Где можно строить гэс кратко

Обновлено: 28.06.2024

В конце 19 столетия в России появились первые гидроэлектростанции, а с 1950-х началось строительство целого ряда крупных ГЭС мощностью от 1 ГВт. За последние 30 лет не было реализовано ни одного аналогичного нового проекта — лишь доводили до конца те, что не успели завершить во времена СССР.

С другой стороны, сегодня много говорят о развитии малой гидроэнергетики — строительстве ГЭС мощностью до 30 МВт. Насколько актуально данное направление? Каковы преимущества и недостатки малых гидроэлектростанций? И почему в ближайшие годы не стоит ожидать масштабных проектов?

В данной публикации мы коротко постарались ответить на эти и некоторые другие вопросы относительно развития гидроэнергетики в России.

Экспертное мнение по отдельным вопросам развития гидроэнергетики

Существует мнение, что России с ее гидроэнергетическим потенциалом в экономическом плане выгоднее строить ГЭС, с учетом того, что электроэнергия, вырабатываемая гидроэлектростанциями, дешевле других видов генерации. Насколько подобное утверждение верно?

Более 90% действующего гидропотенциала страны было построено во времена СССР. Почему сегодня практически не появляется новых крупных объектов, в отличие от той же атомной энергетики?

Кроме того, чтобы начать масштабное строительство ГЭС, должны появиться новые стимулы для таких инвестиций. Нужно понимать, что подобные проекты не окупаются сами по себе — для них нужна поддержка, особое регулирование, гарантирующее возврат вложенных средств.

Согласно Программе развития гидроэнергетики России до 2030 года, представленной пять лет назад, в целевом ее сценарии до конца текущего десятилетия предусмотрен ввод 15,5 ГВт новых мощностей на ГЭС, а в период с 2030 по 2050 годы — 25 ГВт. Насколько это осуществимо, исходя из сегодняшних реалий?

Представляется низкая вероятность строительства такого объема мощностей ГЭС, так как для этого необходимы значительные инвестиции. Также возникает вопрос — требуются ли такие мощности потребителям в сложившихся экономических условиях и низких темпах промышленного производства.

ГЭС — это электростанция, которая в качестве источника энергии использует движение водных масс. При проектировании и строительстве ГЭС необходимо соблюдать ряд серьезных условий и правил. Рассмотрим их подробнее.

Условия для строительства ГЭС

Самым важным пунктом при проектировании гидроэлектростанции является выбор места строительства. Ошибка на этом этапе может привести к низкой эффективности работы ГЭС и даже затоплению находящихся рядом населенных пунктов. Чтобы этого не произошло, место, на котором будет располагаться ГЭС, должно соответствовать следующим требованиям:

Наличие реки с сильным течением, которое идет под углом и круглый год дает доступ к воде. Из-за работы гидроэлектростанции происходит интенсивное испарение воды. Сильное течение будет своевременно компенсировать испарившуюся воду.
Близкое расположение поставщиков материала для строительства. Поскольку гидроэлектростанции строятся у горных рек, может возникнуть проблема с доставкой до места строительных материалов. Будет лучше, если рядом с местом строительства будут расположены карьеры, где можно добыть необходимые виды сырья.
Устойчивость почвы. Сила потока, вес сооружения и воды создают сильную нагрузку на почву. Поэтому нужно выбирать очень устойчивую почву с плотной структурой, которая выдержит высокое давление.

Особенности получения гидроэнергии

Процесс получения гидроэнергии имеет ряд интересных особенностей. Самая главная из них заключается в том, что энергия рек перерабатывается в электричество. Рассмотрим остальные:

такой способ получения энергии является самым дешевым;
процесс получения гидроэнергии является одним из самых экологичных;
процесс получения гидроэнергии отличается низким количеством вредных отходов;
вода в реке постоянно возобновляется и мало истощается;
водохранилище — благоприятное место для размножения рыбы, рыбное поголовье увеличивается, что хорошо сказывается на рыбном хозяйстве;
водохранилища имеют прочные защитные сооружения, которые держат воду только на определенной территории;
ГЭС имеет мощные очистительные системы.

Классификация гидроэлектростанций

Существует несколько способов классификации гидроэлектростанций. Так, в зависимости от того, как работают ГЭС, выделяют:

Плотинные ГЭС, для работы которых создаются плотины, частично перекрывающие нижнюю часть реки, и, таким образом, создающие напор.
Приплотинные ГЭС, которые строятся при сильнейшем водном напоре. Водный источник перегораживают плотиной, а станция располагается за ней.
Деривационные. Данные гидроэлектростанции строятся с большим уклоном, в самой нижней части реки.
Гидроаккумулирующие (ГАЭС). В ГАЭС строятся нижний и верхний бассейн, а сама станция размещается возле нижнего.

В зависимости от мощности, которую вырабатывают сооружения, принято выделять малые, средние и мощные гидроэлектростанции. В зависимости от напора воды, который необходим для работы: низконапорные, средненапорные и высоконапорные.

Плюсы и минусы гидроэлектростанций

Как и любое сооружение, гидроэлектростанция имеет свои плюсы и минусы. К основным плюсам можно отнести:

полную самовозобновляемость источника энергии;
отсутствие вредных выбросов в атмосферу;
долгая эксплуатация сооружения: более 100 лет;
дешевая и выгодная энергия.

К недостаткам относятся:

выбросы водяного пара, который является фактором, провоцирующим глобальное потепление;
заболачивание земель и миграция животных с затопленных территорий;
неестественное изменение русел рек;

Несмотря на наличие недостатков, можно смело утверждать, что достоинств у такого способа добычи энергии больше. И самое главное из них заключается в том, что для работы гидроэлектростанций не нужно ядерное топливо или другое топливо, а в результате их работы не возникает вредных выбросов в окружающую среду.

Устройство и конструкция

Ядром гидростанции является машинный зал. Там располагаются все необходимые для работы агрегаты: генераторы электричества и турбины. Помимо этого, вокруг самой станции строятся сооружения, входящие в состав гидроузла: плотина, уравнительный резервуар, трансформационные станции, очистительные сооружения.

Существующие крупные ГЭС в России

На сегодняшний день в России работает около 200 гидроэлектростанций. Самыми крупными из них являются:

Саяно-Шушенская ГЭС в Хакасии. Данная ГЭС реконструировалась и возводилась более 37 лет. А ее мощность составляет более 6000 МВт.
Красноярская ГЭС в Красноярском крае. Станция считается самой прибыльной тепловой станцией, и второй по прибыльности и производительности ГЭС в России.
Братская ГЭС в Иркутской области, являющаяся крупнейшей в Сибири, третьей по мощности и первой по выработке гидроэлектростанцией в России.

Группа компаний Limak Marash занимается проектированием и строительством зданий и сооружений любой сложности. За нашими плечами — масса разнообразных проектов: Плотина и ГЭС Алкумру, Плотина и ГЭС Обрук, Плотина и ГЭС Узунчаийр и другие. Чтобы узнать условия сотрудничества, позвоните по номеру, указанному на сайте, или напишите нам на почту.

Гидроэлектростанция (ГЭС) — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока.

Гидроэлектростанция (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 2 основных фактора: круглогодичная гарантированная обеспеченность водой и наличие больших уклонов реки.
Принцип работы ГЭС.
Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.
Необходимый напор воды формируется строительством плотины, что приводит к концентрации реки в определенном месте, или естественным током воды (деривацией), или использованием совместно и плотины, и деривации.
В здании ГЭС располагается все энергетическое оборудование.
В машинном зале расположены гидроагрегаты, непосредственно преобразующие энергию тока воды в электрическую энергию, и дополнительное оборудование: устройства управления и контроля над работой ГЭС, трансформаторная станция, распределительные устройства и многое другое.
ГЭС 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.
Особенностью ГЭС является цикличность мощности в зависимости от природных факторов.
Различают годичный, месячный, недельный или суточный циклы работы гидроэлектростанции.
ГЭС делятся в зависимости от максимального использования напора воды:
высоконапорные - более 60 м;
средненапорные - от 25 м;
низконапорные - от 3 до 25 м.
Принцип работы используемых в ГЭС турбин един.
Вода, находящаяся под давлением (напор воды), поступает на лопасти турбины, которые начинают вращаться.
Механическая энергия, передается на гидрогенератор, который вырабатывает электроэнергию.
Турбины отличаются некоторыми техническими характеристиками, а также камерами - стальными или железобетонными, и рассчитаны на различный напор воды.

На высоконапорных ГЭС применяются ковшовые и радиально-осевые турбины с металлическими спиральными камерами.
На средненапорных ГЭС применяются поворотнолопастные и радиально-осевые турбины.
На низконапорных ГЭС применяются поворотнолопастные турбины в железобетонных камерах.

ГЭС делятся в зависимости от принципа использования природных ресурсов:
На русловых ГЭС напор воды создается посредством установки плотины, полностью перегораживающей реку, или поднимающей уровень воды в ней на необходимую отметку.

Такие гидроэлектростанции на горных реках, в местах, где русло реки более узкое, сжатое.

Вода подается непосредственно к турбинам ГЭС.

На приплотинных ГЭС напор воды также создается при полном перегораживании плотины, здание ГЭС располагается за плотиной, в нижней её части.

Вода, имеющая большее давление, нежели на русловых ГЭС, подводится к турбинам через специальные напорные тоннели.

На деривационных ГЭС необходимая концентрация воды посредством деривации.

Вода подводится непосредственно к зданию ГЭС.

На гидроаккумулирующих ГЭС (обозначаемых ГАЭС) вырабатываемая электроэнергия аккумулируется и используется в моменты пиковых нагрузок.

В течение времени не пиковой нагрузки агрегаты ГАЭС работают как насосы от внешних источников энергии, когда её стоимость не высока (например, ночью), и закачивают воду в специально оборудованные верхние бассейны.

В моменты пиковых нагрузок вода из них поступает в напорный трубопровод и приводит в действие турбины.

В состав ГЭС могут входить шлюзы, судоподъемники, , рыбопропускные, ирригационные водозаборные сооружения и др.

Для производства электрической энергии используются возобновляемые природные ресурсы, поэтому конечная стоимость получаемой электроэнергии ниже, чем при использовании других видов электростанций, и нет вредных выбросов в атмосферу.

Однако построить ГЭС можно только там, где можно создать большой напор воды.
Создаваемые при этом водохранилища обычно заливают большую территорию земли, иногда это приводит к нарушению экологического равновесия.

Гидроэлектростанции — одни из самых дешевых источников производства электроэнергии. Они обеспечивают светом не только города и села, но и фабрики, заводы и концерны, которым ежедневно требуются большие объемы энергии. Потенциал их развития ежегодно растет. Так многие страны, не имеющие в своих недрах полезных ископаемых или отказавшиеся от атомной промышленности, покрывают до 100% энергобаланса благодаря гидроэнергетике.

Что такое ГЭС?

Гидроэлектростанциями называются электростанции, которые используют водные ресурсы и их движение в качестве источника для производства электричества. Чаще всего такие станции строятся на реках с бурным течением, которое может обеспечить работу турбин.

Для малых станций объемом до 30 МВт хватает запасов небольшой реки, но в для крупных ГЭС мира одной реки не достаточно. Для того чтобы обеспечить постоянное и бесперебойное производство электроэнергии необходимо создать условия, в которых поток воды будет стабилен круглый год. Для этого на станциях возводятся искусственные водохранилища.

Гидроэлектростанции обладают множеством полезных для развития экономики качеств, но, как и у многих видов промышленности, у них тоже бывают свои положительные и отрицательные стороны.

Плюсы ГЭС

Одним из самых главных положительных качеств этого вида станций является — возобновляемость ресурсов. Две трети нашей планеты занимает вода. Она находится в постоянной циркуляции, что обеспечивает ее возобновляемость для всей поверхности земного шара. Это позволяет ГЭС вырабатывать до 71% всей глобальной возобновляемой электроэнергии. Так около тысячи трехсот миллионов кубометров воды со всей земли, распределены следующим образом:

В отличие от АЭС или ТЭС, для этого типа не нужна доставка или закуп ресурсов для производства электроэнергии. Что также делает работу здесь намного безопаснее, без риска для здоровья сотрудников. Вода, в отличие от атомных ресурсов, не радиоактивна и не обладает ядерным потенциалом, поэтому здесь не возникнет проблем с утилизацией отходов. При правильной эксплуатации гидроэлектростанции не несут никакого загрязнения водоемам.

Гидростанции не производят вредных выбросов в атмосферу. Так как для их работы не нужны ни уголь, ни уран. Согласно исследованиям Европейской ассоциации электроэнергетики Eurelectric, производство электроэнергии на гидроэлектростанциях сокращает выброс углерода в атмосферу.

Фото: Шахтная электростанция на реке Лойзах. Источник: aussiedlerbote.de

Так эксперты Мюнхенского Технического Университета подтвердили безопасность данного вида производства построив станцию под рекой. Работа генераторов на их станции обеспечивается за счет специальных шахт, построенных под водой. Поступает вода со дна реки, а выходит из-под плотины, что создает благоприятные условия для биосферы реки. Такая схема исключает попадание рыб и щебня в механизмы или турбины. Таким образом они могут легко мигрировать, а полезные для них частички деревьев не только создают условия для нереста, но и помогают при наводнениях.

Часто водохранилища используются как зоны отдыха давая возможность для развития туристического бизнеса. В их водах возможна организация работы судов и яхт, ловли рыбы, а также водных видов спорта. Рестораны, отели, парки и санатории — все это может приносить дополнительный доход региону.

На 2020 год около 20% электроэнергии в России вырабатываются на ГЭС. Это 48,51 ГВт электроэнергии. В то время как производство энергии на ТЭС упало на 18%. Исследователи отмечают, что к 2030 году доля выработки энергии на ГЭС будет составлять до 60%.

В то время как уже сегодня в Уругвае до 98% процентов энергии вырабатывают возобновляемые источники, 56% из которых занимают ГЭС. Избытки экспортируются в соседние страны. При этом стране также решился вопрос с перебоями и засухой.

Строительство возобновляемых источников энергии позитивно влияет на развитие экономики региона не только за счет производства электроэнергии, но и, в частности, благодаря созданию новых рабочих мест. Так, например, в ближайшие десять лет данный сектор экономики обеспечит работой до 900 000 человек.

Строительство таких станций помогает экономить ресурсы и упрощает процесс обеспечения электричеством отдаленных уголков страны. Эксплуатация таких станций на 2021 год заключается не только в использовании водных ресурсов. Благодаря развитию технологий мощность станций можно увеличивать за счет гибридных инноваций. Например, плавающих панелей, которые работают на солнечной энергии. Они особенно хороши для плотин, которые также занимаются орошением сельских угодий. Ведь они помогают снизить количество перебоев и сокращают расходы.

Такие панели уже функционируют на Нижне-Бурейской ГЭС в России. Каждая из семидесяти двух ячеек вырабатывает мощность до 370 Вт.

Как упоминалось ранее — это самый дешевый вид производства электроэнергии. Согласно данным на 2021 год, себестоимость электричества от ГЭС насчитывает 0,054 и 0,11 рублей за КВт*ч. В то время как ТЭС обычно обходятся в 0,18 и 0,45 рублей за КВт*ч.

Объемы производства ГЭС позволяют обеспечить электроэнергией крупные заводы и фабрики. В России пока не существует столь же безопасной альтернативы, которая могла бы сравниться с данным видом производства. При этом они легки в управлении и хорошо справляются с нагрузками. Запуск турбин занимает всего несколько минут. Они также могут работать в нескольких режимах, что невозможно для других видов производства в данном секторе. Эта возможность помогает легко управлять и настраивать агрегаты под нужды станции и собственноручно регулировать выработку энергии.

Вода водохранилищ также помогает орошать близлежащие сельские хозяйства. А стены плотины часто спасают людей и фермерские угодья от паводков и затоплений, тем самым контролируя уровень воды в реках. Многие безопасные ГЭС способствуют развитию рыболовства.

Недостатки

Несмотря на экономическую выгоду при эксплуатации ГЭС, затраты на ее строительство часто бывают намного выше. В сравнении с ТЭС, которые обходятся в сумму от 600-700 долларов на 1 кВт, на установку аналогичной мощности на ГЭС уходит от 1000 долларов и выше.

К тому же строительство дамбы это очень сложный процесс, так как ей придется в одиночку выдержать огромный напор. Поэтому зачастую на ее строительство уходит не один год.

Это также зачастую зависит от природных условий, в которых возводится конструкция, особенностей почвы, земной коры, сейсмичности, качества воды.

Стоит отметить, что самую большую опасность несут в себе именно крупные гидростанции. Но такие плотины не только опасны огромными объемами воды. Для их использования часто приходится затапливать большое количество плодородных земель. Так как чаще всего плотины возводятся в горной местности, ущельях, каньонах, они несут угрозу местной флоре и фауне. В таких далеких от цивилизации землях зачастую обитает множество диких животных, птиц, рыб и насекомых, миграция или вымирание которых может нанести непоправимый вред местной и глобальной экосистеме.

В некоторых случаях при постройке плотин, неизбежно переселение людей. Так, например, строительство плотины в Калифорнии вынудило десять тысяч человек покинуть свои дома. И это также может стать экономической угрозой для данного региона, так как многие жители живущие у речных массивов зарабатывают на жизнь рыболовством. По данным BBC, потери могут составлять в сумме до 2 миллиардов долларов.

При нарушениях в эксплуатации ГЭС могут произойти серьезные изменения в направлении русел рек или полное их высыхание. Если в турбины попадает рыба или древесина, это также может привести к вымиранию водных организмов. Ведь древесина играет немаловажную роль для биологической среды водных экосистем, как уже отмечалось ранее.

По данным некоторых исследователей испарения воды в большом количестве могут оказывать воздействие на изменение климата и стать причиной глобального потепления и таяния ледников.

Еще одной частой проблемой для данной отрасли считается заиление стоков. Ил может собираться в трубах водостока и ухудшить их пропускную способность. В обычные дни такая проблема никак не скажется на работе станции, однако при выпадении больших объемов осадков это может привести к серьезным проблемам. Так, например, в 1975 году это стало одной из причин разрушения дамбы Баньцяо в Китае. Тогда в водостоки забилось большое количество ила, а тайфун с рекордным количеством осадков принес с собой тысячи кубометров воды. Дамба просто не справилась с нагрузкой и рухнула.

Заиление это также следствие снижения способности рек к самоочищению за счет частого простоя. Это может вызвать рост появления ядовитых водорослей и последующее загрязнение воды, от состояния которой напрямую зависит жизнь ее обитателей. При ухудшении ее качества велика вероятность гибели рыб от различных заболеваний.

И хотя ГЭС практически не выделяют вредных выбросов в атмосферу, для тропических стран существует ряд исключений. Из-за особенностей климата, такие ГЭС могут стать причиной образования парниковых газов. Причиной этому стало анаэробное разложение растительности с затопленных земель и неправильная подготовка заготовительных работ. Здесь выбросы метана превышают показатели угольных станций, хотя в северных регионах обычно такие выбросы составляют от 2% до 8%.

Решение проблем ГЭС

Основные проблемы станций часто можно успешно решить на этапе строительства. Несмотря на это каждый год на станциях происходит около трех тысяч аварий.

От безопасности ГЭС зависит не только чистота окружающей среды, но и срок ее эксплуатации. Так, например мы знаем каковы были последствия на саяно-шушенской ГЭС. Полный выход из строя всех турбин, разрушение машинного зала и семьдесят пять погибших. Разлив моторного масла в реке принес непоправимый вред экологии и уничтожил до 400 тонн форели.

Большая часть происшествий на ГЭС связана с ошибками на проектно-техническими решениями. Для этого экспертами нашей компании были разработаны меры по предотвращению подобных происшествий в будущем. Они созданы с учетом опыта прошлых лет и современных технологий.

Во-первых, необходимо проведение тщательных исследований при проектировании станции. Они помогут устранить сразу несколько основных проблем, таких как:

наводнения;
миграция рыб;
скопление ила;
землетрясения;
выбросы парниковых газов;
смещения дамбы.

Строительство таких станций должно производиться с учетом всех климатических составляющих, в том числе и среднее количество ежегодных осадков. А также с введением в приоритет заботу о рыбных хозяйствах, судоходстве, чистоте воды для питьевого потребления и орошения.

При проектировании также должна быть учтена охрана природных условий и биоразнообразия. Так, необходима тщательная подготовка затапливаемых земель, особенно в лесистых местностях. Если не уделить данному процессу достаточного внимания, уже через двадцать лет после начала эксплуатации станции начнутся серьезные проблемы с всплыванием торфяных масс.

Немаловажна и техническая часть оборудования станции. Все агрегаты должны проходить ежегодное обслуживание и ремонтные работы. Недопустимо использование устаревшего оборудования, так как их поломка может привести к серьезным последствиям. Необходимо внедрение селективных водозаборов, с целью уменьшения влияния на микроклимат. Такая система помогает регулировать температурный режим воды.

При правильной эксплуатации ГЭС могут прослужить от ста лет и больше. Ежегодно ГЭС экономят до 55 миллионов топлива. Поэтому развитие станций малых размеров все чаще становится перспективной в силу их меньшего вреда экологии и равномерному распределению водных ресурсов.

На 2021 год 9% глобальных запасов гидроэнергии приходятся на долю России. Это 900 миллиардов КВт*ч, из которых используется только 20%. Однако по словам экспертов ГЭС станут решающим шагом по декарбонизации экономики мира. Большой потенциал для развития данной сферы, по их словам, находится в географическом расположении страны — на территории РФ находятся 2,8 миллиона рек.

Уже сегодня 95% глобального резерва регулировочной мощности приходятся на долю ГЭС.

Почему мы?

Компания Changsha Lichuan Hydroelectric Power Control Equipment Co., LTD и ASUMB — лидер на рынке оснащения и проектирования гидроэлектростанций. Мы помогаем предпринимателям по всему миру с 2009 года со строительством ГЭС любых размеров: от малых до самых крупных.

Наши специалисты, совместно с исследователями создают уникальные технологии, которые обеспечивают стабильную работу станций на протяжении многих лет.

У нас Вы можете не только купить оборудование для ГЭС, но и заказать услуги по:

проектированию;
финансированию;
строительству;
кредитованию ГЭС.

Мы работаем только по самым продвинутым и безопасным стандартам. Наши эксперты помогут Вам не только на этапах реализации проекта, но и после завершения работ. Наше оборудование не имеет аналогов ни по техническим стандартам, ни по качеству и долговечности.

На нашем сайте Вы легко можете заказать все необходимое оборудование. Для Вас всегда доступна горячая линия, где Вы сможете задать все интересующие Вас вопросы.

04-май, 11:43 471 0

Погружной турбинный генератор различной мощности

Погружной турбинный генератор Размер: Ф820х1450 Мощность: 1-4 кВт Цена: 3000-3200$ Плавучий (погружной).

29-янв, 17:08 49 0

Высоковольтное распределительное устройство XGN2-12

Высоковольтное распределительное устройство XGN2-12 Фиксированное металлическое закрытое распределительное.

Читайте также: