена на Сормовском машиностроительном заводе для питания осветительных установок в 1876 г.

Первая блок-станция в Петербурге была сооружена в 1879 г. при участии П. Яблочкова для освещения Литейного моста.

В 1879 г. была построена первая электростанция в США в г. Сан-Франциско на 30 кВт.

Первые центральные станции возникли уже в 80-х годах XIX в.

Они были более целесообразны и более экономичны, так как снабжали электричеством сразу много предприятий. В то время массовыми потребителями электроэнергии были источники света – дуговые лампы и лампы накаливания.

Первая в мире центральная станция была пущена в работу в 1882 г. в Нью-Йорке, она имела мощность 500 кВт.

В Москве первая центральная электростанция на 400 кВт (Георгиевская) на угольном топливе была построена в 1888 году.

Первые электростанции Петербурга вначале размещались на баржах, закрепленных у причалов на реках Мойке и Фонтанке в начале 80-х гг. Мощность каждой станции составляла примерно 200 кВт.

Первая паровая турбина на электростанции в России была установлена в Петербурге в 1891 г. Все электростанции вначале работали на постоянном токе, а это ограничивало радиус обслуживания потребителей несколькими сотнями метров, так как потери составляли почти 20 %.

Увеличение радиуса действия электростанций могло быть осуществлено только при переходе электростанций на переменный ток, при котором можно было использовать повышающие трансформаторы.

1884 г. была построена электростанция переменного тока в Лондоне.

В России крупная электростанция однофазного переменного тока была построена в 1887 г. в Одессе для освещения театра.

В Царском Селе протяженность электрической сети в 1887 г. составляла 64 км. Царское Село было первым городом в Европе, который был освещен исключительно электричеством.

Крупнейшая в России электростанция однофазного тока на 800 кВт была построена на Васильевском острове в Петербурге в 1894 г. под руководством инженера Н.В. Смирнова.

Применение переменного тока позволило упростить и удешевить электрическую сеть.

Начало современного этапа в развитии электроэнергетики относится к 90-м годам XIX в., когда была решена комплексная энергетическая проблема электропередачи и электропривода – применение трехфазного тока.

Первым в России предприятием с трехфазным электроснабжением был Новороссийский элеватор (1893 г.), строителем электростанции был русский инженер А.Н. Шенснович.

Первая трехфазная установка в Америке была сооружена в Калифорнии на гидроэлектростанции в 1893 г.

С 1897 г. началась электрификация крупных городов России.

В конце 1906 г. были изобретены подвесные изоляторы, что позволило увеличить величину передаваемого напряжения.

Первая гидроэлектростанция была построена в США в городе Эплтон (штат Висконсин). Ее мощность была всего 1 л.с.

В 1853 году Компания Найагагра Фоллс Хайдролик Пауэр энд Меньюфекчеринг в США впервые получила лицензию и в 1860 году начала строительство канала на реке Ниагара. 35 футов (11 м) шириной и 8 футов (2,4 м) глубиной канал был завершен в 1861 году, а в 1875 году, электростанция начала работать. Тем не менее, гидравлическая установка производила очень мало энергии, находясь в начале эры электричества. В 1877 году канал и само предприятие приобрел Якоб Шоеллкопф (Jacob Schoellkopf), успешный бизнесмен, которому удалось найти новых клиентов для гидравлической установки в лице нескольких заводов. Более того, в 1882 году он приспособил к одному из водяных колёс электрогенератор, питавший 16 осветительных ламп. Это была одна из первых, по-настоящему промышленных ГЭС в мире, мощностью 50 тыс. л. с., работавшая при напоре 41,2 м. Она была предназначена для электроснабжения г. Буффало и проработала до 1904 года. Здесь была реализована трехфазная система тока, а передача электроэнергии осуществлялась на расстояние 40 км.

Станция на Ниагаре, 1880-е гг.

Первые гидростанции, как правило, возводились на базе построенных ирригационных плотин. По-видимому, первой плотиной в Европе, построенной для ГЭС, была Одерич, высочайшая плотина Германии конца ХIХ века. Длина 151 м, максимальная высота 22 м, толщина 16 м на гребне и 44 м у подошвы. Интересна конструкция этой плотины-сэндвича: три стены из гранитной кладки, верховая, низовая и центральная - ядро; пазухи между стенами заполнены грунтом и мхом.

В конце XIX века ГЭС интенсивно строятся в США, Англии, Германии, Франции. В это время были сооружены: Рейнфельдская гидроэлектростанция (Германия, 1898 г.) мощностью 16 800 кВт при напоре воды 3,2 м, Жонажская (Франция, 1901 г.) мощностью 11 200 л. с.

В начале второго десятилетия XX в. были пущены в ход гидроэлектростанции Аугст-Виллен (Германия, 1911 г.) мощностью 44 тыс. л. с, Кеокук (США, 1912 г.) мощностью 180 тыс. л. с. Качество турбинного оборудования было еще недостаточно высоким, КПД колебался в пределах 0,8—0,84. Несовершенными были формы и конструкции гидросооружений, что объясняется недостаточной изученностью вопросов инженерной гидравлики и гидротехники. Поэтому некоторые ГЭС, построенные в эти годы, в последующем подверглись более или менее серьезной реконструкции.

В ХХ веке почти все крупнейшие плотины возводились для получения электроэнергии на гидроэлектростанциях. Строительство ГЭС дало толчок плотиностроению.

В России в эти годы разрабатывается несколько проектов строительства ГЭС. В 1892 г. Н. Н. Бенардос предложил организовать электроснабжение Петербурга путем утилизации энергии Невы на специально построенных электрических станциях (мощностью до 20 000 л. с). В 1893 г. Н. С. Лелявский разработал схему использования гидроэнергии Днепровских порогов. Также разрабатывались проекты на порогах рек Нарова, Иматра, Волхов (В. Добротворский, 1895-99 гг.)

Строительство ГЭС сдерживали общая техническая отсталость и противодействие владельцев угольных шахт. Однако ряд российских инженеров участвовали в строительстве ГЭС в Европе. Так, русский политэмигрант М.О.Доливо-Добровольский в 1891 г. переоборудовал гидросиловую установку на р. Неккар (Германия) в гидростанцию мощностью 220 кВт с генератором трёхфазного тока и осуществил передачу ее переменным током с напряжением 8500 Вольт на расстояние 170 км во Франкфурт на Майне.

В дореволюционной России гидроэлектростанций было мало. Первая ГЭС в Российской империи была построена в 1892 году в Алтайском крае на реке Березовке, притоке Бухтармы, недалеко от г.Зыряновска. ГЭС предназначалась для водоотлива из рудников, располагалась в деревянном здании, имела 4 гидроагрегата общей мощностью 200 кВт. Станция могла работать равномерно весь год, даже если уровень реки резко падал. История сохранила и фамилию автора этого замечательного проекта горного инженера Николая Кокшарова.

ГЭС на реке Березовка, 1892 г

Вторая, мощностью 270 кВт, была построена на реке Охте недалеко от Санкт-Петербурга в 1896 году. Она была построена инженерами Владимиром Николаевичем Чиколевым и Робертом Эдуардовичем Классоном для электроснабжения охтинского порохового

завода в Петербурге.

Ро́берт Эдуа́рдович Классо́н (31 января (12 февраля) 1868, Киев — 11 февраля 1926, Москва) — российский и советский инженер-технолог и изобретатель, один из крупнейших российских энергетиков своего времени.

Ученик В. Н. Чиколева и М. О. Доливо-Добровольского.

После окончания в 1891 году Петербургского технологического института стажировался в Германии, где принимал участие (под руководством М. О. Доливо-Добровольского) в монтаже и пуске первой линии электропередачи трёхфазного тока от Лауффена до Франкфуртской электротехнической выставки.

Участвовал в Петербурге с М. И. Брусневым, Л. Б. Красиным, Н. К. Крупской и др. в первых марксистских кружках; позднее отошёл от политической деятельности.

1895—1896 — руководил строительством электростанции трёхфазного тока на Охтинских пороховых заводах под Петербургом.

1897—1898 — участвовал в проектировании и руководил строительством городских электростанций в Петербурге и Москве.

В 1906—1926 годах — директор тепловой электростанции МГЭС-1.

1914 — участвовал в строительстве линии электропередачи пос. Электропередача—Богородск—Москва (Измайлово) напряжением 70 кВ.

В 1914 году предложил и совместно с инженером В. Д. Кирпичняковым разработал гидравлический способ добычи торфа, который позволил существенно сократить трудоёмкость торфоразработок. Этот способ должен был использоваться на Шатурской электростанции, заложенной в 1916-м Обществом электрического освещения, но из-за событий 1917 года практически был осуществлен только в начале 20-х гг.

В 1918—1920 годы участвовал в разработке плана электрификации страны (ГОЭЛРО).

Работы Классона, выполненные в последние годы жизни, посвящены решению проблем сушки и обезвоживания гидроторфа.

Классон скончался на заседании ВСНХ после произнесения пламенной речи, посвящённой развитию энергетики.

В 1913 установленная мощность электростанций России составила около 1,1 миллиона кВт. К 1917 году в России было несколько гидростанций установленной мощность в 19 МВт. Самой мощной в то время была Гиндукушская ГЭС - 1,35 МВт.

Существенный вклад в строительство первых ГЭС в Европе внёс выходец из России Габриэль Нарутович. Студент Петербургского университета Нарутович в 1888 г. уехал в Швейцарию на лечение туберкулеза и там остался. По проектам Нарутовича в Европе было построено несколько десятков гидростанций. В их числе ГЭС Мюлленберг на р.Аар (1920 г, 48 тыс. л.с.) в Швейцарии - самая мощная тогда в Европе. Нарутович возглавлял комиссию по зарегулированию р. Рейн. В 1919 г. Нарутович вернулся в Польшу, был министром общественных работ, затем министром иностранных дел. Стал первым президентом независимой Польши.

Гидроэлектроста́нция (ГЭС) — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.

Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству каньонобразные виды рельефа.

Содержание

Особенности

Турбины ГЭС допускают работу во всех режимах от нулевой до максимальной мощности и позволяют медленно изменять мощность при необходимости, выступая в качестве регулятора выработки электроэнергии.
Сток реки является возобновляемым источником энергии.
Строительство ГЭС обычно более капиталоёмкое, чем тепловых станций.
Часто эффективные ГЭС более удалены от потребителей, чем тепловые станции.
Водохранилища часто занимают значительные территории, но примерно с 1963 г. начали использоваться защитные сооружения (Киевская ГЭС), которые ограничивали площадь водохранилища, и, как следствие, ограничивали площадь затопляемой поверхности (поля, луга, поселки).
Плотины зачастую изменяют характер рыбного хозяйства, поскольку перекрывают путь к нерестилищам проходным рыбам, однако часто благоприятствуют увеличению запасов рыбы в самом водохранилище и осуществлению рыбоводства.
Водохранилища ГЭС, с одной стороны, улучшают судоходство, но с другой — требуют применения шлюзов для перевода судов с одного бьефа на другой.
Водохранилища делают климат более умеренным.

Принцип работы

Принцип работы ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определенном месте, или деривацией — естественным током воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию.

Непосредственно в самом здании гидроэлектростанции располагается все энергетическое оборудование. В зависимости от назначения, оно имеет свое определенное деление. В машинном зале расположены гидроагрегаты, непосредственно преобразующие энергию тока воды в электрическую энергию. Есть еще всевозможное дополнительное оборудование, устройства управления и контроля над работой ГЭС, трансформаторная станция, распределительные устройства и многое другое.

Гидроэлектрические станции разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности:

мощные — вырабатывают от 25 МВт и выше;
средние — до 25 МВт;
малые гидроэлектростанции — до 5 МВт.

Мощность ГЭС зависит от напора и расхода воды, а также от КПД используемых турбин и генераторов. Из-за того, что по природным законам уровень воды постоянно меняется, в зависимости от сезона, а также еще по ряду причин, в качестве выражения мощности гидроэлектрической станции принято брать цикличную мощность. К примеру, различают годичный, месячный, недельный или суточный циклы работы гидроэлектростанции.

Типичная для горных районов Китая малая ГЭС (ГЭС Хоуцзыбао, уезд Синшань округа Ичан, пров. Хубэй). Вода поступает с горы по чёрному трубопроводу

Гидроэлектростанции также делятся в зависимости от максимального использования напора воды:

высоконапорные — более 60 м;
средненапорные — от 25 м;
низконапорные — от 3 до 25 м.

В зависимости от напора воды, в гидроэлектростанциях применяются различные виды турбин. Для высоконапорных — ковшовые и радиально-осевые турбины с металлическими спиральными камерами. На средненапорных ГЭС устанавливаются поворотнолопастные и радиально-осевые турбины, на низконапорных — поворотнолопастные турбины в железобетонных камерах. Принцип работы всех видов турбин схож — вода, находящаяся под давлением (напор воды) поступает на лопасти турбины, которые начинают вращаться. Механическая энергия, таким образом, передается на гидрогенератор, который и вырабатывает электроэнергию. Турбины отличаются некоторыми техническими характеристиками, а также камерами — стальными или железобетонными, и рассчитаны на различный напор воды.

Гидроэлектрические станции также разделяются в зависимости от принципа использования природных ресурсов, и, соответственно, образующейся концентрации воды. Здесь можно выделить следующие ГЭС:

русловые и плотинные ГЭС. Это наиболее распространенные виды гидроэлектрических станций. Напор воды в них создается посредством установки плотины, полностью перегораживающей реку, или поднимающей уровень воды в ней на необходимую отметку. Такие гидроэлектростанции строят на многоводных равнинных реках, а также на горных реках, в местах, где русло реки более узкое, сжатое.
приплотинные ГЭС. Строятся при более высоких напорах воды. В этом случае река полностью перегораживается плотиной, а само здание ГЭС располагается за плотиной, в нижней её части. Вода, в этом случае, подводится к турбинам через специальные напорные тоннели, а не непосредственно, как в русловых ГЭС.
деривационные гидроэлектростанции. Такие электростанции строят в тех местах, где велик уклон реки. Необходимая концентрация воды в ГЭС такого типа создается посредством деривации. Вода отводится из речного русла через специальные водоотводы. Последние — спрямлены, и их уклон значительно меньший, нежели средний уклон реки. В итоге вода подводится непосредственно к зданию ГЭС. Деривационные ГЭС могут быть разного вида — безнапорные или с напорной деривацией. В случае с напорной деривацией, водовод прокладывается с большим продольным уклоном. В другом случае в начале деривации на реке создается более высокая плотина, и создается водохранилище — такая схема еще называется смешанной деривацией, так как используются оба метода создания необходимой концентрации воды. . Такие ГАЭС способны аккумулировать вырабатываемую электроэнергию, и пускать её в ход в моменты пиковых нагрузок. Принцип работы таких электростанций следующий: в определенные периоды (не пиковой нагрузки), агрегаты ГАЭС работают как насосы от внешних источников энергии и закачивают воду в специально оборудованные верхние бассейны. Когда возникает потребность, вода из них поступает в напорный трубопровод и приводит в действие турбины.

В состав гидроэлектрических станций, в зависимости от их назначения, также могут входить дополнительные сооружения, такие как шлюзы или судоподъемники, способствующие навигации по водоему, рыбопропускные, водозаборные сооружения, используемые для ирригации, и многое другое.

Ценность гидроэлектрической станции состоит в том, что для производства электрической энергии они используют возобновляемые природные ресурсы. Ввиду того, что потребности в дополнительном топливе для ГЭС нет, конечная стоимость получаемой электроэнергии значительно ниже, чем при использовании других видов электростанций. [2]

Крупнейшие ГЭС в мире

Наименование	Мощность, ГВт	Среднегодовая выработка, млрд кВт·ч	Собственник	География
Три ущелья	22,40	100,00	р. Янцзы, г. Сандоупин, Китай
Итайпу	14,00	100,00	Итайпу-Бинасионал	р. Парана, г. Фос-ду-Игуасу, Бразилия/Парагвай
Гури	10,30	40,00	р. Карони, Венесуэла
Черчилл-Фолс	5,43	35,00	Newfoundland and Labrador Hydro	р. Черчилл, Канада
Тукуруи	8,30	21,00	Eletrobrás	р. Токантинс, Бразилия

Гидроэлектростанции России

По состоянию на 2009 год в России имеется 15 гидроэлектростанций свыше 1000 МВт (действующих, достраиваемых или находящихся в замороженном строительстве), и более сотни гидроэлектростанций меньшей мощности.

Крупнейшие гидроэлектростанции России

↑ 12 Восстанавливается после аварии (2009 год), в скобках указано доаварийное значение.
↑ Строящиеся объекты.
↑ 1234 Мощность и выработка при проектном уровне водохранилища; в настоящее время фактическая мощность и выработка значительно ниже, указаны в скобках.

Другие гидроэлектростанции России

Предыстория развития гидростроения в России [3]

Район	Название	Мощность, тыс. кВт
Северный	Волховская	30
Нижнесвирская	110
Верхнесвирская	140
Южный	Александровская	200
Уральский	Чусовая	25
Кавказский	Кубанская	40
Краснодарская	20
Терская	40
Сибирь	Алтайская	40
Туркестан	Туркестанская	40

Хотя уже за год до этого в 1919 году Совет труда и обороны признал строительства Волховской и Свирской гидростанций объектами, имеющими оборонное значение. В том же году началась подготовка к возведению Волховской ГЭС, первой из гидроэлектростанций возведенных по плану ГОЭЛРО.

Однако и до начала строительства Волховской ГЭС Россия имела достаточно богатый опыт промышленного гидростроительства, в основном, частными компаниями и концессиями. Информация об этих ГЭС, построенных в России за последнее десятилетие 19-го века и первые 20 лет двадцатого столетия достаточно разрознена, противоречива и требует специальных исторических исследований.

Наиболее достоверным считается, что первой гидроэлектростанцией в России была Березовская (Зыряновская) ГЭС, построенная в Рудном Алтае на реке Березовка (приток р. Бухтармы) в 1892 году. Она была четырехтурбинная общей мощностью 200 кВт и предназначалась для обеспечения электричеством шахтного водоотлива из Зыряновского рудника. [5]

На роль первой также претендует Ныгринская ГЭС, которая появилась в Иркутской губернии на реке Ныгри (приток р. Вачи) в 1896 году. Энергетическое оборудование станции состояло из двух турбин с общим горизонтальным валом, вращавшим три динамо—машины мощностью по 100 кВт. Первичное напряжение преобразовывалось четырьмя трансформаторами трехфазного тока до 10 кВ и передавалось по двум высоковольтным линиям на соседние прииски. Это были первые в России высоковольтные ЛЭП. Одну линию (длиной 9 км) проложили через гольцы к прииску Негаданному, другую (14 км) — вверх по долине Ныгри до устья ключа Сухой Лог, где в те годы действовал прииск Ивановский. На приисках напряжение трансформировалось до 220 В. Благодаря электроэнергии Ныгринской ГЭС в шахтах установили электрические подъемники. Кроме того, электрифицировали приисковую железную дорогу, служившую для вывоза отработанной породы, которая стала первой в России электрифицированной железной дорогой. [6]

Преимущества

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 22 февраля 2012.

Читайте также: